## 概述 2025年10月2日，加州无源物联网公司Wiliot官宣与沃尔玛达成合作：不需要电池的蓝牙传感标签「IoT Pixels」将铺进沃尔玛全美供应链，2025年底先行约500个点位，2026年覆盖约4600家门店与40余个配送中心，累计规模达9000万枚。几乎同一时期，3GPP在Rel-19中把「蜂窝无源物联网」写进了NR规范——超低功耗、反向散射、简化PHY/MAC，面向室内盘点类用例。本文以3GPP官方技术报告[TR 38.848](https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4146)与[Rel-19官方总结](https://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2026/2026_04_Rel19.pdf)为标准侧主轴，以沃尔玛商用部署为商用侧主轴，回答三个问题：零电池标签靠什么通信、标准走到了哪一步、通信工程师的网络与运维会因此改变什么。 ## 目录 - 概述 - 一、什么叫零电池：反向散射与A/B/C三类设备 - 二、标准侧主轴：从TR 38.848到Rel-19写进NR - 三、商用侧主轴：沃尔玛这笔账怎么算 - 四、抢谁的饭碗：五方案对比一张表 - 五、运营商视角：无线、核心网、运维三重新课题 - 六、冷思考：从9000万枚到万亿枚还差几步 - 参考来源 ## 一、什么叫零电池：反向散射与A/B/C三类设备 干了十几年核心网和无线优化的人，对物联网终端的第一反应是电池：水表撑六年、追踪器撑两年，电池寿命就是运维寿命。无源物联网（Ambient IoT）把这个前提整个掀掉了——终端不装电池、不接电源，工作所需的能量直接从空中取。 物理层上它不是新东西，用的是**反向散射（backscatter）**，和超市UHF RFID同源：读写器发射一路载波，标签被激励后不自己产生射频信号，而是通过改变天线阻抗来「反射」这路载波，把0和1调制进反射波里。发射端不省，省的是标签侧——没有功放、没有本振、没有基带芯片的满血协议栈，整机功耗压到微瓦级，一枚邮票大小的天线加一片芯片就能工作。Wiliot的IoT Pixels更进一步，从环境中的射频波和光线里采集能量，做到「无电池的蓝牙传感器」，这是沃尔玛官网口径的描述。 按3GPP在TR 38.848中的定义，这类设备分成三档：**A类**完全没有储能，能量来一分用一分，典型就是纯无源标签；**B类**带少量储能（电容或小电池），供处理和控temporal调度用，但发射仍靠反向散射、没有主动射频发射能力；**C类**带储能且可以主动发射。档位越低，成本和功耗越低，但对网络的依赖越重——这也是为什么这个品类必须依托一张现成的蜂窝网或网关网才能成立。 ```mermaid flowchart TD A["基站发射载波"] --> B["标签收集能量"] B --> H{"能量够吗"} H -->|"够"| C["传感器完成测量"] H -->|"不够"| I["继续休眠"] C --> D["标签调制反射"] D --> E["基站接收解调"] E --> F["网关汇聚上云"] F --> G["平台AI分析"] ``` 一句话概括这个品类的野心：蓝牙技术联盟在其2023年市场更新中评估，Ambient IoT的可寻址市场超过10万亿台设备——不是给手机加外设，而是给每一件商品、每一个托盘、每一件衣物装上嘴巴。这个数字是联盟自己的市场判断，听听就好，但方向是对的：NB-IoT解决了「几十元级」的连接，无源物联网要解决的是「几毛钱级」的连接。 ## 二、标准侧主轴：从TR 38.848到Rel-19写进NR 蜂窝侧的标准路线，本文以3GPP官方文档为轴，时间线如下。 | 时间 | 事件 | 出处 | | --- | --- | --- | | 2023年初 | Ambient IoT概念在产业界升温，3GPP RAN全会立项研究FS_Ambient_IoT_RAN（WI 970078） | 3GPP门户 | | Rel-18周期 | 研究报告TR 38.848《Study on Ambient IoT (Internet of Things) in RAN》产出并冻结（v18.0.0） | 3GPP门户 | | 2025年1月 | arXiv综述梳理SA侧「面向Ambient IoT业务的网络架构增强」研究方向 | arXiv 2501.08990 | | 2025年10月 | Wiliot官宣与沃尔玛合作，零售业首个大规模无源部署落地 | PR Newswire | | Rel-19 | 规范化工作项「Solutions for Ambient IoT in NR」（WI 1060084）把无源设备写进NR | 3GPP官方Rel-19总结（2026年4月） | 关键转折在Rel-19。3GPP官方Rel-19总结对这项工作的表述是：支持超低功耗、基于反向散射的无源设备，采用**简化的PHY/MAC接口**，面向室内盘点与指令下发类用例，融入5G系统。这个「简化」值得划重点——工作组没有把完整的NR协议栈塞给一枚几毛钱的标签，而是为它单独裁剪了一套轻量空口。道理很直白：NR的OFDM参数、RRC状态机、测量上报流程，对一台没有功放、微瓦级功耗的设备来说太重了，原样搬过来链路预算根本闭合。标准允许多种实现方案细节，具体以规范文本为准，但「裁剪而非照搬」是这次立项明确的架构取向。 网络侧（SA/CT）的配套研究也在推进。arXiv上2025年1月的综述《3GPP Network Architecture Enhancement for Ambient IoT Service》梳理了这条线：Rel-18开始讨论设备形态，Rel-19继续深化研究，用例、设备类型、网络拓扑逐版本扩充；海量标签如何接入5GC的服务化框架、身份与鉴权如何适配这类极简终端，是架构增强的核心议题。IEEE Xplore上的综述《Ambient IoT in 3GPP Release 19: A Survey》对RAN侧设计选项做了系统整理，可以作为进阶读物。 ## 三、商用侧主轴：沃尔玛这笔账怎么算 标准还在演进，商用已经抢跑——而且跑得最大。把双方官宣和媒体报道的事实摆一遍： - 2025年10月2日，Wiliot在圣地亚哥官宣与沃尔玛合作，目标是零售业首个大规模Ambient IoT部署； - 据行业媒体报道，部署规模为到2026年累计9000万枚IoT Pixels，覆盖约4600家门店（Supercenter和Neighborhood Market业态）加40余个配送中心； - 2025年10月15日CNBC报道确认「数百万枚」正在铺开，另有报道称2025年底先行上线约500个点位，2026年推向全国； - 标签无电池，从环境射频与光线取能，贴在托盘和周转箱上，被网关持续接收，全程「免扫描」——不需要店员拿枪一个个扫。 ```mermaid flowchart TD P["贴在箱笼上的标签"] --> Q["门店仓内接收器"] Q --> R["Wiliot云端"] R --> S["AI识别停留异常"] S --> T["库存与补货系统"] ``` 为什么第一枪打在零售供应链？看沃尔玛的痛点就懂：库存准确性直接决定线上线下履约质量，生鲜与药品的时效要按小时计，托盘在途的「黑箱期」每缩短一天，周转资金就松一截。传统方案里，条码要人扫，RFID要读头且距离和场景受限，NB-IoT标签带电池、成本下不来。无源标签贴上去就永久在线，托盘从配送中心装车、进店、上架、回收，每一跳都有时间戳，异常停留由云端AI模型自动揪出来。 这里有个通信人容易问的问题：沃尔玛为什么用蓝牙系无源标签，而不是等3GPP的蜂窝版？我的分析是场景决定的——卖场和仓库是**封闭或半封闭私有场地**，自建网关的部署成本可控，数据不出园区的诉求也强；蓝牙生态成熟、芯片已有量产供货。蜂窝无源的主场在**户外广域**：卡车在途、跨城流转、无网关覆盖的开放场景，这恰恰是运营商手里那张网的价值空档。两条线不冲突，一个吃室内，一个吃室外。 ## 四、抢谁的饭碗：五方案对比一张表 | 维度 | 条码 | UHF RFID | 蓝牙无源标签 | NB-IoT模组 | 蜂窝无源（Rel-19） | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 供电 | 无 | 无，读头供能 | 无，环境取能 | 电池 | 无或环境取能 | | 单枚成本量级 | 印制近乎零 | 角级（业界公认量级） | 量产爬坡中，目标角级 | 几十元人民币量级 | 业界目标对标条码 | | 读取方式 | 人工逐件扫 | 读头近场批量扫 | 网关持续免扫接收 | 主动上报 | 基站持续接收 | | 通信距离 | 厘米级且需对准 | 米级到十米级 | 室内数十米，视网关部署 | 公里级 | 小区级，室内盘点优先 | | 数据能力 | 只有ID | 以ID为主 | ID加温度湿度等感知 | 全功能小数据 | 简化PHY/MAC小包 | | 典型场景 | 收银结账 | 仓储盘点 | 供应链全程可视化 | 表计、市政、资产 | 室内盘点、指令下发 | 这张表的本质是一条**成本-距离-数据能力**的阶梯：条码最便宜但零数据；RFID免电池但要读头伺候；蓝牙无源把「免扫描」补上了，代价是要铺网关；NB-IoT什么都好，就是贵在电池和模组。蜂窝无源要填的空档只有一个——**没有电池，又要广域**。这个空档此前是真空的，因为反向散射的距离天然短，靠基站级别的发射功率和接收机灵敏度硬顶，正是Rel-19在RAN侧要解决的工程问题。 ## 五、运营商视角：无线、核心网、运维三重新课题 以下除了标注来源的事实外，属于我基于十八年网络经验的个人分析，供同行参考。 **无线网：链路预算反过来了。** 常规NR小区的设计逻辑是上下行对称补盲，而无源链路是「下行供能加上行反向」的双跳结构，上行没有功放，整条链路的闭合点卡在标签反射效率上。这意味着覆盖设计不能再按RSRP一把尺子量，需要引入「可读取率」这类新指标；Rel-19把首个用例锁定在室内盘点，等于官方口径也承认了这件事要先在近场闭环。对网优来说，未来会出现一种新的工单：某仓库标签读取率骤降，根因可能是货架布局改了、金属托盘换成了带屏蔽的料箱——干扰排查的对象从「同频邻区」扩展到「环境反射面」。 **核心网：不是用户，是「物」的另一个物种。** 一枚标签没有传统意义上的用户签约，流量可能一年几个字节，但数量是门店里成千上万枚一起醒。现有的计费模型、移动性管理粒度、鉴权架构都是为「人手一机」设计的，arXiv综述里梳理的架构增强方向，本质上就是在回答「千亿级极简终端怎么在5GC里安家」。我的判断是：这类终端最终大概率走「区域网关代理接入加平台侧批处理」的轻模型，而不是每个标签独立走一遍完整注册流程——当然这只是方向性推测，规范细节以3GPP后续文本为准。 **运维：KPI口径要扩容。** 无源标签不产生传统话务，PRB利用率、RRC连接数这些老指标对它几乎失明。运维需要新增的账本至少有三页：标签密度（每百平方米活跃标签数）、读取成功率（漏读直接等于业务损失）、取能裕量（弱场区标签的「饥饿」比例）。割接和升级也要多想一步：基站软件升级期间，反向散射链路的中断容忍度与手机不同——手机断了会重连，一枚正在被盘点的标签漏读一次，就是一条库存差错。 ## 六、冷思考：从9000万枚到万亿枚还差几步 沃尔玛这一单证明了两件事：无源标签的量产供货是真实的，零售场景的需求是真实的。但从9000万到蓝牙SIG喊出的10万亿，中间至少还横着四道坎。**成本**：带感知能力的标签要真正进到单件商品（而不是托盘），单价还得再砍一个量级；**读取率**：金属液体环境下的漏读问题，RFID行业磨了二十年，无源路线同样绕不开；**频段与共存**：蜂窝版的频段选择、与现有业务的共存方案仍在研究阶段，这直接决定基站侧的改造成本；**数据权属**：一件商品从工厂到货架要跨五六家企业，标签数据归谁、谁能读、怎么结算，是商业问题，也是架构问题。 据公开报道，国内运营商与主设备商自2023年前后起也在仓储、产线等场景开展无源物联网试验，5G-A的通感一体能力与反向散射在物理层同源，国内产业链在这条线上并不落后。对我们这些守网络的人来说，这件事值得放进 radar 的原因很简单：**连接数的下一次跃迁，大概率不再来自人，而是来自这些不会说话、没有电池的小东西。**物超人之后，网管的监控对象清单里，迟早会多出一栏「标签」。 ## 参考来源 1. [3GPP TR 38.848：Study on Ambient IoT (Internet of Things) in RAN](https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4146) — 3GPP官方技术报告，本文标准侧主轴，A/B/C设备分类的出处 2. [3GPP官方Rel-19总结（2026年4月）](https://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2026/2026_04_Rel19.pdf) — 确认Rel-19「Solutions for Ambient IoT in NR」规范化工作项：反向散射、简化PHY/MAC、室内盘点用例 3. [PR Newswire：Wiliot与沃尔玛合作公告（2025年10月2日）](https://www.prnewswire.com/news-releases/wiliot-collaborates-with-walmart-to-transform-retail-supply-chain-with-ambient-iot-and-ai-302572939.html) — 商用部署的官方口径 4. [CNBC：Walmart is deploying millions of IoT sensors across U.S.（2025年10月15日）](https://www.cnbc.com/2025/10/15/walmart-deploying-millions-of-internet-iot-sensors-across-us.html) — 部署进展的独立媒体佐证 5. [arXiv 2501.08990：3GPP Network Architecture Enhancement for Ambient IoT Service](https://arxiv.org/html/2501.08990v1) — 网络架构增强方向的学术综述 --- > 本文由「51学通信」技术团队出品。51学通信由通信行业18年老兵**爱卫生**（微信ID: gprshome201101）维护，聚焦5G/6G核心网、3GPP标准解读、通信前沿技术深度分析。 > 出版作品有《5G核心网原理与实践》《IMS原理与实践》等4本通信专业书籍。知识星球「51学通信」提供深度技术答疑和行业洞察。 > [!tip] 51学通信知识星球 > **星主：爱卫生**（微信：gprshome201101）——公众号「51学通信」创办者，19 年通信行业运维与讲师经验，著有《GPRS网络信令实例详解》《EPC原理与实践》《5G核心网原理与实践》三本纸质书（各大电商平台有售）。 > **星球定位**：深耕 5G 核心网、IMS、NFV/AI、云原生等 ICT 领域，主打运维岗位与信令分析。 > **当前规模**：5200 篇主题 / 990 个回答，198 元/年。 > **加入福利**：加入星球后请加爱卫生微信，拉您进知识星球年度陪伴与答疑群——不限量回复您的各种问题，另有群内分享。 > **AI 加持**：51学通信知识星球已作为 skill 接入 WorkBuddy，使用 deepseek-4-flash 在海量星球帖子中精准找贴、找视频、找 FAQ 和案例，做总结、找文档和 PPT 等场景全覆盖。