隨著Cat.1技術(shù)性能的不斷提升，其落地的場景勢必也將越來越豐富，這或許也意味著，“60%-30%-10%”的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)格局也并非不可能發(fā)生改變。
根據(jù)Counterpoint最新數(shù)據(jù)，2020年全年蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組總出貨量達(dá)到了約2.65億片，在一眾產(chǎn)品之中，屬Cat.1的增長最為耀眼。
Cat.1在2020年的火熱有目共睹，目前來看，這種趨勢仍在2021年得到了延續(xù)，甚至愈演愈烈。在政策持續(xù)升溫，芯片、模組廠商不斷推進(jìn)的當(dāng)下，Cat.1的落地正在有條不紊的進(jìn)行中。那么，隨著Cat.1逐步走向千行百業(yè)，這些新的落地應(yīng)用又對技術(shù)的迭代提出了哪些需求？在經(jīng)歷一輪“爆火”后，Cat.1火爆的后勁又究竟能有多猛？
以史為鑒：從Cat.1發(fā)展史看未來趨勢
早在2009年3月，3GPP發(fā)布Release8版本、正式提出LTE的時候，就同步推出了LTE Cat.1、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5一共5個終端類別。彼時，3GPP認(rèn)為：LTE只給手機(jī)用是不夠的，物聯(lián)網(wǎng)市場一定是未來的大勢。于是，3GPP定義終端等級Cat.1的上行峰值速率僅有5Mbit/s，專供物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。
然而，在LTE發(fā)展初期，Cat.1并沒有被業(yè)界所關(guān)注。2015年4月，第一代智能手表產(chǎn)品正式發(fā)售，開啟可穿戴品類大幕。隨著可穿戴設(shè)備的逐漸普及，Cat.1才逐漸受到業(yè)界重視。
事實(shí)上，早期的可穿戴設(shè)備主要與智能手機(jī)深度協(xié)同，并不具備獨(dú)立的蜂窩通信功能，甚至不能算作獨(dú)立品類。究其原因，接收天線成為阻礙發(fā)展的關(guān)鍵。傳統(tǒng)4G蜂窩終端必選雙接收天線，對智能手表這一體積敏感型設(shè)備而言可謂是不能承受之重，即使強(qiáng)行放入，分集接收效果也會大打折扣。
為了解決這一難題，3GPP在R12、R13中多次針對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，陸續(xù)增加Cat.0、Cat.M1、Cat.NB-1的終端能力等級。然而，這些技術(shù)的最高接收帶寬僅1Mbps，也無法為可穿戴場景提供良好的用戶體驗。
針對于此，從2016年6月到2017年3月，經(jīng)過長期討論，3GPP RAN#73~#75標(biāo)準(zhǔn)全會對單天線終端能力新等級做了討論與定義。最終，2017年3月，3GPP Release 13 LTE Cat.1 bis核心部分正式凍結(jié)，其將初代LTE Cat.1作為技術(shù)錨點(diǎn)，會同后續(xù)配套的標(biāo)準(zhǔn)性能部分和一致性認(rèn)證部分，通過極低的標(biāo)準(zhǔn)修訂成本，定義出了符合中速人聯(lián)/物聯(lián)應(yīng)用場景且具備完善后向兼容能力的終端能力等級——Cat.1 bis。
然而，在蜂窩版可穿戴設(shè)備全面興起的2017年到2019年間，Cat.1 bis技術(shù)設(shè)想并沒有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)產(chǎn)業(yè)效益，可謂誕生即沉寂。在其背后，R13 Cat.1 bis缺乏能夠充分承載其技術(shù)設(shè)想的終端芯片平臺成為了阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。
直到2019年11月16日，紫光展銳重磅發(fā)布新一代物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺——展銳8910DM，這是全球首顆LTE Cat.1 bis物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺，可廣泛應(yīng)用于萬物互聯(lián)的多個領(lǐng)域。自此之后，Cat.1真正迎來快速發(fā)展階段，并于去年引發(fā)行業(yè)高潮。
倘若仔細(xì)分析Cat.1從沉寂到爆發(fā)的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)，從Cat.1到Cat.1 bis的發(fā)展是在場景確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)的深度迭代，為場景化服務(wù)提供底層技術(shù)支撐；從展銳8910DM到產(chǎn)業(yè)的徹底爆發(fā)則是彌補(bǔ)了Cat.1 bis的技術(shù)生態(tài)缺失，從而使其真正登上更廣闊的市場舞臺。
毫無疑問，Cat.1的前景仍然廣闊。但是，在市場熱浪襲來的當(dāng)下，以史為鑒，Cat.1未來仍需以場景為依托，與落地場景進(jìn)行深度融合，對技術(shù)本身精益求精，真正做到契合市場需求，這就不可避免地需要延展一些新特性。
夯實(shí)底座：Cat.1需要拓展新特性
眾所周知，在“60%-30%-10%”的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，Cat.1主要承載的是30%的中低速物聯(lián)網(wǎng)連接領(lǐng)域，在產(chǎn)品生態(tài)、成本投入方面都極具優(yōu)勢。但是，Cat.1也并非全無缺點(diǎn)。對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而言，其使用周期一般為數(shù)年甚至十年不等。然而，當(dāng)前的Cat.1模組待機(jī)功耗可達(dá)幾毫安，無法滿足電池長期待機(jī)的需要。
因此，中國聯(lián)通物聯(lián)網(wǎng)去年底聯(lián)合中國聯(lián)通研究院、紫光展銳和華為在江蘇、上海2省市基于聯(lián)通雁飛Cat.1模組，率先完成全球首例Cat.1 bis PSM低功耗特性現(xiàn)網(wǎng)測試，成為全球首個完成Cat.1 bis PSM現(xiàn)網(wǎng)測試的運(yùn)營商。
通過現(xiàn)網(wǎng)測試，采用紫光展銳8910DM芯片平臺的聯(lián)通雁飛Cat1模組在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下駐網(wǎng)、上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、PSM T3324&T3412定時器等功能正常，測試效果達(dá)到預(yù)期，深度休眠下聯(lián)通雁飛Cat1模組平均待機(jī)功耗低至2.7μA，該功耗值與NB-IoT PSM待機(jī)功耗基本一致，待機(jī)時長可達(dá)5-8年。
當(dāng)然，除低功耗特性外，Cat.1也需要在低成本、廣覆蓋、高速率等方面實(shí)現(xiàn)更全面技術(shù)躍升。對此，在4月20號舉行的創(chuàng)見未來大會上，紫光展銳公布了一系列Cat.1 bis新技術(shù)特性：包括eDRX/PSM特性、覆蓋增強(qiáng)特性、BT特性、專業(yè)對講、升級增強(qiáng)、海外特性等。
在這些新特性中，紫光展銳將R12 PSM、R13 eDRX、R13 coverage enhancement等進(jìn)階特性與Cat.1 bis技術(shù)充分融合，實(shí)現(xiàn)了Cat.1 bis技術(shù)生態(tài)在上游終端芯片平臺、認(rèn)證體系、全球重點(diǎn)市場合規(guī)與政策導(dǎo)向、運(yùn)營商發(fā)展戰(zhàn)略和下游終端廠商認(rèn)知度、技術(shù)差異化的全面拉通，可讓Cat.1 bis能夠更好的賦能中速物聯(lián)品類實(shí)現(xiàn)低功耗、低成本、廣覆蓋、高數(shù)據(jù)速率的理想用戶體驗。
此外，這些新特性還與落地場景進(jìn)行了結(jié)合，可支持Cat.1 bis應(yīng)用擴(kuò)展至更多的實(shí)際場景中去。例如，BT特性就新增支持了A2DP和HFP等藍(lán)牙媒體協(xié)議，可讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也能夠進(jìn)行音樂播放；升級增強(qiáng)在支持FOTA差分升級的基礎(chǔ)上，同時支持整包升級；海外特性則將產(chǎn)品與海外地區(qū)運(yùn)營商所需特性進(jìn)行結(jié)合，從而極大擴(kuò)大了市場范圍。
構(gòu)建生態(tài)：Cat.1的后勁還有多猛？
事實(shí)上，通過2020年的快速爆發(fā)，Cat.1已經(jīng)在包括哈啰兩輪車、共享充電柜、智能POS、車載T-box等行業(yè)得到規(guī)模化應(yīng)用。
去年7月，中國聯(lián)通、紫光展銳、廣和通三家企業(yè)共同宣布哈啰率先在其共享兩輪出行服務(wù)中應(yīng)用4G Cat.1通訊網(wǎng)絡(luò)，共享兩輪出行大規(guī)模進(jìn)入4G時代。據(jù)了解，去年7月首批搭載4G Cat.1 bis模組的哈啰助力車就已達(dá)1500輛，未來還將啟用更多搭載4G Cat.1 bis模組的哈啰單車。
得益于更廣的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋和更短的網(wǎng)絡(luò)時延，搭載4G Cat.1 bis模組的哈啰單車可將開關(guān)鎖耗時平均縮短30%以上，用戶的開關(guān)鎖體驗得到明顯提升。此外，得益于網(wǎng)絡(luò)速度大幅提升，哈啰單車將給用戶帶來更豐富的服務(wù)，例如基于LBS的動態(tài)天氣提醒、商圈廣告推送等。
去年底，搭載紫光展銳8910DM系列芯片的有方科技N58模組也成為首款在智能網(wǎng)聯(lián)車盒市場成功商用的Cat.1無線通信模塊，有力的推動了Cat.1無線通信模塊在國內(nèi)汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化中的普及和規(guī)模應(yīng)用，可為車主、車隊管理者、4S店、租車行等個人或企業(yè)客戶提供穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量服務(wù)。
伴隨著一系列Cat.1 bis新技術(shù)特性的發(fā)展，Cat.1也將進(jìn)一步拓展更多應(yīng)用領(lǐng)域。例如，針對低功耗需求，Cat.1將能夠為物聯(lián)網(wǎng)電池類應(yīng)用提供一個高速率、低時延、廣覆蓋的新技術(shù)選擇。同時，通過對連接能力的進(jìn)一步增強(qiáng)，Cat.1將能面向底下車庫、地下室、密集城區(qū)陰影區(qū)等場景提供服務(wù)。
去年，中國聯(lián)通完成500萬套Cat.1芯片集采，紫光展銳獨(dú)家中標(biāo)。這也說明物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將越來越多地轉(zhuǎn)向4G LTE，Cat.1也即將迎來更為廣闊的舞臺。在此情況下，生態(tài)建設(shè)也將越發(fā)成為產(chǎn)業(yè)著力的重點(diǎn)。未來，在芯片商、模組廠商、運(yùn)營商等的共同推動下，Cat.1的生態(tài)圈也將囊括千行百業(yè)。
結(jié)語
眾所周知，基于4G成熟的LTE網(wǎng)絡(luò)部署，Cat.1無需重新布網(wǎng)即可完成新舊更迭。隨著Cat.1技術(shù)性能的不斷提升，其落地的場景勢必也將越來越豐富，這或許也意味著，“60%-30%-10%”的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)格局也并非不可能發(fā)生改變。