本文來自微信公眾號“物聯(lián)網(wǎng)智庫（公眾號 ID: iot101）”，【作者】趙小飛。
近日，英國皇家郵政宣布與無源物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)Wiliot合作，部署250萬個(gè)無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽，來提升其郵政包裹的處理效率。作為一家全球知名的老牌郵政公司，采用無源物聯(lián)網(wǎng)作為其數(shù)字化變革的重要措施，無疑在全球物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域具有一定的標(biāo)桿意義，成為無源物聯(lián)網(wǎng)在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)典型案例。
通過無源物聯(lián)網(wǎng)提升服務(wù)水平
作為一家老牌郵政企業(yè)，英國皇家郵政近年來面臨著虧損嚴(yán)重、服務(wù)不佳、員工罷工的困境，隨著互聯(lián)網(wǎng)普及，這家郵政公司一方面必須履行以不變的成本將郵件投遞到英國各地的歷史義務(wù)，同時(shí)面臨郵件需求下降和行業(yè)競爭加劇的挑戰(zhàn)。
今年5月，英國通信監(jiān)管部門Ofcom針對英國皇家郵政服務(wù)發(fā)布調(diào)查結(jié)果，認(rèn)為其未能達(dá)到2023/24年的服務(wù)交付的績效目標(biāo)。在原設(shè)定的目標(biāo)中，皇家郵政必須做到：
- 93%的一類郵件在收件后一個(gè)工作日內(nèi)送達(dá)；
- 98.5%的二類郵件在收件后三個(gè)工作日內(nèi)派遞。
然而，最終結(jié)果卻是:
- 74.5%的一類郵件在一個(gè)工作日內(nèi)派達(dá)；
- 92.4%的二類郵件在三個(gè)工作日內(nèi)送達(dá)。
Ofcom指出，如果皇家郵政不能提供令人滿意的解釋，將考慮是否實(shí)施經(jīng)濟(jì)處罰。實(shí)際上，去年Ofcom就對該公司未能達(dá)到2022/23年的一級和二級交付目標(biāo)罰款560萬英鎊。
在此背景下，皇家郵政加緊進(jìn)行改革，提升其效率。與Wiliot無源物聯(lián)網(wǎng)方案合作，正是提升服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要措施，該公司一位發(fā)言人提到，部署無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在提升一年365天的效率，想客戶提供高效服務(wù)。
Wiliot最為典型的產(chǎn)品是一款無源低功耗傳感器標(biāo)簽，結(jié)合云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，這一標(biāo)簽命名為Wiliot IoT Pixels，它是一款小型低成本、自供電的藍(lán)牙傳感器標(biāo)簽，僅郵票大小，可以貼在任何產(chǎn)品或包裝上，感知一系列物理和環(huán)境數(shù)據(jù)，并將信息傳輸至網(wǎng)關(guān)、手機(jī)或支持低功耗藍(lán)牙（BLE）的設(shè)備上，再發(fā)送至Wiliot云平臺(tái)。標(biāo)簽的能量來自于收集周圍的無線射頻能量來為其供電，并使用該能量發(fā)送標(biāo)簽唯一標(biāo)識碼的數(shù)據(jù)以及傳感器讀數(shù)。
本次皇家郵政和Wiliot的合作，使用了250萬個(gè)Pixels標(biāo)簽，這些標(biāo)簽并不是粘貼在每一個(gè)包裹上，而是粘貼在皇家郵政的周轉(zhuǎn)籠上。周轉(zhuǎn)籠用于批量地將包裹從一個(gè)分檢地轉(zhuǎn)運(yùn)至另一個(gè)分檢地。目前，英國皇家郵政有85萬個(gè)周轉(zhuǎn)籠，這意味著本次合作中，每個(gè)周轉(zhuǎn)籠將粘貼3個(gè)無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽，做到冗余備份，保證Wiliot系統(tǒng)能對每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)籠的持續(xù)訪問。
Wiliot的每個(gè)無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽成本約為30美分，它不僅僅是一個(gè)物品標(biāo)識的標(biāo)簽，還包括溫度、濕度、定位傳感器，能量采集和反向散射通信能力，以及數(shù)據(jù)加密處理能力，因此，它與傳統(tǒng)的RFID有明顯的區(qū)別?；始亦]政采用這一方案，希望能夠無縫、簡單地跟蹤任何單個(gè)包裹在其國內(nèi)和國際網(wǎng)絡(luò)中的位置，在這背后，轉(zhuǎn)運(yùn)籠的盤點(diǎn)和定位也非常重要，有助于對每個(gè)包裹降低誤送或丟失包裹的風(fēng)險(xiǎn)。
基于環(huán)境能量的無源物聯(lián)網(wǎng)與RFID的融合發(fā)展
Wiliot的方案是一個(gè)典型的基于環(huán)境能力的無源物聯(lián)網(wǎng)方案，標(biāo)簽可以復(fù)用已有的一些能量源，與RFID需要專用終端形成明顯對比。目前，3GPP陣營在推進(jìn)基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究制定，同時(shí)，藍(lán)牙、WiFi、LoRa等非3GPP陣營也在推進(jìn)這一領(lǐng)域的商用。不過，RFID具有成熟度高、成本低的特點(diǎn)，未來可能與無源物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合使用，形成覆蓋面更廣的方案。
本次英國皇家郵政主要將無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽應(yīng)用于轉(zhuǎn)運(yùn)籠上，也是考慮到無源物聯(lián)網(wǎng)和RFID之間各自的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)運(yùn)籠場景具有大范圍移動(dòng)性和定位等感知的需求，因此無源物聯(lián)網(wǎng)更為合適。不過，若應(yīng)用于數(shù)億的廉價(jià)包裹中，無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽就不具備成本優(yōu)勢。
對于環(huán)境能量的無源物聯(lián)網(wǎng)與RFID尤其是超高頻RFID之間的關(guān)系，業(yè)界進(jìn)行了持續(xù)討論，目前已形成了一定程度的共識。驅(qū)動(dòng)無源物聯(lián)網(wǎng)與RFID的愿景是一致的，無源物聯(lián)網(wǎng)在某種程度上可以說是在很多方面實(shí)現(xiàn)了RFID最初愿望。當(dāng)然，充分了解兩者之間的差異，對于統(tǒng)籌部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用至關(guān)重要。
第一，從總體應(yīng)用成本看，兩者差異化明顯
以物流供應(yīng)鏈場景為例，對于整個(gè)供應(yīng)鏈、倉儲(chǔ)和零售環(huán)境中，要下沉到每一個(gè)物品級跟蹤，RFID通常是最性價(jià)比的選擇，能夠獲得快速回報(bào)。但是，隨著被跟蹤物品的價(jià)值增加，或者如果需要使用額外的傳感功能在許多位置跟蹤資產(chǎn)，無源物聯(lián)網(wǎng)或許成為更好的選擇，這背后需要從總擁有成本角度考慮。
目前，RFID標(biāo)簽的成本大大低于無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽成本。當(dāng)然，標(biāo)簽的價(jià)格只是總擁有成本的一部分，總擁有成本包括對標(biāo)簽、硬件、軟件（云）和服務(wù)的投資。在無源物聯(lián)網(wǎng)的情況下，軟件支持多種數(shù)據(jù)流和用例，進(jìn)一步推動(dòng)潛在價(jià)值；但在某些情況下，無源物聯(lián)網(wǎng)讀寫器可以復(fù)用現(xiàn)有環(huán)境中的通信設(shè)備，這方面成本比較低，例如現(xiàn)成的通信基站、WiFi路由器、智能手機(jī)等可以通過固件升級，實(shí)現(xiàn)與無源物聯(lián)網(wǎng)的兼容，為無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽提供能量和信號源，大大降低了總體成本。
第二，功能方面的差別，讓兩者可用于不同場景
無源物聯(lián)網(wǎng)不僅僅識別物品靜態(tài)信息，還需要更加智能的能力，因此相比RFID標(biāo)簽，它具有更強(qiáng)的計(jì)算能力，除了支持額外的電源管理功能，還需要支持感知功能，如溫度、濕度、光線和其他傳感，以及端到端加密能力。無源物聯(lián)網(wǎng)在通信方面設(shè)置了相對復(fù)雜的功能，確保能夠滿足更多場景需求。
第三，無源物聯(lián)網(wǎng)與新技術(shù)融合更為明顯
例如，一些無源物聯(lián)網(wǎng)場景需要電源管理功能，從環(huán)境中較為微弱的信號獲取能力，進(jìn)行能量管理和存儲(chǔ)，最終能夠傳輸比它收到的任何單一信號更強(qiáng)的信號，這就需要微型、高效電源管理技術(shù)的革新。
無源物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、人工智能的融合應(yīng)用更為緊密。一家知名RFID公司Avery Dennison和Wiliot高管在一篇聯(lián)合發(fā)布的文章中用了一個(gè)案例來說明：
RFID面臨著一個(gè)問題，即信號如何更好穿過金屬和液體，例如對一箱洗滌劑的識別中，部分洗滌劑標(biāo)簽被包裹在里面，就無法有效讀取，標(biāo)簽和閱讀器之間的液體會(huì)吸收無線電波，使其無法跟蹤內(nèi)部、中間的箱子。
但是，如果采用無源物聯(lián)網(wǎng)來盤點(diǎn)跟蹤洗滌劑，即使中間標(biāo)簽無法度去，也可以配合云端人工智能算法，結(jié)合托盤的標(biāo)簽識別和周邊可讀標(biāo)簽，最終發(fā)現(xiàn)和定位內(nèi)部的洗滌劑。雖然RFID通過一些優(yōu)化也可以實(shí)現(xiàn)，但考慮到連續(xù)廣播和多讀取點(diǎn)邏輯分析，無源物聯(lián)網(wǎng)更適合于此。
無源物聯(lián)網(wǎng)和超高頻RFID可形成互為補(bǔ)充的發(fā)展態(tài)勢
物理基礎(chǔ)設(shè)施是無源物聯(lián)網(wǎng)和RFID相互支持的領(lǐng)域。例如，在商品層面部署RFID，但通過無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽跟蹤托盤和實(shí)時(shí)庫存，這樣減少手持閱讀器，而不是在整個(gè)倉庫或商店實(shí)施地毯式覆蓋，可以降低RFID成本，同時(shí)與周圍的物聯(lián)網(wǎng)集成。
英國皇家郵政可以作為一個(gè)典型案例，通過無源物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽覆蓋轉(zhuǎn)運(yùn)籠，確保分揀地之間信息同步。同時(shí)，對于郵政運(yùn)營商來說，由于藍(lán)牙基礎(chǔ)設(shè)施非常便宜，他們可以在其數(shù)千輛汽車中的每一輛車上安裝藍(lán)牙終端，這樣，車輛在分揀設(shè)施之間移動(dòng)、帶標(biāo)簽的可重復(fù)使用的轉(zhuǎn)運(yùn)籠移動(dòng)時(shí)，承運(yùn)人可以實(shí)時(shí)跟蹤車輛、轉(zhuǎn)運(yùn)籠的利用情況和路線，而無需人工掃描，從而提高運(yùn)營合規(guī)性、效率和可見性。
無源物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無處不在和端到端可見性也在不斷發(fā)展，目前，藍(lán)牙不僅存在于手機(jī)中，還存在于Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)、智能音箱、門鈴、安全攝像頭和電器中，大多數(shù)Wi-Fi接入點(diǎn)和所有手機(jī)已經(jīng)可以接收來自周圍物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽的廣播。通過藍(lán)牙激活其他設(shè)備所需的固件升級、應(yīng)用程序和硬件調(diào)整雖然仍在發(fā)展，但給無源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供廣闊的空間。
另外，無源物聯(lián)網(wǎng)未來將擴(kuò)展到WiFi和蜂窩領(lǐng)域，5G后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)中已將無源物聯(lián)網(wǎng)納入，同時(shí)，IEEE也正在將無源物聯(lián)網(wǎng)集成到WiFi中，作為802.11bp或WiFi 8的一部分，進(jìn)一步擴(kuò)展無源物聯(lián)網(wǎng)的觸角。
RFID和無源物聯(lián)網(wǎng)有很多相似之處，都是智能標(biāo)簽的手段，這兩者預(yù)計(jì)在長期中互相配合，共同構(gòu)建供應(yīng)鏈智能化解決方案。
