Cat 1大器晚成？承接Cat 4下沉市场，抢占物联网中速率赛道

shuszhao

今年，被“冷落”在蜂窝物联网家族某个角落的Cat 1突然蹿升，成为物联网产业的新晋网红。运营商、芯片厂商、模组厂商纷纷力推，新产品不断问世，并将进一步带动终端产品价格走低和大规模部署，瞄准下一个亿级蜂窝物联网连接。

（图1 - 全球蜂窝物联网连接 - 分通信制式的模组出货量预测）

按照网络速率划分，蜂窝物联网连接分布大致是“136”的比例，10%“高速率”，30%“中速率”，60%“低速率”。高速率可用Cat 4以上以及5G承载，低速率可用NB-IoT承载，中速率则可以用Cat 1或eMTC承载。据Strategy Analytics报告，到2025年，全球蜂窝物联网连接数将增长到23亿，以30%的份额而言，Cat 1无疑面临巨大的市场机会。

（图2：蜂窝无线通信由2G向5G的演进）

eMTC曾一度被行业看好，但高通没有找到足够的支持者，如今已经在事实上“凉凉”。那么，Cat 1是否有足够的实力抢占“新赛道”，去挖掘这30%的中速率市场？今年突然蹿红，是昙花一现，还是从此成长为蜂窝互联网连接的“中流砥柱”？


大器晚成，行业呼唤Cat 1

(图3:2/3G退，Cat 4贵，NB慢，Cat 1抢占物联网中速率赛道)

在今年Cat 1火爆之前，随着运营商2/3G加速退网，行业市场需要新型蜂窝物联网技术连接，并选择了Cat 4或NB-IoT支撑。Cat 4速率高达150Mbps，可以满足绝大多数物联网连接对高速率的要求；NB-IoT则针对低速率、低功耗、低成本的物联网应用，虽然应用广泛，但难以包打天下。
但是，高速率意味着高成本。Cat 4部署的成本昂贵，资料显示，2017年Cat 4商用之时，模组成本高达140元，随着芯片方案迭代，目前仍然在70元左右。作为对比，低速率的物联网模组已经降到20元以内。对绝大多数不需要百兆速率的行业应用来说，Cat 4的价格难以承受，成为物联网大规模商用的一道障碍。
要知道，物联网是一个碎片化的市场，碎片化给行业用户带来了网络部署、芯片/模组成本、功耗、场景化等各类挑战，意味着对成本十分敏感。行业呼唤一类成熟的、高性价比的蜂窝物联网技术，做Cat 4的“下沉市场”，填补中速率市场的空白。
Cat 1和Cat 4系出同源，自2009年被3GPP以终端速率等级定义出来后，一直处于不温不火状态，如今横空出世，可谓大器晚成。正是因为“血统”和Cat 4一样，基于成熟的LTE网络，运营商无需升级网络，只需简单的参数配置，允许Cat 1终端接入网络即可。这为Cat 1的商用创造了良好的前提条件。定位中速率，使得支持Cat 1的元器件成本相对较低，具备了承接Cat 4下沉市场的“硬实力”。

（图4：专属Cat 1的优势）

在政策层面，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）》，其中就提到，“通过Cat 1配合满足中等速率物联网需求和语音需求”。这则意见稿发布，也成为了引爆Cat 1市场的一个导火索。


运营商正在行动

其实，作为LTE技术的一类，Cat 1一直在运营商的视线范围内。早在2017年，中国电信即高调宣布启动Cat 1商用，并宣布投资亿元补贴Cat 1模组，促进产业链发展。虽然这一规划过于前瞻性，未能实现产业共振，但使得Cat 1从3GPP的技术库中“苏醒”，等待着起势的良机。
既然不是一项新技术，那么今年产业链热捧Cat 1，是否属于热点轮动，“雷声大、雨点小”？要知道，一项技术能否受到市场欢迎，得到终端用户的大规模采用，需要整条产业链的协同发力。Cat 1赢得了政策关注，收获了运营商的集体青睐，还需要芯片厂商、模组厂商在产品侧打磨出具有市场竞争力的产品。
运营商已经行动了起来。中国电信最为积极和热情，早在2016年就提前布局LTE Cat 1生态，推出LTE Cat 1 DTU，并借助自主研发的统一云平台，实现“终端+通道+平台”的端到端整体解决方案，该方案已在全国多类场景成功落地。目前中国电信支持Cat 1的基站，已超过150万站。中国联通虽然没有“官宣”支持Cat 1，但近期启动公网数字对讲PCBA采购，要求“形成Cat 1语音对讲硬件基础产品”，规模高达50万片。至于中国移动，随着其GSM网络不堪重负，也在调整策略。运营商的强力支持，将是Cat 1产业健康发展的源动力。


产业链补齐短板，即将风起

回望2017年中国电信率先商用Cat 1，可以看到成效不彰的原因一是还没有到网络升级换代的临界点，二是缺乏一款真正的Cat 1芯片，主要是芯片厂商在Cat 4等芯片基础上“魔改”而来，例如高通MDM9207-1芯片，导致成本直追Cat 4，缺乏足够的能量承接这一庞大的下沉市场。
到2019年，两家国内芯片厂商发力。紫光展锐推出了业界首款LTE Cat 1 bis物联网芯片春藤8910DM，使得Cat 1成本大规模降低成为可能。春藤8910DM采用28nm成熟工艺，支持LTE Cat 1 bis和GSM双模，并拥有高集成度；同时集成了蓝牙和Wi-Fi，长短距通信互补，可实现更稳定的连接；支持VoLTE，同时通过系统优化设计，可实现显著的低功耗优势。
对比LTE Cat 4芯片，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，在各行业物联网市场具有广泛的应用。
翱捷科技 （ASR）也推出了两款Cat 1芯片，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，适用于各种形态的物联网模组、跟踪器和智能硬件。

（图5：LTE Cat 1紫光展锐 vs. ASR）

在模组侧，广和通率先支持紫光展锐，推出了基于春藤8910DM的LTE Cat 1 bis模组L610。广和通L610继国内首款通过电信运营商测试认证后，又连续通过CCC、SRRC、NAL三项认证，成为国内唯一具备量产出货资质的Cat 1模组。广泛地应用于：POS、新零售、公网对讲、DTU、资产追踪、共享设备、智能电表等领域。

（图6：广和通L610 LTE Cat 1模组获三证资质）

此外，有方科技于2019年首次推出基于国产芯开发的Cat 1无线通信模块，移远通信也推出了基于ASR平台的Cat 1模组。 可以看到，在Cat 1模组侧已经拥有丰富的产品，能够在终端层面形成对应用的有效支撑。
综上，Cat 1并非突然蹿红，背后是政策、产业多种合力共振，可谓天时地利人和。因此，Cat 1 “走红”，也绝非是昙花一现，而是顺应时势，默默积蓄了足够的能量，将在今年承接Cat 4的下沉市场，响应蜂窝物联网占比30%的中速率连接需求。可以相信未来还将有更多的芯片、模组厂商入场，共同迎接物联网风起之时！

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