2 月 19 日，英特爾、高通、英飛凌、百事可樂等多個行業的領軍企業聯合成立了無源物聯網聯盟 (Ambient IoT Alliance，AIoTA)，主要涉及 Wi-Fi、藍牙和 5G 設備，聯盟的其他成員公司還包括 Atmosic、VusionGroup 和 Wiliot 等。
無源物聯網是指主要使用從無線電波、光、運動、熱或任何其他可用環境能源中采集環境能量，并以此為驅動的新型物聯網設備技術。無源物聯網早期的名稱為 Passive IoT，但這一名稱只表達了無需電源或者電池，對于能量的來源并沒有指出。3GPP 從 R19 階段開始研究無源物聯網，使用名稱 Ambient IoT，也被譯為環境物聯網，因而上述的無源物聯網聯盟也可稱之為環境物聯網聯盟。
AIoTA 致力于擴大無源物聯網的產業生態，支持相關企業開發無源物聯網解決方案和最佳實踐，提升產品之間的互操作性。因為聯盟的成員企業都是各自所在領域的巨頭，且同時橫跨多個行業，因此該聯盟的成立或將對未來無源物聯網產業的發展具有里程碑式的意義。
打造包含藍牙、Wi-Fi 和蜂窩在內的多標準生態
此前，為了(le)(le)推動無(wu)源物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)發展，IEEE（Wi-Fi）和藍牙(ya)技術(shu)聯(lian)盟 (Bluetooth SIG) 都成立了(le)(le)自己的(de)工作項目，蜂窩物(wu)聯(lian)網(wang)陣營也(ye)不例外，筆者(zhe)整理相關(guan)進展如下：
基于藍牙的無源物聯網
在過去 25 年中，藍牙技術已經成長為一個先進生態系統，通過與低功耗藍牙（Bluetooth LE）功能相結合，為低功耗物聯網解決方案建立了廣泛的基礎。去年 8 月，藍牙 SIG 官微發布消息稱，藍牙技術將進一步支持無源物聯網（環境物聯網）的發展，為新型物聯網設備帶來現有的功能和生態系統優勢，為解決方案提供商和技術用戶提供長期支持與可靠保障，預計全面支持無源物聯網的首批用例將包括藍牙電子貨架標簽、藍牙網絡照明控制和藍牙資產追蹤解決方案。
在工業領域，基于傳(chuan)感器(qi)的(de)機器(qi)狀態、設備(bei)狀態、環境(jing)條(tiao)件(jian)或(huo)電子標(biao)簽(qian)(qian)監控(kong)將成為常見(jian)應用，目前廠(chang)商已開發出(chu)一系列(lie)解決方案(an)。例如， 德(de)國易(yi)能(neng)森 (EnOcean) 智(zhi)能(neng)開關利(li)用動能(neng)向控(kong)制單元發送信號；Kontakt.io 和(he) Paragon ID 為實時定(ding)位系統(tong) (RTLS) 應用提(ti)供免電池(chi)標(biao)簽(qian)(qian)；Wiliot 對(dui)智(zhi)能(neng)標(biao)簽(qian)(qian)的(de)外形和(he)成本進(jin)行了創新，使其適用于產品監控(kong)、庫(ku)存(cun)管理等(deng)多種用例；Everactive 利(li)用來自多個環境(jing)能(neng)源的(de)能(neng)量，實現了對(dui)旋(xuan)轉設備(bei)和(he)蒸(zheng)汽(qi)疏(shu)水閥的(de)狀態監測(ce)。
基于 Wi-Fi 的無源物聯網
不只藍牙，Wi-Fi 陣營也高度關注無源物聯網市場。2023 年，IEEE 802.11 工作組決定設立環境能量興趣組（AMBIENT POWER TOPIC INTEREST GROUP, AMP TIG），推動技術報告的編寫，描述基于 802.11 技術的環境能量支持物聯網設備場景，以及研究 802.11 無線局域網環境下無源物聯網設備技術需求等。該工作組研究了 WiFi 環境下智能制造、數據中心、物流倉儲、智慧家庭、智慧農業、室(shi)內定位、智能(neng)電(dian)網、食品供應鏈等無源物聯網用例，提出了(le)設備的(de)功能(neng)性能(neng)要求等。
在理論研究向(xiang)工(gong)程(cheng)(cheng)化轉化方面(mian)，海內外(wai)多個研究機構針對 Wi-Fi 反向(xiang)散射通(tong)信(xin)系統(tong)進(jin)行改進(jin)，使其具備(bei)工(gong)程(cheng)(cheng)化可能(neng)。例(li)如，美國華盛(sheng)頓大(da)學電(dian)子工(gong)程(cheng)(cheng)學院(yuan)的(de)(de)研究人員在 2016 年研發出名為 Passive WiFi 的(de)(de)系統(tong)；在商用化方面(mian)，加拿大(da)初創公司(si) Haila 對外(wai)披露(lu)過其在 Wi-Fi 反向(xiang)散射通(tong)信(xin)領域的(de)(de)進(jin)展。
基于蜂窩的無源物聯網
2024 年 6 月，3GPP 標準組織宣布凍結 R18 標準，正式宣告 5G－A 時代的到來，無源物聯正是5G-A 的六大能力之一；2024 年 12 月，3GPP 確定無源物聯網在 R19 WI 立項，5G-A 針對無源物聯的接入網及空口設計要求已經清晰，從產業共識走向商用準備。
據悉，無源物聯網聯盟目前正在進行相關工作，以將無源物聯網納入 3GPP 標準開發中的工作項目，特別是在 5G 標準的 R19 和 R20 階段中。生態方面，國內外領先廠家推出自研芯片級標簽，推動 5G-A 無源(yuan)(yuan)物(wu)聯的規模試點；產(chan)業鏈方面，運營商和產(chan)業伙伴紛紛推出無源(yuan)(yuan)物(wu)聯應用平臺，并打(da)通了從標簽到網絡到平臺的信(xin)息流(liu)，實(shi)現端到端商業閉(bi)環。
而在所有各家機構此前工作的基礎上，新成立的無源物聯網聯盟 AIoTA 最重要的使命是推動建立一個“開放、協調和一致的多標準生態系統”，讓原本各家的標準不再相互孤立，打造新(xin)的行業標(biao)準，吸引更多(duo)產(chan)業鏈(lian)上下游公司加入。
正如其(qi)在聲明中寫道：“要讓無源物聯網充分發揮(hui)其(qi)潛力并改變(bian)世界，需要多家(jia)公司結成聯盟，共同(tong)開(kai)發產品和技術。”
從技術到應用推動整個生態繁榮增長
AIoTA 是(shi)一個開放的(de)行(xing)業組(zu)織，縱觀目前(qian)聯盟企業構(gou)成，除了(le)高通、英(ying)特爾、英(ying)飛凌這些半導體巨(ju)頭企業，也不乏(fa)知名(ming)的(de)無源物聯網解決方案供(gong)應(ying)商。
Atmosic 創立于 2016 年，是一家致力于設計全球最低功耗 BLE 解決方案的創新型無晶圓廠半導體公司。物聯網智庫此前曾專訪過這家企業的首席執行官 David Su 和副總裁 Srinivas Pattamatta，據他們介紹，憑借在射頻設計中獨特的見解和專長，Atmosic 成功研發了三種創新技術——超低功耗射頻、射頻喚醒和受控能量收集，以實現最低功耗，并徹底降低物聯網應用對(dui)電池的依賴，集成了這些(xie)創(chuang)新(xin)技術的 Atmosic M3 無電池藍牙 5.0 系統(tong)單(dan)芯(xin)片曾(ceng)獲得過(guo)當年國(guo)際消費電子展(zhan) (CES) 嵌入式技術類最(zui)佳創(chuang)新(xin)獎。
WilioT 是基于藍牙(ya)技術無(wu)源物聯網陣營(ying)的(de)典型(xing)(xing)代表，該公(gong)司最(zui)為(wei)典型(xing)(xing)的(de)產品(pin)是一款名為(wei) Wiliot IoT Pixels 的(de)無(wu)源藍牙(ya)低功耗(hao)傳感(gan)器(qi)標(biao)簽，僅郵(you)票大(da)小，可(ke)以貼在任(ren)何產品(pin)或包裝上(shang)，感(gan)知(zhi)一系列物理和環境數據，并(bing)將信息(xi)傳輸至網關、手機或支持低功耗(hao)藍牙(ya) (BLE) 的(de)設備(bei)上(shang)，再發(fa)送(song)至 Wiliot 云平臺。標(biao)簽的(de)能(neng)量(liang)來自(zi)于收集(ji)周圍的(de)無(wu)線射頻(pin)能(neng)量(liang)來為(wei)其供電，并(bing)使用該能(neng)量(liang)發(fa)送(song)標(biao)簽唯(wei)一標(biao)識碼的(de)數據以及傳感(gan)器(qi)讀數。
VusionGroup 是(shi)實體商務智(zhi)能數(shu)字標簽和零(ling)售(shou)物(wu)聯網解決方案的(de)全(quan)球領(ling)導者，為(wei)歐洲(zhou)(zhou)、亞洲(zhou)(zhou)和美(mei)洲(zhou)(zhou)的(de)全(quan)球350多家大型(xing)零(ling)售(shou)商提供服務，在全(quan)球電子(zi)標簽市場(chang)處于龍頭地位。此前，VusionGroup 與高通(tong)達成戰略合作，VusionGroup 創新的(de) EdgeSense 由 Qualcomm 超低(di)功(gong)耗藍(lan)(lan)牙(ya)口低(di)功(gong)耗 SoC 驅動，這一藍(lan)(lan)牙(ya)解決方案使 EdgeSensem 能夠通(tong)過 VusionOX 藍(lan)(lan)牙(ya) LE 實現與 VusionCloud 零(ling)售(shou)物(wu)聯網平臺的(de)通(tong)信，較(jiao)其他(ta)無(wu)線協(xie)議具(ju)有多項(xiang)優勢。目(mu)前看來(lai)，VusionGroup 將和高通(tong)一起，持續(xu)布局無(wu)源(yuan)物(wu)聯網數(shu)字標簽，擁(yong)抱(bao)更廣闊(kuo)的(de)標簽市場(chang)。
與上述企業相比，百事可樂作為知名食品飲料巨頭，更貼近終端消費者，它的加入說明了食品飲料行業未來可能是無源物聯網極具應用潛力的領域，而這則和相關政策的進一步趨嚴相關。
2011 年，美國食品藥品監督管理局 (FDA) 頒布《食品安全現代化法案》(FSMA)，其中，FSMA 204 條款專門針對食品可追溯性，適用于在美國市場銷售的食品，包括國內和進口產品。2022 年 11 月，FSMA 204 的最終規定正式出臺。相關條款要求食品供應鏈中的每個實體，從制造商到分銷商，都必須為特定食品維護詳細記錄，以確保在發生食品安全問題時能夠追溯。這樣一來，如果發生污染或產品召回，就可以更高效地采取相應措施，確保食品安全。自 2026 年 1 月 20 日起，所有食品企業都必須遵守這一規定，若不及時采取行動，企業可能面臨監管處罰、產品召回，和企業聲譽的嚴重損害。
無源物聯網技術能夠通過自動化記錄和數據存儲簡化追溯過程，使得食品生產商在不增加高額成本的情況下，確保符合法規要求并能夠快速提供食品安全記錄。
未來，隨(sui)著更多(duo)物聯網標簽企業(ye)、設(she)備企業(ye)、應用企業(ye)、云廠商、電(dian)信公司、技術供應商和標準機(ji)構的加入，該聯盟預(yu)計整體生態(tai)系統將實現快速增(zeng)長。
無源物聯網和生成式人工智能的結合部
ABI Research 預計，2030 年無源物聯網設備的出貨量將超過 10 億臺。隨著無源物聯網技術的進一步發展，該聯盟也認為 Ambient IoT 與同樣蓬勃發展的 AI 將相互賦能，其聲稱：“無源物聯網和人工智能的同步興起將使企(qi)業和消費者對周圍世界有‘前所未有的了解’。重(zhong)點(dian)是下一代(dai)無源物聯(lian)網標(biao)準(zhun)，即無電池、低(di)成本的技術來連接產品和資產，也可(ke)以改(gai)善云端的人(ren)工(gong)智(zhi)能服務。”
在此之前，已有不少企業探索過無源物聯網和生成式人工智能 (GenAI) 的結合部，比如(ru)去(qu)年 9 月，Wiliot 宣布發布首(shou)個(ge) GenAI 聊天(tian)機器人 WiliBot，旨(zhi)在促(cu)進與所有(you)連接到周圍物聯網的(de)(de)產(chan)品進行自(zi)(zi)然語言交互。Wiliot 首(shou)席執行官認為，無源物聯網和生(sheng)成式人工智能未來(lai)會日(ri)益成為共生(sheng)技術，由于無源物聯網能夠產(chan)生(sheng)關于數(shu)(shu)萬億(yi)日(ri)常物理物體的(de)(de)數(shu)(shu)據，GenAI 可以(yi)獨特地理解所有(you)這些數(shu)(shu)據，而且 GenAI 通過分(fen)析大量數(shu)(shu)據實現自(zi)(zi)我學習。
當然，此類探索尚屬早期，而且兩種技術(shu)的(de)融(rong)合還存(cun)在(zai)很多可以預見的(de)挑戰。最近這段(duan)時間，端側大(da)模(mo)型部署成(cheng)為行業(ye)關注的(de)焦點，端側 AI 雖好，但大(da)模(mo)型所需的(de)計算能(neng)(neng)力和能(neng)(neng)耗可能(neng)(neng)會使物聯網設備的(de)有限(xian)資源(yuan)(yuan)緊張，如果涉及到(dao)資源(yuan)(yuan)更加(jia)受限(xian)的(de)無源(yuan)(yuan)物聯網，那需要克服的(de)各種挑戰更是難上加(jia)難。
不過，AIoTA 聯(lian)盟的(de)成立已經說明了產業(ye)對無源物聯(lian)網未來發(fa)展(zhan)的(de)決心(xin)和(he)信(xin)心(xin)，未來，數(shu)十億乃至數(shu)百億的(de)設備將實現(xian)更加安全、低成本的(de)互聯(lian)。
參考資料：
1.Qualcomm and Intel agree:Ambient IoT is where it’s at，fierce-network
2.Intel,PepsiCo,Qualcomm,others to remove batteries from IoT–as Ambient IoT Alliance，RCRWirelessNews
3.Ambient IoT Alliance launches with Intel and Qualcomm to promote and support ambient IoT，siliconangle
4.5G-A無源物(wu)聯(lian):夯實數字化底座,助力萬物(wu)智聯(lian)發展，C114
5.藍牙(ya)和WiFi陣營(ying)已加速(su),基于5G無(wu)源物聯(lian)網(wang)的(de)商用還需多久(jiu)?，物聯(lian)網(wang)智庫
6.FSMA 204合(he)規指南:食品企業如何實現可追溯性(xing)，HPRT
