尤其值得一提的是，2022年8月，整個物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)已經(jīng)達到了16.98億，超過了16.7億的手機用戶數(shù)，首次實現(xiàn)“物超人”，標志著蜂窩物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“從量變走向質(zhì)變”關鍵時間節(jié)點的到來。

但從5G當前的實際應用情況來看，面向海量物聯(lián)網(wǎng)服務，窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和增強型機器類型通信(eMTC)終端重點針對LPWA部署帶來低功耗和最低復雜度特性；增強型超可靠低時延通信(URLLC)終端則能夠滿足業(yè)界最嚴苛的用例需求，但廣泛的中端5G應用需求還仍未得到滿足，需要采用中等性能為其提供更高效的支持。

于是，為了應對面向中端物聯(lián)網(wǎng)用例的一系列優(yōu)化需求，3GPP在2022年凍結的5G Release 17版本中引入了RedCap(含義為“精簡性能”)終端層級，也稱之為5G NR-Light。這一全新終端層級能夠成本高效地支持150Mbps下行速率和50Mbps上行速率，大大超出了NB-IoT和eMTC(Cat-M1)的性能，經(jīng)過一年多的實踐探索和來自政府的強力支持，RedCap正一躍成為2023年最受關注的5G技術之一。

何為5G RedCap？

RedCap類設備是R17新引入的輕量級5G終端，包括工業(yè)傳感器、監(jiān)控攝像頭、智能電網(wǎng)相關設備、預測性維護、公用事業(yè)計量表和高分辨率監(jiān)控等應用；以及高端可穿戴設備、高端物流跟蹤設備、入門級終端(例如平板電腦和智能手機)的寬帶接入、無界增強現(xiàn)實(AR)眼鏡等。隨著RedCap終端的普及，更多應用將能夠從終端側AI和網(wǎng)絡邊緣側智能中受益，從而擴展智能網(wǎng)聯(lián)邊緣，并進一步推動數(shù)據(jù)重心從大型區(qū)域云和中央云中轉移出來。

支持較低的復雜度和功耗是RedCap類終端的特點。因此，RedCap實施了多種策略來降低5G設備的復雜性、成本和功耗。

降低成本的主要策略之一是在設備中使用更少的天線，也減少了多入多出(MIMO)層的最大數(shù)量。RedCap設備的下行鏈路僅支持2×2 MIMO，而上行鏈路僅支持單入單出(SISO)。

RedCap設備支持的帶寬也比其他5G終端低。為了高效地支持這些設備，R17將5G NR設計帶寬(100MHz)縮窄至Sub-7GHz頻段的20MHz和毫米波頻段的100MHz。在這些頻段里，傳統(tǒng)5G NR終端通常需要配備4根接收天線，但這一項目將RedCap終端的接收天線數(shù)縮減至一根或兩根，使得成本和功耗都大幅降低。

然而與此同時，RedCap卻仍繼承了5G NR技術URLLC、切片、低功耗、5G LAN、高精度定位、高精度授時、SUL(超級上行)等特性，并且大幅降低了高昂設備的成本——5G RedCap首發(fā)價格相比目前5G eMBB模組成本下降50%，未來將快速達到Cat.4同等水平。

RedCap，國內(nèi)5G“第一大殺手級應用”

作為3GPP R17版本中最先商用、最具市場發(fā)展的新技術，不少業(yè)內(nèi)人士將RedCap視作5G技術在國內(nèi)的“第一大殺手級應用”。

除了上文談及的自身優(yōu)勢外，另一大原因也不可忽視。那就是盡管5G技術的初衷是賦能千行百業(yè)，但在實地落地過程中，由于不同場景對5G的需求不一樣，5G芯片/模組的成本對于普遍的行業(yè)使用來說仍然偏高。同時，5G的大帶寬、高速率特性對于工業(yè)場景來說存在比較大的性能冗余，加之5G研發(fā)門檻高、功耗大，使得具備“輕量化”特性的RedCap技術得到了更多的青睞。

工信部在9月17日發(fā)布的《關于推進5G輕量化(RedCap)技術演進和應用創(chuàng)新發(fā)展的通知》中，為RedCap在我國的發(fā)展制定了詳實可行的目標，包括“到2025年實現(xiàn)RedCap縣級以上的覆蓋”、“大力扶持RedCap技術在工業(yè)、能源、物流、車聯(lián)網(wǎng)、公共安全等重點領域的普及”等，充分體現(xiàn)了國家在RedCap推廣方面的意愿和決心。

場景應用方面，智能電網(wǎng)是行業(yè)公認的RedCap起量最快的應用領域，因為電網(wǎng)的核心訴求是高可靠、低延時，而這正好是5G原生的特性。目前，南瑞智芯、山東電力等企業(yè)都在大力推廣RedCap在產(chǎn)業(yè)上的落地，尤其是在配電自動化、專電采集終端、集中器方面。網(wǎng)絡覆蓋后，預計RedCap節(jié)點滲透率將達到80%，整個5G終端增長幅度為400萬臺/年。

另一個值得期待的場景來自智能制造，針對的應用主要包括：數(shù)采終端、室內(nèi)定位，包括工業(yè)的各種DTU、工業(yè)網(wǎng)關、遠程操控、物流AGV等。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，隨著RedCap的成本降低和網(wǎng)絡覆蓋的不斷鋪開，相關產(chǎn)品的出貨量將從2023年的60萬臺增加到2027年的480萬臺。

此外，隨著RedCap成本降低和射頻器件體積小型化帶來的優(yōu)勢，IPC、視頻監(jiān)控和MIFI等行業(yè)從4G向5G的遷移速度將大為加快，他們對RedCap的采用意向變得越來越明確。以4G攝像頭為例，目前Cat.4/Cat.6的上行速率只有50M，很難滿足4K及4K以上的視頻傳輸要求。但RedCap的上行速率達到了100M以上，會對中高速上行的應用產(chǎn)生價值，其市場規(guī)模也有望從現(xiàn)在的200萬臺增加到千萬級，5G的滲透率也會增至15%。

不是已經(jīng)有LTE CAT4+終端了嗎？

LTE Cat-1bis、LTE Cat-4是目前中端物聯(lián)網(wǎng)終端實現(xiàn)廣域無線連接和移動性的主要方式。但5G RedCap的支持者則認為其代表著未來——這類終端支持的帶寬基本在20MHz，頻率范圍可以從傳統(tǒng)的Sub-3GHz頻段拓展至Sub-7GHz頻段，吞吐峰值速率下行150Mbps或者上行50Mbps，未來有可能實現(xiàn)更高速率。

我們從下圖能夠很清楚的看到這一趨勢。3GPP Release 15是5G NR標準的第一版規(guī)范，其支持面向海量物聯(lián)網(wǎng)的兩類終端層級，即支持1.4MHz信道帶寬的eMTC或Cat-M1，以及支持200kHz信道帶寬的NB-IoT。隨著3GPP Release 16引入增強特性，具有這兩類層級能力的終端能夠在相同的5G NR信道中與其它5G終端共存。3GPP Release 16還面向eURLLC引入了另一類5G終端層級，以滿足關鍵業(yè)務型物聯(lián)網(wǎng)應用的嚴苛需求，支持毫秒級時延和99.9999%的可靠性。

3GPP Release 17中的RedCap終端能夠在相同5G NR信道中與不同物聯(lián)網(wǎng)層級的終端和eMBB終端共存。此外，隨著5G NR標準的持續(xù)演進，RedCap也將在Release 18中持續(xù)演進，并側重于在定位方面滿足性能需求并帶來增強特性。通過5G直連通信接口實現(xiàn)端到端通信或?qū)⒊蔀镽edCap在Release 18及未來版本中的另一個演進方向。

也就是說，接下來，R17 RedCap、R17 LPHAP(低功耗高精度定位技術)、R18 eMBB eRedCap和Passive IoT，將是當下和今后一段時間內(nèi)最值得關注的四項技術。如果簡單做一個類比，R17 RedCap其實是5G時代用于替換LTE Cat.4和Cat.6的技術標準，而R18 eRedCap則是替換當前主流低速應用——LTE Cat.1的技術標準。

這意味著，作為全新類別的5G技術，RedCap將承擔起“填補高速連接移動寬帶終端與極低帶寬NB-IoT終端之間空白”的重任。