作者：趙小飛
物聯網智庫 原創
上周，工信部(bu)(bu)發(fa)(fa)布了《關于(yu)推(tui)(tui)進5G輕量化(RedCap)技術演進和應用(yong)創新(xin)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)通知(征求(qiu)意(yi)見稿(gao))》(以(yi)下簡稱“征求(qiu)意(yi)見稿(gao)”)，引起業界熱議。這是在(zai)去年6月(yue)5G R17標準(zhun)凍結后(hou)，主管部(bu)(bu)門專門針對(dui)5G物聯網的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)重(zhong)磅政(zheng)策，雖然還處于(yu)征求(qiu)意(yi)見階段(duan)，但也(ye)足(zu)以(yi)給產(chan)業界推(tui)(tui)動RedCap發(fa)(fa)展(zhan)充分的(de)(de)預期(qi)。作(zuo)為(wei)精(jing)簡版(ban)并專門用(yong)于(yu)物聯網的(de)(de)場(chang)景的(de)(de)5G技術，RedCap從(cong)標準(zhun)研究到最終占領市場(chang)還需(xu)要很長的(de)(de)路要走，從(cong)一(yi)(yi)個(ge)長期(qi)的(de)(de)視(shi)角來看(kan)，RedCap的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)會經歷幾個(ge)重(zhong)要的(de)(de)節點，每(mei)個(ge)節點的(de)(de)前后(hou)都會讓產(chan)業發(fa)(fa)展(zhan)呈現明顯的(de)(de)階段(duan)性特(te)征。在(zai)筆者看(kan)來，我們(men)也(ye)可以(yi)粗(cu)略地將RedCap分成三個(ge)不同的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)階段(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(duan)的時(shi)間段(duan)是(shi)(shi)從(cong)目前開始到2025年底為止，基本上是(shi)(shi)《征(zheng)求意見(jian)稿》所涵(han)蓋(gai)的時(shi)間段(duan)，最終的目標也和(he)(he)《征(zheng)求意見(jian)稿》的目標一(yi)致。在筆者看來，這一(yi)階段(duan)最典型的特點是(shi)(shi)RedCap的應用以5G原(yuan)生應用場(chang)景為主，對LTE Cat.4和(he)(he)Cat.1為代表的4G物(wu)聯(lian)網影響非常有(you)限(xian)。
在(zai)(zai)已(yi)經凍(dong)結的(de)5G R17標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)，形(xing)成第一階段(duan)RedCap標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)，其性能(neng)和場(chang)景(jing)直指(zhi)LTE Cat.4，旨在(zai)(zai)通過5G網絡環境下，覆蓋(gai)Cat.4可(ke)覆蓋(gai)的(de)場(chang)景(jing)，對(dui)其形(xing)成替(ti)代(dai);在(zai)(zai)2024年將要凍(dong)結的(de)R18標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)中(zhong)，會(hui)形(xing)成RedCap下一階段(duan)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)eRedCap，將對(dui)LTE Cat.1形(xing)成替(ti)代(dai)。目前，業(ye)界積極推(tui)進(jin)R17標(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的(de)RedCap試商(shang)用和測試，商(shang)用落(luo)地(di)在(zai)(zai)即。但若在(zai)(zai)初期就直接將替(ti)代(dai)Cat.4設(she)為目標(biao)(biao)(biao)，則在(zai)(zai)一開(kai)始會(hui)舉步維艱，因為初期RedCap還無法建立起(qi)對(dui)Cat.4的(de)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(shi)一款支(zhi)持RedCap和(he)4G的雙(shuang)模(mo)芯(xin)片，后(hou)續各家芯(xin)片廠商預(yu)計在初期(qi)也(ye)會有專門的RedCap和(he)4G雙(shuang)模(mo)方(fang)案，這也(ye)意味著模(mo)組成本不可能(neng)低于Cat.4單模(mo)。
基(ji)礎設施方面，5G目(mu)前的(de)覆(fu)蓋能(neng)力相對4G也(ye)(ye)有一定的(de)差距。截(jie)至今(jin)年7月底，國內5G基(ji)站已突破300萬(wan)(wan)站，但4G基(ji)站的(de)數量則是(shi)超過600萬(wan)(wan)站，對于那些將網(wang)絡(luo)覆(fu)蓋作為(wei)剛性(xing)需求的(de)客戶(hu)和(he)場(chang)(chang)景，直接復用4G現網(wang)的(de)Cat.4顯然具有天然的(de)優勢。高通首款芯片X35采取RedCap和(he)4G雙模(mo)，也(ye)(ye)是(shi)希望在場(chang)(chang)景支持方面具備向(xiang)后兼容能(neng)力，在很大程度上(shang)也(ye)(ye)是(shi)考慮到5G當前階段(duan)覆(fu)蓋的(de)不(bu)足(zu)、借(jie)助(zhu)4G為(wei)用戶(hu)提供(gong)網(wang)絡(luo)保障。
在(zai)成(cheng)本(ben)、網絡覆蓋(gai)都不(bu)占優勢的情(qing)況下(xia)，市場經濟會“用腳投(tou)票(piao)”，RedCap在(zai)起步階段需要找到專(zhuan)門(men)的場景(jing)來“破局”，那么5G原(yuan)生(sheng)應(ying)用就是破局的重(zhong)點(dian)，RedCap在(zai)這一階段重(zhong)點(dian)是挖掘5G原(yuan)生(sheng)應(ying)用，滿足5G原(yuan)生(sheng)應(ying)用的需求。
所謂5G原(yuan)生應(ying)用，就是必須用5G才能實現的應(ying)用，4G相(xiang)關技術無法滿足需求，這種情況下RedCap落(luo)(luo)地更容(rong)易(yi)落(luo)(luo)地。筆者曾在(zai)此(ci)前多篇文章中強(qiang)調(diao)過RedCap應(ying)用于(yu)5G原(yuan)生應(ying)用主要包括兩方面：
一是對5G原生能力剛需的場景。RedCap融合(he)了很多5G新(xin)的能力(li)，如(ru)網(wang)絡切片、定(ding)位、低時延(yan)、大容量甚(shen)至uRLLC等能力(li)，現實中(zhong)也有(you)(you)一(yi)些(xie)場景對這些(xie)能力(li)有(you)(you)顯著需求，在這種情況下RedCap就(jiu)具(ju)有(you)(you)了無(wu)可比擬的優勢，這種5G原(yuan)生能力(li)優勢就(jiu)能轉化(hua)為商用的優勢。
二是5G專網環境下的場景。在專(zhuan)網環(huan)境(jing)下，核(he)心設(she)備、資產均(jun)要通過5G網絡(luo)連接(jie)，因(yin)為客戶需要一個(ge)(ge)安(an)全(quan)隔離的(de)專(zhuan)用網絡(luo)環(huan)境(jing)，保證數據不出工廠(chang)、園區等限(xian)定場所，這(zhe)個(ge)(ge)專(zhuan)網環(huan)境(jing)中4G設(she)備無法接(jie)入。這(zhe)種情(qing)況(kuang)下，中高(gao)速率(lv)的(de)設(she)備可以通過RedCap接(jie)入。
不論是當(dang)前的(de)(de)RedCap，還是未來的(de)(de)eRedCap，多個行業(ye)都有(you)以上兩類(lei)場景的(de)(de)需求(qiu)，例如園區中有(you)專(zhuan)門的(de)(de)定位需求(qiu)，電力、工業(ye)專(zhuan)網(wang)中有(you)傳感器設備數據傳輸需求(qiu)，這些需求(qiu)使得RedCap可(ke)以在(zai)工業(ye)、能源(yuan)、物流、汽車等行業(ye)落地。
可以說(shuo)，這一階段RedCap應(ying)(ying)用推(tui)進(jin)的策(ce)略是避免與4G物聯網短兵(bing)相(xiang)接(jie)，而是更多(duo)(duo)探索(suo)4G物聯網不(bu)能滿足(zu)的領域。本階段政策(ce)引導(dao)也比較(jiao)重要，《征求意見稿》提出了(le)5個以上百萬連接(jie)的RedCap應(ying)(ying)用領域的目標，可以從5G原生(sheng)應(ying)(ying)用角度(du)更多(duo)(duo)進(jin)行引導(dao)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(gai)階(jie)段開始于(yu)(yu)2026年前(qian)后(hou)，結束于(yu)(yu)4G退(tui)網政策(ce)明朗的(de)時(shi)間，或(huo)許在2030年或(huo)者更晚一(yi)(yi)些，《征求意見稿》提到的(de)“連(lian)接數實現千萬級(ji)增長”是(shi)一(yi)(yi)個重要的(de)節(jie)點，也是(shi)該(gai)階(jie)段的(de)起點。這(zhe)一(yi)(yi)階(jie)段中，RedCap和(he)eRedCap快(kuai)速應用，在蜂窩物(wu)聯網中速領域占據(ju)了(le)一(yi)(yi)席之地，雖然連(lian)接規(gui)模(mo)低(di)于(yu)(yu)Cat.4和(he)Cat.1等4G系列物(wu)聯網連(lian)接數，但已(yi)經得到了(le)下游用戶的(de)廣泛認可，具備了(le)對(dui)4G物(wu)聯網替代的(de)巨大潛力。
一方面，5G網絡(luo)(luo)覆(fu)蓋(gai)能(neng)(neng)力大幅增強，為RedCap應用形成有效的(de)基礎設施支撐。隨著整個5G產業(ye)生(sheng)態的(de)不斷(duan)成熟，5G網絡(luo)(luo)覆(fu)蓋(gai)不斷(duan)增強，逐漸成為主流的(de)移動通信(xin)系統，可以(yi)媲(pi)美4G網絡(luo)(luo)的(de)覆(fu)蓋(gai)能(neng)(neng)力。由于(yu)RedCap能(neng)(neng)力只需在5G現網軟件(jian)升級(ji)即可實現，預計RedCap在2026-2030年(nian)時間段中(zhong)也(ye)伴(ban)隨著5G網絡(luo)(luo)實現全網覆(fu)蓋(gai)。基礎設施的(de)完善，解(jie)決(jue)了(le)用戶的(de)網絡(luo)(luo)覆(fu)蓋(gai)問(wen)題后顧之憂。
另一方(fang)面，RedCap的成(cheng)本會迎來快速下降趨勢，甚至接近4G物聯(lian)網成(cheng)本。在(zai)第(di)一階段實現千萬級別RedCap連接數目標的基(ji)礎上(shang)，RedCap商用(yong)化的產(chan)業(ye)生態初步形成(cheng)，各類前期商用(yong)問題得以解決，產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)下游會加(jia)速產(chan)品、解決方(fang)案的出臺，市場競爭漸趨激烈，推動各環(huan)節(jie)成(cheng)本下降。
以(yi)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)為例，TSR在對各家(jia)(jia)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)廠商調(diao)研基礎上，整(zheng)理出各家(jia)(jia)廠商RedCap芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的時(shi)間表(biao)，可以(yi)看出，到(dao)2026年之前，國內(nei)(nei)主要的芯(xin)(xin)片(pian)(pian)廠商預(yu)計(ji)都推出了RedCap產(chan)品(pin)，形(xing)成多家(jia)(jia)廠商競爭(zheng)(zheng)的格(ge)(ge)局。同時(shi)，由于5G網(wang)絡覆蓋的完善(shan)，RedCap單芯(xin)(xin)片(pian)(pian)方案會(hui)成為主流，進(jin)一(yi)步降低芯(xin)(xin)片(pian)(pian)復雜度。過去幾(ji)年NB-IoT、Cat.1的發展歷史可以(yi)充分表(biao)明，國內(nei)(nei)物(wu)聯網(wang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的競爭(zheng)(zheng)會(hui)在短時(shi)間內(nei)(nei)快速催生超低價格(ge)(ge)的到(dao)來，進(jin)而使RedCap模組成本(ben)也進(jin)入了對4G模組具(ju)備一(yi)定(ding)的價格(ge)(ge)競爭(zheng)(zheng)力階段。
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、智能家居等消費級應(ying)用預計也會(hui)有一定規模的增長。
當然(ran)，這(zhe)一階段(duan)4G基礎設施依然(ran)比(bi)(bi)較完善，4G物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)連接是(shi)所有蜂窩物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)連接中占比(bi)(bi)最高(gao)的(de)，超十億連接的(de)4G物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)終(zhong)端規(gui)模積(ji)累起來的(de)優(you)勢(shi)很難短(duan)期超越(yue)。本階段(duan)中，雖(sui)然(ran)RedCap和(he)eRedCap已經開始(shi)了規(gui)模化的(de)應用，對LTE Cat.4和(he)Cat.1開始(shi)形成明(ming)顯替(ti)代能(neng)力，但(dan)與(yu)這(zhe)些4G物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技術(shu)相比(bi)(bi)，RedCap仍然(ran)不能(neng)對其形成壓倒性(xing)(xing)的(de)優(you)勢(shi)，只是(shi)讓5G RedCap和(he)4G系列(lie)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)技術(shu)共同成為用戶競爭(zheng)性(xing)(xing)可(ke)選方案。轉折點(dian)將發(fa)生在4G網(wang)(wang)(wang)絡退網(wang)(wang)(wang)預期明(ming)確(que)的(de)時點(dian)，也是(shi)RedCap發(fa)展(zhan)的(de)另(ling)一個重要節點(dian)。
第三階段：相對(dui)4G物聯網優勢明(ming)顯，加速替代并成(cheng)為蜂(feng)窩連接主角
該(gai)階段(duan)的(de)(de)起始時(shi)間(jian)(jian)是主管部(bu)門、運營商明確(que)4G退網(wang)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)節點(dian)，不過(guo)預(yu)計這一(yi)起點(dian)不會早于(yu)(yu)(yu)2030年，持續伴隨著4G退網(wang)的(de)(de)全(quan)過(guo)程，并在5G生命周期(qi)進(jin)入后(hou)期(qi)而終結。在這一(yi)階段(duan)，5G RedCap系列對于(yu)(yu)(yu)4G物(wu)聯網(wang)系列逐漸具備(bei)了(le)壓倒性優勢，除了(le)發展新的(de)(de)場景外，對于(yu)(yu)(yu)4G物(wu)聯網(wang)的(de)(de)替代迅速，使其成為蜂窩物(wu)聯網(wang)連接的(de)(de)主角(jiao)之一(yi)。
4G網(wang)(wang)絡已經是移動通信發(fa)展(zhan)史上最成功的一(yi)張網(wang)(wang)，到目前(qian)為(wei)止還是占據主導地位(wei)，尤其是在(zai)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)領域占據領先地位(wei)。正如當前(qian)正在(zai)加速退(tui)網(wang)(wang)的2G網(wang)(wang)絡一(yi)樣，4G網(wang)(wang)絡的退(tui)網(wang)(wang)也是一(yi)個非常(chang)漫長的過(guo)程，但是只要(yao)退(tui)網(wang)(wang)政策明確(que)下來，市(shi)場的預期就非常(chang)明確(que)，用戶(hu)就會更加堅(jian)定選擇RedCap，4G物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)“蓄(xu)水池”的入水口將被關閉(bi)，只剩存(cun)量市(shi)場，新(xin)增(zeng)市(shi)場基本會被RedCap所占據。
屆時(shi)，我們(men)就會(hui)看到RedCap將會(hui)復刻(ke)過去幾年LTE Cat.1發(fa)展的過程。眾所周知(zhi)，Cat.1首個標準凍結于2009年，但Cat.1真正(zheng)迎來高速發(fa)展還(huan)是始于2020年我國對于2G/3G退網(wang)政策的明確(que)，此后，2G/3G物(wu)聯網(wang)基本沒有(you)任(ren)何“抵抗(kang)力”，Cat.1爆發(fa)式增長(chang)，模組成本也迅速降至20元以(yi)內(nei)，2G/3G物(wu)聯網(wang)原有(you)場景直接被Cat.1快速替代(dai)，使Cat.1成長(chang)為蜂窩物(wu)聯網(wang)的主角。
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、無源物聯網等業態共同占據了5G物聯網(wang)(wang)的大部分(fen)場景，也是整個5G網(wang)(wang)絡連(lian)接的主力之一。
不過，這一時期預計6G的(de)(de)初步(bu)商用提(ti)升了議(yi)事日程，6G提(ti)出的(de)(de)超大規模連接的(de)(de)愿景，預計也將開(kai)始考慮對RedCap覆蓋場景的(de)(de)升級和(he)包容，則RedCap又將面臨新(xin)的(de)(de)要(yao)求(qiu)和(he)挑戰。
移動通信網(wang)絡的(de)代際升級，給物聯網(wang)不斷帶來新的(de)手段(duan)，推動萬物智聯社會的(de)實現。正(zheng)如過去(qu)數十年物各類聯網(wang)連接技術(shu)的(de)歷(li)(li)程(cheng)一樣，RedCap也(ye)只是移動通信技術(shu)漫(man)長發(fa)展歷(li)(li)程(cheng)中的(de)一個階段(duan)，只是我(wo)們(men)所處(chu)的(de)時代與這一階段(duan)正(zheng)好有(you)(you)交集，RedCap未來發(fa)展如何，我(wo)們(men)有(you)(you)幸是親歷(li)(li)者(zhe)。
