在我们周围，无处不在的能量以各种形式呈现，包括光、热、风、浪以及电磁辐射等。这些都是能量的具体表现。
如果我们能够让物联网设备摆脱对电源和电池的依赖，仅仅通过收集环境中的这些能量来进行通信，那么我们将能够实现真正的泛在连接。这种构想被称为无源物联网。随着5G-A时代的到来，它将成为现实。
接下来，让我们一同探讨无源物联网究竟是什么，它的应用场景有哪些，以及其标准化的进程如何。
顾名思义，物联网的连接主体并非“人”，而是各种各样的“物”，如摄像头、传感器、机器人等设备。基于无线蜂窝网络的物联网被称为蜂窝物联网。
蜂窝物联网的发展历史悠久。从2G开始，GPRS就广泛用于支持物联网的分组数据业务。即使在今天，基于GPRS的物联网设备仍然在运行。3G和4G同样也可以用于物联网。
进入4G时代，为物联网专门制定的技术标准开始出现，如Cat 0、Cat 1和Cat M（LTE-M），它们都是为物联网量身定做的。NB-IoT更是为低功耗广域物联网设立了典范。
随着5G时代的来临，物联网技术更加细分。增强型移动宽带、海量机器类型通信和超高可靠低时延通信都是5G时代物联网的三大场景。而在5G-A阶段，RedCap技术的引入，旨在取代中速物联网技术eMTC，成为新的主流技术。
尽管我们拥有了如此丰富的蜂窝物联网技术，覆盖了从低速到高速、从低时延高可靠等广泛的场景，但我们必须认识到，仍有大量的设备因成本问题无法实现联网。特别是在智能工厂、物流仓储以及可穿戴设备等领域，仍存在大量的“哑终端”亟待通过无源物联网技术纳网体系。
无源物联网设备的联网需求相对简单，主要涉及资产信息上报或发送少量的传感器数据。这些设备需要极低的设备和联网成本，无法接受定期更换电池的维护支出。我们需要为它们组建无源物联网系统，这个系统不需要连接电源，无需配置电池，仅靠收集环境中的能量就能完成计算和通信。
能量守恒定律告诉我们：能量既不会消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式。无源物联网正是通过收集环境中的能量来驱动设备进行计算和通信。在自然环境中，这些能量包括光能、热能、机械振动中蕴含的能量以及电磁波中的能量。
具体来说，无源物联网终端可以通过光能采集技术利用光电效应将光能转化为电能。温差能量采集、机械振动能量采集以及射频能量收集通信等技术也为无源物联网提供了可行的能量来源。
在收集到能量后，无源物联网设备需要一种方式来存储和管理这些能量，以确保设备的稳定供电和连续运行。这里所提到的能量存储并不是我们传统意义上的电池，而是更为简单的电容或超级电容。
为了降低无源物联网设备的功耗，需要采用低功耗芯片和简化编码调制等技术。为了确保通信的保密性和可靠性，无源物联网设备还需要支持低功耗的安全机制。
在通信方面，无源物联网引入了反向散射通信技术。这种技术使无源物联网设备在不配备任何主动信号放大单元的情况下，仅通过反射或散射自身接收到的信号就能完成低速率、低功耗通信。
根据应用场景的不同，无源物联网终端的类型和功能也有所差异。例如，有些终端没有能量存储能力也没有独立的信号生成及放大能力，而有些则具备能量存储能力和独立的信号生成及放大能力。
在无源物联网的组网方面，可以考虑多种拓扑结构，如直接与基站双向通信、通过中间节点进行通信、辅助节点的使用等。这些组网方式可以根据实际需求和场景进行选择和组合。
目前，无源物联网标准仍在制定中，产业链发展尚处于早期阶段。由于其巨大的应用潜力和广泛的市场需求，无源物联网技术正受到业界的广泛关注和期待。