科普｜为什么说中低速应用场景要选Cat.1

康康2020 · 发表于 2022-10-28 16:55:57

本帖最后由康康2020 于 2022-10-28 16:57 编辑

随着通信技术的发展，越来越多设备接入，物联网应用随处可见。从家用消费电子到工业控制，从养殖业到纺织业......涌现出的应用正在改变着生活，也催生了众多的适应不同场景的通信协议。

尤其是在2G/3G 退网，4G 频带被 5G 分担，Cat.1、4G、NB-IoT等多种模块涌现的背景下，对低成本、低功耗、数据传输稳定性要求都很高的场景，该如何根据需要选择呢？

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什么是CatCat 是 Category 的缩写，中文意思是“类别，种类”，在 3GPP 中指 UE-Category（UE: User Equipment，用户设备）。Cat 后面的数字即代表不同的种类，3GPP 将不同种类的网络用 “Cat.X” 格式命名。根据 3GPP Release 定义，Cat.X 这个值是用来标识设备无线性能等级的，根据终端通讯速率来划分。简而言之，Cat.X 是用来描述用户终端的能力等级。

02
什么是Cat.1Cat.1 是 4G LTE 网络的一个类别，可以称为“低配版”的 4G 终端。Cat.1 属于蜂窝物联网，是广域网。

Cat.1 通讯速率，上行 5.2Mbps，下行 10.3Mbps。在蜂窝物联网连接的代际迁移过程中，原始2G/3G连接只能由NB-IoT和4G进行。

其中，低频，小分组，低移动性，低延迟敏感性，高成本敏感性的场景可以通过NB-IoT进行；中等速率，对延迟和移动性的某些要求，对语音和成本的支持具有一定承受能力的方案可以通过Cat.1进行。

03
什么是Cat.4Cat.4全称LTE UE-Category 4，也就是LTE的ue-Category设置为4。而ue-Category指的是UE的接入能力等级，也就是UE能够支持的传输速率的等级。

04
Cat.1和Cat.4的区别Cat.1属于4G系列，可以完全重用现有的4G资源。尽管4g模块主要使用Cat.4，下载速率可以达到150m，但是大多数IoT场景并没有如此高的速率要求。随着成熟的4G产业链的发展，Cat.1 作为4G的低端版本，只需要对现有4G产品进行少量改动，就可以迅速推向市场并降低成本，达到行业预期范围。Cat.1是配置为最低版本参数的用户终端级别，可让业界以低成本设计低端4G终端。当然，“低版本”4G终端Cat.1在行业中也起着重要作用。例如，一些手机制造商考虑使用Cat.1芯片来发布4G老年人智能手机，因为许多老年人机器仅需要基本通话和数据。Cat.1功能支持低成本的VoLTE和低速率数据，为移动电话制造商提供了新的选择。但是，Cat.1在物联网领域的重要性可能更为重要。与NB-IoT和2G模块相比，Cat.1在网络覆盖范围，速度和延迟方面具有优势。与传统的Cat.4模块相比，它具有成本低，功耗低的优点。同时，Cat.1适用于当前的家用4G网络，非常适合需要成本性能，延迟，覆盖范围和通信速度的应用场景。

► 两者参数对比 QQ20221028-153150@2x.png

► 两者应用场景对比
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对比两者，可以发现，Cat.1在中低速物联网应用方面有着不错的优势。
一方面，4G网络覆盖广且成熟。
根据工业和信息化部的最新数据，4G基站的数量已超过500万。基于这种成熟的LTE网络部署，无需重新铺设网络即可完成Cat1的升级。互联网速度高于2/3G，2/3G网络在静态物联网市场中拥有巨大的市场，但不适用于诸如实时语音之类的业务场景。Cat.1产品的最大下行速率为10Mbps，最大上行速率为5Mbps。

另一方面，Cat.1市场前景广阔。
在蜂窝物联网连接的代际迁移过程中，原始2G/3G连接只能由NB-IoT和4G进行，而Cat.1凭借低功耗、高稳定性、低沉本等优势，为客户提供了高性价比的替代方案；同时在未来的物联网连接中，不同场景网络容量有所不同，在中等速率、对延迟和移动性有些要求的应用场景，NB-IOT 无法满足中速率及移动特性需求，Cat.4 大材小用、成本高，Cat.1凭借自身优势也存在一席之地。

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Cat.1 产品及特点
► Cat1 无线通信模组，即插即用：GC20
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GC20是机智云的一款4G Cat1无线通信模组，支持FDD- LTE、TDD- LTE、GPRS网络数据连接，无需特殊卡或者特殊套餐，SIM卡即插即用。该模组比传统的4G模组便宜，比2G和NB模块速率快，为中低速物联网通讯提供了性价比更高的解决方案。

► Cat1 DTU ，设备零改动入网：GC211
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GC211 DTU 通过采用支持LTE-TDD、LTE-FDD无线通讯模块为核心，即成电源管理、SIM、串口通讯信号，快速实现主板通过串口通信，将采集的数据发送到云端。使用GC211 DTU，不需要考虑网络通讯、无线信号电路设计，只要进行MCU业务开发即可。同时，还可免开发快速接入小程序和后台。GC211 DTU配合机智云平台使用，不仅能缩短开发周期，还能解决设备分布广泛且产品型号复杂、难以统一维护管理、更新迭代频繁等问题，提供实时远程监控、远程升级、预测维护、故障警告等的可视化管理后台。

GC20和GC211均可接入正点原子所有产品，实现数据透传，智能设备开发。