蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片潛力十足！從Cat.1到Cat.1+，芯片廠商如何撬動市場
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）在2020年，基于國產(chǎn)Cat.1芯片平臺的成熟技術(shù)，業(yè)內(nèi)多家模組廠商推出Cat.1模組產(chǎn)品，在上游廠商、下游終端廠商以及運營商的共同發(fā)力下，Cat.1市場被點燃，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的網(wǎng)紅“貓”正式出道，并且進入中低速率應(yīng)用場景。現(xiàn)階段，工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)正在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其中涉及的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和物流等領(lǐng)域都將是Cat.1、NB-IoT等低速率蜂窩技術(shù)的應(yīng)用場景，在此Cat.1將成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)中最受歡迎的技術(shù)之一。時至今日，物聯(lián)網(wǎng)市場不斷發(fā)展，Cat.1的應(yīng)用場景越來越廣泛，作為上游的Cat.1芯片廠商有哪些新的進展，面對物聯(lián)網(wǎng)碎片化，又該如何布局，cat.1未來的發(fā)展趨勢又會如何呢？翱捷科技向電子發(fā)燒友網(wǎng)分享了最新的觀點以及技術(shù)進展。
碎片化的物聯(lián)網(wǎng)，是Cat.1應(yīng)運而生的契機
在物聯(lián)網(wǎng)市場中，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接根據(jù)網(wǎng)絡(luò)速率可以分為低速率、中速率、高速率三大類，它們以金字塔形占比結(jié)構(gòu)被業(yè)內(nèi)所熟知，占比分別為60%、30%、10%。Cat.1在物聯(lián)網(wǎng)市場中有著顯著的優(yōu)勢。一是速率優(yōu)勢。在低速率蜂窩物聯(lián)網(wǎng)中，Cat.1的通信能力為最大上行速度5.2 Mbps，最大下行速度10.3Mbps，這足以支持水表、電表、移動支付、共享經(jīng)濟等典型物聯(lián)網(wǎng)場景。在3GPP的設(shè)想中，Cat.1的性能將補齊NB-IoT、eMTC、Cat.4的短板，最終將服務(wù)于擁有數(shù)百萬億連接的物聯(lián)網(wǎng)市場。二是成本優(yōu)勢，Cat.1可以無縫接入最完善的4G網(wǎng)絡(luò)，無需運營商升級網(wǎng)絡(luò)，并且外圍硬件成本低。上述兩大優(yōu)勢造就了Cat.1的第三大優(yōu)勢：應(yīng)用場景廣泛，包括可穿戴、智慧農(nóng)業(yè)、智慧安防等，此外原來的4G語音交互也能采用cat.1蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。業(yè)內(nèi)人士認為，在90%的中速率和低速率蜂窩物聯(lián)網(wǎng)中，Cat.1或?qū)纹饍|級市場。談及物聯(lián)網(wǎng)市場，除了市場規(guī)模巨大，另一個備受關(guān)注的特點就是“碎片化”。直到今天，業(yè)內(nèi)人士還在攻克物聯(lián)網(wǎng)碎片化的難題。翱捷科技認為，碎片化的物聯(lián)網(wǎng)場景對芯片提出了新的要求，一方面通用芯片已經(jīng)無法滿足所有的應(yīng)用場景，取而代之的是針對各種物聯(lián)網(wǎng)細分市場進行的芯片迭代與優(yōu)化；另一方面隨著物聯(lián)網(wǎng)的演進持續(xù)，對芯片技術(shù)精度和多元化有了更高的要求，包括更加豐富和高效的接口及通訊協(xié)議，以及適配多種系統(tǒng)及算法；此外數(shù)字化轉(zhuǎn)型等對大數(shù)據(jù)的應(yīng)用還要求Cat.1芯片在數(shù)據(jù)遷移率、數(shù)據(jù)存儲效能以及承載高數(shù)據(jù)吞吐量方面進行優(yōu)化。不僅如此，出于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備高速率、低時延、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、低功耗等因素的考量，Cat.1芯片還需在服務(wù)質(zhì)量（QoS)、電源管理單元（PMU）、OTA技術(shù)等方面不斷進行優(yōu)化。面對廣泛的物聯(lián)網(wǎng)市場，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商該如何布局才能契合市場需求？翱捷科技向電子發(fā)燒友網(wǎng)提到，公司在2015年著手Cat.1芯片研發(fā)，目前已形成了面向各個物聯(lián)網(wǎng)細分領(lǐng)域的完整且成熟的解決方案，“Cat.1產(chǎn)品覆蓋FDD/TDD LTE/WCDMA/GSM等全調(diào)制模式、具有450M-2.7GHz的頻段、支持各類物聯(lián)網(wǎng)通用外設(shè)接口、支持多種流行的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)撥號協(xié)議，能夠適應(yīng)非常多的軟件應(yīng)用環(huán)境。此外還具有與Cat.1配套的RF/PMU/BT/BLE/WiFi/GPS多種產(chǎn)品組合，可提供靈活多樣的Memory配置方案?！?/span>不得不說，碎片化是挑戰(zhàn)也是機遇。通過深化產(chǎn)品布局，翱捷科技進入了物聯(lián)網(wǎng)市場的多個細分領(lǐng)域。截至2021年第四季度，翱捷科技Cat.1產(chǎn)品累計芯片全球出貨量已超1億顆。從Cat.1到Cat.1+，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不斷升級
基于人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)一直處于快速的趨勢，物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量、新興應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品形態(tài)都在不斷增加。在新態(tài)勢下，cat.1在技術(shù)迭代上朝著怎么樣的趨勢發(fā)展呢？翱捷科技向電子發(fā)燒友網(wǎng)表示，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，cat.1會出現(xiàn)以下變化，一是芯片面積更小，二是向“Cat.1+”發(fā)展，三是更低功耗，四是更高的性價比。在芯片面積方面，小型化，移動便攜的物聯(lián)網(wǎng)終端逐漸興起，這些終端設(shè)備對芯片面積的要求也變得更高，芯片尺寸的縮減對設(shè)備整體性能的提高十分有利。以可穿戴設(shè)備、POS機等手持設(shè)備領(lǐng)域為例，芯片面積的優(yōu)化可以節(jié)省出更多的空間放置電池或存儲器，用來增強續(xù)航能力或者存儲空間。對于“Cat.1+”，翱捷科技解釋，這主要是因為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不僅僅滿足于Cat.1的需求，而是需要在芯片的方寸之間搭配更多的功能，這就要求Cat.1要有更高的集成度。例如將Cat.1與BT或GPS集成在單顆芯片上，便可擴充終端設(shè)備的應(yīng)用場景，使之具有藍牙或定位功能。從上述角度看，未來Cat.1在適配性及可擴展性方面的進一步優(yōu)化將會決定其在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的深度和廣度。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)市場中的應(yīng)用占比也會出現(xiàn)變化。從網(wǎng)絡(luò)速率來看，翱捷科技認為，在中低速物聯(lián)網(wǎng)市場Cat.1仍將是主流。一方面2G/3G逐步向4G轉(zhuǎn)網(wǎng)；另一方面Cat.1將占領(lǐng)一部分從低速終端升級優(yōu)化的業(yè)務(wù)市場以及從高速終端下沉的業(yè)務(wù)市場，兩種因素的疊加效應(yīng)將促使Cat.1在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場的份額不斷提升。在高速物聯(lián)網(wǎng)市場Cat.4將會成為首選，而Cat.6主要的應(yīng)用仍會集中在高速業(yè)務(wù)高端應(yīng)用市場；在一些新興的需求和應(yīng)用的催化下，例如元宇宙、FWA等場景，5G將會成為新的增長點。當(dāng)下，不管是國內(nèi)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商，還是國際廠商，在廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場中，多家通信芯片廠商都在積極布局。例如翱捷科技采取了多產(chǎn)品線并行開發(fā)、多業(yè)務(wù)線并行拓展的戰(zhàn)略，目前翱捷科技在售或在研的Cat.1/Cat.1 bis、Cat.4、Cat.6、5G蜂窩基帶芯片超過20款。小結(jié)
總體而言，隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用機會也越來越多，Cat.1在廣闊的市場中實現(xiàn)快速的落地。在已經(jīng)具備扎實基礎(chǔ)和成熟技術(shù)的國產(chǎn)芯片廠商的布局下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場也將得到新的發(fā)展。
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