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2G、3G 退網(wǎng)已成定局，5G、NB-IoT 等新一代無線通信技術(shù)立于潮頭之勢(shì)雖現(xiàn)，但也存在諸多客觀問題，而作為接下來與 5G 長(zhǎng)期共存的 4G 則可能在物聯(lián)網(wǎng)連接中承接起重大的任務(wù)。這其中尤以 LTE Cat 1 最為行業(yè)所關(guān)注。
從無線通信技術(shù)發(fā)展的角度來看，特殊的 2020 年可能將是極具標(biāo)志性的一年。
物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的茁壯成長(zhǎng)離不開無線通信的快速發(fā)展與迭代，它是支撐起“萬物互聯(lián)”最基礎(chǔ)的底層能力之一，并隨著物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的碎片化呈現(xiàn)出多樣的市場(chǎng)需求。從 GSM 到 NB-IoT、LoRa，從 4G 再延伸到未來的 5G，無線通信技術(shù)既隨著應(yīng)用的繁榮而發(fā)展，同時(shí)也因其代際升級(jí)而反哺著應(yīng)用。
當(dāng)前蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)下，舊的網(wǎng)絡(luò)制式迎來終章，新的網(wǎng)絡(luò)制式嶄露頭角，新舊交替間，機(jī)會(huì)自然而然就誕生了。
2G、3G 退網(wǎng)已成定局，5G、NB-IoT 等新一代無線通信技術(shù)立于潮頭之勢(shì)已現(xiàn)，作為接下來與 5G 長(zhǎng)期共存的 4G 也將在物聯(lián)網(wǎng)連接中承接起重大的任務(wù)。這其中尤以 LTE Cat 1 最為行業(yè)所關(guān)注，近段時(shí)間包括紫光展銳、廣和通、移遠(yuǎn)通信、信可通訊、美格智能、移柯通信等在內(nèi)的芯片和模組廠商也都紛紛發(fā)布了相關(guān)產(chǎn)品，使得行業(yè)熱情更為高漲了。
4G 長(zhǎng)存，彌補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)主要場(chǎng)景
GSMA 未來網(wǎng)絡(luò)專家曾多次在行業(yè)峰會(huì)上指出，5G 雖然備受關(guān)注，但直到 2025 年，4G 仍將占據(jù)最大的份額。
換而言之，未來幾年當(dāng)中，4G 不僅會(huì)在 2G、3G 退網(wǎng)背景下承擔(dān)更多蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接量，也將成為電信運(yùn)營(yíng)商蜂窩物聯(lián)網(wǎng)收入的主要來源之一。而根據(jù) 4G 物聯(lián)網(wǎng)連接中明顯的結(jié)構(gòu)性特征，LTE Cat 1 是其重要的分支，其承擔(dān) 4G 物聯(lián)網(wǎng)連接主力的時(shí)機(jī)也已到來。
在一組研究數(shù)據(jù)中顯示，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接分布中，60%的物聯(lián)網(wǎng)連接需要窄帶網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，而中低速率的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要 Cat 1 或 eMTC 網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，只有 10%左右高速業(yè)務(wù)需要 4G Cat 4 以上或 5G eMBB 提供服務(wù)。
眾所周知，在窄帶業(yè)務(wù)和高速業(yè)務(wù)方面，業(yè)界已有成熟的網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
在窄帶業(yè)務(wù)上，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商目前已建成 90 萬以上的 NB-IoT 基站，連接數(shù)突破 1 億，三家運(yùn)營(yíng)商連接數(shù)均超過千萬。在應(yīng)用上，智慧水表、燃?xì)獗?、智慧煙感和電?dòng)自行車防盜行業(yè)已實(shí)現(xiàn)千萬級(jí) NB-IoT 連接，智能井蓋、智能門鎖、追蹤定位、智慧路燈、牛聯(lián)網(wǎng)等 10 個(gè)典型 NB-IoT 行業(yè)應(yīng)用也已實(shí)現(xiàn)百萬級(jí)連接。
在高速業(yè)務(wù)上，4G/5G 網(wǎng)絡(luò)憑借其高速率、低時(shí)延、高可靠性、大容量的特征，全面承接超高清視頻、云游戲、智能制造等高速率場(chǎng)景下的萬物互聯(lián)需求。
而占比 30%的中低速率物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)還相對(duì)空白。
與以往移動(dòng)通信技術(shù)不同，4G LTE 向用戶提供的并非完全相同的同質(zhì)化服務(wù)，而是通過各種方式對(duì)用戶進(jìn)行分層分級(jí)，并提供不同的差異化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
根據(jù) 3GPP 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，終端接入能力等級(jí)，即 UE Category（用戶終端等級(jí)），是一系列的在上行 / 下行中可變的無線性能參數(shù)的集合，包含了很多的無線特性，其中最重要的一個(gè)就是用戶設(shè)備支持的速率。
Cat 4 及以上方案雖然支持速率高，但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)而言，其成本價(jià)格還普遍較貴。而 Cat 1 作為集合中最低版參數(shù)配置的用戶終端等級(jí)，則能夠使業(yè)界低成本地設(shè)計(jì)“低配版”的 4G 終端。這些終端基于 Cat 1 可以滿足語(yǔ)音通話、中速率的數(shù)據(jù)服務(wù)場(chǎng)景。
因此，發(fā)展 Cat 1 網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于補(bǔ)齊物聯(lián)網(wǎng)主要場(chǎng)景需求很有意義。
Cat 1 前途不可限量
去年 10 月 22 日，工業(yè)與信息化部新聞發(fā)言人、信息通信發(fā)展司司長(zhǎng)聞庫(kù)曾明確表示，2G、3G 退網(wǎng)是必然之勢(shì)，但前提需要提前規(guī)劃，讓用戶和運(yùn)營(yíng)企業(yè)有充分的時(shí)間和心理準(zhǔn)備推動(dòng)退網(wǎng)進(jìn)程。
“明確”二字寓意頗深，也代表著向業(yè)界發(fā)出了最清晰的預(yù)告。據(jù)悉，目前 2G 承載著大約 70%的物聯(lián)網(wǎng)連接，舊網(wǎng)退去必然將由 NB-IoT 和 4G 網(wǎng)絡(luò)來承接，但 Cat 1 的份額只限制在 30%內(nèi)嗎？
根據(jù) Counterpoint Research 的研究數(shù)據(jù)顯示，全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接量依舊保持著持續(xù)地快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2025 年將突破 50 億大關(guān)，而這其中，2G/3G 物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)已接近忽略不計(jì)。中國(guó)作為全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊，將占據(jù)全球近三分之二的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)。
NB-IoT 一直以來是低功耗廣域網(wǎng)的正統(tǒng)，在靜態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)擁有巨大的需求，但對(duì)實(shí)時(shí)性高的業(yè)務(wù)場(chǎng)景卻并不十分合適。這類場(chǎng)景在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中所占比重實(shí)際上也是有限的。
而隨著公網(wǎng)對(duì)講、共享經(jīng)濟(jì)、金融支付、可穿戴 / 追蹤設(shè)備、智慧能源、工業(yè)控制等場(chǎng)景的興起，除了低功耗、廣覆蓋、大連接、低成本之外，非較高要求的通信速率也成為必要考慮因素，而 Cat 1 不僅在前幾個(gè)方面較為突出，同時(shí)還有優(yōu)于 2G 的更高網(wǎng)速。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，Cat 1 還可以避免獨(dú)立建網(wǎng)，降低運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)成本。因此，也有相關(guān)專家表示 Cat 1 在物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域的市場(chǎng)份額恐怕不止 30%，甚至可能超過一半以上。
Cat 1 市場(chǎng)風(fēng)起
技術(shù)服務(wù)需求，需求也在催生技術(shù)發(fā)展。從去年末開始，一股 Cat 1 風(fēng)暴似乎又刮起，不僅愈演愈烈，甚至大有繼續(xù)持續(xù)下去的趨勢(shì)。以下為筆者所盤點(diǎn)近階段模組及芯片廠商在 Cat 1 方面的動(dòng)態(tài)匯總。
紫光展銳
2019 年 11 月中旬，紫光展銳發(fā)布全球首顆支持 LTE Cat.1 bis+GSM 雙模的芯片平臺(tái)——春藤 8910DM，并高集成度支持藍(lán)牙和 Wi-Fi，支持 VoLTE。
MDM9207-1 可提供 LTE Cat. 1 連接，具備功率與吞吐量?jī)?yōu)化及其他可制訂特性，是專門為智慧儀表、資安、資產(chǎn)追蹤、可穿戴式裝置、銷售網(wǎng)點(diǎn)，以及工業(yè)自動(dòng)化等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所設(shè)計(jì)。
翱捷科技（ASR）
翱捷科技 ASR6301 支持 LTE Cat 1 與 GSM 雙模，具有低功耗的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于智能機(jī)和可穿戴等場(chǎng)景。
廣和通
廣和通在去年也發(fā)布了搭載春藤 8910DM 的模組產(chǎn)品——廣和通 L610 系列模組。該系列產(chǎn)品支持藍(lán)牙、Wi-Fi SCAN 等多種配置；支持物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)所有主流接口；產(chǎn)品最小尺寸僅為 25*27nm。
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美格智能
美格智能 SLM320 系列模組也是搭載紫光展銳春藤 8910DM Cat 1 芯片平臺(tái)，支持 LTE Cat.1 bis 和 GSM 雙模的產(chǎn)品。其上行速度達(dá) 5Mbps，下行速度達(dá) 10Mbps，高度集成了藍(lán)牙通訊和 Wi-Fi 室內(nèi)定位，支持 VoLTE，采用 28nm 工藝制程。
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信可通訊
信可通訊與 ASR 合作研發(fā)的新款 LTE Cat 1 系列模組 MC20 是專門針對(duì)小數(shù)據(jù)量傳輸而設(shè)計(jì)的，支持 LTE FDD/TDD 和 GSM 雙模，上行速率達(dá) 5Mbps，下行速度達(dá) 10Mbps，可廣泛應(yīng)用于公網(wǎng)對(duì)講、共享經(jīng)濟(jì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域。
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移遠(yuǎn)通信
目前移遠(yuǎn)通信已經(jīng)推出了 EX2x 和 EG9x 兩大系列 Cat 1 模組，其在全球 LTE Cat 1 模組市場(chǎng)已出貨超 500 萬片規(guī)模。3 月 18 日，移遠(yuǎn)通信再次推出 EC200S、EC100Y 兩款 Cat 1 通信模組新品，上行速率達(dá) 5Mbps，下行速度達(dá) 10Mbps，覆蓋 2G/4G 多網(wǎng)絡(luò)制式，并且可以兼容多款移遠(yuǎn) 4G、3G、LPWA 模組。
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移柯通信
2020 年年初，移柯通信推出了其“新十年”產(chǎn)品系列中的首顆產(chǎn)品——L501 LTE Cat 1 模組。這款產(chǎn)品搭載翱捷科技（ASR）旗下 1601 芯片平臺(tái)，支持 LTE Cat 1 和 GPRS Class 12 雙模，與移柯通信旗下 WCDMA 模組 L306 和 LTE Cat 4 模組 L506 封裝兼容，延續(xù)其 30*30*2.9（毫米）尺寸。
匯總不盡詳細(xì)，但足見當(dāng)下 Cat 1 的熱度再一次攀升，市場(chǎng)風(fēng)云再起。
在數(shù)年之前，4G 物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模還較小，但短短幾年之后，隨著產(chǎn)業(yè)上的投入越來越大，其硬件成本、生產(chǎn)數(shù)量得到較大的改善。Cat 1 的優(yōu)勢(shì)在于隸屬 4G 系列，完全可復(fù)制 4G 現(xiàn)有資源，因而，借助 4G 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，將 Cat 1 快速推向市場(chǎng)，并達(dá)到業(yè)界預(yù)期似乎也并非不可能之事。
參考資料：
1.《NB-IoT 和 5G 都不能承載的 30%物聯(lián)網(wǎng)連接，將由誰來承接？》，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)
2.《CAT 1 或?qū)⑦M(jìn)入快速發(fā)展期，廣和通重磅推出 L610 系列模組》，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)
3.《移遠(yuǎn)通信 Cat 1 產(chǎn)品天團(tuán)迎來新成員，引爆中速連接市場(chǎng)》，移遠(yuǎn)通信
4.《美格智能推出 Cat1 方案 助力共享經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展》，美格智能
5.《科技戰(zhàn)“疫” 信可通訊重磅發(fā)布超小尺寸系列 CAT1 模組——MC20》，深圳信可通訊技術(shù)有限公司
6.《移柯通信發(fā)布 LTE Cat1 模組 L501》，移柯通信
