電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(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.1cnz.cn/d/1142845.html)受到廣泛關(guān)注。彼時,Cat.1模組廠商僅有四五家,此時,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,而這一年新建4G基站為172萬個,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)計等等,既能保障安全性,也針對移動網(wǎng)絡(luò)連接、計算處理能力進(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,同時通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計,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,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)計公司。馮子龍還認(rèn)為,由于Cat.1芯片具有一定的設(shè)計開發(fā)門檻,因此短時間內(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比的芯片方案,預(yù)計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比,包括數(shù)傳和QuecOpen兩個版本,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,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)模放量的一個因素,另一大關(guān)鍵因素則是價格。
據(jù)了解,目前Cat.1模組的價格已經(jīng)到了50元以下。可是,若要與NB-IoT模組十幾元的價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價格或?qū)⑾陆担⒂型焖倨鹆俊?/strong>
數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計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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