根據Prudour研究人員2020年發表的一份報告，到2025年，消費和工業物聯網市場總共預計將達到11.1萬億美元。物聯網應用的急劇擴張已經引發了一些與物聯網設備中電池相關的問題——不僅表現在可持續性和環境保護方面，而且表現在可預測性和成本方面。因此，工業4.0開發人員開始尋求無電池的解決方案，這正是UHF RFID技術(如RAIN RFID聯盟采用的方法)發揮作用的地方。
RAIN既是一個行業聯盟，類似于藍牙SIG和Wi-Fi聯盟，也是一項技術。正如該聯盟網站上所寫的那樣，首字母縮略詞RAIN(全稱是RAdio-frequency IdentificatioN)“旨在表示UHF RFID與云之間的鏈接，在那里可以通過互聯網存儲、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打過標簽的物品、管理那些數據并執行動作。”該聯盟的成員資格對任何有志于無源UHF RFID的組織開放。
今天的制造系統使用存儲在RFID標簽中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則促成了更高水平的自動化和標準化，并為現代供應鏈的“精益生產”流程做出了廣泛貢獻。與現有的有源標簽、條碼等識別技術相比，無源RFID標簽不需要自己供電，也不要求可視化操作。
由于它是一項新興技術，至今仍很少有利益相關者能夠提供相應的解決方案將無源RFID芯片轉變為RAIN RFID所需的智能傳感器件。這些IC系列器件可以完全無源地測量溫度、濕度、運動、環境光、電氣連續性和材料延展性等參數，無需額外的組件，并且可以將采集到的數據傳輸到5至10米范圍內的傳統RAIN RFID閱讀器。
不需要專門的硬件/軟件
從芯片到閱讀器的數據傳輸時間僅需幾毫秒，并且完全符合當前的EPC Gen2協議。對用戶來說優勢在于無需專門的硬件或軟件即可獲取和處理測量值。目前市場上已有的閱讀器就可以捕獲和解釋來自芯片的數據并將其轉發到更高級別的系統。舉例來說，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被捕獲。
Inlays可轉換成從靈活的標簽到硬標簽的多種轉發器格式。帶一體化傳感器IC的QFN等經典封裝版本甚至適用于惡劣的環境。
表1：工業4.0通信技術的比較(來源：Asygn)。
預測性維護應用
由于無電池技術的進步以及對研發活動的更加重視，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，至2030年將達到20.99億美元，Prudour表示。
傳感器芯片已經應用于許多工業案例中，例如檢測管道變形，以前這種情景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，一個標準的應變計需要信號調節電路、模數轉換器和通信器件來將數據傳輸或提供給PC。現在，所有必要的組件都可以整合進一個芯片中，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。
預測性維護則是一個廣泛且通用的案例，它可以預測磨損或故障，使維護技術人員能夠專注于關鍵問題，并通過生成大量數據來構建預測性模型。諸如橋梁和大型建筑物等金屬上層建筑是此類技術的絕佳選擇；工作人員可以在發生災難性故障之前就進行維修，不然這些故障會導致經濟處罰或昂貴的維修費用，甚至在最壞的情況下會導致人員受傷。在制造時將無電源的傳感器嵌入混凝土砌塊中可以實時獲取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能夠隨著時間的推移連續監控結構，讓那些利益相關者得以高枕無憂。
重工業設備制造商也熱衷于將該技術用于諸如檢測水力或風能設備中渦輪葉片過熱等應用。壓力傳感器還可用于檢測工業氣瓶以防止爆炸或火災。另一個新興案例是將芯片集成進彈性體中，例如通過嵌入在輪胎內的壓力傳感器測量車輛重量或負載。
圖2：將無需供電的傳感器嵌入混凝土中可實現關鍵參數的實時訪問，以便長時間連續監測結構的變化。(來源：Asygn)
除了工業應用之外，開發人員還瞄準了農業和醫療保健領域的用例。嵌入閱讀器的無人機可以監測溫室和露天場地的溫度、濕度和光照條件，可以現場跟蹤裝有耳標的牲畜，并通過監測它們的體溫來檢測疾病。將RFID傳感器集成到假肢設備后，通過測量應變或溫度偏差就能揭示醫療器件故障，以便技術人員在故障假肢引起問題之前通過修理或更換有缺陷的假肢來幫助到患者。
業界已經完全接受物聯網?，F在的任務是使工業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技術為我們指明了正確的方向。
