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十二大应用引爆Cat.1,物联网“新贵”诞生!

芯链 2020-04-08 08:27 次阅读

电子发烧友网报道(文/黄晶晶)春节之后,除了新冠疫情备受业界关注之外,物联网领域一颗新星正在冉冉升起,各家芯片和模组厂商都在力推Cat.1。
 
去年底,电子发烧友网记者的一篇“继NB-IoT之后,Cat.1爆红背后的产业链机会”(链接 http://www.elecfans.com/d/1142845.html)受到广泛关注。彼时,Cat.1模组厂商仅有四五家,此时,这一数量已经达到10多家,相信今年还将有更多模组厂商入局。

4G基站成熟且众多,为Cat.1的中速物联网市场做好铺垫

2019年全国4G基站总数为544万个,而这一年新建4G基站为172万个,占4G基站总数近32%,远远超过往年。2019年正值5G商用元年,4G基站的投入却并未减少,这为Cat.1的发展创造了良好的条件。


Cat.1的全称是LTE UE-Category 1(UE是指User Equipment),是对于LTE网络下用户终端设备的无线性能的一种分类。根据3GPP的定义,将UE-Category划分为1-15共15个等级,其中,Cat.1-5由2009年3月3GPP发布Release 8版本定义。
 
由于Cat.1隶属于4G系列,完全可以直接复用4G现有资源。
 
2G/3G退网也在加速Cat.1的上位。中国联通在2016年报中就已提出,要加快推进2G/3G网络减频减容,重耕 900MHz频谱,有序部署4G。2017年,中国电信就开始对覆盖2G/3G的800M Hz频段进行了重耕,将800M Hz频段转为4G、物联网等使用。中国电信在大力推动VoLTE商用,也是在加速2G、3G用户的退网。中国移动是先逐步关闭3G TD-SCDMA网络,然后逐步关闭2G网络。
 
全球范围内,大部分国家地区明确2G/3G退网时间为2025年。
 

 
政策方面,2019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明确表示2G、3G的退网是移动通信更新换代的必然选择,但需要提前规划,让用户和运营企业自己有充分的时间和心理准备来推动退网的进程。闻库表示,工信部鼓励运营企业积极引导用户迁移转网,将有限的频率资源和网络资源用到5G、4G移动通信网络发展中,降低运营成本,为用户降费创造条件,提高国家通信网络运营效率。
 
2020年3月10日,工信部发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知(征求意见稿)》,明确了2/3G转网的相关要求。比如基本原则中就提到,“鼓励2G/3G用户尽快迁移转网”;建设目标中提到,“通过Cat.1配合满足中等速率物联网需求和语音需求”。



这也意味着,2G、3G在退网后其连接功能将由4G和5G网络承担。在蜂窝连接的市场分布中,高速连接占据10%的份额,中速率连接30%,低速率占比60%。Cat.1和eMTC能够承载主要面向语音、中低速率和市场。但由于eMTC需要基础设施建设,运营商恐无暇顾及。因此,Cat.1将承接蜂窝中速率占比达30%的庞大市场。

行业竞争格局

据电子发烧友网记者了解,目前Cat.1芯片供应商主要有高通、紫光展锐、翱捷科技ASR三家。
 
高通的芯片型号为MDM9207-1,这是高通在2016年发布的一款专门针对IOT物联网应用的芯片,支持LTE Cat.1,最大下载速度10Mbps。高通表示,该方案可灵活用于不同场合,比如智慧城市、商业应用、工业设计等等,既能保障安全性,也针对移动网络连接、计算处理能力进行了优化。
 
紫光展锐春藤8910DM,是全球首款LTE Cat.1bis物联网芯片平台,支持LTE Cat.1bis和GSM双模,上行速率达5Mbps,下行速率达10Mbps,并拥有高集成度,同时集成了蓝牙Wi-Fi,可实现更稳定的连接,支持VoLTE,同时通过系统优化设计,使得春藤8910DM可实现显著的低功耗优势。
 
对比LTE Cat.4模组,春藤8910DM尺寸缩小了30%,功耗降低20%,部署费用降低了30%。同时,展锐Cat.1终端产品已经实现量产,已经在全球45个国家和157家运营商实现了规模场测和认证。
 

 
翱捷科技(ASR)推出了两款芯片,支持FDD/TDD LTE,GSM网络,集成WIFI定位。其中ASR3601具备多制式、高性能、低功耗、集成语音/视频/拍照等多媒体功能,可用于功能机、儿童手表、POS机、对讲机、智能音箱等应用。ASR3601还支持VoLTE高清语音通话,为2G/3G转网用户提供更加优质的语音通话体验。而ASR1601芯片,采用ARM Cotex R5处理器,适用于各种形态的物联网模组、跟踪器和智能硬件。



高通芯片推出时间较早,近几年市面上的出货都是基于高通的Cat.1芯片。国内厂商仅紫光展锐和翱捷科技两家推出Cat.1芯片,但其实,早在2017年他们就已经为这一市场做准备。
 
紫光展锐工业物联网副总裁鲜苗表示,2017年紫光展锐就Cat.1的芯片已经提上了规划和设计的日程。2018年底,展锐与阿尔法客户开始基于春藤8910DM进行终端产品的规划与开发。2019年4月完成产品的射频认证与无线资源管理一致性测试,同年11月,发布春藤8910DM。2020年3月,基于春藤8910DM的广和通LTE Cat.1 模组L610率先完成中国电信测试入库。近期亦有十几款使用春藤8910DM且各具特色的模组和解决方案宣布上市。在芯片的设计上,展锐8910DM结合了市场及技术的需求,考虑到3GPP LTE协议的持续演进和向前兼容,支持R13标准,架构采用了计算能力、处理能力等综合能力最强的Cortex A系列,更具行业扩展性。同时将蓝牙和WiFi近距离通信能力与蜂窝通信进行有机结合,适用更多场景。
 
翱捷科技也是在2017年开始关注Cat.1产品,翱捷科技研发高级总监冯子龙向电子发烧友网记者表示,在2016-2017年间中国联通和中国电信提出的2G/3G退网的策略,令他们预计到中速率物联网的需求将越来越多,凭借翱捷科技团队在无线通信领域的技术实力,他们着手研发Cat.1芯片。如今,可以看到翱捷科技也成为国内唯数不多的率先进入Cat.1市场的IC设计公司。冯子龙还认为,由于Cat.1芯片具有一定的设计开发门槛,因此短时间内国内相关芯片厂商应该不会出现第三家。此外,翱捷科技将持续投入,不断推出全系列最具性价比的芯片方案,预计2020年Q3推出更低成本、更先进工艺以及更低功耗的下一代ASR3603和1603。
 
与Cat.1芯片厂商数量较少不同,模组厂商方面,中移物联、移远、日海智能、广和通、有方、域格等十多家模组厂商于去年底到今年初陆续推出Cat.1模组。紫光展锐已经与包括中移物联、广和通、有方、合宙等厂商展开合作,翱捷科技也与移远通信、日海智能、域格等多家厂商展开合作。
 
其中,广和通发言人表示,广和通L610 LTE Cat 1模组支持LTE和GSM双模通信,采用了LCC+LGA封装(支持扩展MiniPCIe接口),支持标准数传和Open CPU两种软件形式交付,支持VoLTE、Audio、Camera、Display,Keypad等功能,可选支持BT和WIFI Scan来满足近距离通信和室内定位需求,产品提供了USB/UART/SPI/I2C/SDIO等通用接口满足IoT行业的各种应用诉求,目前该模组已经量产商用。
 
移远通信副总经理孙延明表示,移远通信基于不同平台开发了多款Cat.1模组,形成了完善的产品阵营,其Cat.1模组已经在全球市场出货量超过500万片。近期,移远发布了基于ASR平台的EC200S和EC100Y Cat 1模组,这两款新品具有超高性价比,包括数传和QuecOpen两个版本,支持VoLTE、Audio、FOTA、SPI等丰富的功能,兼容多款移远2G、3G、4G、LPWA模组,支持FDD-LTE/TDD-LTE和WCDMA/GSM,支持LCC+LGA封装。移远基于ASR平台研发的LTE Cat.1模组将于本月批量商用。
 


12大应用加持,Cat.1能否如鱼得水?

 

 

LTE Cat.1主要覆盖中低速和语音需求的市场,这些市场主要是公网对讲、新零售、金融支付、两/四轮充电桩、电力、光伏/储能、共享充电宝等等12类市场。
 
分析这些应用市场,移远通信孙延明认为,公网对讲、新零售、金融支付将成为 Cat.1应用的主力市场,存在着巨大的存量和新增的需求。
 
从近日运营商的招标也可以看出运营商的推动方向,例如中国联通就进行了Cat.1公网数字对讲PCBA的对外招标,该项目总采购量50万片,美格智能等模组厂商中标。
 
广和通发言人认为,当前,Cat.1在功能机和穿戴类设备的应用已经很成熟,但在IoT领域才刚刚起步,行业客户对其信任度还不足,这就需要用优秀的产品在未来的实际应用中打消其顾虑。对部分行业的爆发可能会有一些推迟,但总体趋势向好。广和通L610将借助成熟的LTE网络以更好的覆盖、更快的速度、更低的延时,为中低速率物联网行业提供优质的无线连接服务,例如新零售、公网对讲、POS终端、工业DTU、资产追踪、共享类硬件等。
 
当然,多种应用市场只是 Cat.1大规模放量的一个因素,另一大关键因素则是价格。
 
据了解,目前Cat.1模组的价格已经到了50元以下。可是,若要与NB-IoT模组十几元的价格相比还有一定差距。
 
按照NB-IoT的发展路径,运营商的补贴在推广当中起到了推动作用。2017年中国电信就提出了对物联网模组投入亿元补贴,其中2亿元用于物联网重点模组产品直补,包括Cat.1单模产品补贴40元,NB-IoT产品补贴为20元。据了解,目前中国电信针对Cat.1模组依然有着补贴政策。
 
那么,在运营商的补贴政策以及重点市场的推广之下,Cat.1价格或将下降,并有望快速起量。
 
数据显示,预计5年内LTE Cat.1市场平均年增4000万。


 
问题在于,今年由于受到疫情的影响,又会有多少增长呢?
 
孙延明认为,国内疫情相对已经稳定,国内复工复产正在有序进行,这是大环境的利好;此次疫情突显了物联网的重要作用,无线通信连接被强化,加上前期被压制的需求可能会在疫情结束后出现“报复”性反弹。多种因素叠加,今年LTE Cat.1的出货规模有望达到千万级别。
 
至于,Cat.1与NB-IoT两者是否会形成替代?鲜苗认为,两者是互补而非替代的关系。NB-IoT的速度更低,成本更低,主要覆盖1Mbps以下市场的需求,而Cat.1覆盖具有移动性、语音功能,上传速率在5Mbps,下载在10Mbps的市场。
 
不过,冯子龙认为,随着Cat.1模组价格的下降,存在某些应用上挤压NB-IoT市场的可能性
 
总体来看,NB-IoT已经进入爆发期,Cat.1处于起步阶段,他们作为蜂窝物联网的连接技术,其施展空间都足够大。

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强大的电脑芯片、高效的红外LED以及新型的摄像传感器,让先前复杂的眼动追踪系统如今能够适应消费类电子应用的各种需要。借助...
发表于 05-18 08:30 120次 阅读
眼动追踪能提供全新人机互动体验

东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场物联网设备日益增长的需求

东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场对能够支持多个外部传感器的物联网设备日益增长的需求,其提供一个利用蓝牙的扩展集线器...
发表于 05-18 06:20 107次 阅读
东芝推出了TZ1041MBG,希望满足市场物联网设备日益增长的需求

【高手问答】齐非:带你解密物联网与LabVIEW碰撞之美

前言:本期我们邀请到了武汉亚为电子科技有限公司技术总监,深圳物联网协会专家,湖北省软件协会会员,软件评审专家齐非老师 @,...
发表于 05-14 11:28 821次 阅读
【高手问答】齐非:带你解密物联网与LabVIEW碰撞之美