5.81亿追踪定位智能标签市场，蓝牙、NB-IoT能收获多少？
作者：赵小飞
物联网智库 原创
导读
物流和供应链追踪是物联网的一个重要应用场景，随着全球化和产业分工的不断细化，物流和供应链发展迅速，市场研究机构Statista跟踪数据显示，2021年全球包裹运输数量达到1579亿件，中国快递包裹数量为1083亿件，占全球份额为68%。在这些包裹钟，相当一部分物品需要持续、实时的在线追踪，尤其是一些贵重物品、重要药品疫苗、关键资产和设备等，面对定位追踪应用的物联网厂商不断涌现，力争在快速发展的物流和供应链领域实现规模化部署。其中，智能标签作为便携、低成本的方式，受到越来越多的物流和供应链客户所青睐，也是大量物联网厂商关注的重点。
智能标签可以粘贴在货物包装上，相对于传统标签，智能标签集成了通信、感知的功能，能将货物实时位置、状态采集并传输至管理后台，实现持续追踪。同时，随着各方面技术的进步，智能标签可以通过打印形式生产出来，更便于在各类追踪场景使用。市场研究机构ABI Research数据显示，到2028年智能标签出货量将达到5.81亿。近年来，追踪定位的智能标签已形成多种形式，根据通信距离的不同，形成短距离智能标签和广域智能标签两种大类。其中，短距离的智能标签已有很多成熟的形态，而广域智能标签则是基于蜂窝物联网通信研发的标签，目前还在小范围应用中。
蓝牙智能标签成为短距离智能标签的典型代表
过去十多年，智能标签主要由RFID来驱动，目前RFID标签成本已非常低，而且已形成每年数百亿的出货量。然而，由于RFID天然的一些不足，业界不断探索新的智能标签技术，蓝牙标签成为一个重要方向。
提起蓝牙智能标签，很多从业者都会推荐Wiliot这家公司。Wiliot将其标签产品命名为Wiliot IoT Pixels，它是一款小型低成本、自供电的蓝牙传感器标签，该标签仅邮票大小，可以贴在任何产品或包装上，感知一系列物理和环境数据，并将信息传输至网关、手机或支持低功耗蓝牙（BLE）的设备上，再发送至Wiliot云平台，云平台的机器学习算法将数据转化为可操作的见解，供各行各业的企业使用。
Wiliot IoT Pixels标签一大亮点是不需要供电，该标签完成感知、存储和通信的能量来自于收集周围的无线射频能量来为其供电，并使用该能量发送标签唯一标识码的数据以及传感器读数。也正是采用这一设计，该标签不需要电池，因此其尺寸可以设计成邮票大小，并能便捷地粘贴在各种物品之上。
Wiliot IoT Pixels硬件的核心是一款低功耗蓝牙无线MCU，用于提供感知、计算和通信的能力，而且包含了一个自供电管理单元、几个传感器接口、一个安全引擎和用于编程和配置的存储器。其中，其CPU是一款32位的可编程ARM Cortex M0+处理器，工作频率位1MHz，存储器内存位1KB；传感器方面，包括一个精度在1℃以内的温度传感器以及一个传感器数字接口，Wiliot将环境和食品质量传感器集成作为研发方向。
在成本方面Wiliot IoT Pixel标签与RFID采用了相同的印刷电路技术，可以在邮票大小的传感器卷轴上进行低成本、高吞吐量的生产。根据Wiliot官网信息，这一标签成本为10-75美分。从Wiliot布局来看，该公司要将其方案广泛应用于零售、医疗、食品等供应链各个环节，让所有环节都实现在线和可视化。
与RFID相比，这一蓝牙标签可以在很大程度上减少专用手持读写器的束缚，而且具备传感、通信、计算集成化功能，实现对物品相关信息的主动感知。目前，海外已有多家厂商推出类似于Wiliot的蓝牙智能标签产品，例如一家名为Reelables的厂商推出蓝牙打印标签，在供应链多个场景应用，同时，蓝牙联盟也在大力推动蓝牙标签在零售、物流领域的应用。目前，基于低功耗蓝牙的智能标签已经在多个领域形成一定规模，随着成本的降低，其规模将进一步扩大。
不同阵营发力，广域网络智能标签备受关注
相对于基于蓝牙等短距离通信，广域物联网能够实现更大范围物流和供应链物品实时追踪。广域物联网标签的工程化难度更高，近年来很多厂商开展布局，但还未形成规模化应用。不过，由于广域网络具有广度和深度覆盖的优势，关注这一领域的厂商越来越多，当然，广域网络智能标签规模化应用还需打破很多壁垒。
广域物联网网络已形成蜂窝和非蜂窝两大阵营，这两大阵营在智能标签方面都有多年的探索。
早在2017年，Sigfox就推出了类似的智能标签产品，是一款名为Admiral Ivory的廉价模组，目标价格仅约为0.2美元，这款模组可用于大量一次性使用的产品中，尤其是一些“用完可丢弃”的产品。Sigfox曾在一次大会上展示了这一产品的应用，即在牛皮纸信封中贴上该标签，当信封被打开时，就会触发模组向后台发送一条文字消息，再实时发送给管理人手机，及时跟踪信封的位置和情况。不过，随着Sigfox后来破产并被收购，这一智能标签产品再无新的消息。
2018年，Semtech推出了LoRa Tag的追踪、身份识别标签的参考设计，用于嵌入一些定位追踪类设备中，当某个事件触发时可以通过LoRa网络将数据上报，或者进行周期性的传输。此前，Semtech曾投资了一家拥有全新电池技术的创业公司Imprint Energy，Imprint Energy拥有超薄的柔性印刷式电池技术，其产品很好的支持了LoRa Tag的设想。不过，基于LoRa的智能标签目前也为形成规模化应用，可能是受限于LoRa模组体积、成本等因素，超薄的智能标签还有一定难度，体积相对大的LoRa跟踪器则应用更多。
也是在2018年，国内低功耗广域网络厂商纵行科技推出一款ZETag广域传感标签，其厚度不足3mm。ZETag使其追踪类应用从耐用品拓展至易耗品，纵行科技认为该标签能够被广泛应用于工业、物流、健康、医药等诸多有着源源不断稳定需求的领域。随后数年中，纵行科技与顺丰、菜鸟、京东物流等物流类厂商深度合作，该标签也广泛应用于这些物流场景中。
而在蜂窝物联网阵营，对于智能标签的探索也比较多，其中不乏全球知名巨头。
2020年，知名运营商沃达丰宣布和知名制药公司拜尔合作推出一款可打印的基于NB-IoT的智能标签，另外，芯片厂商ARM、索尼半导体和模组制造商Murata也看中智能标签的前景，加入这一合作中。这一智能标签融合了iSIM功能，并将NB-IoT通信模组、印刷电池、微处理器、天线、调制解调器以及几个传感器共同集成到一张打印标签上，可见所有的器件都需要超薄的厚度。其中，沃达丰提供参考设计，ARM负责整体蓝图，索尼半导体设计芯片，Murata设计模组。拜耳制药将各方聚集在一起，打印这一标签，并像贴邮票一样将其贴在从仓库发出的货物包装上。
沃达丰的一位高管对此给出高度评价，他认为这是实现“大规模”物联网的重要基础，而其成本为几欧元，打破了资产追踪应用成本的天花板，让这一领域不在仅限于高价值商品，给资产追踪开辟新的市场。
2021年，美国运营商AT&T联合索尼半导体发布了智能追踪标签的计划，这一标签是基于AT&T的LTE-M网络，实现对运输中物品位置的感知。该标签采用索尼半导体ALT1250芯片，这一芯片支持LTE-M和NB-IoT，也可选卫星连接，其体积仅为100mm²。AT&T认为，RFID追踪无法实现物品信息实时上云，而这一智能标签可以实现实时追踪，该标签可以广泛应用于药品、物流、零售等行业，例如可以帮助制药商跟踪敏感药品，传感器近乎实时地监控温度，以满足监管要求，并在货物被异动时发出警报。
今年年初，荷兰物联网标签厂商SODAQ与英国物联网解决方案厂商Pod Group以及汉莎工业解决方案公司合作，使用集成调制解调器和印刷电池的智能标签提供全球包裹跟踪。从表面看，该智能标签本身与任何其他打印的运输标签一样。然而，在其表面之下，是一个可回收的印刷碱性电池驱动的电子设备，包括温度和震动传感器，以及一款LTE-M的蜂窝调制解调器。这一标签的尺寸厚度仅为0.08英寸，但其可以提供六个月的电量，在此期间可以进行多次位置和传感器查询。标签本身是通过用剪刀剪下一个明显标记的角来激活的，而且这一标签可以重复使用。
今年2月份，高通公司宣布推出物联网平台Qualcomm Aware，该平台从一个场景切入，重点聚焦供应链物流。根据高通对Qualcomm Aware平台的描述，伴随该平台推出的还有多款开发者终端，主要是不同等级的物流追踪器、传感器、标签产品，支持供应链物流多个场景的感知，Qualcomm Aware平台首批合作伙伴中的最终用户场景也大部分为物流追踪需求。其中，高通也发布了Qualcomm Aware配对的标签产品QSL110，该产品也是一款打印标签，包含柔性电池、调制解调器和传感器，厚度仅2mm，一次性使用，通过NB-IoT网络定期向平台上报跟踪物品的信息。
可以看出，目前蜂窝物联网阵营的智能标签都是基于NB-IoT和LTE-M网络。基于蜂窝物联网的智能标签还在不断演进中，未来，基于蜂窝物联网的智能标签需要进一步降低模组尺寸和成本，并进一步提升供能技术。其中，在供能技术方面，无源物联网持续发展，通过电源管理技术，已出现借助电源管理模块支持NB-IoT模组工作的方案，能够实现NB-IoT永久免供电，或许这一方向也将成为下一步智能标签的主要研究内容。
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