作者：趙小飛
物聯網智庫 原創
上(shang)周，工信(xin)部(bu)發(fa)布了《關于推(tui)進5G輕(qing)量化(RedCap)技術演(yan)進和應用創新發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)通知(zhi)(征(zheng)求意(yi)見稿(gao))》(以(yi)(yi)(yi)下(xia)簡稱“征(zheng)求意(yi)見稿(gao)”)，引起業界熱議。這(zhe)是在去年6月5G R17標準(zhun)凍結后，主管部(bu)門(men)專(zhuan)(zhuan)門(men)針對5G物(wu)聯網的(de)一個重磅政策，雖然還(huan)處于征(zheng)求意(yi)見階(jie)段(duan)，但也足以(yi)(yi)(yi)給產(chan)業界推(tui)動RedCap發(fa)展(zhan)(zhan)充(chong)分(fen)的(de)預期。作為精簡版并專(zhuan)(zhuan)門(men)用于物(wu)聯網的(de)場景的(de)5G技術，RedCap從(cong)標準(zhun)研(yan)究到最終占領市場還(huan)需要很長(chang)的(de)路(lu)要走，從(cong)一個長(chang)期的(de)視角來看，RedCap的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)會經(jing)歷幾個重要的(de)節(jie)點(dian)，每個節(jie)點(dian)的(de)前后都會讓(rang)產(chan)業發(fa)展(zhan)(zhan)呈現明顯(xian)的(de)階(jie)段(duan)性特征(zheng)。在筆者看來，我(wo)們也可以(yi)(yi)(yi)粗略地將RedCap分(fen)成三(san)個不(bu)同的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)階(jie)段(duan)。
第一階段：5G原生應用場景為主，對4G物聯網影響有限
該階段的(de)(de)(de)時間段是從目(mu)前開始到2025年底(di)為止，基(ji)本上(shang)是《征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿》所涵(han)蓋的(de)(de)(de)時間段，最終的(de)(de)(de)目(mu)標也(ye)和(he)《征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿》的(de)(de)(de)目(mu)標一(yi)致。在筆者看來，這(zhe)一(yi)階段最典型的(de)(de)(de)特點是RedCap的(de)(de)(de)應用(yong)以5G原(yuan)生(sheng)應用(yong)場景為主，對LTE Cat.4和(he)Cat.1為代表的(de)(de)(de)4G物聯網影響(xiang)非常(chang)有限。
在(zai)已經凍(dong)結(jie)的5G R17標準中，形(xing)(xing)成第一(yi)階段(duan)RedCap標準，其(qi)性能(neng)和(he)場(chang)景直(zhi)指LTE Cat.4，旨在(zai)通(tong)過5G網絡(luo)環境(jing)下，覆(fu)蓋Cat.4可覆(fu)蓋的場(chang)景，對其(qi)形(xing)(xing)成替(ti)(ti)代;在(zai)2024年將要(yao)凍(dong)結(jie)的R18標準中，會形(xing)(xing)成RedCap下一(yi)階段(duan)標準eRedCap，將對LTE Cat.1形(xing)(xing)成替(ti)(ti)代。目前，業界積(ji)極推進R17標準的RedCap試商用和(he)測(ce)試，商用落地在(zai)即。但若在(zai)初(chu)期就(jiu)直(zhi)接將替(ti)(ti)代Cat.4設(she)為目標，則在(zai)一(yi)開始會舉步維艱(jian)，因為初(chu)期RedCap還(huan)無法建立起對Cat.4的優勢。
成本方面，初期RedCap的成本相對Cat.4還是有一定的差距。雖然RedCap經過裁剪，減少很多器件的使用，能夠節省現有5G模組50%-60%的成本，但依然會在百元以上，甚至200元左右，相對于當前主流的Cat.4模組僅50-80元的成本，會讓大部分客戶望而卻步。今年2月份，高通發布首款RedCap芯片X35，是一款支持(chi)RedCap和4G的雙(shuang)模(mo)(mo)芯片(pian)，后續各家(jia)芯片(pian)廠商(shang)預計在初(chu)期(qi)也會有專門(men)的RedCap和4G雙(shuang)模(mo)(mo)方案，這也意(yi)味著(zhu)模(mo)(mo)組成本不可能低(di)于Cat.4單模(mo)(mo)。
基礎設施方面，5G目前(qian)的(de)(de)(de)(de)覆蓋(gai)能(neng)力(li)相對4G也有一定的(de)(de)(de)(de)差距。截至今年(nian)7月底，國內5G基站(zhan)(zhan)已突破300萬(wan)站(zhan)(zhan)，但4G基站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)則是(shi)(shi)超過600萬(wan)站(zhan)(zhan)，對于(yu)那(nei)些將網絡覆蓋(gai)作(zuo)為剛(gang)性需(xu)求的(de)(de)(de)(de)客戶和場(chang)景，直(zhi)接復用(yong)4G現網的(de)(de)(de)(de)Cat.4顯然具有天然的(de)(de)(de)(de)優(you)勢(shi)。高(gao)通首(shou)款(kuan)芯片(pian)X35采取RedCap和4G雙模(mo)，也是(shi)(shi)希(xi)望在場(chang)景支(zhi)持方面具備(bei)向后兼容能(neng)力(li)，在很大(da)程度上也是(shi)(shi)考慮到5G當前(qian)階段覆蓋(gai)的(de)(de)(de)(de)不足、借助(zhu)4G為用(yong)戶提供網絡保障。
在(zai)成本(ben)、網絡覆蓋(gai)都不(bu)占優勢的情(qing)況下，市場經濟會“用(yong)(yong)腳投票(piao)”，RedCap在(zai)起步階(jie)(jie)段需要找到專門的場景來“破局(ju)”，那么5G原生應用(yong)(yong)就是(shi)破局(ju)的重點，RedCap在(zai)這一階(jie)(jie)段重點是(shi)挖掘5G原生應用(yong)(yong)，滿(man)足5G原生應用(yong)(yong)的需求(qiu)。
所謂5G原生應用，就是必須(xu)用5G才能實現的(de)應用，4G相關技術無(wu)法滿足需求，這種情況下RedCap落地更容易落地。筆(bi)者曾在此(ci)前多篇文章中強調(diao)過RedCap應用于5G原生應用主要包括兩方(fang)面(mian)：
一是對5G原生能力剛需的場景。RedCap融合了很多5G新的(de)能力(li)(li)(li)，如網絡切片、定位、低時延、大容量甚至(zhi)uRLLC等能力(li)(li)(li)，現實中也有一些場(chang)景對這(zhe)些能力(li)(li)(li)有顯(xian)著(zhu)需求，在這(zhe)種情(qing)況下RedCap就具(ju)有了無可(ke)比擬的(de)優(you)勢，這(zhe)種5G原(yuan)生能力(li)(li)(li)優(you)勢就能轉化為商(shang)用(yong)的(de)優(you)勢。
二是5G專網環境下的場景。在(zai)專網(wang)(wang)環境下，核(he)心設(she)備、資產(chan)均要通(tong)(tong)過5G網(wang)(wang)絡連接，因為客戶需要一個(ge)安全隔離的(de)專用網(wang)(wang)絡環境，保證數(shu)據(ju)不出工廠、園區等限定場所，這個(ge)專網(wang)(wang)環境中4G設(she)備無(wu)法接入(ru)。這種情況(kuang)下，中高速(su)率的(de)設(she)備可以通(tong)(tong)過RedCap接入(ru)。
不論(lun)是當前的RedCap，還是未來的eRedCap，多(duo)個(ge)行業(ye)(ye)都有(you)(you)以上兩(liang)類場景的需求(qiu)，例如(ru)園區中有(you)(you)專門的定位(wei)需求(qiu)，電力(li)、工(gong)業(ye)(ye)專網中有(you)(you)傳感(gan)器設備數(shu)據傳輸需求(qiu)，這(zhe)些需求(qiu)使得RedCap可以在(zai)工(gong)業(ye)(ye)、能源(yuan)、物流、汽(qi)車等行業(ye)(ye)落地。
可(ke)以說，這(zhe)一階(jie)段(duan)RedCap應用推進的策略是避免與4G物聯網(wang)短(duan)兵相接(jie)，而是更多探索4G物聯網(wang)不能(neng)滿足(zu)的領(ling)域。本階(jie)段(duan)政策引導也比較重要，《征求(qiu)意見稿》提出了5個以上(shang)百萬連(lian)接(jie)的RedCap應用領(ling)域的目(mu)標(biao)，可(ke)以從5G原生應用角(jiao)度更多進行引導和挖掘。
第二階段：加速應用于中速場景，具備了對4G物聯網替代的潛力
該階段開始于(yu)2026年(nian)前(qian)后，結束于(yu)4G退網政策(ce)明(ming)朗的(de)時(shi)間(jian)，或許在2030年(nian)或者更晚一(yi)些，《征求意見稿》提(ti)到(dao)的(de)“連接數實現千萬級增長”是一(yi)個重要的(de)節點(dian)，也是該階段的(de)起(qi)點(dian)。這一(yi)階段中，RedCap和eRedCap快速(su)應用，在蜂(feng)窩物(wu)聯(lian)網中速(su)領域占(zhan)據了(le)一(yi)席之(zhi)地(di)，雖然連接規模低于(yu)Cat.4和Cat.1等4G系列(lie)物(wu)聯(lian)網連接數，但已經得(de)到(dao)了(le)下游用戶的(de)廣泛(fan)認(ren)可，具備了(le)對4G物(wu)聯(lian)網替代的(de)巨(ju)大潛力。
一方面，5G網(wang)絡覆蓋能(neng)力大(da)幅增強(qiang)，為(wei)RedCap應(ying)用(yong)(yong)形(xing)成有效(xiao)的(de)(de)基(ji)礎(chu)設施(shi)支(zhi)撐。隨著整個5G產(chan)業生(sheng)態的(de)(de)不斷成熟，5G網(wang)絡覆蓋不斷增強(qiang)，逐漸成為(wei)主流的(de)(de)移動通信系(xi)統，可以媲美4G網(wang)絡的(de)(de)覆蓋能(neng)力。由于(yu)RedCap能(neng)力只需在(zai)5G現(xian)網(wang)軟(ruan)件(jian)升級即可實(shi)現(xian)，預計RedCap在(zai)2026-2030年時間段中也伴隨著5G網(wang)絡實(shi)現(xian)全網(wang)覆蓋。基(ji)礎(chu)設施(shi)的(de)(de)完善，解決了用(yong)(yong)戶的(de)(de)網(wang)絡覆蓋問(wen)題后顧之憂。
另一方面(mian)，RedCap的(de)(de)成(cheng)本會(hui)迎(ying)來(lai)快速下降(jiang)趨(qu)勢，甚至接近4G物聯網成(cheng)本。在第一階段實現千萬級別RedCap連接數目標(biao)的(de)(de)基礎上(shang)，RedCap商(shang)用(yong)化的(de)(de)產(chan)業生態初步形成(cheng)，各類前期商(shang)用(yong)問題得以解決，產(chan)業鏈上(shang)下游會(hui)加速產(chan)品、解決方案的(de)(de)出臺，市場競爭漸趨(qu)激烈，推動各環節(jie)成(cheng)本下降(jiang)。
以(yi)(yi)芯片(pian)為(wei)例，TSR在對各家(jia)芯片(pian)廠(chang)商調研基(ji)礎上，整理出各家(jia)廠(chang)商RedCap芯片(pian)的(de)時間表，可(ke)以(yi)(yi)看出，到2026年(nian)之(zhi)前，國(guo)內(nei)主要的(de)芯片(pian)廠(chang)商預計(ji)都推出了RedCap產品，形(xing)成多家(jia)廠(chang)商競爭(zheng)(zheng)的(de)格(ge)局。同時，由于5G網絡覆蓋(gai)的(de)完善，RedCap單芯片(pian)方案會(hui)(hui)成為(wei)主流，進(jin)一(yi)步(bu)降低芯片(pian)復雜度。過去幾年(nian)NB-IoT、Cat.1的(de)發展歷史(shi)可(ke)以(yi)(yi)充分表明，國(guo)內(nei)物(wu)聯網芯片(pian)的(de)競爭(zheng)(zheng)會(hui)(hui)在短時間內(nei)快速催生超低價(jia)格(ge)的(de)到來，進(jin)而使RedCap模組成本也進(jin)入(ru)了對4G模組具備一(yi)定的(de)價(jia)格(ge)競爭(zheng)(zheng)力階(jie)段(duan)。
表：各廠商RedCap芯片時間表(來源：TSR，物聯網智庫制表)
在基礎設施、成本、生態等因素的驅動下，RedCap系列技術在市場上的競爭力不斷提升，應用場景豐富程度和規模也快速擴大，從原來的工業、物流、能源、車聯網、智慧城市等領域進一步擴展到國民經濟大部分行業，而且智能手表、智能家居等消費(fei)級應(ying)用預計也(ye)會有一定規(gui)模的(de)增長。
當然(ran)，這(zhe)一階段(duan)4G基礎設施依然(ran)比(bi)較完善，4G物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)連(lian)接是所(suo)有(you)蜂窩物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)連(lian)接中占(zhan)比(bi)最(zui)高的，超(chao)十億連(lian)接的4G物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)終端(duan)規模(mo)積累起來(lai)的優勢很難短期超(chao)越。本階段(duan)中，雖然(ran)RedCap和(he)eRedCap已經開(kai)始了規模(mo)化的應用，對(dui)LTE Cat.4和(he)Cat.1開(kai)始形成(cheng)明顯(xian)替代能(neng)力，但(dan)與這(zhe)些4G物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)術相比(bi)，RedCap仍然(ran)不能(neng)對(dui)其形成(cheng)壓(ya)倒性的優勢，只是讓(rang)5G RedCap和(he)4G系列物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)技(ji)術共同成(cheng)為用戶競爭(zheng)性可選(xuan)方案。轉折點(dian)將發生在4G網(wang)(wang)(wang)絡退(tui)網(wang)(wang)(wang)預期明確的時點(dian)，也是RedCap發展的另一個重要節(jie)點(dian)。
第(di)三(san)階段：相(xiang)對4G物聯網優勢明顯，加速替代(dai)并(bing)成為蜂(feng)窩連接主角(jiao)
該階段(duan)的(de)起始(shi)時間(jian)是主管部門、運營商明確(que)4G退(tui)網(wang)的(de)時間(jian)節點(dian)，不過(guo)預計這(zhe)一起點(dian)不會早于2030年，持續伴(ban)隨著4G退(tui)網(wang)的(de)全(quan)過(guo)程，并在(zai)(zai)5G生命周期(qi)進入后期(qi)而終結。在(zai)(zai)這(zhe)一階段(duan)，5G RedCap系列(lie)對(dui)于4G物聯(lian)網(wang)系列(lie)逐漸具備了壓(ya)倒(dao)性優勢，除(chu)了發(fa)展(zhan)新的(de)場景外，對(dui)于4G物聯(lian)網(wang)的(de)替(ti)代迅速(su)，使其成為蜂窩物聯(lian)網(wang)連接的(de)主角之一。
4G網(wang)絡已經是(shi)(shi)移動通信發展史上最成功的一張網(wang)，到目前為止還(huan)是(shi)(shi)占(zhan)據(ju)主導地位(wei)，尤其是(shi)(shi)在物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)領域(yu)占(zhan)據(ju)領先地位(wei)。正如當前正在加(jia)速(su)退(tui)網(wang)的2G網(wang)絡一樣，4G網(wang)絡的退(tui)網(wang)也是(shi)(shi)一個非常(chang)漫(man)長的過(guo)程，但是(shi)(shi)只要(yao)退(tui)網(wang)政策明確下來(lai)，市場的預期就(jiu)非常(chang)明確，用戶(hu)就(jiu)會更加(jia)堅(jian)定選擇RedCap，4G物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)“蓄水池”的入(ru)水口將被關閉(bi)，只剩存量市場，新(xin)增市場基本會被RedCap所占(zhan)據(ju)。
屆時，我們就會看到(dao)RedCap將會復刻過(guo)(guo)去(qu)幾年LTE Cat.1發展(zhan)的(de)過(guo)(guo)程。眾所周知，Cat.1首個標準(zhun)凍(dong)結(jie)于2009年，但Cat.1真正(zheng)迎來高速(su)(su)發展(zhan)還(huan)是始于2020年我國對于2G/3G退網政(zheng)策的(de)明確，此后，2G/3G物聯(lian)網基本(ben)沒有(you)任何“抵抗力”，Cat.1爆發式(shi)增長(chang)，模組成本(ben)也迅(xun)速(su)(su)降至20元以內(nei)，2G/3G物聯(lian)網原有(you)場景直接被Cat.1快(kuai)速(su)(su)替代，使Cat.1成長(chang)為(wei)蜂窩物聯(lian)網的(de)主角。
這一階段中，由于4G退網政策的明晰，RedCap的產業生態進一步完善，各類終端成本下降到了完全可接受的程度，甚至低于4G物聯網終端的成本。同時，由于5G在這一階段已占據移動通信網絡的絕對主導地位，RedCap完全覆蓋了5G中速率物聯設備和部分低速率物聯設備，與NB-IoT、無源物聯網等業態(tai)共(gong)同占據了5G物聯網(wang)的大部分場景，也是(shi)整個5G網(wang)絡連接的主力(li)之一。
不過(guo)，這一(yi)時期預計6G的(de)初(chu)步商用提升了議事日(ri)程(cheng)，6G提出(chu)的(de)超大規模連接的(de)愿景，預計也將開始(shi)考慮對RedCap覆蓋場景的(de)升級(ji)和包(bao)容，則RedCap又將面臨新的(de)要求(qiu)和挑戰。
移(yi)(yi)動通信(xin)網絡的(de)代際升級，給物(wu)聯網不(bu)斷(duan)帶來(lai)(lai)新的(de)手段(duan)，推動萬物(wu)智聯社會的(de)實現。正如過(guo)去數(shu)十年物(wu)各類聯網連接技術(shu)(shu)的(de)歷(li)程一樣，RedCap也只(zhi)是移(yi)(yi)動通信(xin)技術(shu)(shu)漫長發(fa)展歷(li)程中的(de)一個(ge)階(jie)段(duan)，只(zhi)是我們所處的(de)時代與這一階(jie)段(duan)正好(hao)有(you)交集，RedCap未來(lai)(lai)發(fa)展如何，我們有(you)幸是親(qin)歷(li)者。
