半导体

Cat.1站上风口,芯片加速起量

作者:张心怡来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-09-11 06:06我要评论

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9月9日,中国移动在Cat.1开发者大赛发布会上表示,全国Cat.1产品月出货量已达百万级。日本调研公司Techno Systems Research预测,未来几年Cat.1产业将保持高速增长趋势,预计2023年出货量将达到8000万台以上。

芯片是信息产业发展的基石。在Cat.1成为物联网宠儿的同时,Cat.1芯片也在迅速上量。招标与采购信息网显示,今年以来,天翼电信终端有限公司江苏分公司对Cat.1物联网模组进行招标,采购量为100万片。联通物联网公司先后对Cat.1模组及芯片进行招标,采购量分别为100万及500万片。目前,高通、紫光展锐、翱捷科技等厂商均推出了Cat.1芯片。翱捷科技高级战略总监王鹏向《中国电子报》记者表示,Cat.1商用芯片规模已经达到千万量级。

Cat.1市场庞大

随着2G/3G网络“功成身退”,Cat.1站上“物联网”的新风口。工业和信息化部在《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中指出,要以Cat.1满足中等速率物联需求和话音需求。

中速率市场规模几何?《联通物联网Cat.1白皮书》(以下简称《白皮书》)数据显示,Cat.1承担的中速率场景需求,占到物联网连接数的三成,是一个非常庞大的市场。

王鹏表示,Cat.1一方面能够有效解决2G和3G存量用户的迁移,另一方面能够在LTE网络无需扩容的情况下,大幅提升4G用户容量。

“只要有LTE网络覆盖的地方,Cat.1终端就可以直接使用,无需网络设备或运营商做任何的升级或设置,具备良好的网络兼容性,大量的现网测试和保有量也对兼容性做了充分的验证。”王鹏说。

紫光展锐工业电子产品规划部部长李占博表示,Cat.1 bis(在Cat.1基础上的单天线规范)具有中速率、低成本、移动连续、高实时性、低功耗等技术特点,适用于有供电、移动性强、实时性高,数据量小到中等,有语音需求的场景。除可以用在追踪器、共享产品、OBD、支付、远程抄表等GSM场景,Cat.1 bis还支持语音,因而可以满足公网对讲、玩具机器人、广告屏升级等应用场景。

随着产业链持续升级,Cat.1加快商用步伐。中国移动针对DTU(数据传输单元)、充电桩、能源行业布局Cat.1,已经形成智能纺织机改造、智能路灯改造、山东铁塔充电桩、安徽商用电表改造等案例。哈啰出行的助力车智能系统也从8月起支持Cat.1网络,实现了Cat.1在智能共享行业的首次落地。

芯片厂商加速布局

3GPP R8发布Cat.1后,芯片、模组厂商相继发力,为Cat.1产业化提供底层支撑。在海外市场,高通、Sequans、Altair 等厂商率先推出Cat.1芯片。2019年起,紫光展锐、翱捷科技两家国内厂商发布Cat.1芯片,移远、有方、芯讯通等模组厂商随之入局。

目前,高通、紫光展锐、翱捷科技的Cat.1芯片已经具备量产能力。

“Cat.1芯片将盘活中低速率应用场景的消费需求。”王鹏向记者表示,“移动互联网60%到80%的应用集中在中低速场景,较高的硬件成本在一定程度上抑制了市场的需求,Cat.1芯片较好的成本及成熟度可以满足从个人消费电子到工业互联网应用中对于中低速连接平台的需求。”

早在2016年,高通就发布了可提供LTE Cat.1连接的9207芯片,面向智慧仪表、资产安全、可穿戴式装置等物联网应用。同时,在Cat.1产品化早期,高通支持Cat.4的9x07芯片也被国内外模组厂商用于Cat.1模组的开发。

紫光展锐针对中速率场景,推出了春藤8910DM。该芯片采用3GPP Cat.1bis/2G双模通信制式,协议版本最高支持到R14,并预留了特性扩展空间。截至2020年7月,已有数十款搭载春藤8910DM芯片的Cat.1bis模组上市,可广泛应用于共享经济、金融支付、公网对讲、能源、工业控制等场景。

翱捷科技针对Cat.1市场,推出了ASR3601和ASR1601芯片,支持FDD/TDD LTE,兼容GSM网络,可用于智能穿戴、公网对讲、共享经济、金融支付、追踪设备、智慧能源、工业控制等移动通信产品。目前采用该芯片的模块、功能机、儿童手表、智能Tracker等产品已经量产出货。

未来呼唤更优性价比及功耗比

虽然Cat.1产业处于蓬勃发展阶段,但在产业链成熟度方面,仍与2G和NB-IoT存在差距,芯片及模组还需克服成本、功耗及复杂度等方面的挑战。

《白皮书》指出,在成本方面,Cat.1模组价格与2G和NB IoT相比,相差一倍以上。在功耗方面,Cat.1与Cat.4相比功耗虽有下降,但与2G模组相比,差距依然很大。在复杂度方面,Cat.1芯片设计比2G模组复杂度高,尺寸普遍比2G模组大。由于以往没有单独支持Cat.1的芯片,目前的Cat.1芯片常规应用乃至OpenCPU应用在稳定性方面还有待验证。

以共享单车为例,虽然共享单车被视为Cat.1的适用场景,但成本和功耗仍然是Cat.1在该场景规模普及的两道坎。中国移动通信研究院物研所所长肖善鹏表示,共享自行车的电力主要供开锁使用,对能耗、成本较为敏感。如果Cat.1模组成本是NB-IoT的4倍,厂商基于成本因素,会倾向于低成本、低复杂度的NB-IoT。

Cat.1芯片是Cat.1模组成本的重要组成。要推动2G模组向Cat.1模组平滑切换,需要性价比更高、功耗比更优的芯片产品。王鹏表示,CPU、芯片尺寸、内存、客户化空间,以及协议栈兼容性、外围接口、频段、速率等一系列软硬件配置和指标,都是Cat.1芯片的重要参数。以翱捷科技为例,未来会从三方面继续优化Cat.1芯片产品:一是聚焦个人,家庭、行业三大应用场景,优化性能表现和成本控制。二是做好与Cat.1业务和服务的整合,更好地满足运营商和市场需求。三是采用更先进的工艺,进一步提升性能、降低功耗,实现芯片产品的持续升级。


责任编辑:赵强
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