LTE Cat.1——物联网行业的新贵

原创刘乐安合宙Luat 昨天

近几年来，随着物联网行业的蓬勃发展，无线通信模块的制式类型也越来越多，从GSM到NB-IoT、LoRa，再到4G，应用层出不穷，热点不断切换。

今天，让我们跟随行业老兵一一盘点。

GSM模块

把GSM模块称为“最为古老的模块”毫不为过。GSM面世至今已有几十年的历史，具有成熟、稳定、性价比高等优势。虽然其传输速率最高只能达到171.2Kbps(理论值)，但完全可以满足70%左右的物联网应用场景。

但是近几年来，随着物联网的迅速发展，加上GSM网络退网、基站裁撤的影响，GSM网络的体验越来越差，无法连网、频繁断网的现象越来越严重，让大家头疼不已。

NB-IoT模块

GSM网络的恶化，让大家对于NB-IoT寄予厚望。NB-IoT网络具有大容量、低发射功率、极低功耗的特性，似乎是GSM网络的完美接班人。

但NB-IoT的应用场景实在有限，比较适合于静止状态、小数据量、低频次的周期性数据采集场景，对于远程控制的场景有些力不从心。目前NB-IoT在燃气表、水表、电表（俗称三表）领域发展还不错，但在其它领域发展不如预期。

4G Cat.4 / Cat.1 模块

由于GSM网络与NB-IoT的网络不尽如人意，大家不约而同把目光转向了4G模块。

目前市面上约大多数的4G模块都是LTE Cat.4制式的，传输速率高（下行150Mbps，上行50Mbps）、时延短，而且网络覆盖好、质量高，不会像2G网络那样拥塞。另外，随着5G的兴起，手机业务的流量将会逐渐由4G转向5G。

那现有的成熟4G网络用来做什么呢？——必然是承接来自物联网的流量业务。

这么看下来，现阶段对物联网而言似乎4G Cat.4方案是最完美的选择了，但事实上却并非如此。4G Cat.4模块的唯一缺点就是一个字——贵！

2017年，Cat.4模块高通方案的价格还在140元左右，随着ASR国产方案的成熟与稳定，Cat.4模块目前的价格已经下降到了70元左右，由此引爆了国内Cat.4模块销量的大幅增长。但是对于绝大多数物联网应用来说，价格还是太高。

2020年，物联网无线通信模块将要迎来一位新的成员——LTE Cat.1模块。

Cat.1大家虽然不太熟悉，但早在2008年，LTE的第一个版本R8（Release 8）中，除了有满足宽带多媒体应用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等终端等级外，也有低速率的终端等级Cat.1，非常适合物联网应用。

Cat.1具有以下优点：

1）网络成熟稳定，覆盖广。

LTE Cat.1可以无缝接入现有LTE网络当中，无需针对基站进行软硬件的升级。也就是说，Cat.1的覆盖情况与Cat.4一样，不用担心网络覆盖问题。

2）Cat.1使用单天线，系统集成度高，硬件架构更简单，外围硬件成本更低。

3）功耗更低，较Cat.4下降了20% 。

4）速率适中，上行5Mbps, 下行10Mbps，可以覆盖90%左右的物联网应用场景。

据实网测试，在信号良好的区域，Cat.1模块的上下行速率能基本接近理论速率。不得不说这是个不小的惊喜，看来运营商对于Cat.1还是“用料”很足的，没有去刻意阉割。

5）网络时延小，与Cat.4相当。

物联网应用行业众多，以下仅列出部分常规应用行业通信需求的Cat.4/Cat.1适用性对照表：

说了那么多优点，我相信大家最关心的还是价格问题。

目前市面上还没有真正量产的Cat.1模块产品，所以价格信息还不是那么明朗。可以预计，Cat.1模块将比Cat.4模块便宜不少。随着Cat.1产业链的进一步成熟，乐观预计一到两年内，随着2G网络不断恶化，Cat.1模块价格逐渐会为市场接受。届时，Cat.1模块将会引爆物联网行业的发展，成为GSM模块的接班人。

春天来了，疫情终会过去，合宙Cat.1系列模块也即将与您见面，我们准备好了！