华为&中国移动推出eIoT,蜂窝无源物联网技术要来了?

标签:华为eIoT
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无源物联网已经成为物联网圈子最新的“流量明星”,因为相比于有源物联网产品而言,无源物联网标签可以做到极致的低成本与低功耗,适用于生活中常见的消耗品,比如鞋服,零售,快递包裹,食品,药品等等,每年的消耗量至少是千亿级别的。

庞大的市场蛋糕自然也吸引了越来越多重量级玩家的加入。

近日,在中国移动携手华为举行的5G-Advanced双链融合产业创新成果发布会上,推出了一个蜂窝物联“eIoT”技术,这是一种新型的无源物联网技术。

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有新就有旧

既然提出了新的无源物联网,那自然就会有旧的无源物联网技术,在市场上,RFID就是一种成熟的无源物联网技术。

RFID根据技术原理不同也分为两类,一类是低频(125kHz-134kHz)&高频(13.56MHz),这类RFID的技术特点是,采用近场线圈耦合,工作距离很近,一般是一对一通信,虽然这类技术的适用场景比较受限制,但是在市场上的竞品技术也很少。

另一类是超高频RFID,工作频段是800MHZ-1000MHz之间,这类RFID技术采用远场载波通信,工作原理与频段也与目前主流的无线技术接近,因此,中国移动与华为推出的eIoT技术重点是与UHF RFID做对比。

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传统RFID技术的局限

在白皮书的描述中,也提到了目前RFID技术所面临的挑战有3个:

1.通信距离受限,干扰大。传统UHF RFID读写器采用收发一体全双工架构,同时发射激励信号并接收反射信号,存在较强的系统自干扰和异系统互干扰,加上标签较低的接收灵敏度,以及RFID频段发射功率的限制,导致传统RFID技术覆盖受限,通信距离不足10m,集成传感器之后,通信距离不足3m。

2.无法连续组网,部署与人工运维成本高昂。传统商用RFID读写器难以组成具有自动化盘点功能的连续覆盖的局域网或广域网,导致部署、运行与维护成本高,效率低。

3.不支持定位。传统RFID技术不支持定位,也不支持大规模组网,难以实现对标签的自动化位置追踪与定位。

总结起来,传统RFID技术面临的问题就是没有基础网络,用户只能自己部署读写器设备,而在技术层面,RFID技术因为发射功率限制,并且读写器收发一体,导致工作距离短。

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eIoT技术的特点

相应的,eIoT技术特点包括:

1.覆盖提升,站间资源协同与联合调度优化,集中式收发与分布式激励,规避读写间的干扰,以提升通信距离。在中国移动的测试中,可以实现室外200m,室内20m的覆盖。

2.成本与功耗的降低,极简协议栈与信令设计,降低无源物联网设备的成本与功耗。

3.支持亚米级定位,与基于蜂窝的5G定位技术相结合提供高精度室内定位。

4.使能局域/广域组网,端到端网络架构设计,拓展了蜂窝系统支持无源物联网能力,实现广域标签定位与传感信息采集。

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eIoT并不是革谁的命

中国移动与华为这两个重量级玩家发布新的无源物联网技术eIoT之后,看热闹不嫌事大的可能会喊“eIoT会不会革RFID的名”的口号。

事实上,这完全就是多虑了。

仔细看eIoT技术,虽然有较多的创新点,但也是在UHF RFID基础上进行改良。

笔者认为,eIoT技术相比于UHF RFID技术创新点主要体现在以下两个层面。

第一个层面,是技术层面,对协议的优化,可以增加通信能力以及降低功耗。再加上频段的不同,这对标签来说需要新的新的芯片,也需要新的天线设计,但是标签的生产流程还是一样的。

第二个层面,就是5G蜂窝网络固有的优势,它可以实现大范围的覆盖,这相比于UHF RFID自己布设读写器要节省成本;并且5G蜂窝基站的发射功率也比目前RFID的大很多,意味着可以获得更远的工作距离;此外,高定度定位能力也是依靠5G小基站的采用toa或者toda的算法计算,标签只是起到一个信号发射器的作用。

所以,从创新的角度来看,eIoT最大的创新,是将传统的RFID与5G蜂窝网络结合起来,降低了用户的部署成本,赋予了RFID更多的能力,从而可以刺激标签更快更多的落地使用,同时,这也可以让5G网络不只是传输数据,有更多实用价值,是一个相得益彰的事情。

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RFID无源物联网需要破圈

目前RFID无源物联网产业已经具有了较大的规模,在星图研究院与物联传媒最新发布的《中国RFID无源物联网市场调研报告(2022版)》中,对整个中国目前RFID无源物联网市场容量进行了估算。见下图。

 

 

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虽然,从连接量来说,目前全球UHF RFID标签数量已经超过230亿PCS,但是绝大部分应用集中在鞋服零售这一场景。

如果喜欢逛商场的话,大家可以留意一下,商场里面的很多品牌都使用RFID标签,比如优衣库、ZARA、无印良品、迪卡侬等等。

鞋服零售这个场景可以让RFID标签的消耗量每年达到300亿甚至500亿的级别。而想要达到千亿甚至更多的使用量,需要拓展RFID标签的应用边际。

比如说快递包裹,就是下一个极具潜力的场景,前几天,京东物流就宣布了在其大件仓内已经全面使用了RFID技术,当然,要每个快递包裹都采用RFID标签,还需要时间。

本次移动与华为发布的eIoT技术,对于RFID标签的普及也将会带来积极作用,一方面,是产业的推动力,有这两大重量级玩家的推动,会让RFID标签有更多的落地项目;另一方面,运营商的网络提供了信号源与能量源的覆盖,这可以一定程度上降低用户的方案投入成本。

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