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摘要：针对现有物联场景中 RFID 技术面临的通信距离受限、不支持连续组网和不支持定位三大技术挑战，提出了联合干扰抑制、极简空口协议栈设计、基于蜂窝网络的粗定位等无源物联关键技术。面向未来无源物联网的规模商用，提出两大端到端网络架构，以及 7项无线网络架构。通过对 CAT1-1/CAT1-2无源标签和CAT2半无源标签的链路预算评估得出，相比于其他的无线网络架构，半无源标签在蜂窝直连架构下的上下行均可以取得98 dB的链路预算，上下行覆盖能力平衡，验证了蜂窝直连架构可以作为网络部署的优选方案。
关键词：无源物联网；蜂窝组网；射频识别；网络架构；链路预算
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2022.08.006
无源物联概述
物联网技术是移动通信的重要组成部分，将物与物连接在一起组建网络，极大提升了生产与生活效率。现已商用的物联网技术包括窄带物联网（NBIoT）、增强机器类型通信（eMTC）、远距离无线电（LoRa）等，这些物联网技术具备低功耗广覆盖的特点，甚至可以达到 10 年的电池寿命。除此之外，还有一种无需电池供电的物联技术——射频识别技术（RFID），通过读写器向标签供电实现通信，其优点是标签成本极低，例如在物流场景中标签可以低至0.3元人民币/个，但该技术当前由于一些技术挑战，尚难以大规模组网。本文将探讨当前 RFID 技术在服务物联网需求时面临的挑战，分析可能的解决方案，进而实现无源物联的规模组网。
超高频RFID最早用于服装和商超零售，之后逐步扩展到工业控制、能源电力、医疗医药、物流运输等多个领域。据 IDTechEx 研究报告统计，2021 年全球RFID 行业市场规模为 116 亿美元，并且呈现上升趋势，预计 2022 年 RFID 行业市场规模将达到 122 亿美元，其中，全球零售领域将使用无源标签约 200 亿片，是超高频RFID技术应用最广泛的领域。在高频RFID领域，市场需求主要用于门禁管理、非接触式支付和交通应用，2021 年行业销售了 26 亿张支持 HF 和 NFC的支付卡。在LF RFID领域，市场需要6.4亿个用于动物追踪的标签。
