按照網(wǎng)絡(luò)速率劃分，目前的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接大致按照“1-3-6”的比例進行分布，即10%“高速率”，30%“中速率”，60%“低速率”。高速率可用Cat 4以上及5G承載，低速率可用NB-IoT承載，中速率則可以用Cat 1或eMTC承載。據(jù)Strategy Analytics報告，到2025年，全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長到23億，以兩者相加90%的份額而言，NB-IoT和Cat 1無疑面臨巨大的市場機會。PKnesmc

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政策層面，相關(guān)文件的及時出臺也成為引爆該市場的導(dǎo)火索。日前，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于深入推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展的通知》，將“推動2G/3G物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，建立NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))、4G(含LTE-Cat 1)和5G協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系，以NB-IoT滿足大部分低速率場景需求，以LTE-Cat 1滿足中等速率物聯(lián)需求和話音需求，以5G技術(shù)滿足更高速率、低時延聯(lián)網(wǎng)需求。”列為主要目標。PKnesmc

《通知》強調(diào)，到2020年底，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)縣級以上城市主城區(qū)普遍覆蓋，重點區(qū)域深度覆蓋；移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達到12億；推動NB-IoT模組價格與2G模組趨同，引導(dǎo)新增物聯(lián)網(wǎng)終端向NB-IoT和Cat 1遷移；打造一批NB-IoT應(yīng)用標桿工程和NB-IoT百萬級連接規(guī)模應(yīng)用場景。PKnesmc

如何選擇適合的NB-IoT芯片

芯翼信息科技市場總監(jiān)陳正磊認為，小數(shù)據(jù)、長待機和泛部署是NB-IoT應(yīng)用最具普遍性的三個特點。所謂“小數(shù)據(jù)”，是指不同于實時語音通話或者視頻、圖像應(yīng)用所需要的數(shù)據(jù)傳輸需求，通常情況下，NB-IoT相關(guān)應(yīng)用需要發(fā)送的數(shù)據(jù)不多。同時，主流的NB-IoT應(yīng)用采用電池供電，工作時間長達幾個月甚至好幾年，終端都在比較分散的區(qū)域內(nèi)部署。電池不可充電，也不方便短時間內(nèi)人工替換，網(wǎng)絡(luò)需求也做不到按需部署，沒有辦法提前搭建局域網(wǎng)，主要依賴于第三方的部署網(wǎng)絡(luò)來服務(wù)、工作和支撐。PKnesmc

在他看來，一顆出色的NB-IoT芯片首先要滿足方案級的低成本特性。也就是說，并不是指單顆芯片便宜，而是指由很多芯片構(gòu)成的整體方案便宜，終端便宜了整體應(yīng)用才能做到低成本。方案級低成本最大的指標就要做到芯片的超高集成度，包括全頻段、全網(wǎng)通的CMOS PA和射頻前端的集成，從而大幅減少所需要配置的外圍器件數(shù)量。PKnesmc

其次，要做到方案級省電。NB-IoT屬于小數(shù)據(jù)量應(yīng)用，大部分場景下終端的工作狀態(tài)都處于睡眠狀態(tài)，喚醒時需要重新獲取IP地址，非常耗電。同時，獲取IP地址還需要跟基站和核心網(wǎng)進行交互，也給基站造成了壓力。所以，NB-IoT設(shè)計中的PSM模式相當于對網(wǎng)絡(luò)缺陷的升級和優(yōu)化，PSM電流值大小成為了重要的衡量指標。PKnesmc

第三，就是Open CPU。Open CPU的應(yīng)用對于方案的集成和成本的降低非常明顯。目前，一顆國際品牌的低功耗MCU價格接近1美元，國產(chǎn)最便宜的也得3-4元人民幣，對NB-IoT方案來說成本其實并不低。如果Open CPU做的好，就可以不再使用外圍MCU。按一年100萬顆出貨量計算，就會節(jié)省400萬純利潤。PKnesmc

那什么是好的Open CPU呢？如果按照傳統(tǒng)模式，把NB-IoT協(xié)議上的軟件運行在CPU上，把基帶部分沒有用完的處理器資源開放給用戶，陳正磊認為這就不是一顆真正開源或者獨立的Open CPU。因為如果芯片基站的基帶代碼或者解調(diào)器代碼出現(xiàn)問題，就可能會破壞正確的用戶代碼，導(dǎo)致芯片無法通過MCU對解調(diào)器進行復(fù)位，存在巨大隱患。PKnesmc

大器晚成，行業(yè)呼喚Cat 1

今年，與NB-IoT同樣成為“現(xiàn)象級”技術(shù)的，是被“冷落”在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)家族某個角落的Cat 1。其實在Cat 1火爆之前，隨著運營商2/3G加速退網(wǎng)，行業(yè)市場選擇了Cat 4或NB-IoT進行支撐。Cat 4速率高達150Mbps，可以滿足絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)連接對高速率的要求；NB-IoT則針對低速率、低功耗、低成本的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。PKnesmc

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但是，高速率意味著高成本。資料顯示，2017年Cat 4商用之時，模組成本高達140元，隨著芯片方案迭代，目前仍然在70元左右。作為對比，低速率的物聯(lián)網(wǎng)模組已經(jīng)降到20元以內(nèi)，對絕大多數(shù)不需要百兆速率的行業(yè)應(yīng)用來說，Cat 4的價格其實是難以承受的，成為物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模商用的一道障礙，行業(yè)呼喚一類成熟的、高性價比的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，做Cat 4的“下沉市場”，填補中速率市場的空白。[!--empirenews.page--]PKnesmc

紫光展銳將這一票投給了與Cat 4系出同源的Cat 1。他們認為，Cat 1突然躥升，成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的新晉網(wǎng)紅，運營商、芯片廠商、模組廠商紛紛力推，新產(chǎn)品不斷問世，這一系列現(xiàn)象的出現(xiàn)并非偶然。而是因為Cat 1 擁有與Cat 4一樣的“血統(tǒng)”，均基于成熟的LTE網(wǎng)絡(luò)，運營商無需升級網(wǎng)絡(luò)，只需簡單的參數(shù)配置，允許Cat 1終端接入網(wǎng)絡(luò)即可，這為Cat 1的商用創(chuàng)造了良好的前提條件。定位中速率，使得支持Cat 1的元器件成本相對較低，具備了承接Cat 4下沉市場的“硬實力”。PKnesmc

Cat 1自2009年被3GPP以終端速率等級定義出來后，一直處于不溫不火的狀態(tài)。中國運營商中，中國電信最為積極和熱情，早在2016年就開始提前布局LTE Cat 1生態(tài)，推出了LTE Cat 1 DTU，并借助自主研發(fā)的統(tǒng)一云平臺，實現(xiàn)“終端+通道+平臺”的端到端整體解決方案；2017年，又高調(diào)宣布啟動Cat 1商用，并宣布投資億元補貼Cat 1模組，促進產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。然而在當時，這一規(guī)劃過于前瞻性，未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共振。PKnesmc

紫光展銳方面認為Cat 1商用成效不彰的原因，一是還沒有到網(wǎng)絡(luò)升級換代的臨界點，二是缺乏一款真正的Cat 1芯片，一些芯片廠商在Cat 4芯片基礎(chǔ)上進行“魔改”，導(dǎo)致成本直追Cat 4，缺乏足夠的能量承接這一龐大的下沉市場。PKnesmc

這一狀況在2019年因為兩家國內(nèi)芯片廠商的發(fā)力而開始得到改善。春藤8910DM是紫光展銳推出的業(yè)界首款LTE Cat 1 bis物聯(lián)網(wǎng)芯片，采用28nm工藝，支持LTE Cat 1 /GSM雙模和VoLTE，集成了藍牙和Wi-Fi。對比LTE Cat 4芯片，春藤8910DM尺寸縮小了30%，功耗降低20%，部署費用降低了30%，搭載該芯片的展銳Cat 1終端產(chǎn)品在全球45個國家和157家運營商實現(xiàn)了規(guī)模場測和認證。PKnesmc

翱捷科技(ASR)也推出了兩款Cat 1芯片，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，適用于各種形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)模組、跟蹤器和智能硬件。PKnesmc

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芯片性能的提升同時推動了模組側(cè)的進展。廣和通率先推出了基于春藤8910DM的LTE Cat 1 bis模組L610；有方科技在2019年首次推出基于國產(chǎn)芯開發(fā)的Cat 1無線通信模塊；移遠通信也推出了基于ASR平臺的Cat 1模組?？梢钥吹?，在Cat 1模組側(cè)已經(jīng)擁有豐富的產(chǎn)品，能夠在終端層面形成對應(yīng)用的有效支撐。PKnesmc

本文為《國際電子商情》2020年6月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費雜志訂閱申請點擊 這里 PKnesmc