1、Cat.1bis产业发展白皮书智次方挚物产业研究院紫光展锐（上海）科技有限公司2022年11月_Cat.1bis 产业发展白皮书Copyright2022版权与免责声明Copyright2022版权与免责声明本白皮书主要基于公开资料编写，仅供读者参考，不构成任何投资或法律建议。本白皮书版权归北京英维塔科技有限公司（智次方）和紫光展锐（上海）科技有限公司（紫光展锐）共同所有，并受到法律保护。任何形式的转载、摘编或以其它方式利用本白皮书的任何内容，应注明“来源：智次方&紫光展锐”。违反上述声明者，智次方及紫光展锐将追究相关法律责任。_Cat.1bis 产业发展白皮书目 录目 录前 言.1第一章 C

2、at.1bis 概述.2第一节 Cat.1bis 技术简介.2一、Cat.1bis 定义.2二、Cat.1bis 技术特点.3第二节 Cat.1bis 技术标准演进.4第三节 Cat.1bis 发展历程.5第四节 Cat.1bis 发展背景.7一、政策背景.7二、产业环境.8第二章 Cat.1bis 的竞争优势.11一、Cat.1bis 的网络和成本优势.12二、Cat.1bis 的技术性能优势.12第三章 Cat.1bis 市场发展和应用趋势.14第一节 Cat.1bis 芯片市场发展现状及前景.14一、Cat.1bis 芯片及模组市场规模.14二、Cat.1bis 芯片市场结构.15三、C

3、at.1bis 芯片市场前景.16_Cat.1bis 产业发展白皮书第二节 Cat.1bis 应用发展现状及前景.16一、Cat.1bis 应用场景广泛.16二、Cat.1bis 国内应用市场潜力巨大.18三、Cat.1bis 出海势头发展良好.20第四章 Cat.1bis 主要应用场景案例.21第一节 智能穿戴.21一、市场前景.21二、解决方案.21三、Cat.1bis 智能穿戴应用的优势.21第二节 共享设备.22一、市场前景.22二、解决方案.22三、Cat.1bis 共享设备应用的优势.24第三节 公网对讲.24一、市场前景.24二、解决方案.24三、Cat.1bis 公网对讲应用的

4、优势.25第四节 车载定位.25一、市场前景.25_Cat.1bis 产业发展白皮书二、解决方案.26三、Cat.1bis 车载定位应用的优势.27第五节 安防监控.27一、市场前景.27二、解决方案.27三、Cat.1bis 安防监控应用的优势.28第六节 智能电表.28一、市场前景.28二、解决方案.29三、Cat.1bis 智能电表应用的优势.31第七节 光伏发电.31一、市场前景.31二、解决方案.31三、Cat.1bis 光伏发电应用的优势.32第八节 金融支付.32一、市场前景.32二、解决方案.33三、Cat.1bis 金融支付应用的优势.34_Cat.1bis 产业发展白皮书1

5、前 言前 言Cat.1bis 作为 Cat.1 的升级演进版本，采用单天线设计，适用于更广泛的应用场景。同时，Cat.1bis 对算法和部分技术性能作了进一步优化，有效降低了元器件的复杂度和成本；与 Cat.1 具有全兼容性，现有 4G 基站可同时支持 Cat.1bis和 Cat.1 终端。总的来看，Cat.1bis 具备明显的网络、成本和技术性能优势。当前，Cat.1bis 呈现出良好发展势头，其适用场景广泛，已在智能穿戴、共享设备、公网对讲、车载定位、安防监控、智能电表、光伏发电、金融支付等众多场景实现规模化落地应用。在此有力牵引下，Cat.1bis 的芯片及模组市场保持快速增长，相应成本

6、已降至较合理区间，为大规模承接原 2G/3G 市场，以及替代其它部分中低速应用市场做好了准备。为促进 Cat.1bis 产业进一步快速健康发展，智次方挚物产业研究院联合Cat.1bis 芯片领军企业紫光展锐特策划推出本白皮书，以期为更多有意加入Cat.1bis 生态的企业、机构和从业人员提供有益参考。_Cat.1bis 产业发展白皮书2第一章 Cat.1bis 概述第一章 Cat.1bis 概述第一节 Cat.1bis 技术简介一、Cat.1bis 定义第一节 Cat.1bis 技术简介一、Cat.1bis 定义（一）Cat.1（一）Cat.1CatX 全称为 LTE UE CategoryX

7、，是 3GPP 用来衡量用户终端设备无线性能的标准。UE Category 包含多项无线特性，其中最重要的是 UE 支持的速率。2009年 3 月，3GPP 在 Release8（简称 R8）中正式提出 LTE，并同步推出 LTE Cat.1（以下简称 Cat.1）、Cat.2、Cat.3、Cat.4、Cat.5 等 5 个终端类别，其中，Cat.1定义的上/下行峰值速率为 5/10Mbps。（二）Cat.1bis（二）Cat.1bis在 3GPP 标准中，Cat.1 采用双天线设计，无法满足众多类型终端，如可穿戴设备等提出的模组小型化要求。而采用单天线规格的终端能力等级仅限于Cat.0、Ca

8、t.M1（简称 eMTC）和 Cat.NB1（简称 NB-IoT），它们最高 1Mbps的传输速率难以满足大部分场景的体验需求。业界亟待制定新的，具备更高终端能力等级的单天线标准，Cat.1bis 应运而生。3GPP 在 2017 年 3 月发布的 Release 13（简称 R13）版本中定义了单天线设计的 Cat.1bis 标准。其中的 bis 来源于拉丁语“第二次”或“再一次”之意，放在 Cat.1 之后意指在传统 Cat.1 能力等级基础上的二次衍生。Cat.1bis 采用单_Cat.1bis 产业发展白皮书3天线设计，并对算法作了进一步简化，在降低复杂度的同时，能有效减少元器件成本；

9、并且，Cat.1bis 与 Cat.1 具有全兼容性，现有 4G 基站可同时支持 Cat.1bis和 Cat.1 终端。二、Cat.1bis 技术特点二、Cat.1bis 技术特点Cat.1bis 在 Cat.1 的基础上进行了部分技术性能优化，大幅降低了终端设计的复杂度，适用于更广泛的应用场景。（一）Cat.1bis 与 Cat.1 的一致性技术特点（一）Cat.1bis 与 Cat.1 的一致性技术特点Cat.1bis 的频段、通信协议、UE 能力要求，以及上下行理论峰值速率等均与 Cat.1 保持一致，能最大化利用现有 4G 网络的广泛覆盖优势。（二）Cat.1bis 较 Cat.1 的

10、差异化技术特点（二）Cat.1bis 较 Cat.1 的差异化技术特点一是，Cat.1bis 终端为单天线设计，相比 Cat.1 终端体积更小，适用场景更广。二是，Cat.1bis 终端能力上报规则在 Cat.1 的基础上进行了扩展，引入了oneBis 指示，能让网络正确识别其为 Cat.1bis 终端。_Cat.1bis 产业发展白皮书4表 1：Cat.1bis 与 Cat.1 的异同表 1：Cat.1bis 与 Cat.1 的异同类别类别Cat.1Cat.1Cat.1bisCat.1bis差异解析差异解析3GPP 版本R8R13接收天线2Rx（双天线）1Rx（单天线）单天线可用在体积更小的

11、设备上，应用场景更为广泛峰值速率5Mbps/10Mbps基本一致链路预算MCL=140.7dB基本一致终端成本相比传统 LTE Cat4，成本降低约 28%终端成本降低，更具竞争力来源：公开资料，挚物产业研究院整理第二节 Cat.1bis 技术标准演进第二节 Cat.1bis 技术标准演进2009 年，3GPP R8 定义 Cat.1 采用双天线设计，具备低功耗、中等速率等特点，主要应用于智能穿戴类产品。但智能穿戴设备对体积的敏感度极高，双天线设计使得其体积过大，市场接受度不高，产品推出初期并未形成规模化放量。2016 年 6 月至 2017 年 3 月，为实现芯片单天线和终端小体积，3GPP

12、RAN#73#75 标准全会就此终端能力新等级作讨论与定义，最终在 2017 年 3 月9 日，对 3GPP Release 13 LTE Cat.1bis 核心部分进行正式冻结。通过将初代LTE Cat.1 作为技术锚点，结合后续配套的标准性能和一致性认证，实现以极低的标准修订成本，定义出符合中速人联/物联应用场景，且具备完善的后向兼容能力的终端能力等级 Cat.1bis。2019 年 8 月，中国通信标准化协会 TC5 WG9 第 100 次会议正式通过决议，_Cat.1bis 产业发展白皮书5将 Cat.1bis 写入通信行业标准 LTE 数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求（第四阶段）。

13、2020 年 10 月，中国通信标准化协会 TC5 WG9 第 109 次会议讨论通过 LTECat.1bis 数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法 立项申请。本次申请由中国移动、中国信息通信研究院、中国联通、中国电信等共同牵头，紫光展锐等十数家芯管端代表企业共同联署，反映出业界对 Cat.1bis 技术方向的高度一致认可，以及加快形成配套测试规范行标的迫切期望。图 1：Cat.1 到 Cat.1bis 的标准演进过程图 1：Cat.1 到 Cat.1bis 的标准演进过程来源：公开资料，挚物产业研究院整理第三节 Cat.1bis 发展历程第三节 Cat.1bis 发展历程2017 年，在 3G

14、PP 讨论和定义 Cat.1bis 标准的同时，以紫光展锐等为代表的国内芯片厂商同步跟进，把 Cat.1bis 芯片的开发计划列上日程。_Cat.1bis 产业发展白皮书62018 年，展锐 Cat.1bis 芯片样片开始针对战略客户进行推广。2019 年 4 月，全球认证论坛 GCF CAG#58 次会议，紫光展锐联合罗德与施瓦茨成功激活 Cat.1bis GCF WI-299，开启 Cat.1bis GCF 认证及一致性测试生态建设。2019 年 11 月，紫光展锐在第 7 届中国移动全球合作伙伴大会发布全球首颗Cat.1bis 芯片 8910DM，加快推进 Cat.1bis 技术创新和市

15、场应用进程。2019 年 12 月，中国移动研究院组织的 Cat.1/1bis 现网兼容性测试验证中，8910DM 率先通过全部六家主流基站厂商的现网测试项。2020 年 4 月，广和通基于 8910DM 芯片的模组产品 L610，率先全部通过CCC、SRRC、NAL和中国电信运营商的认证，成为国内首家量产出货Cat.1bis模组产品的企业。2020 年 6 月，中国联通发布搭载 8910DM 芯片的业内第一款支持 Cat.1bis，且与主流 Cat.4 模块软硬件兼容的雁飞 Cat.1 模组。2020 年 7 月，哈啰出行联合中国联通、紫光展锐、广和通三家企业共同宣布，哈啰出行率先在其共享两

16、轮出行服务中应用 Cat.1bis 技术，搭载Cat.1bis 模组的 1500 辆哈啰助力车正式投入使用。这是共享两轮出行领域第一次应用 Cat.1bis 技术，标志着共享两轮出行将大规模迈入 4G 时代。2020 年 11 月，中国联通宣布搭载 8910DM 芯片的雁飞 Cat.1 模组完成全球首个 LTE Cat.1bis PSM 特性现网规模测试，标志着 Cat.1bis PSM 特性端到端可商用能力正式获得运营商现网权威论证。2020 年 11 月，中国移动研究院在第 8 届中国移动全球合作伙伴大会正式发布中低速物联网业务迁移技术能力报告（2020 年），明确提出中国移_Cat.1b

17、is 产业发展白皮书7动将采用 Cat.1bis 技术承接中速率、语音类和高速移动类物联网业务。2020 年 12 月，紫光展锐与泰尔终端实验室、广和通共同宣布，广和通L610-EU 模组正式获得全球首个 Cat.1bis 模组 GCF 认证，标志着搭载8910DM 芯片的 Cat.1bis 模组正式具备海外供货资质。2021 年 2 月，移芯通信在 MWC 上海展上宣布，自主研发的 Cat.1bis 芯片已流片，Cat.1bis 芯片市场正吸引更多企业进入。2021 年 3 月，紫光展锐面向海外头部运营商，全面启动 Cat.1bis 芯片与模组测试认证合作。图 2：Cat.1bis 发展历程

18、图 2：Cat.1bis 发展历程3GPP Cat.1bis 标准开始讨论，国内芯片厂商同步跟进国内 Cat.1bis 芯片厂商开始联合模组厂家合作开发Cat.1bis 进入测试阶段，形成行业规范标准文件Cat.1bis 芯片模组产品进入规模化应用阶段2017 年年2018 年年2019 年年2020 年年来源：公开资料，挚物产业研究院整理第四节 Cat.1bis 发展背景一、政策背景第四节 Cat.1bis 发展背景一、政策背景2020 年 5 月，工信部发布的关于深入推进移动物联网全面发展的通知明确提出，推动 2G/3G 物联网业务迁移转网，建立 NB-IoT、4G 和 5G 协同发展_C

19、at.1bis 产业发展白皮书8的移动物联网综合生态体系。在深化 4G 网络覆盖、加快 5G 网络建设的基础上，以 NB-IoT 满足大部分低速率场景需求；以 4G 承载中速率、语音类、高速移动类业务，满足中等速率物联需求；以 5G 技术满足更高速率、低时延联网需求；引导新增物联网终端不再使用 2G/3G 网络，推动存量 2G/3G 物联网业务向NB-IoT/4G/5G 网络迁移。在明确的减频退网政策引导下，为实现新旧动能转换、集约利用优质资源和降低运维成本，国内三大运营商近年加快了 2G/3G 退网的步伐。但退网不能退服务，NB-IoT 和 Cat.1/1bis 等是较为成熟和合适的替代技术

20、，能较好地满足低功耗、大连接的物联网应用场景需求。2G/3G 退网为 Cat.1/1bis 的快速发展提供了巨大的市场替代空间。二、产业环境二、产业环境（一）产业链快速壮大（一）产业链快速壮大随着 2G/3G 物联网业务加快迁移转网，国内物联网芯片和模组厂商开始大量转为研发和推出 Cat.1/1bis 相关产品。其中，紫光展锐推出了 Cat.1bis 芯片8910DM，翱捷科技推出了 Cat.1 芯片 ASR1601/3601 等。这些产品较好地满足了物联网中低速应用场景的市场需求。国内主流模组厂商移远通信、中移物联网、广和通、美格智能、高新兴、日海智能、骐俊物联、芯讯通等纷纷基于国产芯片平台

21、，累计推出超 20 款模组产品。_Cat.1bis 产业发展白皮书9表 2：国内 Cat.1/1bis 产业链简表表 2：国内 Cat.1/1bis 产业链简表终端类别终端类别芯片厂家芯片厂家模组厂商模组厂商3GPPR133GPP R8Cat.1bisCat.1紫光展锐：8910DM广和通、有方、中移物联、移远、美格智能、有人物联网、合宙翱捷科技：ASR3601移远、移柯、高新兴、域格、信位通讯、锐骐科技、芯讯通来源：公开资料，挚物产业研究院整理表 3：搭载 8910DM 的主流 Cat.1bis 模组表 3：搭载 8910DM 的主流 Cat.1bis 模组模组企业模组企业模组（系列）产品模

22、组（系列）产品移远通信EC200U 模组广和通L610 系列模组美格智能SLM320 模组有方科技N58 模组中移物联网ML302 模组联通物联雁飞 CAT1 模组琪俊物联ML110 模组夏新AL36 模组博实结科技BC76 系列飞图同辉FLY380S 模组合宙Air724UG 系列模组宽翼通信BM215 模组有人物联网WH-GM5 模组龙尚科技M5700 系列模组来源：公开资料，挚物产业研究院整理_Cat.1bis 产业发展白皮书10随着更多芯片和模组厂商进行 Cat.1bis 相关产品的研发设计与应用推广，Cat.1bis 在中低速物联网市场的技术性能优势将持续得到挖掘和释放，Cat.1b

23、is芯片和模组的性价比及出货规模有望持续走高。（二）网络配套成熟（二）网络配套成熟中国已建成全球规模最大的 4G 网络，截至 2021 年底，全国 4G 基站规模达 590 万站，4G 网络的覆盖广度和深度均居全球领先地位。Cat.1/1bis 可以充分利用现有 4G 网络，无需再增加建网投入，将节省大量成本。图 3：2015-2021 年中国 4G 基站规模及同比增速（单位：万站，%）图 3：2015-2021 年中国 4G 基站规模及同比增速（单位：万站，%）来源：工信部，挚物产业研究院整理_Cat.1bis 产业发展白皮书11第二章 Cat.1bis 的竞争优势第二章 Cat.1bis

24、的竞争优势Cat.1bis 的传输速率属于中低速档，业务场景上与 2G/3G、eMTC 和 NB-IoT等有部分重合，能在一定程度上满足高速移动、时延敏感场景的通信要求。同时，其支持语音交互，具备低成本、低功耗等优势。根据艾瑞咨询估算，预计至 2025 年，我国物联网的连接数有望高达 198.8亿个。业界预计，中低速物联网应用的占比将约为 90%。未来，近两百亿的物联网连接中，对网络的能力要求将是差异化的：约 10%的节点需要大带宽、高速率的通信技术，如高速率 4G（LTE Cat.4 以上）、5G 等提供支撑；约 30%的节点需要中等传输速率的技术，如 3G、Cat.1/1bis 与 eMT

25、C 等进行配套；约 60%的节点仅需低速率连接技术，如 2G、NB-IoT、LoRa 等即足以满足相关需求。Cat.1bis 有望成为 30%的中速场景中的主要承载技术，同时，对 60%的低速场景也具备较大的替代优势。表 4：2G、NB-IoT、Cat.1bis 及 LoRa 技术对比表 4：2G、NB-IoT、Cat.1bis 及 LoRa 技术对比2G2GNB-IoTNB-IoTCat.1bisCat.1bisLoRaLoRa覆盖增强覆盖增强144dB164dB144dB（+15 dB）155dB功耗功耗关机态：60uA待机态：2mA休眠态5uA待机态1mA休眠态20uA待机态：2-4mA

26、休眠态：1.8uA待机态：10mA速率速率上下行 85.6kbps（少部分可达 171kbps）R13：上下行 62/21kbpsR14：上下行150/100kbpsFDD:5Mbps/10MbpsTDD:1Mbps/7.3Mbps0.2kbps/50kbps频谱频谱授权频段授权频段授权频段未授权频段语音语音支持不支持支持不支持时延时延非深度覆盖场景时延性能相当，深度覆盖时NB-IoT 差于 2G（时延换覆盖）典型值1sNA来源：公开资料，挚物产业研究院整理_Cat.1bis 产业发展白皮书12一、Cat.1bis 的网络和成本优势一、Cat.1bis 的网络和成本优势Cat.1bis 与 N

27、B-IoT、2G/3G、eMTC、Cat.4 和 LoRa 等相比，具有网络覆盖和成本支出优势。Cat.1bis 可由现有 4G 网络承载，运营商无需额外升级基站的硬件配置，只需对基站参数进行调整，即可实现Cat.1bis 终端接入。而NB-IoT、2G/3G、eMTC、Cat.4 和 LoRa 等面临着较大发展限制：NB-IoT 的网络覆盖远不如 4G，需要投入较大资源进行基站新设或改造；2G/3G 进入减频退网阶段；4G 网络支持 eMTC 需支付额外费用进行升级，且 eMTC 在国内的产业生态并不理想；Cat.4 与 Cat.1bis 网络兼容，二者具有相同的基础网络优势，但 Cat.4

28、 在功耗、集成度、价格等方面难以满足部分场景的需求；LoRa 作为非授权频段技术，可用以点位组网，但不能进行大面积建网，从而限制了其更广泛应用。通信方面，NB-IoT 受限于数据传输速度和物体移动速度、时延需求，通常适用于小码流、静止状态的场景，如三表（水表、电表、燃气表）。Cat.1bis可以传输更大码流，且具有更好的对移动性与语音的支持能力。二、Cat.1bis 的技术性能优势二、Cat.1bis 的技术性能优势Cat.1bis 的技术性能优势表现在多个方面：一是 Cat.1bis 相较 NB-IoT、2G/3G 等可以传输更大码流，且具有更好的移动性与语音支持能力，能有效降低公网对讲时延

29、，提升通话音质。二是 Cat.1bis 芯片支持扩展 eDRX 和 PSM，具备 uA 级低功耗优势。三是在降低功耗的前提下，Cat.1bis 可实现 15dB 的覆盖增强。_Cat.1bis 产业发展白皮书13四是 Cat.1bis 同时支持 A2DP 和 HFP 等蓝牙媒体协议，并加入了 BT 特性，可以实现近程和远程随时切换，方便设备维护和升级。五是 Cat.1bis 芯片的安全保障得到增强。六是具备 FOTA 差分升级和整包升级功能，方便客户进行版本管理。_Cat.1bis 产业发展白皮书14第三章 Cat.1bis 市场发展和应用趋势第三章 Cat.1bis 市场发展和应用趋势第一节

30、 Cat.1bis 芯片市场发展现状及前景一、Cat.1bis 芯片及模组市场规模第一节 Cat.1bis 芯片市场发展现状及前景一、Cat.1bis 芯片及模组市场规模2020 年，全球 Cat.1/1bis 芯片市场规模约为 4.7 亿美元，预计到 2024 年，市场规模有望达 6.7 亿美元，2020-2024 年的年均复合增速为 9.3%。基于 Cat.1/1bis 芯片的模组具备优异性能，其未来增长前景同样乐观。在市场规模方面，2020 年，全球中低速蜂窝模组的价值空间约为 27 亿美元，其中Cat.1/1bis 模组占据了 25.9%的份额。预计到 2025 年，全球中低速蜂窝模组

31、的价值空间将增至 55 亿美元，其中 Cat.1/1bis 模组将占据 27.3%的份额，相应的市场价值规模将从 7 亿美元增至 15 亿美元，实现份额、规模双提升。在出货量方面，2022 年，全球 Cat.1bis 模组将迎来爆发式增长，其出货量或接近 1 亿片，市场份额超过 Cat.1 模组，在各蜂窝制式中位居第二。至 2027年，全球 Cat.1bis 模组的出货量有望超过 3 亿片，达到历史最高点。此后年份，Cat.1bis 模组仍将保持较高出货规模，在各蜂窝制式中位居第三，并对第四名Cat.1 模组保持较大领先优势。_Cat.1bis 产业发展白皮书15图 4：全球市场各制式蜂窝模组

32、出货量变化趋势图 4：全球市场各制式蜂窝模组出货量变化趋势来源：Counterpoint二、Cat.1bis 芯片市场结构二、Cat.1bis 芯片市场结构近年来，紫光展锐等多家国产芯片厂商陆续推出 Cat.1bis 芯片，吸引一众模组厂商跟进，有效促进了产业应用成熟。同时，叠加 2G/3G 加速减频退网，Cat.1bis 开始进入快速发展期，移芯通信、智联安等厂商也相继开始发力Cat.1bis 芯片市场。截至 2021 年底，紫光展锐在 Cat.1bis 芯片市场占据 7 成以上份额。_Cat.1bis 产业发展白皮书16三、Cat.1bis 芯片市场前景三、Cat.1bis 芯片市场前景C

33、at.1bis 适用于中低速场景，同时能在一定程度上满足高速移动、时延敏感场景的通信要求。并且，其支持语音交互，具备低成本、低功耗等优势。目前，Cat.1bis 模组的成本已降至较合理区间，为 Cat.1bis 大规模承接原 2G/3G 市场，以及替代其它部分中低速应用市场做好了准备。2020 年 9 月，紫光展锐宣布独家中标中国联通 Cat.1 芯片集采项目，采购规模达 500 万套，是目前运营商 Cat.1 芯片招标中规模最大的项目之一，将推动Cat.1 产业快速规模化发展。目前，中国移动、中国联通、广和通，有方科技、美格智能、合宙、龙尚、有人物联网等多家模组厂商进一步推出了搭载 8910

34、DM芯片的 Cat.1bis 模组，并已在多个领域和场景落地应用。Cat.1bis 凭借良好的性能优势，正逐步成为芯片和模组厂商青睐的方向，有望在未来持续提升产业价值规模和连接份额。第二节 Cat.1bis 应用发展现状及前景一、Cat.1bis 应用场景广泛第二节 Cat.1bis 应用发展现状及前景一、Cat.1bis 应用场景广泛目前，Cat.1bis 在国内的主要应用场景有共享充电宝、共享电动单车、POS机、云喇叭等；同时，在智能穿戴设备（如儿童手表、智能手环等）、安防监控、电力抄表、户外广告等场景中也表现出了巨大应用潜力。未来，其芯片/模组在相应领域的出货规模有望达到甚至超过千万数量

35、级。_Cat.1bis 产业发展白皮书17表 5：Cat.1bis 在多个行业中的适用匹配度表 5：Cat.1bis 在多个行业中的适用匹配度行业行业典型业务典型业务覆盖需求覆盖需求移动性移动性功耗要求功耗要求匹配程度匹配程度2025 年 Cat.1bis 芯片/模组潜在出货空间2025 年 Cat.1bis 芯片/模组潜在出货空间2G/3G2G/3GNB-IoTNB-IoTCat.1bisCat.1bis表计水、燃、热室内深度覆盖无高，10 年中高中亿级能源电力全国覆盖无高，5-10 年高中高亿级智能穿戴手表、手环广域/室内覆盖10km/h高，2 年中低高亿级智能消防烟感室内深度覆盖无高，5

36、 年低高中千万级金融行业POS 机广域/室内覆盖无低，可充电中低高千万级共享行业共享单车全国覆盖10km/h高，2 年中高高千万级交通物流物流追踪全国覆盖120km/h中，6 个月高高高千万级智慧城市智能路灯室外覆盖无无中高高千万级智能停车室内外覆盖无高，5 年低高高千万级智能门锁室内深度覆盖无高，3 年低高高千万级来源：挚物产业研究院、公开资料以全球首款 Cat.1bis 芯片 8910DM 为例，其采用 28nm 成熟工艺，支持Cat.1bis 和 GSM 双模，上行速率 5Mbps，下行速率 10Mbps。拥有高集成度，同时集成了蓝牙通讯和 Wi-Fi 室内定位，支持 VoLTE，可实现

37、更稳定的连接。同时，通过系统优化，8910DM 可实现大幅降低功耗，能以更广覆盖、更快速率、更低时延满足更多应用场景的需求。_Cat.1bis 产业发展白皮书18图 5：8910DM Cat.1bis 芯片应用场景图 5：8910DM Cat.1bis 芯片应用场景来源：公开资料，挚物产业研究院整理二、Cat.1bis 国内应用市场潜力巨大二、Cat.1bis 国内应用市场潜力巨大国内中低速场景的市场空间巨大，其连接数将占到移动物联网整体连接份额的 90%左右。Cat.1/1bis 支持中速视频和语音交互，具备小体积、易部署、广覆盖等优点，在中速应用场景具有绝对优势。而且，随着其成本不断下降，

38、性能持续优化，Cat.1/1bis 开始进入部分低速场景。Cat.1bis 在国内市场经过 2017-2019 三年的技术探索和应用场景锚定，从2020 年开始取得较大突破。以中国联通雁飞 Cat.1bis 系列模组产品为例，截至目前，其销售量已超 200 万片，在 4G 降本、2G/3G 迁转、与 NB-IoT 互补等方面均发挥了重要作用。_Cat.1bis 产业发展白皮书19未来，国内 Cat.1bis 模组的出货规模有望持续提升，其潜在市场空间主要包括：1）逐步替代 2G/3G 减频退网后空出的市场空间；2）从 Cat.4 迁移至 Cat.1 的 4G 中低速市场空间；3）在自身技术性能

39、优势支持下拓展出的新市场空间。（一）Cat.1bis 将成为 2G/3G 减频退网后的最佳替代方案（一）Cat.1bis 将成为 2G/3G 减频退网后的最佳替代方案2G/3G 物联网主要应用于中低速领域，如水/气/电表计、共享充电宝、公网对讲、POS 机、云喇叭及支付盒子等。随着 2G/3G 减频退网，Cat.1bis 的技术性能及价格优势将使其成为原 2G/3G 网络的最佳替代方案，有望获得原 2G/3G物联网连接约 60-90%的份额。（二）Cat.1bis 相对 Cat.4 具备低成本和低功耗优势（二）Cat.1bis 相对 Cat.4 具备低成本和低功耗优势如共享充电宝、公网对讲、低

40、功耗视频摄像机等小流量、成本敏感及低功耗场景，Cat.4 的硬件配置成本和功耗高，存在大量应用痛点，Cat.1bis 有望更好地满足相关场景的市场需求。相比 Cat.4，Cat.1bis 芯片的成本和功耗更低；系统优化后的 Cat.1bis 模组集成度更高，硬件架构更简单；相应的物联网终端设备成本及功耗也将显著降低。_Cat.1bis 产业发展白皮书20（三）Cat.1bis 凭借技术性能优势抢占低速市场（三）Cat.1bis 凭借技术性能优势抢占低速市场随着Cat.1bis持续发展优化，其芯片价格有望逐步降至NB-IoT芯片的水平。同时，Cat.1bis 依托现有 4G 网络基础，部署成本低

41、，带宽足够支持语音交互和中速视频。在广域覆盖范围内，Cat.1bis 的应用场景更为丰富，能够提供更好的体验，将对 NB-IoT 等低速市场形成部分替代。三、Cat.1bis 出海势头发展良好三、Cat.1bis 出海势头发展良好在政府和国内一众芯片模组厂商的大力推动下，Cat.1bis 的国产产业链快速发展壮大。其中，紫光展锐等企业成为全球 Cat.1bis 芯片技术的领军者。由于中国 Cat.1bis 的产业实力全球领先，多家龙头企业正凭借先发优势和技术积累，加快拓展海外市场。以紫光展锐为例，其联合上下游合作伙伴与海外运营商建立了深度合作关系，并发布了符合欧洲等多个海外地区运营商需求特性的

42、 Cat.1bis芯片。2020 年 12 月，广和通推出搭载 8910DM 芯片的 L610-EU 模组，并获得全球首个 Cat.1bis 模组 GCF 认证。目前，8910DM 芯片已完成对 63 个国家的场测和发货。中国的 Cat.1bis 芯片产品已在海外市场获得充分认可。_Cat.1bis 产业发展白皮书21第四章 Cat.1bis 主要应用场景案例第四章 Cat.1bis 主要应用场景案例第一节 智能穿戴一、市场前景第一节 智能穿戴一、市场前景综合 IDC、中商产业研究院、华经产业研究院等机构数据，2021 年，中国可穿戴设备出货量为 1.4 亿台，市场规模达 964.2 亿元。其

43、中，出货量同比增长30.8%，市场规模同比增长 24.9%。2017-2021 年间，中国可穿戴设备出货量和市场规模的年均复合增速分别高达 25.2%和 34.6%。预计到 2025 年，中国智能可穿戴设备市场规模将增至1573.1亿元，2021-2025年的年均复合增速为13%。未来数年，智能可穿戴设备市场仍将保持高速增长态势，并带动 Cat.1bis 快速增长。二、解决方案二、解决方案Cat.1bis 提出的最初目的，即为满足可穿戴设备等提出的模组小型化、低功耗和中速率传输要求。以智能手表为例，通过采用 Cat.1bis 芯片，将有效实现产品体积、功耗和性能的平衡，大幅提升用户体验。三、C

44、at.1bis 智能穿戴应用的优势三、Cat.1bis 智能穿戴应用的优势早期智能穿戴设备采用 Cat.1 双天线设计，导致其体积过大，市场接受度不高，产品面世初期并未形成规模化放量。相较 Cat.1，Cat.1bis 采用单天线设计，_Cat.1bis 产业发展白皮书22支持语音交互，具备低功耗、中等速率等优点，既能满足小微型体积设备对芯片的要求，又能提供较佳的中速人联/物联服务体验，极为适用于智能穿戴类产品。第二节 共享设备一、市场前景第二节 共享设备一、市场前景据国家信息中心数据，2021 年我国共享经济市场交易规模约为36881 亿元，同比增长约 9.2%，增幅较上年明显提升。其中，以

45、共享新零售、共享出行、共享充电宝、共享按摩椅等为热点的生活服务共享经济市场规模达 17118 亿元，居于共享经济各细分领域首位。展望“十四五”，在 5G、AI、区块链、元宇宙等技术的创新应用引领下，共享经济在生活服务领域的渗透场景将更加丰富。共享经济的发展将带动通信芯片、模组、传感器等大量出货，为 Cat.1bis 发展创造良好条件。二、解决方案二、解决方案（一）共享充电宝（一）共享充电宝通过搭载 Cat.1/1bis，后台对共享充电宝实现高效数据传输、精准定位和准确计费，满足用户即时手机充电的需求，助力入驻场域提升服务体验。_Cat.1bis 产业发展白皮书23（二）共享 KTV（二）共享

46、KTV基于 Cat.1/1bis 的共享 KTV 可以满足人机互动网络传输的要求，使顾客在演唱歌曲的同时，能在线录音并传输至手机。同时，还能通过移动支付，在无人收银的情况下完成交易，实现设备低成本运营。（三）共享雨伞（三）共享雨伞基于 Cat.1/1bis 的共享雨伞将替代传统 2G 共享雨伞成为主流。结合Cat.1/1bis、RFID、霍尔线圈、蓝牙等技术，实现共享雨伞的自动感应、识别和管理，使消费者便捷完成借还。（四）共享家电（四）共享家电基于 Cat.1bis，将保障共享家电随时随地实现稳定连接、高效交互和可靠控制；同时，通过 Cat.1bis+标准蓝牙鉴权等方式，还能为应用的指令控制、

47、数据交互等提供安全保障。（五）自动售货机（五）自动售货机借助 Cat.1/1bis 连接技术，实现消费者不进入商店、不接触收银员的情况下，通过简单按键操作和移动支付即能快速获取商品。此外，基于 Cat.1/1bis的自动售货机还能开展广告运营、大数据管理等。_Cat.1bis 产业发展白皮书24三、Cat.1bis 共享设备应用的优势三、Cat.1bis 共享设备应用的优势以哈啰共享单车出行为例，哈啰出行联合紫光展锐、广和通宣布率先在共享两轮出行服务中应用 LTE Cat1/1bis 无线通信解决方案，充分释放 Cat.1/1bis在移动场景下高速率、稳定可靠、低时延、低功耗等优势，助力哈啰出

48、行为用户提供更多优质服务：搭载广和通 Cat.1/1bis L610 模组的哈啰单车，平均开关锁时长较搭载 NB-IoT 或 2G 模组的时长缩短 30%以上，用户能直观感受到开关锁体验的明显提升；同时，哈啰出行还能给用户带来基于 LBS 的动态天气提醒、升级版智能语音互动和商圈广告推送等服务。第三节 公网对讲一、市场前景第三节 公网对讲一、市场前景公网对讲是依托电信运营商的通讯网络和第三方对讲系统，搭建起来的对讲解决方案。公网对讲属于基础集群通信产品，用户规模在千万级以上，其主要应用场景包括执法、调度、商业服务和园区管理等。目前，公网对讲开始越来越多地嵌入到企业/机构的业务流程中，行业定制化

49、解决方案与客户 IT 系统深度集成的案例正不断涌现。二、解决方案二、解决方案公网对讲解决方案包括对讲终端、USIM 卡和公网对讲平台等。以联通公网数字对讲平台为例，其平台侧采用安卓系统，面向对讲终端厂家提供一站式SDK，_Cat.1bis 产业发展白皮书25终端与平台适配仅需 1 天；面向基础语音对讲需求主打 Cat.1/1bis RTOS 系统，提供轻量级 SDK 植入芯片，并提供标准 API 接口。三、Cat.1bis 公网对讲应用的优势三、Cat.1bis 公网对讲应用的优势Cat.1bis 公网对讲除了具备一般公网对讲所具有的语音上传、群呼、单呼、定位、视频上传等功能，以及需要满足未来

50、系统扩容和升级等冗余要求外，还具有语音高质传输、芯片算力开放、芯片内置能力丰富等优点。以飞图同辉公司联合联通物联网发布的，基于 Cat.1bis 芯片 8910DM 的雁飞公网数字对讲 PCBA套件产品为例，该套件产品适配联通的 LTE FDD 网络，能有效保障语音高质量传输；产品基于 Cat.1/1bis 芯片的 OpenCPU 架构，可面向对讲应用充分开放芯片算力；主芯片内置音视频编解码、蓝牙连接等能力，有效降低了对讲机的硬件设备成本。第四节 车载定位一、市场前景第四节 车载定位一、市场前景车载定位器广泛应用于汽车金融风控、资产追踪、网约车监管、物流车及电动车管理等多种场景。2020 年，

51、全国汽车保有量 2.81 亿辆，另有 2.8 亿辆电动自行车和摩托车，车载定位器的年出货量接近 6000 万台，其中采用 2G 连接的占比约 80-90%，Cat.1bis 在该细分领域的替代市场空间巨大。_Cat.1bis 产业发展白皮书26二、解决方案二、解决方案（一）汽车金融风控解决方案（一）汽车金融风控解决方案针对汽车金融/融资租赁车辆，可在标的物上安装搭配 Cat.1bis 连接技术的GPS/北斗定位器，用于车辆定位和监控。（二）电动自行车资产管理解决方案（二）电动自行车资产管理解决方案通过在电动自行车加装搭配 Cat.1bis 连接技术的定位器，准确采集车辆的经纬度和对应时间等信息

52、，并上传至平台，实现对电动自行车的实时跟踪管理。（三）公务车管理解决方案（三）公务车管理解决方案全国公务车规模约 522 万辆，目前，公务车管理中仍存在公车私用、信息不透明、用车成本高、管理效率低等问题。通过安装搭配 Cat.1bis 连接技术的定位器以及其它智能车载设备，并结合公务车管理平台，可以记录和显示公务车的用车信息、车辆位置、运行轨迹，有效解决相关痛点。（四）其他场景解决方案（四）其他场景解决方案车载定位器成本低、安装便捷，除上述场景外，还被广泛应用于公交车、出租车、工程车、警用车、两客一危、物流车、冷链车等多类车型的定位、轨迹跟踪和安全监管。_Cat.1bis 产业发展白皮书27三

53、、Cat.1bis 车载定位应用的优势三、Cat.1bis 车载定位应用的优势Cat.1bis 能最大化利用现有 4G 网络的广泛覆盖优势，与车载定位器目前的主流连接方式 2G 相比，前者的网络覆盖面积更广、传输速度更快、时延更低，可以获得更为良好的体验。而且，Cat.1bis 的芯片模组成本正逐步降低，将为加速车载定位器的“2 转 4”进程提供更为有利的环境。第五节 安防监控一、市场前景第五节 安防监控一、市场前景随着安全发展的重要性日益凸显，国内安防市场需求规模巨大。据中研网数据，2021 年全国安防行业市场规模达到 9452 亿元，2016-2021 年的年均复合增速近 12%。尤其自新

54、冠疫情爆发以来，基于人形/人脸识别的非接触测温、基于摄像头的人员轨迹追踪、基于运动侦测的家居隔离监控、基于视觉的防疫机器人协作等安防监控解决方案创新层出不穷，贡献显著，大大加快了安防监控行业的发展。预计 2022 年我国安防行业市场规模将达 10134 亿元，未来数年行业将保持较高景气度。二、解决方案二、解决方案通过在网络摄像机搭载 Cat.1bis 模组，将画面实时流畅传输至后台，及时发现异常和处理问题。_Cat.1bis 产业发展白皮书28三、Cat.1bis 安防监控应用的优势三、Cat.1bis 安防监控应用的优势Cat.1bis 具备传输速率优势。网络摄像机从 2018 年开始，逐步

55、采用高压缩比的 H.265（HEVC）视频压缩编码格式，传输占用的带宽较低。目前，网络摄像机主要分为消费级和行业级；消费级摄像机若使用标清分辨率，码流在512kbps 以下，若使用高清/超清分辨率，码流在 1.5Mbps 以下；行业级摄像机若使用超清分辨率，码流在 3Mbps 以下，目前 Cat.1bis 的传输速率完全可以满足网络摄像机的使用要求。Cat.1bis 具备价格和功耗优势。相比安防监控目前更多采用的 Cat.4 连接，Cat.1bis 的芯片成本和功耗更低；系统优化后的模组集成度更高，硬件架构更简单；相应的终端设备成本及功耗也明显更低。第六节 智能电表一、市场前景第六节 智能电表

56、一、市场前景中国智能电表发展全球领先。国家电网自 2009 年推广智能电表以来，国内智能电表存量规模已超 5 亿台，其中，主流的连接方式包括 2G、NB-IoT 和 Cat.4。随着 2G/3G 加速减频退网，空出的市场空间巨大；同时，Cat.4 方案的价格较高，性能冗余过多，Cat.1bis 可以完全满足电力抄表要求，且成本更具吸引力，Cat.1bis 有望成为智能电表领域的主流通信方案。_Cat.1bis 产业发展白皮书29二、解决方案二、解决方案（一）4G 集中器（一）4G 集中器集中器最多可下挂上百块智能电表，通过集中器将有效提升电力抄表效率，目前，其在电网及民用电表领域应用广泛。在集

57、中器抄表场景下，智能电表通过电力线载波或 RS-485 总线与集中器进行数据通讯，集中器再通过蜂窝网络将数据上传到数据采集系统。通过在集中器配置 Cat.1bis 模组，将高效满足数据传输的实时性要求。图 6：集抄模式下的智能抄表图 6：集抄模式下的智能抄表来源：紫光展锐，挚物产业研究院整理_Cat.1bis 产业发展白皮书30（二）4G 智能电表（二）4G 智能电表智能化 4G 远传电表作为用电信息及能源分配的末端设备，覆盖及使用范围广，相较集抄模式下的智能电表，需要更为敏捷和网络覆盖良好的接入方式，以实现数据实时传送至后台进行存储、分析和应用，及时发现能耗漏洞，解决用能核算、收费、预测、控

58、制和安全等问题，并为宏观决策提供数据支撑。基于 Cat.1bis方案，将有效满足 4G 智能电表的数据实时传送要求。图 7：Cat.1/1bis 智能电表图 7：Cat.1/1bis 智能电表来源：紫光展锐，挚物产业研究院整理_Cat.1bis 产业发展白皮书31三、Cat.1bis 智能电表应用的优势三、Cat.1bis 智能电表应用的优势Cat.1bis 智能电表相较 2G 和 NB-IoT 等连接方式，具有更快的传输速率和更低的时延，而且网络覆盖更好、建设成本更低，能有效满足用电数据实时采集和远程控制等应用需求。未来有望大规模应用于公共建筑、工矿企业、商业楼宇、高校院所等场景，高效赋能智

59、慧能源监测和综合能源管理。第七节 光伏发电一、市场前景第七节 光伏发电一、市场前景近年来，物联网监控系统在光伏发电行业得到广泛应用，用以持续记录操作数据、事件和警报，进行远程监测和控制运行，以及预测未来的发电量、收入等，大幅提升了光伏发电站的工作效率和安全性，降低了运营成本。“双碳”战略背景下，预计光伏发电装机量将持续快速提升，基于 Cat.1bis 的物联网监控系统也将迎来良好发展机遇。二、解决方案二、解决方案光伏物联网监控系统在采集光伏电站逆变器、汇流箱、辐照仪、气象仪、电表等设备的数据后，通过 Cat.1bis 连接，将数据传输至后台，相关管理和运维人员可随时查询光伏电站的运行数据，及时

60、发现问题，对设备进行高效管理和维护。_Cat.1bis 产业发展白皮书32三、Cat.1bis 光伏发电应用的优势三、Cat.1bis 光伏发电应用的优势光伏物联网监控系统搭载 Cat.1bis 模组，将较采用有线以太网、Wi-Fi 或GPRS 通讯的传统光伏物联网监控系统布线成本更低，部署位置更灵活，传输距离更长，稳定性更可靠。同时，能有效规避运营商 2G/3G 减频退网的风险，保障电站数据安全、稳定、高效传输，是当前光伏行业更优的解决方案。第八节 金融支付一、市场前景第八节 金融支付一、市场前景金融支付场景的产品包括 POS 机、云音箱（又称云喇叭）等。POS 机作为为商户提供收单支付功能

61、的专用设备，是金融生态中不可或缺的重要工具。随着 2G/3G 加速减频退网，Cat.1bis 有望承接其空出的较大比例的市场空间。云音箱随着移动支付的加速普及，近年迎来快速增长。2021 年，国内收款音箱出货量约 4000 万台，其中蓝牙收款音箱约占 75%，其他为云音箱。云音箱不同于传统蓝牙音箱，无需与手机连接，能避免手机卡顿、超出蓝牙连接距离、APP 闪退等带来的播报延迟、漏报等问题。此前，云音箱芯片以 2G/3G 平台为主，自 2019 年下半年始，国产 Cat.1/1bis 芯片平台日益成熟，并在云音箱领域大规模落地。预计未来数年，Cat.1/1bis 芯片平台在云音箱领域将保持高速增

62、长态势。_Cat.1bis 产业发展白皮书33二、解决方案二、解决方案（一）通信安全（一）通信安全基于 Cat.1/1bis 模组，POS 机将通过 4G 网络完成与各金融业务系统的连接，确保通信安全，防止非法劫持、加密破解等恶性事件发生。图 8：Cat.1bis POS 机具图 8：Cat.1bis POS 机具来源：公开资料，挚物产业研究院整理（二）设备定位（二）设备定位POS 机搭载 Cat.1bis 模组后，能基于广泛覆盖的 4G 网络信号对设备进行定位，且不受天气环境、楼宇位置等影响，与 GPS、Wi-Fi 等定位方案形成互补。_Cat.1bis 产业发展白皮书34三、Cat.1bis 金融支付应用的优势三、Cat.1bis 金融支付应用的优势银行卡跨行支付系统联网 POS 机具近 3100 万台，遍布全国各地，需要基于覆盖完善、安全可靠的网络为其提供连接服务。Cat.1bis 能最大化利用现有4G 网络的广泛覆盖和安全可靠等优势，保障基于 POS 机的各项金融业务顺利开展。此外，相较 2G POS 机，Cat.1bis 的时延低、速度快，用户体验更佳。智吱屋微信小程序扫码下载完整版智次方挚物产业研究院 紫光展锐（上海）科技有限公司 紫光展锐微信公众号紫光展锐官方微博物联网头条君微信公众号物联网智库微信公众号