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物联网
2020/3/17 16:18

当这些细分场景进行物联网技术“选秀” ,Cat 1缘何走红?

C114通信网  李明

C114讯 3月17日技术评论(李明)万物互联时代,所有基于物联网创新的前提是“连接”,而不同的应用场景所需要的连接技术也不尽相同。随着新老技术交替、行业用户需求和场景愈加细分化,介于高速率和低速率场景之间的中速率市场正在蓬勃兴起。

面对一些有着中低速率、超稳定连接、成本低廉的特殊行业的特殊需求,如何从速率、成本、网络覆盖、技术成熟度等多维度考量来选择适合的连接技术?成为物联网业界需要思考的问题。

中速率市场需求占比三成,4G LTE担当重任

研究数据显示,在蜂窝物联网连接分布中,60%的场景需要窄带网络提供“低速率”连接,10%左右的场景需要“高速率”连接服务,而剩下的30%的物联网场景需要“中速率”连接服务。

目前,蜂窝网络连接技术正处于新老交替的窗口期。2019年10月22日,工信部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,也是当前国际上各个国家的主要做法。目前,中国的移动通信网络2G、3G退网的条件已经逐渐成熟。 可以预见,未来2G/3G退网之后,其余几种蜂窝网络连接技术将在物联网各个场景中各司其职。

基于4G/5G(NB-IoT+4G+5GNR)的物联网技术将逐渐替代原有2G/3G物联网技术,并提供更大带宽、更低时延、更深的覆盖,真正开启千行百业万物互联的时代——5G将承担起大带宽、对时延要求极为苛刻的高速率场景。

NB-IoT凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点将满足大规模的窄带低速率场景需求,在智能抄表等小数据量、小速率场景应用。

而随着未来3G的退网,4G LTE和eMTC将能够承载主要面向语音、中速率场景,但由于国内运营商对eMTC并不积极、eMTC产业链也不够开放、不够健壮,短期内eMTC在国内很难实现网络建设,因此4G LTE将承担起物联网中速率连接场景的重任。

根据市场研究机构Counterpoint Research的最新研究数据显示,到2025年全球物联网蜂窝连接预计将突破50亿大关,中国将继续以占据连接数的近三分之二在全球保持领先。4G LTE物联网连接将占据全球物联网蜂窝连接的三分之一以上。

细分行业需求特殊,LTE Cat 1凭啥脱颖而出?

不过,虽然4G LTE将在蜂窝物联网连接中扮演重要角色,但即便是中速率场景,不同细分行业的需求也不尽相同。

特别是公网对讲、共享经济、金融支付、可穿戴/追踪、智慧能源、工业控制等对模组成本、使用功耗、通信时延等能力有较高要求、但对速率不太敏感的行业应用,也同样需要更加适合这些特定场景的连接技术。

宽泛而言,LTE连接的物联网中速率场景可采用Cat 1和Cat 4支撑,其中LTE Cat 4虽然支撑较高速率和低时延并拥有优秀的网络覆盖,但并不适用于上述对速率要求不高、但对时延和成本较为敏感的行业应用,于是LTE Cat.1的机会来了。

据了解,Cat是Category的简写,即分类、类别,3GPP用Cat 1-20来衡量用户终端设备的无线性能,也就是划分终端速率等级。根据3GPP Release定义,UE-Category被分为1-10共10个等级,Cat 1-5在R8组,Cat 6-8在R10组,Cat 9-10在R11组。

总结来看,如果应用于同时需要一定速率(中低速为主)、满足一定高速移动需求、支撑语音的物联网场景,Cat 1具备以下三大优势。

优势1:全球覆盖,网络成熟。商用多年的4G网络已经基本实现全球覆盖,全面覆盖亚洲、欧洲、美洲等地区的主要运营商网络频段,Cat 1借助4G网络基础设施的建设,同样可以为物联网用户提供随时随地的接入。

由于全球4G LTE运营商都是基于最低3GPP Release 8协议版本部署,运营商无需升级网络,只需简单的参数配置,即可允许Cat 1终端接入网络。在中国,截至2019年年底,我国4G基站总数已经达到544万个。

优势2:网络更好,功能更全。与NB-IoT在语音、短信、连接时效性、小区切换等方面略显不足相比,Cat 1支撑的终端下行速率最大为10Mbps,上行速率5Mbps,可实现更高性能的连接和<100ms的更低时延。

优势3:成本更低,性价比高。虽然上行最高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、价格方面很难满足部分行业的物联网应用需求,而Cat 1兼顾制式、性能、功耗、成本等优势,尤其成本比Cat 4低近30%。

产业链准备好了吗?

从技术选型来看,没有最好的技术,只有更适合某些特定场景需求的技术,显然Cat 1更加适合那些对网络速率要求不那么高、但要求稳定可靠、并且低成本的LTE物联网络连接需求。

但Cat 1最终能否铺开,芯片模组的支撑非常关键。作为全球领先的物联网模组供应商,移远通信已经推出EX2x和EG9x两大系列Cat 1模组,包括EC21、EC21 Mini PCIe、EG21-G、EG21-G Mini PCIe、EG91等专为M2M和IoT领域而设计的LTE Cat 1通信模组。

近期,移远通信还将连续推出EC200S-CN、EC100Y-CN等Cat 1通信模组新品,并且计划于2020年Q2推出全球各区域的通信模组新品,这也将进一步丰富Cat 1模组产品组合。 凭借丰富的产品规划组合、对于不同技术制式良好的封装兼容性、全面的技术服务、全球覆盖支撑、全球认证认可、成熟的交付能力,移远通信在全球LTE Cat 1模组市场出货超过500万片规模,体现了该系列模组产品可靠的成熟度。

随着产业链的日益完善,Cat 1前景如何?能否发展为特定细分市场的连接主力?让大家拭目以待!

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写得不太好

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