物流和供應鏈追蹤是物聯網的一(yi)個重(zhong)(zhong)要(yao)應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景，隨(sui)著全球(qiu)化(hua)和(he)(he)(he)(he)產(chan)業分工(gong)的不(bu)斷(duan)細(xi)化(hua)，物(wu)(wu)流和(he)(he)(he)(he)供(gong)應(ying)鏈(lian)發(fa)展迅(xun)速，市(shi)場(chang)研究機構Statista跟蹤(zong)(zong)數(shu)(shu)據顯示，2021年全球(qiu)包(bao)裹(guo)運輸(shu)數(shu)(shu)量達到1579億件，中國(guo)快遞包(bao)裹(guo)數(shu)(shu)量為(wei)1083億件，占(zhan)全球(qiu)份(fen)額為(wei)68%。在(zai)這(zhe)些包(bao)裹(guo)鐘，相當一(yi)部(bu)分物(wu)(wu)品(pin)需(xu)要(yao)持續、實時的在(zai)線追蹤(zong)(zong)，尤其(qi)是(shi)一(yi)些貴重(zhong)(zhong)物(wu)(wu)品(pin)、重(zhong)(zhong)要(yao)藥品(pin)疫苗、關鍵資產(chan)和(he)(he)(he)(he)設備等，面對定位(wei)追蹤(zong)(zong)應(ying)用(yong)(yong)的物(wu)(wu)聯網廠商(shang)不(bu)斷(duan)涌現，力爭在(zai)快速發(fa)展的物(wu)(wu)流和(he)(he)(he)(he)供(gong)應(ying)鏈(lian)領(ling)域實現規模化(hua)部(bu)署。其(qi)中，智能標簽作為(wei)便攜、低成(cheng)本的方式，受到越(yue)來越(yue)多(duo)的物(wu)(wu)流和(he)(he)(he)(he)供(gong)應(ying)鏈(lian)客戶所青睞(lai)，也是(shi)大量物(wu)(wu)聯網廠商(shang)關注的重(zhong)(zhong)點。
智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)可(ke)以(yi)粘(zhan)貼在貨(huo)(huo)物包裝上，相對于(yu)傳統(tong)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)，智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)集成(cheng)(cheng)了通(tong)信、感(gan)知的(de)功能(neng)(neng)，能(neng)(neng)將貨(huo)(huo)物實時位置(zhi)、狀(zhuang)態采集并傳輸至管理(li)后臺，實現持續追蹤。同時，隨著各方面技術的(de)進步，智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)可(ke)以(yi)通(tong)過打印形(xing)式生產(chan)出來，更(geng)便(bian)于(yu)在各類追蹤場(chang)景使用(yong)。市(shi)場(chang)研(yan)究機構(gou)ABI Research數據(ju)顯示，到(dao)2028年智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)出貨(huo)(huo)量將達到(dao)5.81億。近年來，追蹤定位的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)已形(xing)成(cheng)(cheng)多(duo)種形(xing)式，根(gen)據(ju)通(tong)信距離的(de)不同，形(xing)成(cheng)(cheng)短距離智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)和廣域(yu)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)兩種大(da)類。其中，短距離的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)已有(you)很多(duo)成(cheng)(cheng)熟的(de)形(xing)態，而廣域(yu)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)則是(shi)基于(yu)蜂(feng)窩物聯(lian)網通(tong)信研(yan)發的(de)標(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)，目前還在小范圍應用(yong)中。
藍牙智能標簽成為短距離智能標簽的典型代表
過去十多年，智能標簽主要由(you)RFID來驅動(dong)，目(mu)前RFID標簽成(cheng)本已非常低，而(er)且已形成(cheng)每年數百億的(de)出貨(huo)量。然而(er)，由(you)于(yu)RFID天然的(de)一些不(bu)足，業界不(bu)斷探索新的(de)智能標簽技術，藍牙標簽成(cheng)為一個重要方向。
提起藍(lan)牙智(zhi)能標(biao)(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)，很多從(cong)業者(zhe)都(dou)會推薦Wiliot這家(jia)公司。Wiliot將(jiang)其標(biao)(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)產品命名為Wiliot IoT Pixels，它(ta)是一(yi)(yi)款小型低成本、自供電的(de)藍(lan)牙傳感器標(biao)(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)，該標(biao)(biao)(biao)簽(qian)(qian)(qian)(qian)僅郵票大小，可(ke)以貼(tie)在(zai)任何產品或包裝(zhuang)上，感知(zhi)一(yi)(yi)系列物理(li)和環境(jing)數(shu)據，并將(jiang)信息(xi)傳輸(shu)至網關、手機或支持低功耗藍(lan)牙(BLE)的(de)設備上，再發送(song)至Wiliot云平(ping)臺，云平(ping)臺的(de)機器學習(xi)算法(fa)將(jiang)數(shu)據轉(zhuan)化為可(ke)操作的(de)見解，供各(ge)行各(ge)業的(de)企(qi)業使用。
Wiliot IoT Pixels標(biao)(biao)(biao)簽一(yi)大(da)亮(liang)點是(shi)不(bu)需要供(gong)電(dian)，該(gai)(gai)標(biao)(biao)(biao)簽完成感知、存儲(chu)和通信的(de)能量(liang)來自于收集周圍的(de)無(wu)線射頻能量(liang)來為(wei)其(qi)供(gong)電(dian)，并(bing)使用(yong)該(gai)(gai)能量(liang)發送標(biao)(biao)(biao)簽唯一(yi)標(biao)(biao)(biao)識碼(ma)的(de)數(shu)據以(yi)及傳感器(qi)讀(du)數(shu)。也(ye)正是(shi)采用(yong)這一(yi)設計(ji)，該(gai)(gai)標(biao)(biao)(biao)簽不(bu)需要電(dian)池，因此其(qi)尺寸可以(yi)設計(ji)成郵票大(da)小，并(bing)能便(bian)捷地(di)粘貼在各種(zhong)物品之上(shang)。
Wiliot IoT Pixels硬件(jian)的(de)核(he)心是一(yi)款低功耗藍(lan)牙無(wu)線MCU，用于提供感(gan)(gan)知(zhi)、計算(suan)和通信的(de)能(neng)力，而且包含了一(yi)個(ge)自供電管理單元、幾個(ge)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)接(jie)口(kou)、一(yi)個(ge)安全引擎和用于編程和配置的(de)存(cun)儲(chu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。其(qi)中，其(qi)CPU是一(yi)款32位的(de)可(ke)編程ARM Cortex M0+處理器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，工(gong)作(zuo)頻率位1MHz，存(cun)儲(chu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)內(nei)存(cun)位1KB;傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)方(fang)面，包括一(yi)個(ge)精度在(zai)1℃以內(nei)的(de)溫度傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)以及(ji)一(yi)個(ge)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)數字(zi)接(jie)口(kou)，Wiliot將環(huan)境和食品質量(liang)傳感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)集成作(zuo)為研發(fa)方(fang)向(xiang)。
在(zai)成本(ben)方(fang)面(mian)Wiliot IoT Pixel標(biao)簽與RFID采用(yong)了相同(tong)的(de)印刷電(dian)路(lu)技(ji)術(shu)，可以在(zai)郵票(piao)大小的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)卷(juan)軸上(shang)進(jin)行(xing)低成本(ben)、高吞吐(tu)量的(de)生產。根據Wiliot官網信息(xi)，這一標(biao)簽成本(ben)為10-75美分(fen)。從Wiliot布(bu)局來看，該公(gong)司要將(jiang)其(qi)方(fang)案廣泛應用(yong)于零(ling)售、醫療、食品等供應鏈(lian)各(ge)個環節，讓所(suo)有(you)環節都(dou)實現(xian)在(zai)線(xian)和可視(shi)化(hua)。
與RFID相比，這一(yi)(yi)(yi)藍(lan)牙(ya)標(biao)簽(qian)可以在(zai)(zai)很大程度上(shang)減少專(zhuan)用手(shou)持讀寫器(qi)的(de)(de)(de)束(shu)縛，而且具備傳感(gan)、通信、計算集(ji)成化(hua)功能，實(shi)現(xian)對物品(pin)相關信息的(de)(de)(de)主(zhu)動(dong)感(gan)知。目前，海(hai)外已有多(duo)家廠商推(tui)出類似于(yu)Wiliot的(de)(de)(de)藍(lan)牙(ya)智能標(biao)簽(qian)產(chan)品(pin)，例如一(yi)(yi)(yi)家名(ming)為Reelables的(de)(de)(de)廠商推(tui)出藍(lan)牙(ya)打印(yin)標(biao)簽(qian)，在(zai)(zai)供(gong)應(ying)(ying)鏈多(duo)個場景(jing)應(ying)(ying)用，同(tong)時，藍(lan)牙(ya)聯盟也在(zai)(zai)大力(li)推(tui)動(dong)藍(lan)牙(ya)標(biao)簽(qian)在(zai)(zai)零(ling)售、物流領(ling)(ling)域的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用。目前，基于(yu)低功耗藍(lan)牙(ya)的(de)(de)(de)智能標(biao)簽(qian)已經在(zai)(zai)多(duo)個領(ling)(ling)域形成一(yi)(yi)(yi)定規模，隨(sui)著(zhu)成本的(de)(de)(de)降低，其規模將(jiang)進一(yi)(yi)(yi)步擴大。
不同陣營發力，廣域網絡智能標簽備受關注
相對于基于藍(lan)牙等短距離通信，廣域(yu)物(wu)聯網(wang)能夠實(shi)現更大范圍物(wu)流(liu)和供應鏈物(wu)品實(shi)時追蹤(zong)。廣域(yu)物(wu)聯網(wang)標(biao)簽的工程化難度(du)更高，近年來(lai)很多廠商開展布局，但還未形成規模化應用。不過，由(you)于廣域(yu)網(wang)絡具有廣度(du)和深度(du)覆蓋的優勢，關注這一領域(yu)的廠商越(yue)來(lai)越(yue)多，當然，廣域(yu)網(wang)絡智(zhi)能標(biao)簽規模化應用還需打破(po)很多壁(bi)壘。
廣(guang)域(yu)物聯網(wang)網(wang)絡已(yi)形成蜂(feng)(feng)窩和非蜂(feng)(feng)窩兩大(da)陣營，這兩大(da)陣營在(zai)智能標簽(qian)方面都(dou)有多年的探索(suo)。
早在(zai)2017年，Sigfox就推出了類似(si)的(de)(de)(de)(de)智能(neng)標(biao)簽產(chan)(chan)(chan)品(pin)，是一(yi)(yi)款名為(wei)(wei)Admiral Ivory的(de)(de)(de)(de)廉價(jia)模組(zu)，目標(biao)價(jia)格僅約為(wei)(wei)0.2美元，這(zhe)款模組(zu)可用(yong)于(yu)大量(liang)一(yi)(yi)次性(xing)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品(pin)中，尤其是一(yi)(yi)些(xie)“用(yong)完(wan)可丟(diu)棄”的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)品(pin)。Sigfox曾在(zai)一(yi)(yi)次大會(hui)上展示了這(zhe)一(yi)(yi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)，即在(zai)牛皮(pi)紙信(xin)封(feng)中貼上該標(biao)簽，當信(xin)封(feng)被打開時(shi)(shi)，就會(hui)觸發(fa)模組(zu)向后臺(tai)發(fa)送(song)一(yi)(yi)條(tiao)文字(zi)消息，再實(shi)時(shi)(shi)發(fa)送(song)給管理人手(shou)機，及(ji)時(shi)(shi)跟蹤(zong)信(xin)封(feng)的(de)(de)(de)(de)位置和情況。不過，隨著Sigfox后來破(po)產(chan)(chan)(chan)并被收(shou)購，這(zhe)一(yi)(yi)智能(neng)標(biao)簽產(chan)(chan)(chan)品(pin)再無新的(de)(de)(de)(de)消息。
2018年(nian)，Semtech推出了(le)LoRa Tag的(de)追(zhui)蹤、身份識別標簽的(de)參考設計，用于嵌(qian)入一些定位追(zhui)蹤類設備(bei)中，當某(mou)個事件觸發時(shi)可以(yi)通過LoRa網絡將數據(ju)上報，或者進行周期性的(de)傳(chuan)輸。此前，Semtech曾投資(zi)了(le)一家擁有全(quan)新電(dian)池(chi)技術的(de)創(chuang)業公司(si)Imprint Energy，Imprint Energy擁有超薄的(de)柔性印(yin)刷式電(dian)池(chi)技術，其產品很好的(de)支持了(le)LoRa Tag的(de)設想。不過，基于LoRa的(de)智能(neng)標簽目前也為形成規(gui)模化應用，可能(neng)是(shi)受限于LoRa模組(zu)體積(ji)、成本(ben)等因(yin)素，超薄的(de)智能(neng)標簽還(huan)有一定難度(du)，體積(ji)相對大的(de)LoRa跟蹤器則應用更多。
也是在(zai)2018年，國內低功(gong)耗廣域網(wang)絡廠(chang)商縱(zong)行科技(ji)推(tui)出一款ZETag廣域傳(chuan)感標(biao)簽(qian)，其厚度不(bu)足3mm。ZETag使(shi)其追蹤類應用(yong)(yong)從(cong)耐用(yong)(yong)品(pin)拓展至易(yi)耗品(pin)，縱(zong)行科技(ji)認為該(gai)標(biao)簽(qian)能夠被廣泛(fan)應用(yong)(yong)于工業、物(wu)流、健康、醫藥等(deng)諸多(duo)有著源源不(bu)斷穩定需求的領域。隨后數年中，縱(zong)行科技(ji)與順豐、菜鳥、京(jing)東物(wu)流等(deng)物(wu)流類廠(chang)商深度合作，該(gai)標(biao)簽(qian)也廣泛(fan)應用(yong)(yong)于這些物(wu)流場景中。
而在蜂窩(wo)物聯網陣營，對于智能標簽的探索也比較多(duo)，其中不乏(fa)全球知名巨頭。
2020年，知名運營商沃達豐宣布和知名制藥公司拜爾合作推出一款可打印的基于NB-IoT的智能標簽，另外，芯片廠商(shang)ARM、索(suo)尼(ni)半導(dao)體(ti)和模組制(zhi)造商(shang)Murata也看中智能標簽(qian)的(de)前景(jing)，加入(ru)這一(yi)(yi)(yi)合(he)作中。這一(yi)(yi)(yi)智能標簽(qian)融合(he)了iSIM功能，并將NB-IoT通信模組、印刷電池、微處理器(qi)(qi)、天(tian)線、調制(zhi)解調器(qi)(qi)以及幾個傳感器(qi)(qi)共同集成到一(yi)(yi)(yi)張打印標簽(qian)上(shang)，可見所有的(de)器(qi)(qi)件(jian)都需要超薄的(de)厚度。其中，沃(wo)達豐提供參考(kao)設(she)計(ji)，ARM負責整體(ti)藍圖，索(suo)尼(ni)半導(dao)體(ti)設(she)計(ji)芯(xin)片，Murata設(she)計(ji)模組。拜(bai)耳(er)制(zhi)藥(yao)將各方聚集在一(yi)(yi)(yi)起，打印這一(yi)(yi)(yi)標簽(qian)，并像(xiang)貼(tie)郵票一(yi)(yi)(yi)樣將其貼(tie)在從倉庫發出(chu)的(de)貨物包裝上(shang)。
沃達豐的一位高(gao)管(guan)對此(ci)給(gei)出高(gao)度評價(jia)，他(ta)認為這(zhe)是(shi)實現“大(da)規模”物(wu)聯網的重要基礎(chu)，而其(qi)成本為幾歐元，打破了資(zi)產(chan)追(zhui)蹤應用成本的天花板，讓這(zhe)一領域不(bu)在僅限于(yu)高(gao)價(jia)值商(shang)品，給(gei)資(zi)產(chan)追(zhui)蹤開辟新的市場。
2021年(nian)，美國(guo)運(yun)營(ying)商AT&T聯(lian)合索(suo)尼(ni)(ni)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)發布了智(zhi)能(neng)追蹤標(biao)(biao)(biao)簽的計(ji)劃，這一標(biao)(biao)(biao)簽是基于AT&T的LTE-M網絡，實(shi)(shi)現對運(yun)輸中物品(pin)位(wei)置的感(gan)知。該標(biao)(biao)(biao)簽采用索(suo)尼(ni)(ni)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)ALT1250芯片(pian)(pian)，這一芯片(pian)(pian)支持LTE-M和NB-IoT，也可(ke)選衛(wei)星連接，其體(ti)(ti)積僅(jin)為100mm2。AT&T認為，RFID追蹤無法實(shi)(shi)現物品(pin)信息(xi)實(shi)(shi)時上云，而這一智(zhi)能(neng)標(biao)(biao)(biao)簽可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現實(shi)(shi)時追蹤，該標(biao)(biao)(biao)簽可(ke)以(yi)廣泛(fan)應用于藥(yao)品(pin)、物流、零售等行業，例如可(ke)以(yi)幫助制藥(yao)商跟蹤敏感(gan)藥(yao)品(pin)，傳感(gan)器近乎實(shi)(shi)時地(di)監(jian)控溫度，以(yi)滿足監(jian)管要求(qiu)，并在貨物被異(yi)動時發出警報。
今(jin)年(nian)(nian)年(nian)(nian)初(chu)，荷蘭物聯(lian)(lian)網(wang)標簽(qian)廠商SODAQ與英國物聯(lian)(lian)網(wang)解(jie)(jie)(jie)決方案廠商Pod Group以(yi)(yi)(yi)及漢莎工業解(jie)(jie)(jie)決方案公司合作，使用集成調制解(jie)(jie)(jie)調器(qi)和印刷電池的智(zhi)能(neng)標簽(qian)提供(gong)全球包裹跟蹤(zong)。從(cong)表面看，該智(zhi)能(neng)標簽(qian)本身(shen)與任何(he)其(qi)(qi)他打印的運輸(shu)標簽(qian)一樣。然而，在其(qi)(qi)表面之下(xia)，是一個可回(hui)收的印刷堿性電池驅(qu)動的電子設備，包括溫度和震動傳(chuan)感器(qi)，以(yi)(yi)(yi)及一款LTE-M的蜂窩調制解(jie)(jie)(jie)調器(qi)。這(zhe)一標簽(qian)的尺寸(cun)(cun)厚度僅為0.08英寸(cun)(cun)，但其(qi)(qi)可以(yi)(yi)(yi)提供(gong)六個月的電量(liang)，在此期間可以(yi)(yi)(yi)進行多次位置和傳(chuan)感器(qi)查詢。標簽(qian)本身(shen)是通過用剪刀剪下(xia)一個明顯標記的角(jiao)來激活的，而且這(zhe)一標簽(qian)可以(yi)(yi)(yi)重復使用。
今年(nian)2月份，高(gao)通(tong)公司(si)宣布(bu)(bu)推(tui)(tui)出物(wu)聯網(wang)平(ping)臺(tai)(tai)Qualcomm Aware，該平(ping)臺(tai)(tai)從一個場(chang)景切入(ru)，重點聚焦供(gong)應(ying)鏈物(wu)流(liu)。根據高(gao)通(tong)對Qualcomm Aware平(ping)臺(tai)(tai)的(de)描述，伴(ban)隨該平(ping)臺(tai)(tai)推(tui)(tui)出的(de)還有多款開發者(zhe)終端(duan)，主要是(shi)不同等級的(de)物(wu)流(liu)追(zhui)蹤器(qi)、傳(chuan)感(gan)器(qi)、標(biao)簽產(chan)品，支持供(gong)應(ying)鏈物(wu)流(liu)多個場(chang)景的(de)感(gan)知，Qualcomm Aware平(ping)臺(tai)(tai)首批(pi)合作伙伴(ban)中(zhong)的(de)最(zui)終用戶場(chang)景也(ye)大部(bu)分為物(wu)流(liu)追(zhui)蹤需求。其中(zhong)，高(gao)通(tong)也(ye)發布(bu)(bu)了Qualcomm Aware配對的(de)標(biao)簽產(chan)品QSL110，該產(chan)品也(ye)是(shi)一款打印標(biao)簽，包含柔(rou)性(xing)電池、調制解(jie)調器(qi)和傳(chuan)感(gan)器(qi)，厚度僅2mm，一次性(xing)使(shi)用，通(tong)過NB-IoT網(wang)絡定期向(xiang)平(ping)臺(tai)(tai)上(shang)報跟(gen)蹤物(wu)品的(de)信(xin)息。
可以看出，目前蜂窩物聯網陣營的智能標簽都是基于NB-IoT和LTE-M網絡。基于蜂窩物聯網的智能標簽還在不斷演進中，未來，基于蜂窩物聯網的智能標簽需要進一步降低模組尺寸和成本，并進一步提升供能技術。其中，在供能技術方面，無源物聯網持(chi)續發展，通(tong)過電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)管理(li)技(ji)術，已(yi)出現借助電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)管理(li)模塊支持(chi)NB-IoT模組工作的(de)方(fang)案，能(neng)夠實(shi)現NB-IoT永久免供(gong)電(dian)(dian)，或(huo)許這一(yi)方(fang)向(xiang)也將成為下一(yi)步智能(neng)標簽(qian)的(de)主要研(yan)究內容。
