十二大應(yīng)用引爆Cat.1，物聯(lián)網(wǎng)“新貴”誕生！

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃晶晶）春節(jié)之后，除了新冠疫情備受業(yè)界關(guān)注之外，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一顆新星正在冉冉升起，各家芯片和模組廠商都在力推Cat.1。

去年底，電子發(fā)燒友網(wǎng)記者的一篇“繼NB-IoT之后，Cat.1爆紅背后的產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會”（鏈接 http://www.ttokpm.com/d/1142845.html）受到廣泛關(guān)注。彼時(shí)，Cat.1模組廠商僅有四五家，此時(shí)，這一數(shù)量已經(jīng)達(dá)到10多家，相信今年還將有更多模組廠商入局。

4G基站成熟且眾多，為Cat.1的中速物聯(lián)網(wǎng)市場做好鋪墊

2019年全國4G基站總數(shù)為544萬個(gè)，而這一年新建4G基站為172萬個(gè)，占4G基站總數(shù)近32%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過往年。2019年正值5G商用元年，4G基站的投入?yún)s并未減少，這為Cat.1的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。


Cat.1的全稱是LTE UE-Category 1（UE是指User Equipment），是對于LTE網(wǎng)絡(luò)下用戶終端設(shè)備的無線性能的一種分類。根據(jù)3GPP的定義，將UE-Category劃分為1-15共15個(gè)等級，其中，Cat.1-5由2009年3月3GPP發(fā)布Release 8版本定義。

由于Cat.1隸屬于4G系列，完全可以直接復(fù)用4G現(xiàn)有資源。

2G/3G退網(wǎng)也在加速Cat.1的上位。中國聯(lián)通在2016年報(bào)中就已提出，要加快推進(jìn)2G/3G網(wǎng)絡(luò)減頻減容，重耕900MHz頻譜，有序部署4G。2017年，中國電信就開始對覆蓋2G/3G的800M Hz頻段進(jìn)行了重耕，將800M Hz頻段轉(zhuǎn)為4G、物聯(lián)網(wǎng)等使用。中國電信在大力推動VoLTE商用，也是在加速2G、3G用戶的退網(wǎng)。中國移動是先逐步關(guān)閉3G TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，然后逐步關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)。

全球范圍內(nèi)，大部分國家地區(qū)明確2G/3G退網(wǎng)時(shí)間為2025年。



政策方面，2019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)展司司長聞庫明確表示2G、3G的退網(wǎng)是移動通信更新?lián)Q代的必然選擇，但需要提前規(guī)劃，讓用戶和運(yùn)營企業(yè)自己有充分的時(shí)間和心理準(zhǔn)備來推動退網(wǎng)的進(jìn)程。聞庫表示，工信部鼓勵運(yùn)營企業(yè)積極引導(dǎo)用戶遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，將有限的頻率資源和網(wǎng)絡(luò)資源用到5G、4G移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，降低運(yùn)營成本，為用戶降費(fèi)創(chuàng)造條件，提高國家通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率。

2020年3月10日，工信部發(fā)布了《關(guān)于深入推進(jìn)移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知（征求意見稿）》，明確了2/3G轉(zhuǎn)網(wǎng)的相關(guān)要求。比如基本原則中就提到，“鼓勵2G/3G用戶盡快遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)”；建設(shè)目標(biāo)中提到，“通過Cat.1配合滿足中等速率物聯(lián)網(wǎng)需求和語音需求”。



這也意味著，2G、3G在退網(wǎng)后其連接功能將由4G和5G網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)。在蜂窩連接的市場分布中，高速連接占據(jù)10%的份額，中速率連接30%，低速率占比60%。Cat.1和eMTC能夠承載主要面向語音、中低速率和市場。但由于eMTC需要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，運(yùn)營商恐無暇顧及。因此，Cat.1將承接蜂窩中速率占比達(dá)30%的龐大市場。

行業(yè)競爭格局

據(jù)電子發(fā)燒友網(wǎng)記者了解，目前Cat.1芯片供應(yīng)商主要有高通、紫光展銳、翱捷科技ASR三家。

高通的芯片型號為MDM9207-1，這是高通在2016年發(fā)布的一款專門針對IOT物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的芯片，支持LTE Cat.1，最大下載速度10Mbps。高通表示，該方案可靈活用于不同場合，比如智慧城市、商業(yè)應(yīng)用、工業(yè)設(shè)計(jì)等等，既能保障安全性，也針對移動網(wǎng)絡(luò)連接、計(jì)算處理能力進(jìn)行了優(yōu)化。

紫光展銳春藤8910DM，是全球首款LTE Cat.1bis物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺，支持LTE Cat.1bis和GSM雙模，上行速率達(dá)5Mbps，下行速率達(dá)10Mbps，并擁有高集成度，同時(shí)集成了藍(lán)牙和Wi-Fi，可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的連接，支持VoLTE，同時(shí)通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得春藤8910DM可實(shí)現(xiàn)顯著的低功耗優(yōu)勢。

對比LTE Cat.4模組，春藤8910DM尺寸縮小了30%，功耗降低20%，部署費(fèi)用降低了30%。同時(shí)，展銳Cat.1終端產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，已經(jīng)在全球45個(gè)國家和157家運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)了規(guī)模場測和認(rèn)證。



翱捷科技（ASR）推出了兩款芯片，支持FDD/TDD LTE，GSM網(wǎng)絡(luò)，集成WIFI定位。其中ASR3601具備多制式、高性能、低功耗、集成語音/視頻/拍照等多媒體功能，可用于功能機(jī)、兒童手表、POS機(jī)、對講機(jī)、智能音箱等應(yīng)用。ASR3601還支持VoLTE高清語音通話，為2G/3G轉(zhuǎn)網(wǎng)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的語音通話體驗(yàn)。而ASR1601芯片，采用ARM Cotex R5處理器，適用于各種形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)模組、跟蹤器和智能硬件。



高通芯片推出時(shí)間較早，近幾年市面上的出貨都是基于高通的Cat.1芯片。國內(nèi)廠商僅紫光展銳和翱捷科技兩家推出Cat.1芯片，但其實(shí)，早在2017年他們就已經(jīng)為這一市場做準(zhǔn)備。

紫光展銳工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)副總裁鮮苗表示，2017年紫光展銳就Cat.1的芯片已經(jīng)提上了規(guī)劃和設(shè)計(jì)的日程。2018年底，展銳與阿爾法客戶開始基于春藤8910DM進(jìn)行終端產(chǎn)品的規(guī)劃與開發(fā)。2019年4月完成產(chǎn)品的射頻認(rèn)證與無線資源管理一致性測試，同年11月，發(fā)布春藤8910DM。2020年3月，基于春藤8910DM的廣和通LTE Cat.1 模組L610率先完成中國電信測試入庫。近期亦有十幾款使用春藤8910DM且各具特色的模組和解決方案宣布上市。在芯片的設(shè)計(jì)上，展銳8910DM結(jié)合了市場及技術(shù)的需求，考慮到3GPP LTE協(xié)議的持續(xù)演進(jìn)和向前兼容，支持R13標(biāo)準(zhǔn)，架構(gòu)采用了計(jì)算能力、處理能力等綜合能力最強(qiáng)的Cortex A系列，更具行業(yè)擴(kuò)展性。同時(shí)將藍(lán)牙和WiFi近距離通信能力與蜂窩通信進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，適用更多場景。

翱捷科技也是在2017年開始關(guān)注Cat.1產(chǎn)品，翱捷科技研發(fā)高級總監(jiān)馮子龍向電子發(fā)燒友網(wǎng)記者表示，在2016-2017年間中國聯(lián)通和中國電信提出的2G/3G退網(wǎng)的策略，令他們預(yù)計(jì)到中速率物聯(lián)網(wǎng)的需求將越來越多，憑借翱捷科技團(tuán)隊(duì)在無線通信領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，他們著手研發(fā)Cat.1芯片。如今，可以看到翱捷科技也成為國內(nèi)唯數(shù)不多的率先進(jìn)入Cat.1市場的IC設(shè)計(jì)公司。馮子龍還認(rèn)為，由于Cat.1芯片具有一定的設(shè)計(jì)開發(fā)門檻，因此短時(shí)間內(nèi)國內(nèi)相關(guān)芯片廠商應(yīng)該不會出現(xiàn)第三家。此外，翱捷科技將持續(xù)投入，不斷推出全系列最具性價(jià)比的芯片方案，預(yù)計(jì)2020年Q3推出更低成本、更先進(jìn)工藝以及更低功耗的下一代ASR3603和1603。

與Cat.1芯片廠商數(shù)量較少不同，模組廠商方面，中移物聯(lián)、移遠(yuǎn)、日海智能、廣和通、有方、域格等十多家模組廠商于去年底到今年初陸續(xù)推出Cat.1模組。紫光展銳已經(jīng)與包括中移物聯(lián)、廣和通、有方、合宙等廠商展開合作，翱捷科技也與移遠(yuǎn)通信、日海智能、域格等多家廠商展開合作。

其中，廣和通發(fā)言人表示，廣和通L610 LTE Cat 1模組支持LTE和GSM雙模通信，采用了LCC+LGA封裝（支持?jǐn)U展MiniPCIe接口），支持標(biāo)準(zhǔn)數(shù)傳和Open CPU兩種軟件形式交付，支持VoLTE、Audio、Camera、Display，Keypad等功能，可選支持BT和WIFI Scan來滿足近距離通信和室內(nèi)定位需求，產(chǎn)品提供了USB/UART/SPI/I2C/SDIO等通用接口滿足IoT行業(yè)的各種應(yīng)用訴求，目前該模組已經(jīng)量產(chǎn)商用。

移遠(yuǎn)通信副總經(jīng)理孫延明表示，移遠(yuǎn)通信基于不同平臺開發(fā)了多款Cat.1模組，形成了完善的產(chǎn)品陣營，其Cat.1模組已經(jīng)在全球市場出貨量超過500萬片。近期，移遠(yuǎn)發(fā)布了基于ASR平臺的EC200S和EC100Y Cat 1模組，這兩款新品具有超高性價(jià)比，包括數(shù)傳和QuecOpen兩個(gè)版本，支持VoLTE、Audio、FOTA、SPI等豐富的功能，兼容多款移遠(yuǎn)2G、3G、4G、LPWA模組，支持FDD-LTE/TDD-LTE和WCDMA/GSM，支持LCC+LGA封裝。移遠(yuǎn)基于ASR平臺研發(fā)的LTE Cat.1模組將于本月批量商用。

12大應(yīng)用加持，Cat.1能否如魚得水？

LTE Cat.1主要覆蓋中低速和語音需求的市場，這些市場主要是公網(wǎng)對講、新零售、金融支付、兩/四輪充電樁、電力、光伏/儲能、共享充電寶等等12類市場。

分析這些應(yīng)用市場，移遠(yuǎn)通信孫延明認(rèn)為，公網(wǎng)對講、新零售、金融支付將成為Cat.1應(yīng)用的主力市場，存在著巨大的存量和新增的需求。

從近日運(yùn)營商的招標(biāo)也可以看出運(yùn)營商的推動方向，例如中國聯(lián)通就進(jìn)行了Cat.1公網(wǎng)數(shù)字對講PCBA的對外招標(biāo)，該項(xiàng)目總采購量50萬片，美格智能等模組廠商中標(biāo)。

廣和通發(fā)言人認(rèn)為，當(dāng)前，Cat.1在功能機(jī)和穿戴類設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)很成熟，但在IoT領(lǐng)域才剛剛起步，行業(yè)客戶對其信任度還不足，這就需要用優(yōu)秀的產(chǎn)品在未來的實(shí)際應(yīng)用中打消其顧慮。對部分行業(yè)的爆發(fā)可能會有一些推遲，但總體趨勢向好。廣和通L610將借助成熟的LTE網(wǎng)絡(luò)以更好的覆蓋、更快的速度、更低的延時(shí)，為中低速率物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的無線連接服務(wù)，例如新零售、公網(wǎng)對講、POS終端、工業(yè)DTU、資產(chǎn)追蹤、共享類硬件等。

當(dāng)然，多種應(yīng)用市場只是Cat.1大規(guī)模放量的一個(gè)因素，另一大關(guān)鍵因素則是價(jià)格。

據(jù)了解，目前Cat.1模組的價(jià)格已經(jīng)到了50元以下?？墒?，若要與NB-IoT模組十幾元的價(jià)格相比還有一定差距。

按照NB-IoT的發(fā)展路徑，運(yùn)營商的補(bǔ)貼在推廣當(dāng)中起到了推動作用。2017年中國電信就提出了對物聯(lián)網(wǎng)模組投入億元補(bǔ)貼，其中2億元用于物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)模組產(chǎn)品直補(bǔ)，包括Cat.1單模產(chǎn)品補(bǔ)貼40元，NB-IoT產(chǎn)品補(bǔ)貼為20元。據(jù)了解，目前中國電信針對Cat.1模組依然有著補(bǔ)貼政策。

那么，在運(yùn)營商的補(bǔ)貼政策以及重點(diǎn)市場的推廣之下，Cat.1價(jià)格或?qū)⑾陆担⒂型焖倨鹆俊?/strong>

數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)5年內(nèi)LTE Cat.1市場平均年增4000萬。



問題在于，今年由于受到疫情的影響，又會有多少增長呢？

孫延明認(rèn)為，國內(nèi)疫情相對已經(jīng)穩(wěn)定，國內(nèi)復(fù)工復(fù)產(chǎn)正在有序進(jìn)行，這是大環(huán)境的利好；此次疫情突顯了物聯(lián)網(wǎng)的重要作用，無線通信連接被強(qiáng)化，加上前期被壓制的需求可能會在疫情結(jié)束后出現(xiàn)“報(bào)復(fù)”性反彈。多種因素疊加，今年LTE Cat.1的出貨規(guī)模有望達(dá)到千萬級別。

至于，Cat.1與NB-IoT兩者是否會形成替代？鮮苗認(rèn)為，兩者是互補(bǔ)而非替代的關(guān)系。NB-IoT的速度更低，成本更低，主要覆蓋1Mbps以下市場的需求，而Cat.1覆蓋具有移動性、語音功能，上傳速率在5Mbps，下載在10Mbps的市場。

不過，馮子龍認(rèn)為，隨著Cat.1模組價(jià)格的下降，存在某些應(yīng)用上擠壓NB-IoT市場的可能性。

總體來看，NB-IoT已經(jīng)進(jìn)入爆發(fā)期，Cat.1處于起步階段，他們作為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的連接技術(shù)，其施展空間都足夠大。

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