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當這些細分場景進行物聯(lián)網技術“選秀” ,Cat 1緣何走紅?

2020/05/25
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萬物互聯(lián)時代,所有基于物聯(lián)網創(chuàng)新的前提是“連接”,而不同的應用場景所需要的連接技術也不盡相同。隨著新老技術交替、行業(yè)用戶需求和場景愈加細分化,介于高速率和低速率場景之間的中速率市場正在蓬勃興起。

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面對一些有著中低速率、超穩(wěn)定連接、成本低廉的特殊行業(yè)的特殊需求,如何從速率、成本、網絡覆蓋、技術成熟度等多維度考量來選擇適合的連接技術?成為物聯(lián)網業(yè)界需要思考的問題。

中速率市場需求占比三成,
4G LTE 擔當重任

研究數據顯示,在蜂窩物聯(lián)網連接分布中,60%的場景需要窄帶網絡提供“低速率”連接,10%左右的場景需要“高速率”連接服務,而剩下的 30%的物聯(lián)網場景需要“中速率”連接服務。

目前,蜂窩網絡連接技術正處于新老交替的窗口期。2019 年 10 月 22 日,工信部信息通信發(fā)展司司長聞庫明確表示:2G、3G 的退網是移動通信更新?lián)Q代的必然選擇,也是當前國際上各個國家的主要做法。目前,中國的移動通信網絡 2G、3G 退網的條件已經逐漸成熟。

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可以預見,未來 2G/3G 退網之后,其余幾種蜂窩網絡連接技術將在物聯(lián)網各個場景中各司其職。

基于 4G/5GNB-IoT+4G+5GNR)的物聯(lián)網技術將逐漸替代原有 2G/3G 物聯(lián)網技術,并提供更大帶寬、更低時延、更深的覆蓋,真正開啟千行百業(yè)萬物互聯(lián)的時代——5G 將承擔起大帶寬、對時延要求極為苛刻的高速率場景。

NB-IoT 憑借廣覆蓋、低功耗、低成本、大連接等特點將滿足大規(guī)模的窄帶低速率場景需求,在智能抄表等小數據量、小速率場景應用。

而隨著未來 3G 的退網,4G LTE 和 eMTC 將能夠承載主要面向語音、中速率場景,但由于國內運營商對 eMTC 并不積極、eMTC 產業(yè)鏈也不夠開放、不夠健壯,短期內 eMTC 在國內很難實現網絡建設,因此 4G LTE 將承擔起物聯(lián)網中速率連接場景的重任。

根據市場研究機構 Counterpoint Research 的最新研究數據顯示,到 2025 年全球物聯(lián)網蜂窩連接預計將突破 50 億大關,中國將繼續(xù)以占據連接數的近三分之二在全球保持領先。4G LTE 物聯(lián)網連接將占據全球物聯(lián)網蜂窩連接的三分之一以上。

細分行業(yè)需求特殊,
LTE Cat 1 憑啥脫穎而出?

不過,雖然 4G LTE 將在蜂窩物聯(lián)網連接中扮演重要角色,但即便是中速率場景,不同細分行業(yè)的需求也不盡相同。

特別是公網對講、共享經濟、金融支付、可穿戴 / 追蹤、智慧能源、工業(yè)控制等對模組成本、使用功耗、通信時延等能力有較高要求、但對速率不太敏感的行業(yè)應用,也同樣需要更加適合這些特定場景的連接技術。

寬泛而言,LTE 連接的物聯(lián)網中速率場景可采用 Cat 1 和 Cat 4 支撐,其中 LTE Cat 4 雖然支持較高速率和低時延并擁有優(yōu)秀的網絡覆蓋,但并不適用于上述對速率要求不高、但對時延和成本較為敏感的行業(yè)應用,于是 LTE Cat.1 的機會來了。

據了解,Cat 是 Category 的簡寫,即分類、類別,3GPP 用 Cat 1-20 來衡量用戶終端設備的無線性能,也就是劃分終端速率等級。根據 3GPP Release 定義,UE-Category 被分為 1-10 共 10 個等級,Cat 1-5 在 R8 組,Cat 6-8 在 R10 組,Cat 9-10 在 R11 組。

總結來看,如果應用于同時需要一定速率(中低速為主)、滿足一定高速移動需求、支持語音的物聯(lián)網場景,Cat 1 具備以下三大優(yōu)勢。

優(yōu)勢 1:全球覆蓋,網絡成熟。商用多年的 4G 網絡已經基本實現全球覆蓋,全面覆蓋亞洲、歐洲、美洲等地區(qū)的主要運營商網絡頻段,Cat 1 借助 4G 網絡基礎設施的建設,同樣可以為物聯(lián)網用戶提供隨時隨地的接入。

由于全球 4G LTE 運營商都是基于最低 3GPP Release 8 協(xié)議版本部署,運營商無需升級網絡,只需簡單的參數配置,即可允許 Cat 1 終端接入網絡。在中國,截至 2019 年年底,我國 4G 基站總數已經達到 544 萬個。

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優(yōu)勢 2:網絡更好,功能更全。與 NB-IoT 在語音、短信、連接時效性、小區(qū)切換等方面略顯不足相比,Cat 1 支持的終端下行速率最大為 10Mbps,上行速率 5Mbps,可實現更高性能的連接和<100ms 的更低時延。

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優(yōu)勢 3:成本更低,性價比高。雖然上行最高 50Mbps、下行最高 150Mbps 的 Cat 4 速率更高,但目前主流 Cat 4 在功耗、集成度、價格方面很難滿足部分行業(yè)的物聯(lián)網應用需求,而 Cat 1 兼顧制式、性能、功耗、成本等優(yōu)勢,尤其成本比 Cat 4 低近 30%。
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產業(yè)鏈準備好了嗎?
從技術選型來看,沒有最好的技術,只有更適合某些特定場景需求的技術,顯然 Cat 1 更加適合那些對網絡速率要求不那么高、但要求穩(wěn)定可靠、并且低成本的 LTE 物聯(lián)網絡連接需求。

但 Cat 1 最終能否鋪開,芯片模組的支撐非常關鍵。作為全球領先的物聯(lián)網模組供應商,移遠通信已經推出 EX2x 和 EG9x 兩大系列 Cat 1 模組,包括 EC21、EC21 Mini PCIe、EG21-G、EG21-G Mini PCIe、EG91 等專為 M2M 和 IoT 領域而設計的 LTE Cat 1 通信模組。

近期,移遠通信還將連續(xù)推出 EC200S-CN、EC100Y-CN 等 Cat 1 通信模組新品,并且計劃于 2020 年 Q2 推出全球各區(qū)域的通信模組新品,這也將進一步豐富 Cat 1 模組產品組合。

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憑借豐富的產品規(guī)劃組合、對于不同技術制式良好的封裝兼容性、全面的技術服務、全球覆蓋支持、全球認證認可、成熟的交付能力,移遠通信在全球 LTE Cat 1 模組市場出貨超過 500 萬片規(guī)模,體現了該系列模組產品可靠的成熟度。

隨著產業(yè)鏈的日益完善,Cat 1 前景如何?能否發(fā)展為特定細分市場的連接主力?歡迎留言討論。

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移遠通信(微信公眾號:quectelwireless,官網:https://www.quectel.com)是全球領先的無線通信與GNSS定位模組供應商,產品涵蓋5G、車載前裝、LTE/LTE-A、NB-IoT/LTE-M、安卓智能、3G、2G和GNSS等技術,主要應用于車載運輸、無線支付、智慧能源、智慧城市、智能安防、無線網關、工業(yè)應用、醫(yī)療健康和農業(yè)環(huán)境等領域。