市场规模超千亿!探究UHF RFID无源物联网细分的应用

物联网行业观察 2023-05-08
3412 字丨阅读本文需 9 分钟

近年来,由于人们对RFID技术在认知上的不断深入,以及应用成本的不断降低,RFID在各行各业中不断加速渗透。比如服装行业,图书馆图书管理,以及机场物流分拣,航空公司行李跟踪等都采用了RFID技术方案。而RFID技术中最常用到的标签可以分为低频RFID标签、高频RFID标签和超高频RFID电子标签几大类,其中超高频RFID标签由于其读取距离更远,安全性、保密性强,可识别高速运动的物体,同时实现多对象的同步识别,可重复使用,数据记忆量大等优势更是被广泛使用。

多元化应用场景下 标签产品形态丰富。由于不同行业、应用场景在需求和使用条件上有着显著差异,对标签的性能和形态提出了不同要求。这主要基于对业务需求、工艺条件、应用成本、应用场景环境等多方面的平衡,比如被识别物体为金属制品,则需要通过添加吸波材料来实现抗金属的特性。

电子标签产品从形态上大致可以分为三类,分别是传统自粘不干胶式标签、注塑式标签和卡片式标签。传统带自粘功能的RFID电子标签将RFID封装成不干胶形态,适合应用在高速路、停车场和工业生产线产品信息自动采集等场景。而在校园、交通、门禁等场景中,多使用非接触式IC卡,在门禁中也很容易见到注塑工艺制作的异形标签。

UHF RFID主要应用领域分析

(1)鞋服零售行业:从应用范围来说,商超零售是一个很广的概念,鞋服市场是商场零售的一个门类。不过因为鞋服市场在UHF RFID的应用领域集中度非常高,因此,我们将鞋服与其他的零售区分来阐述与分析。衣食住行是人们最基本的生活需求。而中国是一个制造业大国,同时,中国也是全球鞋服消耗量最大的市场之一。

因国家统计局自2020年起,取消了关于服装产品的销量统计,我们无法得出最新的数据,不过根据国家另外一个统计口径,2019年,中国服装类产品的成交额为7527.68亿元,而2020年,这个数字为6705.85亿元,下降幅度为10.92%。按照这个降幅估算,2020年,中国市场上服装的销售量约212亿件,并且,目前鞋服市场比较稳定,预计2021年也维持这个水平。目前使用RFID电子标签的服装品牌是国外为主,国内的潜力巨大,但是市场有待挖掘。

鞋服大品牌的供应链遍布全球,且鞋服品牌属于快消品,换季速度很快,采用UHF RFID标签可以帮助企业实现供应链的可视化,并且加快仓储盘点环节效率。

UHF的高效率可以在两个环节帮助鞋服企业节省人力成本,第一个是在仓储环节,无论是在中转仓储还是门店仓库的库存的盘点,如果没有RFID标签,会需要耗费大量的人力,并且还容易出错,而采用UHF RFID标签之后仅需要少量的人就可以实现快速的判断。第二个环节是收银环节,传统的鞋服门店,每个门店需要有人单独守在收银台结算,人数根据门店的大小以及客流量不等,采用UHF RFID之后,消费者就可以实现自助结账。

品牌的保护也是鞋服领域一个很实际的需求,尤其是在国内市场,电商销售渠道盛行,在网上购买商品店家都会承诺7天无理由退货,这个对消费者保护的环节,就会产生1个问题,店家发货的时候是自己的品牌真品,但是退货的产品却有可能是“山寨”货,因为鞋服的生产制造厂家主要也在国内,很多山寨产品可以做到跟真品没有太多区别。所以采用RFID可以保护厂家的品牌。除了大品牌之外,国产很多通过电商渠道出货的中小品牌也由于这个需求,在积极的采用UHF RFID技术,在我们调研中,发现在最近一两年,这类客户正在快速增加。

(2)快递包裹:除了鞋服之外,UHF RFID另外一个最值得关注的市场就是快递包裹,根据我们调研到的信息,目前UHF RFID已经在快递行业的中转站实现了批量化的应用,不过中转站采用的是大袋子,主要用来分拣使用,而每一个快递包裹都装上RFID标签才是终极目标,目标菜鸟、三通一达、顺丰等物流企业都在积极市场。快递包裹的量虽然很大,但却是一个薄利的行业,尤其是近几年,快递行业掀起了一轮残酷的价格战,导致行业的毛利更低,我们可以通过平均每个快递包裹的单价,以及几个上市企业的毛利率来说明这个数据。

在中转站环节,采用UHF RFID可以实现出入库的快速盘点节省人力,目前的条码需要工作人员手持一台设备,1对1进行盘点,UHF RFID可以实现批量化管理,并且加上UHF RFID电子标签,可以实现自动分拣,进一步加速周转效率。人工操作难免会有包裹的丢失,基于RFID的自动化方案可以降低这样的损失。通过附着在快件上的 RFID 电子标签, 结合 GNSS 技术,实现对快件的实时跟踪,使发件人和收件人能够远程对快递包裹的位置进行查询,获得更好的服务体验。

快递市场前景广阔,是UHF RFID下一个最值得期待的市场,并且快递行业集中度高,相较于鞋服领域,碎片化程度较低,更有利于大批量的推广起来。

(3)图书档案:图书档案是另外一个比较大的市场,图书馆市场分两部分,一部分是公共图书馆机构,另外一部分是全国普通高校(含独立院校)。大型公共图书馆与高校图书馆加起来约6000所左右,按每个图书馆平均100万的藏书量来计算,大型图书馆的藏书约60亿册。当然除了大型图书馆之外,还有很多专用图书馆机构以及中小型图书馆。整个图书馆藏书量会比60亿的数字大。此外,还有银行、保险等金融机构也有大量的文件档案需要管理,我们评估整个图书档案市场的容量约100亿pcs以上。

图书档案市场是目前UHF RFID与HF RFID并行使用,其中高校类图书馆是以UHF RFID方案为主,公共图书馆是以HF RFID标签为主。图书馆RFID标签市场每年都保持着不错的增长,并且图书馆市场的竞争相比于服装零售小了很多,可以保持不错的利润。目前,图书档案标签每年的市场出货量大约有5-10亿,图书馆市场目前的渗透度约30%左右,整个市场还有较大的空间,不过,这毕竟是一个“减量市场”,即做了1个客户之后市场上的潜在客户就会少了1个。但即便是渗透率达到了100%(假设情况),每年依然有一定量的新图书档案需要入库,有一定量旧的图书档案因损耗需要替换。我们预计每年会有10%左右的新增与损耗,依然可以长久维持这个市场。

(4)洗涤行业:洗涤标签主要有两块应用,一是酒店布草的洗涤,二是医 院布草的洗涤,因医疗领域的应用我们会单独分析,所以本部分只分析酒店布草的洗涤。酒店的洗涤包括床单、被单、枕套、毛巾等物品的洗涤,因这类物品对于清洁要求高,酒店会外包给专门做洗涤的企业进行清洗,这样带来的问题是资产的管理与盘点,所以这也催生了这个行业用UHF RFID标签的需求,当然对于酒店住户来说,也可以通过RFID标签了解到酒店的布草是不是在最近的时间有清洗,以便更放心的入住。所以,评估UHF RFID标签在洗涤行业的市场容量,我们可以从中国的酒店以及房间数量这个角度入手。

根据前瞻产业研究院的数据,截止2021年1月1日,全国住宿业设施总数为44.72万家。其中酒店业设施27.92万家,客房总数1532.60万间,平均客房规模约55间,根据我们的调研,每一间酒店房间需要的UHF RFID标签大约为30个左右,以此估算,整个酒店布草行业需要的洗涤标签大约为4.5亿个。

酒店的布草洗涤主要有两种商业模式,一种是酒店作为投资方,采购RFID标签以管理自己酒店的布草资产;另外一种是第三方布草租赁企业,采用RFID标签以达到对自己资产的管理以及租赁结算的目的。与前面几个场景不同的是,洗涤标签并不是一次性的消耗品,而是需要重复使用的,一般1个标签需要洗涤数百次,甚至更多。并且,洗涤标签从芯片到基材再到封装都跟普通标签不一样,所以,洗涤标签的价格比较贵,一般要1-3块钱。

2021年,中国市场洗涤标签每年的市场出货量大约有2000万左右。市场渗透度还比较低,根据前面我们测算的结果,中国酒店市场的标签总量约4.5亿枚,保守估计有能力投入标签的企业占比约20%左右。整个标签的市容容量约1亿枚,而一般布草3年左右需要更新换代,标签的迭代速度也同样如此,所以,这个市场标签数量每年将会保持在几千万的量级。

(5)传感器标签:单一的RFID标签功能很简单,主要就是简单的ID信息,再加上一些简单的状态数据,并且这些数据都需要提前写入,所以RFID也是一种被动式的感知技术。那有没有可能让无源RFID标签与传感器结合,这样就能利用RFID的无源与低成本优势,又能发挥传感器主动感知周围环境信息的特性呢,答 案是肯定的,那就是传感器标签。

传感器标签一般是RFID+温度传感器,RFID+湿度传感器、RFID+压力传感器等常见的低功耗传感器。如果传感器的工作环境,无线信号传输良好,可以将RFID芯片与传感器做成一颗IC;如果传感器工作的位置无线信号较差,可以将传感器与RFID芯片分开,通过一根导线相连,将RFID天线放置在无线信号良好的环境以便获取能量。

目前传感器标签主要集中在温度传感器+RFID产品。在技术层面,温度传感器可以在IC层面可以表现出良好的温度敏感性,适合与RFID结合使用;在市场层面,温度传感器体量大,目前市场上每年温度传感器的使用量超过20亿颗,并且应用场景非常广泛,所以将温度传感器与RFID结合起来,是当前市场的主流,不过行业的玩家也正在将RFID与湿度传感器、压力传感器、震动传感器、位移传感器等结合。未来市场将会有更多的产品。

在可以预见的未来,物联网将是无处不在的,而在加速奔向万物互联时代的过程中,节点数量巨大、分布广泛的智能终端和传感器在部分应用场景中遇到了更换电池困难或无法直接靠电池供电的情况。面向未来的数百亿物联网节点,供电受限无疑是应用落地的最大挑战之一,为了解决这只“拦路虎”,“无源物联网”在近两年来受到的关注程度不断提高,相关技术与产品也在快速成长。随着数字化程度的加深,无源超高频 RFID技术迎来了新的春天,并将在各垂直行业释放出更大的应用价值。

文章来源: 汉德霍尔,物联传媒

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来自:物联网行业观察
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