物联网应用中蜂窝通信模组的作用

说起物联网应用，当属郑州电动车项目，300万的安装量、1.6亿的资金规模，这是全国首例将NB－IoT大规模实际应用的案例，为2018年郑州市十大民生工程之一，项目由郑州移动作为实施方、中移物联网有限公司供应“电车卫士”解决方案，通信模组采用其自研的OneMO M5310－A。

截止目前大部分安装工作已结束，从实际反馈情况来看，中移物联网有限公司基于M5310－A实现的“电车卫士”解决方案，运行稳定，网络覆盖广、功耗低、连接稳定、运营高效，充分展现了中移物联网公司模组安全可靠的性能。

下面我们就一起强势围观一下这个在电动车项目中起到关键作用的蜂窝通信模组。

什么是无线蜂窝通信模组？

图1 模组在产品中的位置

对无线蜂窝通信模组（以下简称模组）比较普遍的定义为，模组是将基带芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，并提供标准接口的功能模块，各类终端借助无线模组可以实现通信功能。

图2 模组在数据链路中的位置

因此蜂窝通信模组的作用是承载了端到端、端到后台服务器的数据交互，是用户数据传输的通道，是物联网终端的核心部件之一。

图3 模组在物联网产业链上的所处的位置

模组主要处在物联网产业链的网络层，同时与感知层存在交叉，模组的上游产业为基带芯片、射频芯片、定位芯片、电容、电阻等原材料生产行业，其中核心是芯片厂家，其技术含量较高，目前芯片供应商主要有华为海思、高通、联发科、锐迪科、中兴微电子等；模组的下游一般为物联网终端设备制造商或物联网系统集成服务商，一般而言，模组作为核心器件为下游产品提供数据传输功能。

通信模组VS通信芯片

模组具有技术门槛与客户门槛，兼具标准化和定制化特点，这就决定了上游芯片厂商涉足太深不经济，下游客户自行研发有难度的状态，相比于通信芯片，模组有以下特点：

· 模组需对多种芯片、器件进行再设计与集成，需考虑多种通信协议、网络制式、体积、干扰、功耗、特殊工艺等，例如工业级的耐高低温、抗震动、抗电磁干扰等要求；

· 模组具有定制化特点，需要满足不同客户、不同应用场景的特定需求，需要满足下游用户的多种多样通信需求的同时，还要做到让下游用户尽量简单容易的实现其定制化的需求；

· 下游用户已不满足于模组仅仅承担联网的功能，还需要融合感知、前端数据处理、中程度控制等复合功能，甚至还要集成安卓系统、WIFI、蓝牙、GNSS等功能于一体。

图4 模组的核心价值

由于上述原因，面对下游终端千变万化的各种需求，导致上游芯片厂家无法直接为下游终端厂商提供定制化服务，而下游终端出于技术能力和研发成本考虑也很难直接采用通信芯片，因此模组就成为了上游芯片和下游终端的关键结合点。

通信模组的类别

模组按照不同的标准可以划分成不同的类别，下面以中移物联网OneMO模组为例进行说明。

表1 以网络制式划分

表2 支持GPS／BEIDOU定位功能的方式划分

表3 是否支持内置eSIM卡划分

表4 按是否支持OpenCPU功能划分

通信模组厂商

目前模组的国际市场海外企业总体占优势，包括Telit（意大利）、Sierra Wireless（加拿大）、Gemalto（荷兰）、U－Blox（瑞士），国内市场主要由中移物联网、芯讯通、广和通、移远、高新兴等几大厂商控制。

中移物联网在国内的增长速度是最快的，目前在国内市场份额占比保持在前五名，其主要优势如下：

· 是三家运营商中唯一做模组的，具有网络、市场、技术、服务等多重优势；

· 依托移动体系，在国内是唯一一家具备在模组中内置eSIM卡能力的模组厂商，内置eSIM卡功能为用户进一步节约成本、减少产品体积的同时扩展了模组的应用场景；

· 是唯一一家具备同时提供云（OneNET）、管（传输网络）、端（模组）一体化服务的厂商，通过为用户提供“云－管－端”全套解决方案，增加用户应用范围，减少用户开发难度和周期，相比一般模组厂商用户粘度高。

通信模组未来市场

模组是物联网终端的核心之一，每一个物联网终端都需要至少一个通信模组，随着物联网的爆炸式发展，根据第三方数据和产业调研，保守预测2020年我国物联网连接数将达到35亿，这无疑将支撑模组出货迅速放量。