物联网蜂窝模组是一种集成了基带芯片、存储器和功放器件的基本电路，提供标准化接口功能模块的通信模组。它能够使各种终端设备通过无线网络实现数据传输和通信功能。蜂窝模组在物联网生态系统中扮演着至关重要的角色，是物联网终端的核心组件之一。
蜂窝模组的主要功能包括承载端到端、端到后台服务器的数据交互，是用户数据传输通道的重要组成部分。此外，蜂窝模组的传输距离超过300米，具有较强的穿透性，常应用于移动支付、工业物联网、车联网等领域。
随着技术的发展，蜂窝物联网模组也在不断进化。传统蜂窝物联网模组主要提供基本的连接功能，而智能蜂窝物联网模组则集成了额外的计算硬件，如中央处理器和图形处理器(CPU 和 GPU)，以支持更复杂的功能。
一、 物联网蜂窝模组的最新技术进展是什么?
物联网蜂窝模组的最新技术进展主要体现在以下几个方面：
- Wi-Fi 7技术的应用：移远通信在2024年国际消费电子产品展览会上推出了支持Wi-Fi 7技术的通信模组FGE576Q和FGE573Q，这标志着无线连接技术的进步。
- 多模式卫星物联网模块：U-blox发布了全球首款多模式蜂窝和卫星物联网模块，该模块具有嵌入式定位功能，能够满足设备在全球范围内进行定位和通信的需求。
- 低功耗LPWA模块：村田制作所推出了超小型、低功耗的蜂窝LPWA模块，这些模块在开发过程中注重实现超小型和低功耗的特点。
- AI集成的模块：在MWC 2024上，多家公司展示了他们的最新模块和芯片组创新，特别是MeiG公司推出的SNM930和SNM970模块，这些模块具备高达48Tops的AI计算能力，并支持高端应用如服务机器人。
- Cavli Wireless的新产品：Cavli Wireless推出了新的C17QS Cat 1bis模块，展示了其在蜂窝物联网领域的最新进展。
二、 蜂窝物联网模组在工业物联网中的应用案例有哪些?
蜂窝物联网模组在工业物联网中的应用案例主要包括以下几个方面：
- 设备远程监控和维护：通过蜂窝网络，工厂可以实现设备的远程监控和维护，及时发现和解决问题，减少停机时间和维修成本。
- 实时通信和数据传输：蜂窝网络技术可以实现设备之间的实时通信和数据传输，提高生产过程的效率和可靠性。
- 边缘计算模块的应用：基于5G蜂窝网络的工业解决方案中包含边缘计算模块，可以实现网络和应用的融合，获取多样化的数据传输需求，并通过边缘部署实现对工业数据的快速分析和超低时延响应。
- 工厂全连接的无线网络：通过5G蜂窝技术承载工业应用的业务数据，提供工厂全连接的无线网络，满足多种工业设备的入网和通信需求。
- 专用5G网络的部署：例如，Moxa推出的专用5G蜂窝网关，帮助客户在工业应用中部署专用5G网络，简化工业专用5G连接。
三、 智能蜂窝物联网模组与传统蜂窝物联网模组在性能和成本上的主要差异是什么?
智能蜂窝物联网模组与传统蜂窝物联网模组在性能和成本上的主要差异如下：
1. 性能方面：
- 带宽和速率：新一代通信技术如5G和NB-IoT在带宽、速率和稳定性方面相比传统2G/3G/4G模组有显著提升。
- 覆盖范围：NB-IoT等技术具有更低的功耗和更广的覆盖范围，适合大规模物联网应用。
- 网络覆盖：相比NB-IoT、2G模组，某些新一代模组在网络覆盖上具有优势。
2. 成本方面：
- 功耗和成本：NB-IoT模组通常具有更低的功耗和成本，更适合应用于IoT市场。相比之下，传统LTE Cat.4模组虽然在网络覆盖和速度上有优势，但其成本和功耗较高。
- 价格趋势：随着技术的发展，新一代蜂窝物联网模组的价格逐渐降低，例如Cat.1模组的价格已经降至20元内。
四、 如何评估蜂窝物联网模组的穿透性和稳定性?
评估蜂窝物联网模组的穿透性和稳定性需要综合考虑多个性能指标和测试方法。以下是一些关键步骤和指标：
- 覆盖范围：这是评估蜂窝物联网模组穿透性的重要指标。覆盖范围可以反映模组在不同环境下的信号覆盖能力，特别是在建筑物内部和复杂地形中的表现。
- 信道容量：信道容量是指在给定频率带宽下，信道能够传输的最大数据量。高信道容量通常意味着更好的网络性能和更高的数据传输速率。
- 误码率(BER)：误码率是衡量通信质量的一个重要指标，反映了数据传输过程中出错的概率。低误码率表明网络具有较高的稳定性和可靠性。
- 系统吞吐量：系统吞吐量是指单位时间内网络能够处理的数据总量。高吞吐量表明网络在高负载下的性能较好，适用于数据密集型的应用场景。
- 时延：时延是指从发送方到接收方的整个过程所需的时间。低时延对于实时应用非常重要，能够提高用户体验。
- 功率控制：功率控制策略对蜂窝物联网模组的性能有显著影响。通过优化功率控制策略，可以提高信号覆盖范围和网络稳定性。
- 拥塞控制：拥塞控制机制可以有效管理网络资源，防止因资源过度使用而导致的性能下降。良好的拥塞控制策略有助于保持网络的稳定性和可靠性。
- 仿真分析：通过仿真分析，可以在不同情况下模拟蜂窝物联网模组的性能表现，从而更全面地评估其穿透性和稳定性。常用的仿真工具包括MATLAB等。
- 测试方法：根据相关标准和技术要求，进行一系列的测试以验证蜂窝物联网模组的各项性能指标。这些测试方法包括但不限于峰值速率、平均速率、误码率等。
五、 蜂窝物联网模组的未来发展趋势和潜在挑战有哪些?
蜂窝物联网模组的未来发展趋势和潜在挑战如下：
1. 未来发展趋势
- 全面过渡到5G时代：根据多份报告，蜂窝物联网模组将全面过渡到5G时代。预计从2023年开始，5G模组的出货量将以最快的速度增长，年复合增速将达到60%。到2030年，5G将成为绝对主力，占所有制式中出货量的最大比例。
- 市场规模快速增长：蜂窝物联网市场规模预计将在2024年达到61.9亿美元，并在2029年增长至175.7亿美元，复合年增长率为23.21%。此外，到2030年，全球蜂窝物联网模组出货量将超过12亿，复合年增长率为12%。
- 连接数激增：基于蜂窝物联网的连接数预计将超过45亿，市场正处于长期的周期性上升趋势中。
- 技术迭代和退网挑战：随着物联网技术的发展，蜂窝通信模组正面临退网与技术迭代的挑战。企业需要应对这些变化，抓住新的机遇。
2. 潜在挑战
- 技术迭代的压力：随着5G技术的普及和应用，蜂窝物联网模组需要不断进行技术迭代以保持竞争力。这不仅涉及硬件的更新换代，还包括软件和网络架构的优化。
- 市场竞争加剧：随着市场的快速增长，竞争也将变得更加激烈。企业需要不断创新和提升产品质量，以在市场中占据有利位置。
- 政策和法规的变化：政策和法规的变化也可能对蜂窝物联网模组行业产生重大影响。企业需要密切关注相关政策动态，及时调整战略以适应变化。
