根據市場研究機構Prudour的研究人員在2020年的一份報告，到2025年，消費者和工業(yè)物聯網市場總和預計將達到11.1萬億美元。物聯網應用的急劇擴展帶來了一些與物聯網設備供電電池相關的問題，這不僅僅是在可持續(xù)性和環(huán)境保護方面，而且也是在可預測性和成本方面。

因此，工業(yè)4.0開發(fā)人員希望實現無電池解決方案。這就是RAIN RFID聯盟采用的UHF RFID技術發(fā)揮作用的地方。

RAIN既是一個行業(yè)聯盟，類似于SIG藍牙技術聯盟和Wi-Fi聯盟，也是一種技術。正如RAIN聯盟官網所述，從RAdio-frequency IdentificatioN字幕縮略詞而來的RAIN聯盟“旨在連接UHF RFID和云，通過互聯網存儲、管理和共享基于RFID的數據。RAIN RFID解決方案使用閱讀器讀取和寫入標簽、管理數據并采取相應行動”。該聯盟歡迎任何對無源UHF RFID感興趣的組織。

如今的制造系統使用RFID標簽中存儲的數據來實現更靈活、更高效的定制產品。RFID技術在工廠車間的應用已促進了更高水平的自動化和標準化，并為現代供應鏈的“精益”流程做出了卓越的貢獻。與現有的有源標簽和條形碼等識別技術相比，無源RFID標簽不需要自己的電源，也不需要直視線來操作。

由于這是一項新興技術，如今很少有利益相關者能夠提供將無源RFID芯片轉變?yōu)镽AIN RFID所需的智能傳感設備的解決方案。這些IC系列可以完全無源地測量溫度、濕度、運動、環(huán)境光、電氣連續(xù)性和材料延展性等參數，無需額外的組件，并且可以將采集的數據傳輸到5至10米范圍內的傳統RAIN RFID閱讀器。

不需要特殊的硬件/軟件

從芯片到閱讀器的數據傳輸僅需幾毫秒，完全符合當前的EPC Gen2協議。對用戶而言，其優(yōu)勢在于不需要特殊的硬件或軟件來獲取和處理測量值。目前市場上可用的閱讀器可以捕獲和解碼來自芯片的數據并將其傳輸到更高一級的系統。例如，當將基于芯片的標簽集成到物流應用中時，資產ID和EPC編號可以與傳感器數據一起捕獲。

inlay可轉換為多種轉發(fā)器格式，從柔性標簽到硬標簽。集成傳感器IC的經典封裝版本，如表面貼裝型封裝之一QFN，即使在惡劣環(huán)境中也適用。

工業(yè)4.0使用的通信技術對比(來源：Asygn)

預測性維護應用

Prudour表示，由于無電池技術的進步以及對研發(fā)活動的更加重視，全球無電池RFID傳感器市場預計將以13.3%的復合年增長率增長，到2030年將達到20.99億美元。

傳感器IC已經在許多工業(yè)案例中得到應用。例如，在檢測管道變形時，以前需要基于應變計的傳統傳感器解決方案，或者根本沒有合適的解決方案。

通常，標準應變計需要信號調節(jié)電路、模數轉換器和通信設備來將數據傳輸到PC?，F在，所有必要的組件都可以組合在一個芯片中，并且可以通過UHF RFID進行通信。既不需要電池，也不需要外部傳感器。

此技術一個廣泛的通用案例是預測性維護，它可以預測磨損或故障，使技術維護人員能夠專注于關鍵問題，并生成大量數據以構建預測模型。像橋梁和大型建筑物這樣的金屬上層建筑，是此類技術應用的絕佳選擇;工作人員可以在災難性故障發(fā)生之前進行維修，以免招致罰款、支付昂貴的維修費用，或導致人員受傷。

在混凝土砌塊制造過程中，將自由功率傳感器嵌入其中，可以實時訪問溫度或濕度等關鍵參數，從而使建筑商、建筑經理和建筑用戶等建筑的利益相關者能夠隨時監(jiān)控結構，從而高枕無憂。

重工業(yè)設備制造商也熱衷于將該技術用于水電或風力發(fā)電應用中的渦輪葉片過熱檢測等領域。壓力傳感器還可用于工業(yè)氣瓶，以防止爆炸或火災。另一個新興應用是將芯片集成到彈性體中，例如，通過嵌入輪胎中的壓力傳感器測量車輛重量或負載。

自由功率傳感器(來源：Asygn)

除了工業(yè)應用之外，開發(fā)人員還瞄準了農業(yè)和醫(yī)療領域的應用。攜帶閱讀器的無人機可以監(jiān)測溫室和露天場地的溫度、濕度和光照條件;可以在現場跟蹤裝有耳標的牲畜，并監(jiān)測它們的體溫以檢測疾病;通過將RFID傳感器集成到假肢設備中，應變或溫度偏差可以揭示故障，這樣技術人員就可以幫助患者修復或更換有缺陷的假肢，以免造成問題。

如今行業(yè)已經完全認可了物聯網?，F今的任務是要讓工業(yè)4.0解決方案更精簡、更高效，以最大限度地提高投資回報率，而無電池UHF RFID技術則為我們指明了方向。