rfid電子標(biāo)簽生產(chǎn)廠(chǎng)家告訴你什么是無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)

    在2021年以來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，又“喜提”了一個(gè)新的“風(fēng)口”。這個(gè)“風(fēng)口”的名字，叫做“無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)”。無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，到底是個(gè)啥東東？它和現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間，有什么區(qū)別？它是真的有黑科技？還是資本又在炒作？讓我們一起來(lái)了解了解。

   無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是沒(méi)有“源”的物聯(lián)網(wǎng)?！霸础?，就是電源、能量源。搞過(guò)承載網(wǎng)的朋友，對(duì)“無(wú)源”肯定非常熟悉。我們常說(shuō)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）、無(wú)源波分（WDM），都涉及到“無(wú)源”。說(shuō)白了，無(wú)源，就是不接外部電源、不帶電池。無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，不是網(wǎng)絡(luò)無(wú)源，而是終端節(jié)點(diǎn)無(wú)源。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)沒(méi)啥變化，而連入網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備，不帶電源線(xiàn)，也沒(méi)有內(nèi)置電池。那么，問(wèn)題來(lái)了。終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備，有傳感器需要產(chǎn)生數(shù)據(jù)，有芯片需要計(jì)算，有模組需要收發(fā)信號(hào)。沒(méi)有電源，誰(shuí)來(lái)提供干活的能量呢？

  其實(shí)，所謂“無(wú)源”，并不是終端節(jié)點(diǎn)不用電，而是換了一種獲取電（能量）的方式。大家應(yīng)該很快會(huì)想到，太陽(yáng)能，就是一種獲取電（能量）的常用方式。通過(guò)光伏面板，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，儲(chǔ)備使用。除了太陽(yáng)能之外，還有動(dòng)能和熱能。例如，有的共享單車(chē)，就帶有發(fā)電模塊。你踩踏板的時(shí)候，就給智能車(chē)鎖充了電。還有一些遙控器，采用按壓式發(fā)電。你按的時(shí)候，通過(guò)機(jī)械力產(chǎn)生材料形變，動(dòng)能變成電能，驅(qū)動(dòng)設(shè)備工作。

   注意！上述所說(shuō)的太陽(yáng)能、動(dòng)能、熱能，都不是我們今天“無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)”的討論重點(diǎn)?，F(xiàn)在大家熱議的“無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)”，主要是指基于無(wú)線(xiàn)電磁能量捕捉技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。也就是說(shuō)，是指物聯(lián)網(wǎng)終端通過(guò)采集網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)射過(guò)來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波，捕捉和收集能量的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

   說(shuō)到這里了，大家想到了啥？我想很多人一定想到了RFID射頻識(shí)別，我們俗稱(chēng)的rfid電子標(biāo)簽，就采用了RFID技術(shù)。RFID的原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)標(biāo)簽靠近閱讀器后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，獲得能量。通過(guò)這點(diǎn)能量，標(biāo)簽發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)與閱讀器的通信。除了RFID之外，我還想到了一個(gè)技術(shù)。那就是小米推出的隔空無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。 其實(shí)，RFID，就是一種無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)。現(xiàn)在，在RFID的基礎(chǔ)上，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)希望進(jìn)一步延伸，擴(kuò)展基于Wi-Fi、藍(lán)牙、3G、4G甚至5G通信技術(shù)的無(wú)源互聯(lián)。

   大家都知道，RFID是非常成熟的技術(shù)。RFID之所以能夠正常工作，最關(guān)鍵一點(diǎn)在于，標(biāo)簽和閱讀器的距離很近。距離越遠(yuǎn)，電磁能量的密度越低，獲取能量的難度越大。RFID屬于感應(yīng)耦合，天線(xiàn)的形狀是線(xiàn)圈，電磁能量的傳送，是在感應(yīng)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)完成的，距離很短。Wi-Fi、藍(lán)牙工作距離遠(yuǎn)大于RFID，3G/4G/5G更遠(yuǎn)。這就不是感應(yīng)場(chǎng)，而是輻射場(chǎng)。輻射場(chǎng)采用的天線(xiàn)技術(shù)，主要是偶極子天線(xiàn)或微帶天線(xiàn)。想要在輻射場(chǎng)中，借助這些天線(xiàn)完成電磁能量的傳送，難度極大。在以前，這都是不可想象的事情?，F(xiàn)在，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，終端芯片的功耗降低到mW級(jí)甚至更低，再加上能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷升級(jí)，才讓遠(yuǎn)距離通信技術(shù)的能量捕獲和使用成為一種可能性。

   無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，還有幾個(gè)典型的特性：1、能量震蕩性，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的能量不再是單一的由高至低的靜態(tài)變化趨勢(shì)，由于能量來(lái)自于環(huán)境，其呈現(xiàn)出的將是時(shí)高時(shí)低的動(dòng)態(tài)狀態(tài)。2、節(jié)點(diǎn)失衡性，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中能源獲取存在隨機(jī)性和不穩(wěn)定性，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中能量分布可能并不均衡，也會(huì)導(dǎo)致每個(gè)節(jié)點(diǎn)的差異。3、能源受限性，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)獲取能量的方式不同，且所采集的環(huán)境能量非常微弱，一般在納瓦（nW）到微瓦（μW）級(jí)，且受到節(jié)點(diǎn)蓄電能力的影響。4、連接脆弱性，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連通性直接受各節(jié)點(diǎn)能量的影響。當(dāng)某些節(jié)點(diǎn)的能量低于一定程度時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)則成為孤立節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不連通。由于能量的震蕩性，網(wǎng)絡(luò)的連通性是脆弱的，時(shí)斷時(shí)續(xù)，難以保持一直連通。大家都看出來(lái)了，這些都不是什么好特性，都是缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)，制約了無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

   無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的最大優(yōu)勢(shì)，就是完全不需要電池。NB-IoT每10年換一次電池（理想情況下），無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)終身不需要。這不僅減少了換電池的人力成本，也減少了電池組件成本。目前的通用型UHF RFID標(biāo)簽，價(jià)格可以做到2-3毛錢(qián)。NB-IoT模組，價(jià)格大概是十幾塊，差距有幾十倍。第二，不用電池，有利于環(huán)保。單個(gè)電池雖然很小，但千億級(jí)的數(shù)量規(guī)模，環(huán)保影響不容小覷。第三，沒(méi)有電池，終端的體積可以進(jìn)一步縮小。例如像RFID那樣，就是一個(gè)小貼片，將大大有利于終端設(shè)計(jì)。總而言之，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常不錯(cuò)的發(fā)展思路。然而，想要把這條路真正走通，我們可能還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。需要大家一起努力攻克各種難題。今天就分享到這里，關(guān)注rfid電子標(biāo)簽生產(chǎn)廠(chǎng)家靈天智能，了解更多rfid資訊。m.carcj.cn