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    无源物联助力千亿级连接

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    无源物联助力千亿级连接

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    2021年中国全光网行业短报告
    2021年中国全光网行业短报告

    头豹研究院

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    通信

    发布时间

    2021-11-2 00:00

    全文字数:1983字,精读时间:4分钟

    本文援引于报告《2021年中国全光网行业短报告 》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

    头豹科技创新网内容覆盖全行业、深入垂直领域,行业报告每日更新;政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态;智能关键词轻松搜索,直奔行业热点内容。

     

    诚挚欢迎各界精英交流合作,头豹承接行业研究、市场调研、产业规划、企业研究、商业计划、战略规划等业务,您可发送邮件或来电咨询。

     

    客服邮箱:CS@leadleo.com 咨询热线:400-072-5588

     

    核心摘要:

    无源物联网是指物联网终端节点设备不带电源线,也没有内置电池。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。其技术的实现离不开能量收集,终端设备可从周围环境中捕捉并收集能量,将其转换为电能。能量的来源途径可包括环境光、振动、热量或射频等,其收集的能量较少,但足以满足低功耗节点的用电需求。无源物联技术的主要难点为如何获取能量,以及如何实现长距离回传。在极具代表性的三种无源物联技术中,基于蓝牙和Wi-Fi的技术集中在短距离传输上,而基于LoRa的技术应用于长距离传输上。未来随着物联网的广泛运用,驱使无源物联网将朝着远距离、低功率、高速率、小型化和通用化的方向发展。



     

    蜂窝物联网中有源物联网技术可分为高速、中速、低速物联网,其终端连接规模均小于百亿级别。无源物联网无需电池且终端体积较小,可支持其千亿级别终端连接规模

    蜂窝物联网的应用场景可分为高速物联网(比如5G,LTE Cat.4等),中速物联网(LTE Cat.1、eMTC等)、与低速物联网(NB-IoT、LoRa等),这些都是有源的物联网技术。在低速率物联网中,NB-IoT已经是速度最低、功耗最低、成本最低的技术了,但NB-IoT对电池的依赖限制了广泛的普及,“无源物联网”也因此问世。针对低速物联(窄带物联)的NB-IoT,其面对的是百亿级别的低功耗物联网节点,高速和中低速蜂窝网络能带来的终端节点连接规模数远低于低速物联的连接规模。

     



    未来随着物联网的广泛运用,驱使无源物联网将朝着远距离、低功率、高速率、小型化和通用化的方向发展

    无源物联网发展至今,并没有太多能实现既能满足远距离传输,又无需电源供电的,且可直接利用环境信号作为能源传输信号技术,这是未来的发展方向也是一重大挑战。此外,随着无源物联网的发展,无源传感器的种类也随之增加,为了便于不同种类无源传感器的通信,未来无源传感器设计需考虑协议之间的兼容性和转换性;未来,传统的大体积弱功能的物联传感器将逐步被各种高性能微型传感器取代,高性能微型传感器主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏高、低成本等优点。

     


    RFID是较为成熟的无源物联网技术,主要由于其相较于蓝牙、Wi-Fi等技术有着传输距离更远的优势,同时其拥有成熟的产业链

    RFID拥有较为成熟的产业链,一套RFID方案需要上游标签及其天线的设计与制造、读写读写器及其天线的设计终于制造,到中游的标签和读写器的封装与制造,再到下游的RFID测试和最终的系统集成,最后应用于终端用户。RFID芯片包括标签芯片和读写器芯片,其技术的发展趋势是朝着低功耗、远距离传输、高速读写、高可靠性和高安全性方向发展。



    深度见解:无源物联助力千亿级连接

    传统蜂窝物联网可分为高速、中速和低速物联网,在低速物联网中,NB-IoT已经是速度最低、功耗最低、成本最低的技术了,但NB-IoT需依赖电池,且每十年需更换一次电池,而无源物联网终身无需更换电池,这大大减少了电池成本和更换电池的人力成本。此外,没有电池的无源物联网可进一步缩小终端节点体积,有利于终端的设计和广泛普及,两者皆为其支持千亿级连接的基础。无源物联技术的难点主要是如何获取能量,以及如何实现长距离回传。其中,实现长距离回传难度最大,原因在于无源终端通过各种方式获得的能量极其微弱,且回传路径较长,信号会快速衰减。而在过去几年的无源物联技术发展中,具有代表性的技术包括基于蓝牙的无源物联网技术、基于Wi-Fi的无源物联网技术和基于LoRa的广域无源物联网技术。其中,基于蓝牙和Wi-Fi的技术更多集中在短距离通信上,而基于LoRa的技术主要应用在长距离传输上。无源物联网可说是物联网的一个子集,同时凭借其低功耗和低成本的优势推动了物联网的部署。未来随着物联网的广泛运用,驱使无源物联网将朝着远距离、低功率、高速率、小型化和通用化的方向发展。



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