随着发展数字经济上升为国家战略，移动通信技术从“3G突破”、“4G同步”到“5G引领”，数字经济和实体经济融合的重点正在从消费互联网逐渐转向产业互联网。随着5G建设高速推进，2G、3G将逐步退出舞台，承接海量中低速物联网终端的LTE Cat.1/1bis成为助力产业数字化转型升级的重要力量。
“蜂窝广域物联的时代已经到来，智慧能源、无线支付、智慧工业、智慧交通、智慧城市和共享经济等应用已成为最大的蜂窝应用市场。”芯翼信息科技产品总监陈峰指出，“在此过程中，降本是包括Cat.1在内的蜂窝物联网不变的主题。随着蜂窝模组成本逐步降低，行业渗透加速，出货量得以迅速增长，因此，在不断推进的低成本迭代和价格战背后，带来的是海量蜂窝物联网应用的发展。”
Cat.1模组价格跌至18元内，市场是否迎来爆发？
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纵观蜂窝物联网技术发展历史，模组价格成为贯穿蜂窝物联网的主线之一，产业经历对2G、NB-IoT、Cat.1等模组价格的变化在一定程度上成为该技术迎来爆发的风向标。今年3月底，中国电信天翼电信终端有限公司公布了定制版模组产品招募结果公告(2023年第二期)，其中Cat.1模组跌至18元/片之内，为Cat.1坐稳中速率连接市场第一把交椅焊牢了底座。
回顾Cat.1发展，统计数据显示，在Cat.1爆发初期的2020年，国内模组的市场价格在40元至60元，模组厂商集体发力使得一年内国内出货量就超过了2000万。来到2021年，Cat.1模组全球出货量高达1.17亿，中国占最大市场份额。而2022年，因疫情反复冲击了供应链和应用市场，全年整体Cat.1出货量增速并不及预期，但还是有1亿左右的出货量，国内模组价格降至20元左右。
陈峰指出，在技术推广的阶段，随着出货量增长、技术创新以及合理的供应链管理等方面的进步，成本价格下降也是历史的必然，并且芯片和模组的成本下降将有力推动产品出货、市场规模扩大；但是当整体出货量增长放缓或不再增长以后，就会出现价格战，严重的内卷导致产业链中各家企业都没有利润，反而不利于行业长远发展。
市场研究机构Counterpoint预计，2022年全球蜂窝物联模组出货量超过4亿个，到2027年将超过8亿个，这其中有半数为包括Cat.1在内的LTE模组。在这一阶段，模组价格降低带来的促进作用毋庸置疑，相关企业通过技术的创新、更好的供应链管理来保持价格的竞争力，也将为模组产业之间的良性竞争带来更强的动力。
而当行业进一步发展，通过无限降低利润甚至赔本来抢占市场的行为将会导致大范围的恶性价格战打响，透支产业链创新的积极性。“内卷从产业链下游开始向前端传导。现阶段Cat.1模组基本没有进一步降价的空间了，接下来就会开始挤压芯片厂商的利润空间，这样的发展是不健康的。”他强调，“相信不久的将来行业会洗牌，部分模组厂商退出舞台，因为一直赔钱在商业逻辑上是不成立的。”
另一方面，在模组价格不断下滑的同时，今年Cat.1下游市场需求在陈峰看来仍然是“蓄势待发”。“国内经济从疫情的影响中完全恢复还需要一段时间，下游市场部分需求暂缓，加上半导体行业仍在消化库存，预计到Q3才能整体有所恢复。”
同时他也乐观预计，下半年经济将会向好，PC、手机、平板等需求有望回暖，明年则进一步好转，将会带动芯片需求的强劲增长。从长远来看，到2030年全球物联网连接设备数量将达到千亿级，未来10年物联网将完成从增长期向高速增长期的转换。“随着物联网产业发展，更低功耗、更高性能的蜂窝物联网芯片将更为广泛地应用于各个终端，成为万物互联的基石，为诸多芯片企业提供了广阔的成长空间。”
海量蜂窝物联网应用痛点繁多，行业场景SoC是最优解？
庞大的蜂窝物联网市场吸引了诸多通信芯片玩家入局，凭借着中国庞大的市场规模及垂直整合优势，国产芯片厂商表现出强大的活力，并涌现出了展锐、翱捷科技、芯翼信息科技等佼佼者。Counterpoint数据显示，截止2022年第四季度，由于快速增长的LTE Cat.1bis和基于Cat.1的模组的广泛采用，展锐和ASR分别保持全球蜂窝物联网芯片市场第二和第三的位置；行业新秀芯翼信息科技也跻身蜂窝物联网芯片供应商前五。
成立于2017年的芯翼信息科技，创业初期以低功耗物联网NB-IoT芯片的研发为切入点，2018年推出的集成CMOS PA的NB-IoT芯片XY1100，突破了全球蜂窝通信芯片的集成度瓶颈，具有超高集成度、超低功耗、灵活性强、成本低等四大核心优势。目前XY1100已广泛应用到智能表计（水表、燃气表等）、智能门磁、智能烟感等物联网应用场景，服务上百家客户及合作伙伴。2022年出货近4000万颗，处于行业头部。在NB-IoT市场取得先发优势的基础上，芯翼信息科技也加大了对中低速场景下Cat.1产品线的研发投入，并于近期在中国家电及消费电子博览会（AWE 2023）上亮相其首款4G Cat.1bis SoC芯片XY4100。
海量的蜂窝物联网应用、碎片化的市场造成了不同领域客户的诸多需求痛点。总体而言，低成本、低功耗成为普遍要求，但多场景的应用导致终端方案复杂，成本高，开发周期长，性能不易优化，并给客户的供应链管理增加了难度。
“针对不同场景的需求，蜂窝物联网芯片在无线通讯、感知、边缘计算、电源管理和安全等方面的功能融合在芯片和相应的套片上，才能帮行业终端优化功耗和性能，降低成本，让下游客户能更友好地使用这些技术。”陈峰指出，“因此芯翼信息科技认为，集成多种功能的场景SoC以及在此基础上开发的模组是最适合的解决方案以及必然趋势。”
而XY4100正是由芯翼信息科技自主研发的一款高集成度、超低功耗、高性价比的4G LTE Cat.1bis SoC芯片，采用28nm全国产工艺供应链，集成了应用子系统、通信子系统(包含单核通信处理器、基带、射频)、电源管理、存储(PSRAM和Flash)以及音频子系统(内置Audio Codec)，符合3GPP Rel14 Cat.1bis 标准，并支持 WiFi Scan等功能。
值得一提的是，XY4100应用子系统采用国产高性能RISC-V处理器，内置32KB指令Cache/32KB数据Cache，具有完全开放的处理器内核和独立的内存空间，快速的唤醒响应时间，完善的低功耗策略，同时芯片内部集成了多种通信协议，降低客户产品的开发难度，可广泛应用于智能支付、云喇叭、共享经济、公网对讲机、定位追踪、智能穿戴、安防监控等物联网产品。
“RISC-V的开源、简洁、可扩展等特性将为国内物联网终端应用带来巨大的优势，XY4100系列内置RISC-V 64位处理器，可满足不同客户对于低成本、低功耗或高性能的需求。”陈峰强调。
据他介绍，XY4100产品系列打造了两款型号，分别为XY4100和XY4100L，XY4100主打open市场，XY4100L则以数传为主，兼顾轻open。未来芯翼信息科技Cat.1系列芯片规划将主要分为两大应用方向，一个是强调低功耗、低成本的极致数传市场；另一个是强调多场景应用、多模兼容的高性能应用。“如何在不影响性能的情况下把芯片成本做到极致，这是我们的团队一直在努力的，除此之外，就是场景化，即从行业应用的角度，把方案成本做到最优。”陈峰表示。
据悉，基于芯翼信息科技在NB-IoT领域积累的深厚技术实力及客户基础，XY4100已在多个模组合作伙伴中推广，运营商认证也在同步进行中，预计今年下半年模组应用将进入小批量量产阶段。
目前，NB-IoT在低功耗低速率应用场景已经被产业链接受。在4G网络的承载下，LTE Cat.1和LTE Cat.4也已经被大规模使用。RedCap瞄准5G中速率市场，旨在利用5G的优势技术满足更多应用场景的诉求，近来受到越来越多关注。“RedCap属于新技术迭代的产物，技术指标的优势能否被行业接受，还要看全产业链的努力。无论是哪种物联网技术，因为应用场景的碎片化，都不可能实现赢家通吃。”陈峰强调，“芯翼信息科技在全力加快推进Cat.1系列芯片导入市场的同时，业已率先投入5G RedCap的研发，力争在未来新市场爆发时能够为客户带来更多技术选择。”
