破解挑战：紫光展锐高集成度Cat．1芯片承担大规模商用重任

政策的支持和网络基础设施的完善为Cat．1发展铺平道路，然而走好这条路还有诸多的挑战，技术、成本、商业模式等方面都需要很多工作去做。举例来说，更低成本和更小体积始终是业界对Cat．1终端侧提出的需求，这需要芯片、模组、终端等产业链各环节共同努力去满足要求。这个过程中，芯片厂商应该率先以创新思路，推动芯片体积缩小和成本降低，进而向模组和终端传导。

此前，3GPP对于Cat．1采取的是双天线的设计，而Cat．1面对的大量应用场景都需要模组小型化，双天线设计无法达到用户小尺寸的需求。3GPP在R13版本中定义了单天线设计的Cat．1 bis 标准，在降低芯片复杂度和减少元器件成本方面做出贡献。然而，简化设计在一定程度上也牺牲了性能，相对于传统的双天线设计，Cat．1bis单天线设计大约有4dB下行平均性能损失，给移动性管理施加压力，另外也加重了干扰受限场景（如小区边缘）用户体验挑战。

因此，做到简化设计和性能体验之间的平衡的任务首先需要芯片厂商来承担，芯片厂商需要对单天线简化设计进行优化，进一步提升性能。笔者了解到，紫光展锐Cat．1芯片春藤8910DM通过通信定制优化，在运营商无需进行现网改造的前提下，实现单天线品类逼近传统LTE双天线终端的通信用户体验。在用户对体积和性能要求下，Cat．1芯片在这方面的创新成为一个明确的趋势。

在实际使用各类场景中，为达到应用的目的，用户除了需要一款调制解调器外，一般还需要处理器、内存进行落地应用的必要处理运算和存储，有些场景还需要定位功能以及近场通信能力。若用户自发去研发和配置所有的器件和功能，则应用落地复杂程度非常高，且成本也居高不下。一般来说，在设计时将这些常用的功能集成到同一个芯片上，则大大降低用户开发难度和成本。

Cat．1的很多场景也是如此，芯片的高度集成化正是破解快速落地挑战的一大手段。以紫光展锐春藤8910DM为例，该芯片集成了Cortex－A5处理器，集成ROM／RAM、WIFI－Scan室内定位、BT／BLE 4．2、Audio PA、transceiver等，拥有高度扩展的多种接口设计。可以说，通过一颗Cat．1芯片，解决了用户通信、运算、存储、定位等多方面的需求。当然，更高的集成度，带来的是用户整体BOM成本的大幅下降，春藤8910DM作为截止目前业界最高集成度的Cat．1芯片平台，带来成本节约是很明显的。

截至今年7月，包括中国移动、中国联通、广和通，有方科技、美格智能、合宙、龙尚、有人物联网等多家模组厂商已推出搭载春藤8910DM芯片的Cat．1bis模组，并在多个领域和场景中落地应用。

总体来说，终端侧的创新在保证Cat．1性能不变的情况下，不断降低成本和开发难度。也正是这些持续创新，推动Cat．1整个产业生态加速成熟。

早在2017年，国内运营商就开启了Cat．1的商用，但是彼时整个产业生态还未准备就绪。2019年11月，紫光展锐发布了全球首颗LTE Cat．1bis物联网芯片平台春藤8910DM，笔者就曾撰写了《NB－IoT和5G都不能承载的30％物联网连接将由谁来承接？》一文，从4个视角分析了推动Cat．1发展正当时。如今来看，在政策的大力支持、网络基础设施完善以及产业界不断创新的驱动下，目前Cat．1发展的各方面条件已准备就绪。

回顾此前蜂窝物联网发展历史，直播星的集中采购驱动2G物联网规模化落地，使2G物联网成本快速下降；运营商多次NB－IoT的大规模集采，驱动NB－IoT产业链成熟，目前NB－IoT连接数已超过1亿。本次中国联通500万套Cat．1芯片的招标，可以说是Cat．1开启规模化发展之路的重要风向标，期待Cat．1能够快速成为名副其实的中速率物联网主力。