5G RedCap在未來10多年將經(jīng)歷什么樣的發(fā)展歷程？

作者：趙小飛物聯(lián)網(wǎng)智庫 原創(chuàng)

本周，工信部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)5G輕量化（RedCap）技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的通知（征求意見稿）》（以下簡稱“征求意見稿”），引起業(yè)界熱議。這是在去年6月5G R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后，主管部門專門針對5G物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重磅政策，雖然還處于征求意見階段，但也足以給產(chǎn)業(yè)界推動(dòng)RedCap發(fā)展充分的預(yù)期。作為精簡版并專門用于物聯(lián)網(wǎng)的場景的5G技術(shù)，RedCap從標(biāo)準(zhǔn)研究到最終占領(lǐng)市場還需要很長的路要走，從一個(gè)長期的視角來看，RedCap的發(fā)展會(huì)經(jīng)歷幾個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的前后都會(huì)讓產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)明顯的階段性特征。在筆者看來，我們也可以粗略地將RedCap分成三個(gè)不同的發(fā)展階段。

第一階段：5G原生應(yīng)用場景為主，對4G物聯(lián)網(wǎng)影響有限

該階段的時(shí)間段是從目前開始到2025年底為止，基本上是《征求意見稿》所涵蓋的時(shí)間段，最終的目標(biāo)也和《征求意見稿》的目標(biāo)一致。在筆者看來，這一階段最典型的特點(diǎn)是RedCap的應(yīng)用以5G原生應(yīng)用場景為主，對LTE Cat.4和Cat.1為代表的4G物聯(lián)網(wǎng)影響非常有限。

在已經(jīng)凍結(jié)的5G R17標(biāo)準(zhǔn)中，形成第一階段RedCap標(biāo)準(zhǔn)，其性能和場景直指LTE Cat.4，旨在通過5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，覆蓋Cat.4可覆蓋的場景，對其形成替代；在2024年將要凍結(jié)的R18標(biāo)準(zhǔn)中，會(huì)形成RedCap下一階段標(biāo)準(zhǔn)eRedCap，將對LTE Cat.1形成替代。目前，業(yè)界積極推進(jìn)R17標(biāo)準(zhǔn)的RedCap試商用和測試，商用落地在即。但若在初期就直接將替代Cat.4設(shè)為目標(biāo)，則在一開始會(huì)舉步維艱，因?yàn)槌跗赗edCap還無法建立起對Cat.4的優(yōu)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(jīng)過裁剪，減少很多器件的使用，能夠節(jié)省現(xiàn)有5G模組50%-60%的成本，但依然會(huì)在百元以上，甚至200元左右，相對于當(dāng)前主流的Cat.4模組僅50-80元的成本，會(huì)讓大部分客戶望而卻步。今年2月份，高通發(fā)布首款RedCap芯片X35，是一款支持RedCap和4G的雙模芯片，后續(xù)各家芯片廠商預(yù)計(jì)在初期也會(huì)有專門的RedCap和4G雙模方案，這也意味著模組成本不可能低于Cat.4單模。

基礎(chǔ)設(shè)施方面，5G目前的覆蓋能力相對4G也有一定的差距。截至今年7月底，國內(nèi)5G基站已突破300萬站，但4G基站的數(shù)量則是超過600萬站，對于那些將網(wǎng)絡(luò)覆蓋作為剛性需求的客戶和場景，直接復(fù)用4G現(xiàn)網(wǎng)的Cat.4顯然具有天然的優(yōu)勢。高通首款芯片X35采取RedCap和4G雙模，也是希望在場景支持方面具備向后兼容能力，在很大程度上也是考慮到5G當(dāng)前階段覆蓋的不足、借助4G為用戶提供網(wǎng)絡(luò)保障。

在成本、網(wǎng)絡(luò)覆蓋都不占優(yōu)勢的情況下，市場經(jīng)濟(jì)會(huì)“用腳投票”，RedCap在起步階段需要找到專門的場景來“破局”，那么5G原生應(yīng)用就是破局的重點(diǎn)，RedCap在這一階段重點(diǎn)是挖掘5G原生應(yīng)用，滿足5G原生應(yīng)用的需求。

所謂5G原生應(yīng)用，就是必須用5G才能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，4G相關(guān)技術(shù)無法滿足需求，這種情況下RedCap落地更容易落地。筆者曾在此前多篇文章中強(qiáng)調(diào)過RedCap應(yīng)用于5G原生應(yīng)用主要包括兩方面：

一是對5G原生能力剛需的場景。RedCap融合了很多5G新的能力，如網(wǎng)絡(luò)切片、定位、低時(shí)延、大容量甚至uRLLC等能力，現(xiàn)實(shí)中也有一些場景對這些能力有顯著需求，在這種情況下RedCap就具有了無可比擬的優(yōu)勢，這種5G原生能力優(yōu)勢就能轉(zhuǎn)化為商用的優(yōu)勢。

二是5G專網(wǎng)環(huán)境下的場景。在專網(wǎng)環(huán)境下，核心設(shè)備、資產(chǎn)均要通過5G網(wǎng)絡(luò)連接，因?yàn)榭蛻粜枰粋€(gè)安全隔離的專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，保證數(shù)據(jù)不出工廠、園區(qū)等限定場所，這個(gè)專網(wǎng)環(huán)境中4G設(shè)備無法接入。這種情況下，中高速率的設(shè)備可以通過RedCap接入。

不論是當(dāng)前的RedCap，還是未來的eRedCap，多個(gè)行業(yè)都有以上兩類場景的需求，例如園區(qū)中有專門的定位需求，電力、工業(yè)專網(wǎng)中有傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸需求，這些需求使得RedCap可以在工業(yè)、能源、物流、汽車等行業(yè)落地。

可以說，這一階段RedCap應(yīng)用推進(jìn)的策略是避免與4G物聯(lián)網(wǎng)短兵相接，而是更多探索4G物聯(lián)網(wǎng)不能滿足的領(lǐng)域。本階段政策引導(dǎo)也比較重要，《征求意見稿》提出了5個(gè)以上百萬連接的RedCap應(yīng)用領(lǐng)域的目標(biāo)，可以從5G原生應(yīng)用角度更多進(jìn)行引導(dǎo)和挖掘。

第二階段：加速應(yīng)用于中速場景，具備了對4G物聯(lián)網(wǎng)替代的潛力

該階段開始于2026年前后，結(jié)束于4G退網(wǎng)政策明朗的時(shí)間，或許在2030年或者更晚一些，《征求意見稿》提到的“連接數(shù)實(shí)現(xiàn)千萬級(jí)增長”是一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)，也是該階段的起點(diǎn)。這一階段中，RedCap和eRedCap快速應(yīng)用，在蜂窩物聯(lián)網(wǎng)中速領(lǐng)域占絕了一席之地，雖然連接規(guī)模低于Cat.4和Cat.1等4G系列物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，但已經(jīng)得到了下游用戶的廣泛認(rèn)可，具備了對4G物聯(lián)網(wǎng)替代的巨大潛力。

一方面，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力大幅增強(qiáng)，為RedCap應(yīng)用形成有效的基礎(chǔ)設(shè)施支撐。隨著整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不斷成熟，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋不斷增強(qiáng)，逐漸成為主流的移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以媲美4G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力。由于RedCap能力只需在5G現(xiàn)網(wǎng)軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)，預(yù)計(jì)RedCap在2026-2030年時(shí)間段中也伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋?；A(chǔ)設(shè)施的完善，解決了用戶的網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題后顧之憂。

另一方面，RedCap的成本會(huì)迎來快速下降趨勢，甚至接近4G物聯(lián)網(wǎng)成本。在第一階段實(shí)現(xiàn)千萬級(jí)別RedCap連接數(shù)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，RedCap商用化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成，各類前期商用問題得以解決，產(chǎn)業(yè)鏈上下游會(huì)加速產(chǎn)品、解決方案的出臺(tái)，市場競爭漸趨激烈，推動(dòng)各環(huán)節(jié)成本下降。以芯片為例，TSR在對各家芯片廠商調(diào)研基礎(chǔ)上，整理出各家廠商RedCap芯片的時(shí)間表，可以看出，到2026年之前，國內(nèi)主要的芯片廠商預(yù)計(jì)都推出了RedCap產(chǎn)品，形成多家廠商競爭的格局。同時(shí)，由于5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的完善，RedCap單芯片方案會(huì)成為主流，進(jìn)一步降低芯片復(fù)雜度。過去幾年NB-IoT、Cat.1的發(fā)展歷史可以充分表明，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)芯片的競爭會(huì)在短時(shí)間內(nèi)快速催生超低價(jià)格的到來，進(jìn)而使RedCap模組成本也進(jìn)入了對4G模組具備一定的價(jià)格競爭力階段。

表：各廠商RedCap芯片時(shí)間表（來源：TSR，物聯(lián)網(wǎng)智庫制表）

在基礎(chǔ)設(shè)施、成本、生態(tài)等因素的驅(qū)動(dòng)下，RedCap系列技術(shù)在市場上的競爭力不斷提升，應(yīng)用場景豐富程度和規(guī)模也快速擴(kuò)大，從原來的工業(yè)、物流、能源、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展到國民經(jīng)濟(jì)大部分行業(yè)，而且智能手表、智能家居等消費(fèi)級(jí)應(yīng)用預(yù)計(jì)也會(huì)有一定規(guī)模的增長。

當(dāng)然，這一階段4G基礎(chǔ)設(shè)施依然比較完善，4G物聯(lián)網(wǎng)連接是所有蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接中占比最高的，超十億連接的4G物聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模積累起來的優(yōu)勢很難短期超越。本階段中，雖然RedCap和eRedCap已經(jīng)開始了規(guī)?；膽?yīng)用，對LTE Cat.4和Cat.1開始形成明顯替代能力，但與這些4G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，RedCap仍然不能對其形成壓倒性的優(yōu)勢，只是讓5G RedCap和4G系列物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共同成為用戶競爭性可選方案。轉(zhuǎn)折點(diǎn)將發(fā)生在4G網(wǎng)絡(luò)退網(wǎng)預(yù)期明確的時(shí)點(diǎn)，也是RedCap發(fā)展的另一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。

第三階段：相對4G物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢明顯，加速替代并成為蜂窩連接主角

該階段的起始時(shí)間是主管部門、運(yùn)營商明確4G退網(wǎng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，不過預(yù)計(jì)這一起點(diǎn)不會(huì)早于2030年，持續(xù)伴隨著4G退網(wǎng)的全過程，并在5G生命周期進(jìn)入后期而終結(jié)。在這一階段，5G RedCap系列對于4G物聯(lián)網(wǎng)系列逐漸具備了壓倒性優(yōu)勢，除了發(fā)展新的場景外，對于4G物聯(lián)網(wǎng)的替代迅速，使其成為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的主角之一。

4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是移動(dòng)通信發(fā)展史上最成功的一張網(wǎng)，到目前為止還是占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。正如當(dāng)前正在加速退網(wǎng)的2G網(wǎng)絡(luò)一樣，4G網(wǎng)絡(luò)的退網(wǎng)也是一個(gè)非常漫長的過程，但是只要退網(wǎng)政策明確下來，市場的預(yù)期就非常明確，用戶就會(huì)更加堅(jiān)定選擇RedCap，4G物聯(lián)網(wǎng)“蓄水池”的入水口將被關(guān)閉，只剩存量市場，新增市場基本會(huì)被RedCap所占據(jù)。

屆時(shí)，我們就會(huì)看到RedCap將會(huì)復(fù)刻過去幾年LTE Cat.1發(fā)展的過程。眾所周知，Cat.1首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)于2009年，但Cat.1真正迎來高速發(fā)展還是始于2020年我國對于2G/3G退網(wǎng)政策的明確，此后，2G/3G物聯(lián)網(wǎng)基本沒有任何“抵抗力”，Cat.1爆發(fā)式增長，模組成本也迅速降至20元以內(nèi)，2G/3G物聯(lián)網(wǎng)原有場景直接被Cat.1快速替代，使Cat.1成長為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的主角。

這一階段中，由于4G退網(wǎng)政策的明晰，RedCap的產(chǎn)業(yè)生態(tài)進(jìn)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(lián)網(wǎng)終端的成本。同時(shí)，由于5G在這一階段已占據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的絕對主導(dǎo)地位，RedCap完全覆蓋了5G中速率物聯(lián)設(shè)備和部分低速率物聯(lián)設(shè)備，與NB-IoT、無源物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)態(tài)共同占據(jù)了5G物聯(lián)網(wǎng)的大部分場景，也是整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)連接的主力之一。

不過，這一時(shí)期預(yù)計(jì)6G的初步商用提升了議事日程，6G提出的超大規(guī)模連接的愿景，預(yù)計(jì)也將開始考慮對RedCap覆蓋場景的升級(jí)和包容，則RedCap又將面臨新的要求和挑戰(zhàn)。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的代際升級(jí)，給物聯(lián)網(wǎng)不斷帶來新的手段，推動(dòng)萬物智聯(lián)社會(huì)的實(shí)現(xiàn)。正如過去數(shù)十年物各類聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)的歷程一樣，RedCap也只是移動(dòng)通信技術(shù)漫長發(fā)展歷程中的一個(gè)階段，只是我們所處的時(shí)代與這一階段正好有交集，RedCap未來發(fā)展如何，我們有幸是親歷者。