隨著物聯網技術在各類消費終端和行業領域的規模化應用，全球物聯網連接數已經突破144億，我國也于去年成為全球主要經濟體中率先實現“物超人”的國家。在數字經濟和綠色低碳經濟的浪潮之下，未來物聯網應用的廣度和深度還將進一步拓展，向萬物互聯加速邁進。在此背景下，具有功耗、成本、尺寸等方面優勢的無源物聯網技術再次走進公眾視野，被認為是實現千億級物聯網連接的關鍵技術。“產學研”各界正圍繞技術、標準、產業、應用積極布局，推動新型無源物聯網快速發展。

無源物聯網由來已久，正在迸發全新生機

無源物聯網是利用環境能量采集技術，將周圍可用的信號和能量轉化為驅動自身電路的電能，同時利用以反向散射為核心的通信模式，實現向目標節點傳遞信息的技術。相較于其他物聯網技術，無源物聯網主要具備4方面優勢。

一是節能環保，無源物聯網通過采集環境能量維持正常工作，不依賴電源供電，有效降低了碳排放，避免了廢棄電池對環境的污染。

二是價格低廉，無源物聯網省去了電源和高功耗元器件的成本，目前無源物聯網標簽的價格已經能夠控制在0.2~0.3元的水平，遠低于NB-IoT、LoRa、BLE等低功耗物聯網技術的模組價格，有利于物聯網連接數的進一步大規模提升。

三是尺寸精簡，無源物聯網終端無需為電源等硬件預留空間，形態更為輕薄美觀，整體更加便攜且易于部署。

四是廣泛適用，無源物聯網無需考慮常規電源對工作環境的要求，可在高溫、高輻射、高濕度等極端環境中正常工作，大大拓寬了應用場景。

無源物聯網并不是一個新興概念。早在20世紀40年代，雷達技術的發展和進步就催生了最具代表性的無源物聯網技術——RFID，其主要用于軍事領域。1980年后，RFID開始商用，并于2010年進入規模化推廣階段，產品種類不斷豐富，生產成本進一步下降，至今已發展成應用最為廣泛的無源物聯網技術。然而，隨著應用需求的升級，RFID逐漸暴露出通信距離短、讀寫能力弱等“短板”。借此契機，業界于近期提出了新型無源物聯網概念——基于蜂窩的無源物聯網。

與RFID相比，在終端側，新型無源物聯網技術對RFID協議進行了優化，且將工作頻率更改至蜂窩移動通信頻段，因此需要基于全新的芯片和天線打造新型無源標簽;在讀寫器側，新型無源物聯網技術利用5G基站替代傳統一體式讀寫器，基于5G基站更高的發射功率激勵新型無源標簽，使其能夠在更遠的距離將感知信息直接回傳至5G網絡，便于實現大規模組網和集中調度，極大地降低了無源物聯網系統的部署成本。與此同時，無源物聯網與5G蜂窩網絡相結合，還將進一步拓展移動物聯網的范疇和邊界，助力移動物聯網加速發展。

無源物聯網應用范圍正進一步擴大

憑借在能耗、成本、尺寸等方面的優勢，無源物聯網已經得到了較大規模的應用。當前，RFID主要應用于商超、零售、鞋服行業，應用場景局限于小型室內空間，依賴標簽與讀寫器的一對一通信。得益于新型無源物聯網技術在通信距離、組網規模、部署成本等方面的優化，無源物聯網正在倉儲物流、電力、交通、畜牧等更廣泛的領域內得到應用。

倉儲物流場景具有移動范圍廣、包裹數量多、數據讀取頻繁等特點，RFID不能很好滿足倉儲物流的聯網需求。基于新型無源物聯網技術構建倉儲物流系統，能夠實現室外超100米、室內超30米的網絡通信距離，支持大批量貨物的自動化讀取。同時，新型無源物聯網技術具備規模化組網與精準定位能力，有利于實現大型倉庫中貨物精準查找與快速流轉，顯著提升倉儲物流各環節的效率，助力實現智慧倉儲和智慧物流。根據國家郵政局發布的數據，2022年中國快遞業務量達到1105.8億件，同比增長2.1%，如此龐大的業務量使倉儲物流成為最具潛力的新型無源物聯網應用領域。

電力場景具有占地面積廣、站點數量多等特點，一般要求終端網絡通信距離超過50 米，且具備抗電磁干擾能力以及溫濕度、振動傳感能力。為此，可將新型無源標簽部署于輸電線路、室外電纜等廣域沿線覆蓋區域，實現相應場景傳感能力從無到有的突破。同時，新型無源標簽易與多傳感器結合，實現對溫度、濕度、振動等多維度感知能力的集成，為智能電力管理降本增效。

交通場景中非機動車數量龐大、移動速度快、移動范圍廣，對物聯網終端通信距離、網絡覆蓋質量和網絡切換能力均提出較高要求。新型無源物聯網技術支持廣域連續組網與精準定位，通過在非機動車中嵌入新型無源標簽，交通管理部門可以更加精準地管理超速行駛、違規變道、亂停亂放等不良行為，降低交通事故發生頻率，提升非機動車智能化監管效率。

畜牧場景中牲畜數量多、活動范圍廣，且大多位于室外，5G蜂窩網絡覆蓋條件良好。通過將新型無源標簽與生物識別傳感器相結合，可大范圍地遠程監測牲畜的數量、身體狀態和行為軌跡，極大提高農戶工作效率與便利性。新型無源物聯網技術還有助于實現養殖、收購、加工、運輸、銷售等全環節信息的實時入網、追蹤和查詢，為牲畜疾病防治、有關部門監督管理提供有效依據，保障現代畜牧業的健康發展。

無源物聯網標準與產業發展現狀

我國積極開展新型無源標準工作

近年來，無源物聯網與蜂窩網絡相結合的趨勢愈發受到關注，帶動相關標準研究逐步開展。3GPP已將以蜂窩無源為代表的新型無源物聯網技術納入5G-A技術體系，預計在R19版本中將形成首個基于蜂窩網絡的無源物聯網標準。我國新型無源物聯網技術從2016年開始進入標準化建設階段，當前正在加速搶占新型無源物聯網技術標準高地。2020年，由中國移動牽頭在CCSA主導成立了國內首個新型蜂窩無源技術研究項目《基于蜂窩通信的無源物聯網應用需求研究》，相關技術標準立項工作已在TC10開展。

2021年，由OPPO牽頭，中國移動、華為、中興、vivo等公司參與的《基于環境能量的物聯網技術》研究項目在3GPP SA1開展。2022年，中國移動和華為在3GPP RAN提出了面向5G-A的蜂窩無源物聯網研究項目，開啟了蜂窩無源的國際化標準制定進程。同年，全國信息技術標準化技術委員會物聯網分技術委員會在前期RFID標準技術研究的基礎上，成立新型超低功耗物聯網聯合特設組，開始推動新型無源物聯網技術的標準化工作。

我國加速引領新型無源物聯網產業創新

目前，全球新型無源物聯網產業整體處于起步階段，我國企業正積極引領產業創新。2022年，中國移動推出新型無源物聯產品“e百靈”，單個設備的識別標簽距離突破100米，同時支持多設備的連續組網，可用于中大型室內場景的物品、資產、人員綜合管理。今年年初，智匯芯聯基于自研的Pegasus系列無源物聯網標簽芯片，成功實現世界首次無源物聯網芯片與5G基站的通信聯調，為新型無源物聯網技術的后續商用打下堅實基礎。

無源物聯網的發展前景及建議

通過分析無源物聯網的歷史沿革與發展現狀，不難看出無源物聯網的未來發展遵循以下趨勢。一是技術能力持續演進，無源物聯網正朝著通信距離提升和讀寫能力增強的方向迭代升級;二是標準體系更加完善，新型無源物聯網應用需求、網絡架構、空中接口協議及測試、安全等標準的全面覆蓋正在加速;三是產業能力持續提升，企業不斷推出性能更優、價格更低的新型無源物聯網產品;四是應用需求快速增長，新型無源物聯網在倉儲物流、電力、交通、畜牧等行業的應用日漸拓展。

在發展過程中，上述各方面也不免存在相應挑戰。技術上，能量成為限制性能提升的重要因素，影響無源物聯網的進一步普及;標準上，各國積極入局新型無源物聯網標準制定，競爭壓力與日俱增;產業上，地緣政治、芯片短缺等因素將對無源物聯網產業的健康發展帶來負面影響;應用上，目前距離千億物聯道阻且長，需持續轉化存量、挖掘增量。

為充分把握無源物聯網的新一輪增長機會，建議我國提前做好戰略布局，不斷增強在這一領域的競爭實力。

第一，應強化技術攻關，解決無源物聯網在能量受限條件下的通信距離增強、覆蓋能力提升、感知能力集成等難題。

第二，應加快標準研制，快速形成端到端的新型無源物聯網標準架構，向國際標準組織輸出具有國內自主知識產權的技術標準，提升在國際上的引領作用和主導地位。

第三，應推進產業創新，加大對無源物聯網芯片、天線等核心元器件的研發投入，加快推出新型無源物聯網產品和解決方案。

第四，應促進應用創新，加強無源物聯網優秀案例推廣和企業宣傳，按需對已部署的有源物聯網技術方案進行替換，推動產業數字化、治理智能化、生活智慧化。