成本更低!技術(shù)攻克!RFID無源物聯(lián)網(wǎng)迎來新機會
RFID 技術(shù),在感知層里面是近乎完美的 IoT 技術(shù)
“首先,其產(chǎn)品的價格是市場上成本最低的連接方案,目前 UHF RFID 標簽產(chǎn)品市場價僅幾毛錢,除它之外,市場上最便宜的藍牙標簽芯片也要幾塊錢,而其他的技術(shù)產(chǎn)品價格則更高。RFID 標簽是典型的感知 + 通信一體化產(chǎn)品,雖然不像傳感器可以主動采集周圍環(huán)境信息,但 RFID 芯片可以提前錄入各種信息并使用,這極大的降低了成本。
其次,RFID 應(yīng)用場景適用性廣,RFID 標簽已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活中很多消費品中,最常見有鞋服零售的商品標簽,機場行李托運的標簽、高端白酒等,未來在快遞包裹、食品、藥品等更多的動態(tài)物聯(lián)網(wǎng)場景中也將會大量使用。
最近兩年,我們看到了很多項目對于標簽的定制化要求變高了,比如抗金屬、抗液體甚至帶傳感器的標簽逐漸增加,從而衍生出特種標簽市場,為特定場景帶來簡單便捷的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
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成本更低!RFID無源物聯(lián)網(wǎng)成本測算
從成本角度來看,UHF RFID 的標簽成本可以分為 6 個部分,即芯片、天線、生產(chǎn)設(shè)備投入、人工成本、其他的耗材成本以及其他運營成本,每個標簽成本占比見下表。
從上表中可以分析,標簽的成本優(yōu)化的路徑有:芯片工藝的提升與國產(chǎn)化替代,可以降低芯片的成本;天線工藝的改進以降低天線成本;綁定機與復(fù)合機等設(shè)備的國產(chǎn)替代化以降低設(shè)備投入成本等。
降低成本,固然是整個 RFID 產(chǎn)業(yè)所關(guān)心的問題之一。但是,在成本不斷壓低的同時,創(chuàng)新也在這些領(lǐng)域不斷出現(xiàn)。芯片隨著工藝的演進,正在朝著更小的制程邁進。天線以鋁蝕刻天線為主,但近年來也出現(xiàn)了銀漿天線、絲網(wǎng)印天線、激光打印天線等一系列新材料與新技術(shù)。生產(chǎn)設(shè)備上,也出現(xiàn)了一些新玩家的入局,為生產(chǎn)設(shè)備帶來更多的可能。下面我們聚焦創(chuàng)新,梳理 RFID 無源物聯(lián)網(wǎng)中的創(chuàng)新性體現(xiàn)。
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國產(chǎn)UHF RFID芯片迎來技術(shù)突破
當前RFID技術(shù)實現(xiàn)了明顯的提升,國內(nèi)芯片公司技術(shù)能力有了長足進步,多數(shù)芯片可以轉(zhuǎn)型到超高頻RFID芯片,并且靈敏度都能夠達到-24dbm。例如平頭哥半導(dǎo)體的宇陣611系列的靈敏度達到了-25dbm。除此之外,RFID在各個領(lǐng)域都體現(xiàn)了其創(chuàng)新性。
1.環(huán)保概念給 RFID 帶來的創(chuàng)新
環(huán)保概念在 RFID 領(lǐng)域的深入,引導(dǎo)了工藝、材料等領(lǐng)域的環(huán)保。在 RFID 生產(chǎn)過程中,環(huán)保被越來越多地被提及,各個標簽領(lǐng)域的企業(yè)都在從不同角度嘗試提供 RFID 環(huán)保生產(chǎn)的解決方案。
從工藝方面,有沖切、絲網(wǎng)印刷、激光、3D 打印、柔性打印等多種新型 RFID 標簽生產(chǎn)工藝來取代傳統(tǒng)的蝕刻工藝,從工藝角度來實現(xiàn) RFID 生產(chǎn)的環(huán)保。
從材料方面,傳統(tǒng)的 RFID 天線多使用鋁蝕刻天線或銅蝕刻天線,從可降解的角度來看,這兩種天線都存在著一定的污染?,F(xiàn)在,新興材料開始逐漸出現(xiàn)。在天線端,涌現(xiàn)出納米銀漿天線以及石墨烯天線。在承印材料端,出現(xiàn)了紙基材料代替?zhèn)鹘y(tǒng) PET 塑料基材的產(chǎn)品。
從設(shè)施方面,RFID 工廠也在變得越來越環(huán)保,許多大型RFID 標簽生產(chǎn)商開始在工廠上裝載BIPV,來降低生產(chǎn)過程中對電力資源的消耗。
2.“RFID+”概念的創(chuàng)新
在主流的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,往往利用 RFID 身份賦予的特性,用 RFID 賦予物品獨一無二的“身份”。但是,在許多新興的應(yīng)用場景中,RFID 作為一個感知的工具,與其他物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品配合使用,可以發(fā)揮更大的功能。
舉例來說,在冷鏈系統(tǒng)中,近年來出現(xiàn)許多使用 RFID 的案例。通過 RFID、溫度傳感器與 WMS 的結(jié)合,使冷鏈產(chǎn)品能夠在出入庫和移庫時實時監(jiān)控貨物的溫度變化。通過溫度傳感器采集數(shù)據(jù)并寫入標簽的芯片中,在 RFID 標簽接收到讀寫器信號時,將存儲的溫度數(shù)據(jù)上傳至云端進行處理,以實現(xiàn)實時預(yù)警的功能。
RFID+,也能給企業(yè)帶來更大的效益。一個普通的 RFID 標簽,售價在幾毛錢的水平。而工業(yè)場景許多 RFID 都有抗金屬、傳感等其他需求,其 RFID 標簽的打包方案能夠有效應(yīng)對特種條件、潮濕、金屬、化工腐蝕等情況,而價格可以達到幾塊錢一個產(chǎn)品,大大提升了 RFID 產(chǎn)品的價值。
3.RFID 應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新
應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新,主要集中在強供應(yīng)鏈需求的領(lǐng)域,如食品、藥品、工業(yè)場景標準品等,這些領(lǐng)域都有出現(xiàn)從0到1的 RFID 應(yīng)用。
食品方面集中在對于食品效期管理以及供應(yīng)鏈管理的需求上,屬于從條形碼升級的管理方式,利用 RFID 的信息存儲能力,將有效期、產(chǎn)地等信息實時進行記錄,增加食品供應(yīng)鏈的安全性和可溯源性。
藥品管理屬于新興的 RFID 管理需求,近年來在歐美開始逐漸出現(xiàn)該應(yīng)用領(lǐng)域的案例。根據(jù)透明市場研究 (TMR) 公司報告顯示,在 2030 年后,全球醫(yī)療領(lǐng)域的射頻識別(RFID)市場將增長近 10%,達到超過 25 億美元。
工業(yè)場景的RFID 密集應(yīng)用主要集中在新能源、汽車配件等近年來快速發(fā)展的行業(yè),這些行業(yè)由于在近年的高速發(fā)展,積累了比較多的資金和訂單,于是有能力布局生產(chǎn)數(shù)字化。而 RFID 作為資產(chǎn)管理的最優(yōu)方案,得到寧德時代等一眾企業(yè)的關(guān)注。
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無源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至3.0時代,5G-A迎來發(fā)展?jié)摿?/strong>
在技術(shù)的演進下,無源物聯(lián)技術(shù)經(jīng)歷了點對點近域時代、用戶局域網(wǎng)時代、蜂窩網(wǎng)廣域時代。從采用傳統(tǒng)RFID一體式,只能進行點對點的掃描,再往后發(fā)展,RFID采用了基于藍牙、WiFi、NBIOT、LoRa等局域網(wǎng)協(xié)議,實現(xiàn)室內(nèi)中等距離無源通訊,可以規(guī)模盤點。再到蜂窩網(wǎng)廣域時代建立基于基站和云平臺的萬物互聯(lián)新業(yè)態(tài),如PIOT,實現(xiàn)遠距離全產(chǎn)品全周期追溯。在不同應(yīng)用場景,廠商會選擇運用不同的技術(shù)和方案。也就是說,上述無源物聯(lián)技術(shù)是同時存在的。
作為一個千億級市場,無源物聯(lián)網(wǎng)吸引了業(yè)內(nèi)的關(guān)注。產(chǎn)業(yè)鏈廠商持續(xù)探索RFID技術(shù)的迭代,如華為正在嘗試推進5G-A技術(shù)在無源物聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展。華為無線標準與產(chǎn)業(yè)發(fā)展高級專家許海平曾表示,RFID大部分的應(yīng)用場景集中在商超、鞋服等行業(yè)中,在RFID可能做的不夠好或者做不了的場景,就是5G無源物聯(lián)網(wǎng)需要去探索的場景。“我們希望這不是跟RFID形成一種競爭關(guān)系,而是我們?nèi)ネㄟ^技術(shù)的升級去探索一個新的業(yè)務(wù)場景,去創(chuàng)造另外一個千億連接的市場空間。”
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RFID在不同場景的高效、低成本應(yīng)用還需要更多上下游企業(yè)的加入來共同探索和產(chǎn)生技術(shù)迭代,讓無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在可靠性&一致性、極限性能、復(fù)雜場景識別率等方面進一步加強和優(yōu)化,最大限度發(fā)揮RFID的價值。