什么是无源物联网？有哪几种？详细介绍

1.什么是无源物联网

无源物联网是一种新型的物联网技术，是指在网络节点可以是无源的，即节点自身从环境中获取能量，支撑数据的感知、传输和分布式计算。这一新型网络又称为无源传输网络。

2.无源物联网有哪几种

从技术成熟度上看，无源物联网可分为以RFID、NFC为代表的成熟应用，与以采集Wi-Fi、蓝牙、5G、LoRa等为能量供电的理论研究路线两大类。

(1)基于RFID的无源物联网

RFID技术是我们最为熟悉、应用最广泛的无源物联网技术，其原理非常简单。当RFID标签靠近阅读器后，接收阅读器发出的射频信号，产生感应电流，获得能量。通过收集的能量，标签通过内置天线发送信息，实现与阅读器的通信。作为无源物联网底层核心技术，RFID技术应用在仓储物流、智慧零售、智能制造、服装管理、智慧医疗、航空运输等需要识别管理的千百行业，这些数量庞大的物理终端都可以成为千亿物联网的覆盖节点。

根据分析，在2021年，仅UHF RFID的全球出货量就到达了230亿左右，加上低频和高频，全球当年无源RFID的总出货量接近300亿。凭借成本优势，RFID是千亿级无源物联网技术当下的最优解决方案，但也存在传输数据储存数量小、相比蓝牙、NFC、5G技术和手机互动性差的局限性。在不同的场景需要结合其他的无源物联网技术满足应用空间。

(2)基于NFC的无源物联网

NFC(近场通信技术)是一种短距离高频无线通信技术，属于高频RFID技术的变种，可以实现设备在10cm内的非接触式数据交换。不同于RFID，NFC是高集成单体芯片，价格相对昂贵，主要用于安全性较高的信息传输场景，常用于交通、门禁、手机支付等功能。

(3)基于蓝牙的无源物联网

BLE低功耗蓝牙我们并不陌生，无需供电也可完成感知、存储和通信的无源蓝牙低功耗传感器标签也已成功面市，该标签通过收集周围的无线射频能量来为其供电，并借助这些能量发送标签唯一标识码的数据以及传感器读数。这是来自以色列的Wiliot公司的产品Wiliot IoT Pixels，通过捕捉4G/5G、Wi-Fi、Zigbee、LoRa等微弱信号供电，再将数据回传云平台，这款标签不需要外加电池，尺寸仅邮票大小，能便捷地粘贴在各种物品之上，目前应用在疫苗瓶、食品包装等消费生产和零售场景中。

(4)基于Wi-Fi的无源物联网

美国华盛顿大学的研究人员在2016年研发出一种Passive Wi-Fi技术，Passive Wi-Fi无源节点传输1Mbps和11Mbps所消耗的电量分别仅为14.5µW和59.2µW，能够实现30米的回传距离，甚至有一定的穿墙能力。这种方案设计原理类似RFID芯片，利用射频信号的后向反射通信技术，当附近Wi-Fi路由器发射功率相对较高的射频信号后，无源物联网节点吸收射频信号并调制天线反射系数，将传感器信息传递出去。

(5)基于5G/6G蜂窝的无源物联网

华为ICT总裁汪涛认为，当前大量的物联应用基于无源连接，通过网络化技术提升无源物联的识别率、覆盖范围、定位精度，是5G网络未来的演进创新方向。蜂窝信号是环境中最广泛的无线射频信号之一，实现无源的核心难点有两个，第一是如何获取能量，另一个在于如何实现长距离回传，尤其是后者保持高效通信的难度更大。无源终端通过各种方式获得的能量是非常微弱的，回传路径过长，信号会快速衰减。

目前在实验室阶段最先进的技术，已经可以做到在180米的范围内，收集特定频段的5G射频能量，采集到约6µW的电力。

(6)基于LoRa、NB-IoT的无源物联网

LoRa、NB-IoT等LPWAN终端本身就将低功耗作为核心技术，无源化是功耗研究的升级方向。在2021年日本村田公司与Nowi公司合作推出无电池LoRa方案参考平台，使用村田的LoRa模块再加上Nowi的能量采集电源管理(PMIC)芯片供给能量。这类无源方案大多是模组厂商和能源芯片企业定制合作，推出兼容LoRa/NB-IoT模组的模块，采用线性扩频技术提升回传能力，借助反射调制系统来实现永久供能。

以上种种新型无源技术，很多处于实验室研究阶段，也有如蓝牙方案已经开始投入商用。一旦大规模商业化应用，无源物联网不仅能优化资源配置、提升效率，在疫情持续影响 “远程经济”发展之下，甚至对工业环境的组织形态和产业形态产生颠覆性的影响。

以上就是有关于无源物联网的定义及主要类型的全部介绍，如果还想了解更多物联网产业的相关内容，敬请关注三个皮匠报告网站。

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