今年，被“冷落”在蜂窩物聯網家族某個角落的Cat 1突然躥升，成為物聯網產業的新晉網紅。運營商、芯片廠商、模組廠商紛紛力推，新產品不斷問世，並將進一步帶動終端產品價格走低和大規模部署，瞄準下一個億級蜂窩物聯網連接。
（圖1 - 全球蜂窩物聯網連接 - 分通信制式的模組出貨量預測）
按照網絡速率劃分，蜂窩物聯網連接分佈大致是“1:3:6”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承載，低速率可用NB-IoT承載，中速率則可以用Cat 1或eMTC承載。據Strategy Analytics報告，到2025年，全球蜂窩物聯網連接數將增長到23億，以30%的份額而言，Cat 1無疑面臨巨大的市場機會。
（圖2：蜂窩無線通信由2G向5G的演進）
eMTC曾一度被行業看好，但高通沒有找到足夠的支持者，如今已經在事實上“涼涼”。那麼，Cat 1是否有足夠的實力搶佔“新賽道”，去挖掘這30%的中速率市場？今年突然躥紅，是曇花一現，還是從此成長為蜂窩互聯網連接的“中流砥柱”？
大器晚成，行業呼喚Cat 1
(圖3：2/3G退，Cat 4貴，NB慢，Cat 1搶佔物聯網中速率賽道)
在今年Cat 1火爆之前，隨著運營商2/3G加速退網，行業市場需要新型蜂窩物聯網技術連接，並選擇了Cat 4或NB-IoT支撐。Cat 4速率高達150Mbps，可以滿足絕大多數物聯網連接對高速率的要求；NB-IoT則針對低速率、低功耗、低成本的物聯網應用，雖然應用廣泛，但難以包打天下。
但是，高速率意味著高成本。Cat 4部署的成本昂貴，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，低速率的物聯網模組已經降到20元以內。對絕大多數不需要百兆速率的行業應用來說，Cat 4的價格難以承受，成為物聯網大規模商用的一道障礙。
要知道，物聯網是一個碎片化的市場，碎片化給行業用戶帶來了網絡部署、芯片/模組成本、功耗、場景化等各類挑戰，意味著對成本十分敏感。行業呼喚一類成熟的、高性價比的蜂窩物聯網技術，做Cat 4的“下沉市場”，填補中速率市場的空白。
Cat 1和Cat 4系出同源，自2009年被3GPP以終端速率等級定義出來後，一直處於不溫不火狀態，如今橫空出世，可謂大器晚成。正是因為“血統”和Cat 4一樣，基於成熟的LTE網絡，運營商無需升級網絡，只需簡單的參數配置，允許Cat 1終端接入網絡即可。這為Cat 1的商用創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”。
（圖4：專屬Cat 1的優勢）
在政策層面，2020年3月10日，工信部發布了《關於深入推進移動物聯網全面發展的通知（徵求意見稿）》，其中就提到，“通過Cat 1配合滿足中等速率物聯網需求和語音需求”。這則意見稿發佈，也成為了引爆Cat 1市場的一個導火索。
運營商正在行動
其實，作為LTE技術的一類，Cat 1一直在運營商的視線範圍內。早在2017年，中國電信即高調宣佈啟動Cat 1商用，並宣佈投資億元補貼Cat 1模組，促進產業鏈發展。雖然這一規劃過於前瞻性，未能實現產業共振，但使得Cat 1從3GPP的技術庫中“甦醒”，等待著起勢的良機。
既然不是一項新技術，那麼今年產業鏈熱捧Cat 1，是否屬於熱點輪動，“雷聲大、雨點小”？要知道，一項技術能否受到市場歡迎，得到終端用戶的大規模採用，需要整條產業鏈的協同發力。Cat 1贏得了政策關注，收穫了運營商的集體青睞，還需要芯片廠商、模組廠商在產品側打磨出具有市場競爭力的產品。
運營商已經行動了起來。中國電信最為積極和熱情，早在2016年就提前佈局LTE Cat 1生態，推出LTE Cat 1 DTU，並藉助自主研發的統一雲平臺，實現“終端+通道+平臺”的端到端整體解決方案，該方案已在全國多類場景成功落地。目前中國電信支持Cat 1的基站，已超過150萬站。中國聯通雖然沒有“官宣”支持Cat 1，但近期啟動公網數字對講PCBA採購，要求“形成Cat 1語音對講硬件基礎產品”，規模高達50萬片。至於中國移動，隨著其GSM網絡不堪重負，也在調整策略。運營商的強力支持，將是Cat 1產業健康發展的源動力。
產業鏈補齊短板，即將風起
回望2017年中國電信率先商用Cat 1，可以看到成效不彰的原因一是還沒有到網絡升級換代的臨界點，二是缺乏一款真正的Cat 1芯片，主要是芯片廠商在Cat 4等芯片基礎上“魔改”而來，例如高通MDM9207-1芯片，導致成本直追Cat 4，缺乏足夠的能量承接這一龐大的下沉市場。
到2019年，兩家國內芯片廠商發力。紫光展銳推出了業界首款LTE Cat 1 bis物聯網芯片春藤8910DM，使得Cat 1成本大規模降低成為可能。春藤8910DM採用28nm成熟工藝，支持LTE Cat 1 bis和GSM雙模，並擁有高集成度；同時集成了藍牙和Wi-Fi，長短距通信互補，可實現更穩定的連接；支持VoLTE，同時通過系統優化設計，可實現顯著的低功耗優勢。
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%。同時，展銳Cat 1終端產品已經實現量產，已經在全球45個國家和157家運營商實現了規模場測和認證，在各行業物聯網市場具有廣泛的應用。
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，適用於各種形態的物聯網模組、跟蹤器和智能硬件。
（圖5：LTE Cat 1紫光展銳 vs. ASR）
在模組側，廣和通率先支持紫光展銳，推出了基於春藤8910DM的LTE Cat 1 bis模組L610。廣和通L610繼國內首款通過電信運營商測試認證後，又連續通過CCC、SRRC、NAL三項認證，成為國內唯一具備量產出貨資質的Cat 1模組。廣泛地應用於：POS、新零售、公網對講、DTU、資產追蹤、共享設備、智能電錶等領域。
（圖6：廣和通L610 LTE Cat 1模組獲三證資質）
此外，有方科技於2019年首次推出基於國產芯開發的Cat 1無線通信模塊，移遠通信也推出了基於ASR平臺的Cat 1模組。可以看到，在Cat 1模組側已經擁有豐富的產品，能夠在終端層面形成對應用的有效支撐。
綜上，Cat 1並非突然躥紅，背後是政策、產業多種合力共振，可謂天時地利人和。因此，Cat 1 “走紅”，也絕非是曇花一現，而是順應時勢，默默積蓄了足夠的能量，將在今年承接Cat 4的下沉市場，響應蜂窩物聯網佔比30%的中速率連接需求。可以相信未來還將有更多的芯片、模組廠商入場，共同迎接物聯網風起之時！
編輯：芯智訊-林子
