文章轉(zhuǎn)載來(lái)源《物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)》
政策支持
近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)的“物聯(lián)網(wǎng)三年行動(dòng)計(jì)劃”，“碳達(dá)峰，碳中和”等政策，都推動(dòng)了超高頻RFID行業(yè)的規(guī)范發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。
2020年，工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于深入推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，明確提出“推動(dòng)2G/3G物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，建立NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))、4G(含LTE-Cat1，即速率類(lèi)別1的4G網(wǎng)絡(luò))和5G協(xié)同發(fā)展的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系，在深化4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，以NB-IOT滿(mǎn)足大部分低速率場(chǎng)景需求，以LTE-Catl滿(mǎn)足中等速率物聯(lián)需求和話(huà)音需求，以5G技術(shù)滿(mǎn)足更高速率、低時(shí)延聯(lián)網(wǎng)需求。”
2021年工信部、網(wǎng)信辦、科技部等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》，在行業(yè)應(yīng)用建設(shè)指引中明確指出，在智能制造領(lǐng)域，“加快射頻識(shí)別、智能傳感器、視覺(jué)識(shí)別等感知裝置應(yīng)用部署”;在智能建造領(lǐng)域，“加快智能傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、二維碼、近場(chǎng)通信、低功耗廣域網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建材部品生產(chǎn)采購(gòu)運(yùn)輸、BIM協(xié)同設(shè)計(jì)、智慧工地、智慧運(yùn)維、智慧建筑等方面的應(yīng)用”。
2021年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》指出，要“堅(jiān)定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展道路，確保如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和”。受“碳達(dá)峰、碳中和”政策影響，我國(guó)加速了物聯(lián)網(wǎng)與5G、人工智能等技術(shù)相結(jié)合的推進(jìn)，該類(lèi)技術(shù)的發(fā)展可在全球范圍內(nèi)助力減少的二氧化碳排放量的15%。超高頻RFID作為一種極低功耗自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)收集與傳輸。因此，“碳中和”背景下推動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也勢(shì)必推進(jìn)超高頻RFID快速發(fā)展。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際上無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的制訂起步較早，技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)較完善。本世紀(jì)初，五大RFID國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化已初步形成，分別為ISO/IEC、EPCglobal、UID、AIMGlobal和IP-X。其中，ISO/IEC是制定RFID標(biāo)準(zhǔn)最早、最成熟的組織，規(guī)定了RFID有關(guān)技術(shù)特征、技術(shù)參數(shù)和技術(shù)規(guī)范，主要包括ISO/IEC 18000(空中接口參數(shù))、ISO/IEC10536(密耦合、非接觸集成電路卡)、ISO/IEC 15693(疏耦合、非接觸集成電路卡)、ISO/IEC 18000(近耦合、非接觸集成電路卡)等，涉及動(dòng)物識(shí)別、集裝箱運(yùn)輸、物流供應(yīng)鏈、交通管理、項(xiàng)目管理等應(yīng)用領(lǐng)域。
國(guó)內(nèi)無(wú)源物聯(lián)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系的制訂起步較晚，但隨著RFID在全球快速普及，我國(guó)政府及相關(guān)企業(yè)積極參與RFID國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，并形成了我國(guó)的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系。2016 年，工信部發(fā)布《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(cè)(2016-2020年)》，重點(diǎn)支持 RFID 技術(shù)研究，推進(jìn)RFID標(biāo)簽在物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備中的布局。RFID行業(yè)逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)階段。截止到目前，國(guó)內(nèi)已標(biāo)準(zhǔn)化了包括GB/T29768-2013、GB/T35102-2017等在內(nèi)的一系列RFID協(xié)議及測(cè)試方法。
近年來(lái)，RFID系統(tǒng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)受到廣泛關(guān)注，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究也逐步開(kāi)展。2020年，由中國(guó)移動(dòng)牽頭在CCSA主導(dǎo)成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)新型RFID技術(shù)研究項(xiàng)目——《基于蜂窩通信的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求研究》，目前，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)工作正在積極推動(dòng)中。2021年，由OPPO牽頭，中國(guó)移動(dòng)、華為、中興、OPPO、vivo等公司大力推動(dòng)的《基于環(huán)境能量的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》研究項(xiàng)目在3GPPSA1開(kāi)展。同時(shí)，中國(guó)移動(dòng)和華為也在3GPPRAN 提出了面向5GA的蜂窩無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目。開(kāi)啟了蜂窩無(wú)源的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程。
此外，全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)物聯(lián)網(wǎng)分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 28/SC41)于2022 年成立了新型超低功耗物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合特設(shè)組(SAC/TC28/SC41/WG2/JAHG1)，目前，已經(jīng)啟動(dòng)了無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，正在開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化需求分析，并提出了《反向散射通信網(wǎng)絡(luò)》等標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)建議。
產(chǎn)業(yè)環(huán)境
超高頻RFID經(jīng)過(guò)多年的迭代與發(fā)展，已經(jīng)構(gòu)建出一套成熟的產(chǎn)業(yè)鏈條，如圖2、3所示，產(chǎn)業(yè)上游主要是芯片廠商與天線(xiàn)廠商，可以看出，超高頻RFID標(biāo)簽芯片及天線(xiàn)設(shè)計(jì)廠商比較豐富，代表性企業(yè)有以英頻杰、恩智浦、飛利浦、西門(mén)子為代表的國(guó)際巨頭，以及以遠(yuǎn)望谷、坤銳、復(fù)旦微電子為代表的國(guó)內(nèi)廠商。產(chǎn)業(yè)中游可以分為標(biāo)簽產(chǎn)品線(xiàn)與讀寫(xiě)器產(chǎn)品線(xiàn)。其中，標(biāo)簽產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋了 Inlay 生產(chǎn)環(huán)節(jié)、空白標(biāo)簽生產(chǎn)環(huán)節(jié)、噴繪印刷環(huán)節(jié)以及標(biāo)簽集成環(huán)節(jié);讀寫(xiě)器產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋了讀寫(xiě)器模塊制造商、讀寫(xiě)器成品與集成商。超高頻RFID產(chǎn)業(yè)中游的代表性企業(yè)有艾利丹尼森、意聯(lián)科技、Intermec等國(guó)外廠商，以及達(dá)華智能、先施等國(guó)內(nèi)廠商。超高頻RFID產(chǎn)業(yè)下游以各類(lèi)解決方案集成商與應(yīng)用終端用戶(hù)為主，主要參與者為IBM、惠普、微軟、遠(yuǎn)望谷等國(guó)內(nèi)外集成商以及服裝、物流等國(guó)內(nèi)外行業(yè)應(yīng)用商。
圖2 超高頻 RFID 產(chǎn)業(yè)鏈
圖3 超高頻RFID產(chǎn)業(yè)全景圖
目前來(lái)看，我國(guó)企業(yè)主要集中在超高頻RFID系統(tǒng)集成服務(wù)、標(biāo)簽及封裝市場(chǎng)，在核心技術(shù)如芯片研發(fā)方面投入及占比較少。隨著近期“缺芯”問(wèn)題的凸顯，業(yè)內(nèi)對(duì)于芯片技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展呼聲較高。各公司也在加大此方面的投入，相信在不久的將來(lái)，國(guó)產(chǎn)化芯片的占比將會(huì)取得突破，同時(shí)，伴隨國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，我國(guó)在超高頻RFID的核心技術(shù)與產(chǎn)品方面將迎來(lái)新的跨越式發(fā)展。
近年來(lái)，隨著芯片設(shè)計(jì)與微電子技術(shù)的發(fā)展，超高頻RFID標(biāo)簽價(jià)格大幅下降，平均已低至0.3元，預(yù)計(jì)到2023年快遞業(yè)標(biāo)簽甚至可以降至0.1元，這將極大推動(dòng)超高頻RFID市場(chǎng)的擴(kuò)展。根據(jù)IDTechEx統(tǒng)計(jì)，2019年全球超高頻RFID標(biāo)簽銷(xiāo)量約為150億個(gè)，較 2018 年增長(zhǎng)20%，全球超高頻RFID標(biāo)簽市場(chǎng)規(guī)模達(dá)9.5億美元II。近幾年，中國(guó)超高頻RFID 電子標(biāo)簽的使用量也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)超高頻RFID標(biāo)簽銷(xiāo)量從2017 年約35億枚增長(zhǎng)至2019年約45億枚，預(yù)計(jì)將于2024年達(dá)到115億枚031，以超高頻RFID 為代表的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)具有巨大的市場(chǎng)潛力。
目前，超高頻RFID技術(shù)已在零售、物流、航空、醫(yī)療、能源、工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)日漸成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸。
