物联网新宠儿——CAT1火爆来袭！

renpengfly

  

万物互联时代，所有基于物联网创新的前提是“连接”，而不同的应用场景所需要的连接技术也不尽相同。随着新老技术交替、行业用户需求和场景愈加细分化，介于高速率和低速率场景之间的中速率市场正在蓬勃兴起。

面对一些有着中低速率、超稳定连接、成本低廉的特殊行业的特殊需求，如何从速率、成本、网络覆盖、技术成熟度等多维度考量来选择适合的连接技术？成为物联网业界需要思考的问题。

研究数据显示，在蜂窝物联网连接分布中，60%的场景需要窄带网络提供“低速率”连接，10%左右的场景需要“高速率”连接服务，而剩下的30%的物联网场景需要“中速率”连接服务。

目前，蜂窝网络连接技术正处于新老交替的窗口期。2019年10月22日，工信部信息通信发展司司长闻库明确表示：2G、3G的退网是移动通信更新换代的必然选择，也是当前国际上各个国家的主要做法。目前，中国的移动通信网络2G、3G退网的条件已经逐渐成熟。

可以预见，未来2G/3G退网之后，其余几种蜂窝网络连接技术将在物联网各个场景中各司其职。

基于4G/5G（NB-IoT+4G+5GNR）的物联网技术将逐渐替代原有2G/3G物联网技术，并提供更大带宽、更低时延、更深的覆盖，真正开启千行百业万物互联的时代——5G将承担起大带宽、对时延要求极为苛刻的高速率场景。

NB-IoT凭借广覆盖、低功耗、低成本、大连接等特点将满足大规模的窄带低速率场景需求，在智能抄表等小数据量、小速率场景应用。

而随着未来3G的退网，4G LTE和eMTC将能够承载主要面向语音、中速率场景，但由于国内运营商对eMTC并不积极、eMTC产业链也不够开放、不够健壮，短期内eMTC在国内很难实现网络建设，因此4G LTE将承担起物联网中速率连接场景的重任。

根据市场研究机构Counterpoint Research的最新研究数据显示，到2025年全球物联网蜂窝连接预计将突破50亿大关，中国将继续以占据连接数的近三分之二在全球保持领先。4G LTE物联网连接将占据全球物联网蜂窝连接的三分之一以上。

不过，虽然4G LTE将在蜂窝物联网连接中扮演重要角色，但即便是中速率场景，不同细分行业的需求也不尽相同。

特别是公网对讲、共享经济、金融支付、可穿戴/追踪、智慧能源、工业控制等对模组成本、使用功耗、通信时延等能力有较高要求、但对速率不太敏感的行业应用，也同样需要更加适合这些特定场景的连接技术。

宽泛而言，LTE连接的物联网中速率场景可采用Cat 1和Cat 4支撑，其中LTE Cat 4虽然支持较高速率和低时延并拥有优秀的网络覆盖，但并不适用于上述对速率要求不高、但对时延和成本较为敏感的行业应用，于是LTE Cat.1的机会来了。

据了解，Cat是Category的简写，即分类、类别，3GPP用Cat 1-20来衡量用户终端设备的无线性能，也就是划分终端速率等级。根据3GPP Release定义，UE-Category被分为1-10共10个等级，Cat 1-5在R8组，Cat 6-8在R10组，Cat 9-10在R11组。

总结来看，如果应用于同时需要一定速率（中低速为主）、满足一定高速移动需求、支持语音的物联网场景，Cat 1具备以下三大优势。

优势1：全球覆盖，网络成熟。商用多年的4G网络已经基本实现全球覆盖，全面覆盖亚洲、欧洲、美洲等地区的主要运营商网络频段，Cat 1借助4G网络基础设施的建设，同样可以为物联网用户提供随时随地的接入。

由于全球4G LTE运营商都是基于最低3GPP Release 8协议版本部署，运营商无需升级网络，只需简单的参数配置，即可允许Cat 1终端接入网络。在中国，截至2019年年底，我国4G基站总数已经达到544万个。

优势2：网络更好，功能更全。与NB-IoT在语音、短信、连接时效性、小区切换等方面略显不足相比，Cat 1支持的终端下行速率最大为10Mbps，上行速率5Mbps，可实现更高性能的连接和<100ms的更低时延。

优势3：成本更低，性价比高。虽然上行最高50Mbps、下行最高150Mbps的Cat 4速率更高，但目前主流Cat 4在功耗、集成度、价格方面很难满足部分行业的物联网应用需求，而Cat 1兼顾制式、性能、功耗、成本等优势，尤其成本比Cat 4低近30%。

更多的物联网相关信息和科普（包括5G），后续继续更新

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