rfid电子标签生产厂家告诉你什么是无源物联网

2022-12-14 14:07:08 rfid电子标签生产厂家 120

    在2021年以来的物联网行业,又“喜提”了一个新的“风口”。这个“风口”的名字,叫做“无源物联网”。无源物联网,到底是个啥东东?它和现有的物联网技术之间,有什么区别?它是真的有黑科技?还是资本又在炒作?让我们一起来了解了解。

   无源物联网,顾名思义,就是没有“源”的物联网。“源”,就是电源、能量源。搞过承载网的朋友,对“无源”肯定非常熟悉。我们常说的无源光网络(PON)、无源波分(WDM),都涉及到“无源”。说白了,无源,就是不接外部电源、不带电池。无源物联网,不是网络无源,而是终端节点无源。也就是说,网络没啥变化,而连入网络的终端节点设备,不带电源线,也没有内置电池。那么,问题来了。终端节点设备,有传感器需要产生数据,有芯片需要计算,有模组需要收发信号。没有电源,谁来提供干活的能量呢?

  其实,所谓“无源”,并不是终端节点不用电,而是换了一种获取电(能量)的方式。大家应该很快会想到,太阳能,就是一种获取电(能量)的常用方式。通过光伏面板,将太阳能转化成电能,储备使用。除了太阳能之外,还有动能和热能。例如,有的共享单车,就带有发电模块。你踩踏板的时候,就给智能车锁充了电。还有一些遥控器,采用按压式发电。你按的时候,通过机械力产生材料形变,动能变成电能,驱动设备工作。

   注意!上述所说的太阳能、动能、热能,都不是我们今天“无源物联网”的讨论重点。现在大家热议的“无源物联网”,主要是指基于无线电磁能量捕捉技术的物联网。也就是说,是指物联网终端通过采集网络侧发射过来的无线电波,捕捉和收集能量的物联网技术。

   说到这里了,大家想到了啥?我想很多人一定想到了RFID射频识别,我们俗称的rfid电子标签,就采用了RFID技术。RFID的原理很简单,当标签靠近阅读器后,接收阅读器发出的射频信号,产生感应电流,获得能量。通过这点能量,标签发送信息,实现与阅读器的通信。除了RFID之外,我还想到了一个技术。那就是小米推出的隔空无线充电技术。 其实,RFID,就是一种无源物联网。现在,在RFID的基础上,无源物联网希望进一步延伸,扩展基于Wi-Fi、蓝牙、3G、4G甚至5G通信技术的无源互联。

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   大家都知道,RFID是非常成熟的技术。RFID之所以能够正常工作,最关键一点在于,标签和阅读器的距离很近。距离越远,电磁能量的密度越低,获取能量的难度越大。RFID属于感应耦合,天线的形状是线圈,电磁能量的传送,是在感应场区域内完成的,距离很短。Wi-Fi、蓝牙工作距离远大于RFID,3G/4G/5G更远。这就不是感应场,而是辐射场。辐射场采用的天线技术,主要是偶极子天线或微带天线。想要在辐射场中,借助这些天线完成电磁能量的传送,难度极大。在以前,这都是不可想象的事情。现在,随着半导体技术的进步,终端芯片的功耗降低到mW级甚至更低,再加上能量转换技术的不断升级,才让远距离通信技术的能量捕获和使用成为一种可能性。

   无源物联网,还有几个典型的特性:1、能量震荡性,无源物联网节点的能量不再是单一的由高至低的静态变化趋势,由于能量来自于环境,其呈现出的将是时高时低的动态状态。2、节点失衡性,无源物联网节点中能源获取存在随机性和不稳定性,整个网络中能量分布可能并不均衡,也会导致每个节点的差异。3、能源受限性,无源物联网获取能量的方式不同,且所采集的环境能量非常微弱,一般在纳瓦(nW)到微瓦(μW)级,且受到节点蓄电能力的影响。4、连接脆弱性,无源物联网的网络连通性直接受各节点能量的影响。当某些节点的能量低于一定程度时,这些节点则成为孤立节点,导致网络不连通。由于能量的震荡性,网络的连通性是脆弱的,时断时续,难以保持一直连通。大家都看出来了,这些都不是什么好特性,都是缺点。这些缺点,制约了无源物联网的应用。

   无源物联网的最大优势,就是完全不需要电池。NB-IoT每10年换一次电池(理想情况下),无源物联网终身不需要。这不仅减少了换电池的人力成本,也减少了电池组件成本。目前的通用型UHF RFID标签,价格可以做到2-3毛钱。NB-IoT模组,价格大概是十几块,差距有几十倍。第二,不用电池,有利于环保。单个电池虽然很小,但千亿级的数量规模,环保影响不容小觑。第三,没有电池,终端的体积可以进一步缩小。例如像RFID那样,就是一个小贴片,将大大有利于终端设计。总而言之,无源物联网是一个非常不错的发展思路。然而,想要把这条路真正走通,我们可能还需要很长的时间。需要大家一起努力攻克各种难题。今天就分享到这里,关注rfid电子标签生产厂家灵天智能,了解更多rfid资讯。www.elfdt.com


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