隨著電子商務的發(fā)展，物流快遞行業(yè)進入了井噴期，而由于物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)的應用，讓智慧物流系統(tǒng)開始進入人們的視野。智慧物流以物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用為基礎，需要用到傳感網(wǎng)絡、通信模塊、人工智能和數(shù)據(jù)處理等各項技術。

在通信模塊中，無線技術使用最為廣泛，在不久前<電子發(fā)燒友網(wǎng)>舉辦的2020智能物流硬件解決方案研討會上，上海磐啟微電子市場總監(jiān)周銳帶來了主題為《無線通信技術如何助力物流領域的發(fā)展》的分享。他主要介紹了智慧物流中常常會用到的部分室內(nèi)和室外，以及室內(nèi)到室外場景中的解決方案，涉及到了低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)、電子貨架標簽，以及高精度室內(nèi)定位相關技術和解決方案。

圖：上海磐啟微電子市場總監(jiān)周銳。

低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)研究機構IoT Analytics今年1月份發(fā)布的《2020-2025年LPWAN市場報告》，低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)從2018年的1.1億，增長到了2019年的2.31億，市場增長率110%，亞太地區(qū)是全世界最多應用低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術的地區(qū)，目前其主要應用領域仍然是公共事業(yè)。

在低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)中，主要分為授權頻段（蜂窩）和非授權頻段（自組網(wǎng)）兩類。其中在國內(nèi)，授權頻段的主要市場推動者是中國移動、中國電信、中國聯(lián)通和華為等企業(yè)，芯片供應商主要有高通、聯(lián)發(fā)科技、紫光展銳、海思、中興、移芯通信、諾領科技等。非授權頻段的主要市場推動者為阿里巴巴、騰訊、中興等企業(yè)，芯片供應商主要有兩類，一類是LoRa芯片供應商Semtech、ST、華普微、群登科技、翱捷科技等；另一類是Chirp-IoT芯片供應商磐啟等。

圖1：低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應用。

在周銳看來，非授權頻段的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)更具優(yōu)勢，他拿Chirp-IoT技術舉例說，該技術具有六大優(yōu)勢，一是極低的功耗，待機功耗僅為NB-IoT的十分之一，電池壽命長達10年；二是數(shù)據(jù)私有，無需上傳到公有網(wǎng)絡；三是非蜂窩網(wǎng)絡，可以自組網(wǎng)，不需要運營商的支持；四是有效覆蓋，可以覆蓋偏遠地區(qū)、室內(nèi)和地下室等公網(wǎng)網(wǎng)絡盲區(qū)；五是小尺寸，便于物聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)等的集成；六是簡易部署，需要的網(wǎng)絡基站數(shù)量少，而且基站部署簡易。

他還介紹了低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)、手機，以及智慧農(nóng)業(yè)中的應用。

電子貨架標簽

電子貨架標簽（Electronic Shelf Label，ESL）是一種帶有信息收發(fā)功能的電子顯示裝置，可以顯示文本、數(shù)字、圖片、色塊、條形碼和二維碼，主要用于超市、便利店、藥房等顯示價格信息的電子類標簽。

據(jù)市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2018年中國連鎖超市100強門店數(shù)量增長到10.15萬家，電子標簽在國內(nèi)百強超市滲透率提高到20%，電子價簽市場規(guī)模超過300億元。中國電子貨架標簽硬件市場空間有望在未來5年超過1000億元。

另據(jù)MarketsandMarkets，電子貨架標簽市場2023年將達140億美元。2017至2023年間，市場還將以23.98%的復合年增長率增長，且亞太地區(qū)將成為快速發(fā)展地區(qū)之一，市場潛力巨大。

圖2：電子貨架標簽系統(tǒng)組成。

電子貨架標簽系統(tǒng)通常采用星型拓撲結構，一般來說，標簽和網(wǎng)關之間首次綁定需要安全認證；每個網(wǎng)關的覆蓋半徑在20~30米左右；每個網(wǎng)關下面可以連接1000~1500個標簽；可以根據(jù)場景的面積和商品個數(shù)來決定布置網(wǎng)關和標簽的數(shù)量。

圖3：電子貨架標簽硬件系統(tǒng)的組網(wǎng)結構。

據(jù)周銳介紹，基于磐啟PAN188 2.4GHz私有協(xié)議的專用SoC電子貨架標簽解決方案可以支持自動入網(wǎng)，也就是說當把標簽從連接的網(wǎng)關附近拿走，標簽就會自動退網(wǎng)，當把標簽拿到另一個網(wǎng)關附近時，標簽會自動連接到信號較強的網(wǎng)關。

當然，他也指出，其實整個價格標簽系統(tǒng)的無線環(huán)境會存在很多干擾，比如說，來自同一網(wǎng)關的其他標簽的干擾；來自其他網(wǎng)關上的網(wǎng)關和標簽的干擾；以及來自無線環(huán)境中的路由器和手機等設備產(chǎn)生的WiFi隨機干擾等等。在設計電子貨架標簽硬件系統(tǒng)時必須要考慮，并注意規(guī)避。

據(jù)周銳介紹，磐啟的PAN188芯片具有極低通信功耗，并且屏幕采用墨水屏顯示，電池使用年限高達5~8年（與刷新頻次有關）。磐啟的ESL系統(tǒng)具有業(yè)界領先的性能及性價比，且支持自動入網(wǎng)，非常適用于商超、倉庫、會議室管理等應用場合。

高精度室內(nèi)定位

據(jù)Market&Markets的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，未來幾年，室內(nèi)定位的全球市場將以42.0％的年復合成長率增長，市場規(guī)模預計從2017年的71億1000萬美元擴大到2022年的409億9000萬美元。特別是以蘋果為代表的手機企業(yè)將高精度定位系統(tǒng)引入手機生態(tài)系統(tǒng)后，原本TO B 的商業(yè)模式將快速過度到TO C的市場，這必將引起新一輪市場的快速增長。

圖4：室內(nèi)技術定位技術參數(shù)對比。

在全球定位技術方面，GPS技術應用最為成熟也最為廣泛，但它不支持室內(nèi)定位。目前室內(nèi)定位的常用技術有RFID、紅外線、藍牙Beacon、ZigBee、Wi-Fi、UWB超寬帶技術、BLE-AOA等技術。這些技術都各有其自身的特點，比如RFID的保密性比較好、抗干擾好、功耗低，但其穿透性很差、覆蓋范圍小，定位精度不高；藍牙Beacon功耗低、覆蓋范圍大，定位精度可以精確到1到5米，但其保密性一般，維護成本比較高，而且抗干擾性能差；UWB的保密性高，定位精度高達0.1到0.5，但其功耗高、建設成本和維護成本都很高。

不過藍牙技術聯(lián)盟在2019年推出的低功耗藍牙核心規(guī)范BLE 5.1中，加入了AOA/AOD測向功能，打開了藍牙精確室內(nèi)定位市場的新局面。使用AOA技術后，藍牙的室內(nèi)定位精度可達0.3~1米，覆蓋范圍廣，保密性好、穿透性也好、功耗低、維護成本也低。

周銳介紹說，磐啟推出了基于藍牙AOA高精度室內(nèi)定位全套解決方案。他還分享了藍牙AOA高精度室內(nèi)定位技術在工廠中的應用，比如可以用來實時記錄人員的運動軌跡；設置工位區(qū)域；離開超時會報警；實時清點人數(shù)；工位考勤；人員求助等等。此外，他還介紹了藍牙AOA技術在超市和醫(yī)院等使用場景中的應用。