2G、3G 退网已成定局,5G、NB-IoT 等新一代无线通信技术立于潮头之势虽现,但也存在诸多客观问题,而作为接下来与 5G 长期共存的 4G 则可能在物联网连接中承接起重大的任务。这其中尤以 LTE Cat 1 最为行业所关注。
从无线通信技术发展的角度来看,特殊的 2020 年可能将是极具标志性的一年。
物联网行业的茁壮成长离不开无线通信的快速发展与迭代,它是支撑起“万物互联”最基础的底层能力之一,并随着物联网场景的碎片化呈现出多样的市场需求。从 GSM 到 NB-IoT、LoRa,从 4G 再延伸到未来的 5G,无线通信技术既随着应用的繁荣而发展,同时也因其代际升级而反哺着应用。
当前蜂窝物联网发展形势下,旧的网络制式迎来终章,新的网络制式崭露头角,新旧交替间,机会自然而然就诞生了。
2G、3G 退网已成定局,5G、NB-IoT 等新一代无线通信技术立于潮头之势已现,作为接下来与 5G 长期共存的 4G 也将在物联网连接中承接起重大的任务。这其中尤以 LTE Cat 1 最为行业所关注,近段时间包括紫光展锐、广和通、移远通信、信可通讯、美格智能、移柯通信等在内的芯片和模组厂商也都纷纷发布了相关产品,使得行业热情更为高涨了。
4G 长存,弥补物联网主要场景
GSMA 未来网络专家曾多次在行业峰会上指出,5G 虽然备受关注,但直到 2025 年,4G 仍将占据最大的份额。
换而言之,未来几年当中,4G 不仅会在 2G、3G 退网背景下承担更多蜂窝物联网连接量,也将成为电信运营商蜂窝物联网收入的主要来源之一。而根据 4G 物联网连接中明显的结构性特征,LTE Cat 1 是其重要的分支,其承担 4G 物联网连接主力的时机也已到来。
在一组研究数据中显示,蜂窝物联网连接分布中,60%的物联网连接需要窄带网络提供服务,而中低速率的物联网设备需要 Cat 1 或 eMTC 网络提供服务,只有 10%左右高速业务需要 4G Cat 4 以上或 5G eMBB 提供服务。
众所周知,在窄带业务和高速业务方面,业界已有成熟的网络和产业生态。
在窄带业务上,国内三大运营商目前已建成 90 万以上的 NB-IoT 基站,连接数突破 1 亿,三家运营商连接数均超过千万。在应用上,智慧水表、燃气表、智慧烟感和电动自行车防盗行业已实现千万级 NB-IoT 连接,智能井盖、智能门锁、追踪定位、智慧路灯、牛联网等 10 个典型 NB-IoT 行业应用也已实现百万级连接。
在高速业务上,4G/5G 网络凭借其高速率、低时延、高可靠性、大容量的特征,全面承接超高清视频、云游戏、智能制造等高速率场景下的万物互联需求。
而占比 30%的中低速率物联网网络和相关产业生态还相对空白。
与以往移动通信技术不同,4G LTE 向用户提供的并非完全相同的同质化服务,而是通过各种方式对用户进行分层分级,并提供不同的差异化网络服务。
根据 3GPP 相关标准规范,终端接入能力等级,即 UE Category(用户终端等级),是一系列的在上行 / 下行中可变的无线性能参数的集合,包含了很多的无线特性,其中最重要的一个就是用户设备支持的速率。
Cat 4 及以上方案虽然支持速率高,但对于物联网行业而言,其成本价格还普遍较贵。而 Cat 1 作为集合中最低版参数配置的用户终端等级,则能够使业界低成本地设计“低配版”的 4G 终端。这些终端基于 Cat 1 可以满足语音通话、中速率的数据服务场景。
因此,发展 Cat 1 网络及相关产业,对于补齐物联网主要场景需求很有意义。
Cat 1 前途不可限量
去年 10 月 22 日,工业与信息化部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库曾明确表示,2G、3G 退网是必然之势,但前提需要提前规划,让用户和运营企业有充分的时间和心理准备推动退网进程。
“明确”二字寓意颇深,也代表着向业界发出了最清晰的预告。据悉,目前 2G 承载着大约 70%的物联网连接,旧网退去必然将由 NB-IoT 和 4G 网络来承接,但 Cat 1 的份额只限制在 30%内吗?
根据 Counterpoint Research 的研究数据显示,全球蜂窝物联网连接量依旧保持着持续地快速增长,预计到 2025 年将突破 50 亿大关,而这其中,2G/3G 物联网连接数已接近忽略不计。中国作为全球物联网市场的领头羊,将占据全球近三分之二的物联网连接数。
NB-IoT 一直以来是低功耗广域网的正统,在静态的物联网市场拥有巨大的需求,但对实时性高的业务场景却并不十分合适。这类场景在整个物联网市场中所占比重实际上也是有限的。
而随着公网对讲、共享经济、金融支付、可穿戴 / 追踪设备、智慧能源、工业控制等场景的兴起,除了低功耗、广覆盖、大连接、低成本之外,非较高要求的通信速率也成为必要考虑因素,而 Cat 1 不仅在前几个方面较为突出,同时还有优于 2G 的更高网速。
对于运营商而言,Cat 1 还可以避免独立建网,降低运营商建网成本。因此,也有相关专家表示 Cat 1 在物联网连接领域的市场份额恐怕不止 30%,甚至可能超过一半以上。
Cat 1 市场风起
技术服务需求,需求也在催生技术发展。从去年末开始,一股 Cat 1 风暴似乎又刮起,不仅愈演愈烈,甚至大有继续持续下去的趋势。以下为笔者所盘点近阶段模组及芯片厂商在 Cat 1 方面的动态汇总。
紫光展锐
2019 年 11 月中旬,紫光展锐发布全球首颗支持 LTE Cat.1 bis+GSM 双模的芯片平台——春藤 8910DM,并高集成度支持蓝牙和 Wi-Fi,支持 VoLTE。
MDM9207-1 可提供 LTE Cat. 1 连接,具备功率与吞吐量优化及其他可制订特性,是专门为智慧仪表、资安、资产追踪、可穿戴式装置、销售网点,以及工业自动化等物联网应用所设计。
翱捷科技(ASR)
翱捷科技 ASR6301 支持 LTE Cat 1 与 GSM 双模,具有低功耗的优势,应用于智能机和可穿戴等场景。
广和通
广和通在去年也发布了搭载春藤 8910DM 的模组产品——广和通 L610 系列模组。该系列产品支持蓝牙、Wi-Fi SCAN 等多种配置;支持物联网行业技术所有主流接口;产品最小尺寸仅为 25*27nm。
美格智能
美格智能 SLM320 系列模组也是搭载紫光展锐春藤 8910DM Cat 1 芯片平台,支持 LTE Cat.1 bis 和 GSM 双模的产品。其上行速度达 5Mbps,下行速度达 10Mbps,高度集成了蓝牙通讯和 Wi-Fi 室内定位,支持 VoLTE,采用 28nm 工艺制程。
信可通讯
信可通讯与 ASR 合作研发的新款 LTE Cat 1 系列模组 MC20 是专门针对小数据量传输而设计的,支持 LTE FDD/TDD 和 GSM 双模,上行速率达 5Mbps,下行速度达 10Mbps,可广泛应用于公网对讲、共享经济、远程监控等领域。
移远通信
目前移远通信已经推出了 EX2x 和 EG9x 两大系列 Cat 1 模组,其在全球 LTE Cat 1 模组市场已出货超 500 万片规模。3 月 18 日,移远通信再次推出 EC200S、EC100Y 两款 Cat 1 通信模组新品,上行速率达 5Mbps,下行速度达 10Mbps,覆盖 2G/4G 多网络制式,并且可以兼容多款移远 4G、3G、LPWA 模组。
移柯通信
2020 年年初,移柯通信推出了其“新十年”产品系列中的首颗产品——L501 LTE Cat 1 模组。这款产品搭载翱捷科技(ASR)旗下 1601 芯片平台,支持 LTE Cat 1 和 GPRS Class 12 双模,与移柯通信旗下 WCDMA 模组 L306 和 LTE Cat 4 模组 L506 封装兼容,延续其 30*30*2.9(毫米)尺寸。
汇总不尽详细,但足见当下 Cat 1 的热度再一次攀升,市场风云再起。
在数年之前,4G 物联网规模还较小,但短短几年之后,随着产业上的投入越来越大,其硬件成本、生产数量得到较大的改善。Cat 1 的优势在于隶属 4G 系列,完全可复制 4G 现有资源,因而,借助 4G 产业链的发展,将 Cat 1 快速推向市场,并达到业界预期似乎也并非不可能之事。
参考资料:
1.《NB-IoT 和 5G 都不能承载的 30%物联网连接,将由谁来承接?》,物联网智库
2.《CAT 1 或将进入快速发展期,广和通重磅推出 L610 系列模组》,物联网智库
3.《移远通信 Cat 1 产品天团迎来新成员,引爆中速连接市场》,移远通信
4.《美格智能推出 Cat1 方案 助力共享经济快速发展》,美格智能
5.《科技战“疫” 信可通讯重磅发布超小尺寸系列 CAT1 模组——MC20》,深圳信可通讯技术有限公司
6.《移柯通信发布 LTE Cat1 模组 L501》,移柯通信