通信模组，为什么这么火？

原创鲜枣课堂 2024-01-10 17:01

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最近这些年，随着5G、NB-IoT、RedCap等移动通信技术的崛起，一个通信名词越来越多地出现在我们眼前。

这个名词，就是——模组。

█ 什么是模组

在ICT行业，我们所说的模组，基本都是指通信模组，也就是Communication Module。有时候，也叫通信模块。

通信模组的作用，当然是实现通信功能。它通常被安装在终端设备内部，作为核心部件，负责与外部网络进行通信。

如果没有模组，终端就是一个“孤岛”，无法上报数据，也无法接收指令。

除了通信模组之外，我们也经常听说通信芯片。很多人会问：通信模组和通信芯片，是一个东西吗？如果不是，它们又是什么关系呢？

模组和芯片，并不是同一个东西。

芯片是一个通用的基础平台。而模组，是基于芯片平台，针对各个行业的需求和特性，进行定制和整合之后，形成的一个标准件。

有了模组之后，行业客户就可以把它集成到自己的产品上，形成整机，并交付给用户使用。

█ 模组的分类和构造

行业针对模组有多种分类方式。

首先，是根据制式进行分类，例如4G模组、5G模组、RedCap模组等。

其次，是根据区域进行分类，例如全球版、欧洲版、亚太版、中国区版等。

再者，是根据封装方式进行分类，例如M.2、LCC、MiniPCIe、LGA、LGA+LCC。

我们以广和通模组封装为例，拆开一个模组，可以看到内部架构如下：

如图所示，无线通信模组，就是一种将主芯片、射频、存储、电源、功能接口等集成于电路板上的模块化组件。

主芯片的首要任务是完成基带处理，也就是基带信号转换（编/译码）、信道加密、信号调制等功能。射频的作用，是实现发射信号放大、信道噪声过滤、收发天线控制等。它们是模组的核心。

█ 模组的研发挑战

模组是一个科技含量很高的产品。它的研发过程，远比我们想象中要复杂，可以说是充满了挑战。

首先，推出一款模组产品，需要经历需求分析、软硬件设计、开发、测试、认证、生产等多个阶段。这要求模组厂商有完善的研发和制造体系，还要有很强的研发项目管理能力。

其次，从专业的角度来看，模组涉及到信号处理、电子技术以及通信技术等专业领域，需要研发人员有极高的专业水准。他们需要深入理解多种通信技术标准和底层协议，充分掌握微操作系统、嵌入式软硬件和应用平台软件方面的知识。

以射频设计为例。平台芯片通常只完成基带功能。其它的射频电路，尤其是功率放大、滤波、电磁兼容、射频切换、天线调谐等，都需要模组厂商来开发。其中的技术难度，非常大。

兼容性测试，也是一个技术难点。针对多频段的兼容性自动化测试，是确保全球网络运营商兼容的一个必要前提。专业的模组厂商，提前发现一些干扰问题，并及时解决。

第三，研发模组，必须有对行业场景的充分理解。

模组应用于千行百业，应用场景非常复杂。模组厂商必须对不同行业有充分的了解，掌握行业客户的需求、业务场景的特点，熟悉行业标准要求，才能开发出合适的模组产品。

如果没有模组厂商提供的模组，设备整机厂商将直接基于芯片进行研发。这就意味着：

1.他们必须招聘更多的通信专业人才，深入理解和学习协议。

2.他们必须购买大量价格昂贵的仪器仪表和设备，搭建专业的实验环境。

3.他们必须花费大量的时间和精力，进行通信技术的测试和认证工作。

这都将带来更多的成本支出、更长的开发周期，影响产品的市场竞争力。

对于芯片厂商来说，直接提供模组也不合适。他们同样需要针对各个行业的场景需求进行学习，投入更多资源进行适配，也会极大地增加成本和工作复杂度。

有了模组厂商提供的模组，这一切都被简化了。设备整机厂商可以更快、更方便、更低成本地推出产品，芯片厂商也不需要分散更多的精力去研究行业。这对于整个产业的发展，是非常有利的。

█ 模组的技术趋势

最近这些年，随着5G的不断普及，整个社会都在加速向“万物互联”的方向发展。

在工业制造、交通物流、港口矿山、能源电力、医疗教育、智能家居等各个垂直行业，我们可以看到，很多的传统有线终端，借助5G、NB-IoT、LTE Cat.1、Wi-Fi 6等通信技术，实现了无线化。

各种各样的新型数字应用场景，随之诞生。数字技术对传统产业的赋能，也大大加快了。

可以说，小小的模组，给行业数字化和数字经济，贡献了不可忽视的力量。

面向未来，模组的发展又有哪些新的技术趋势呢？

带着这个问题，小枣君请教了行业领先模组厂商广和通的技术专家。

他们认为，整个模组产业已经表现出两个显著的发展趋势。

第一个趋势，就是技术对场景的加速赋能。

新的通信技术仍在不断出现。一些不算新的场景，在新技术的赋能下，呈现出了更大的活力。

最典型的例子，就是FWA（Fixed Wireless Access，固定无线接入）。

FWA基于CPE设备，通过移动通信基站获得信号，转换为Wi-Fi和有线信号，为用户提供宽带接入服务。它避免了繁冗的地面线路施工，缩短了工期，也节约了成本，是帮助用户快速获得网络连接的一种方式。

FWA业务其实很早之前就有了，但发展不温不火。5G出现之后，凭借高带宽、低时延、高可靠等特点，很快就被应用于FWA业务，并获得非常不错的效果。

广和通率先洞察到了“5G+FWA”的市场机遇，并进行了精准布局。

他们对5G FWA前沿技术（8Rx、3Tx、FDD PC2等前沿蜂窝通信技术，以及RDK-B、prplOS、OpenSync等软件服务平台）进行了深度探索，为客户提供了蜂窝+Wi-Fi集成解决方案，助力客户降低终端研发成本，快速进入重点市场。

他们还提出即插即用的FWA中间件与多样化5G FWA产品架构，帮助客户灵活满足全球各区域运营商需求。

广和通的5G FWA模组形成了专业而完整的产品矩阵及系统解决方案，可搭配Wi-Fi芯片形成整体解决方案，充分满足FWA应用需求。

广和通5G CPE室内单元模组

除了传统5G之外，伴随3GPP R17标准到来的RedCap，也给FWA场景提供了一个新选择。

RedCap在传统5G的基础上进行了适当精简，在保持5G基本功能特性的基础上，可以实现成本和性能的完美平衡。

基于RedCap的FWA，能够实现更小的尺寸、更低的功耗，成本也有显著的下降。对于很多用户来说，这正是他们所需要的特性。

2024年，众所期待的3GPP R18标准即将冻结，我们将要进入5G-Advanced（5.5G）时代。万兆下行、千兆上行、RedCap演进，这些都将进一步提升FWA的场景能力，推动这项应用走向更广泛的商用。

第二个趋势，是AI与模组的融合。

过去这一年，以ChatGPT为代表的AIGC大模型火爆全网。所有的行业，都在积极拥抱AI。

模组行业其实也是一样。

过去，模组被认为是连接力的工具，主要为了实现网络连通。

现在，随着智能物联网产业的变革，算力从云端向边缘迁移，成为一种趋势。现在，许多物联网芯片搭载了更强大的AI算力，这使得AI算力从云端向边缘过渡成为可能，为硬件设备提供商提供了更多选择。

数据的本地运算，不仅能够大大节省带宽，还可以明显缩短时延。在数据安全性方面，本地运算也比云端计算更有优势。

基于这样的背景，广和通投入了大量的资源进行AI智能模组的研发，推出的产品包括SC126、SC138和SC171等。

这些模组可以应用于智能医疗、智能零售、智慧会议、智慧物流等领域，赋予终端机器视觉等AI能力，提升整个行业的工作效率。

广和通AI智能模组

█ 结语

根据IoT Analytics的预测，全球物联网连接数，将从2020年的117亿台，增长至2025年的309亿台。

市场空间很大，但竞争同样激烈。如何才能在激烈的竞争中胜出呢？

关键就在于两个字——聚焦。

前面我们说过，模组是一门面向行业的生意。行业那么多，应用场景那么杂，对于模组厂商来说，如果不能进行业务聚焦，很可能无法构建核心优势，并最终迷失在价格战中。

所谓“聚焦”，就是行业聚焦。就像广和通聚焦于极少数有潜力的方向，深耕技术，理解需求，进行有针对性的开发。这样的话，能够帮助客户更好地推出产品，并从中获得价值。

在聚焦的基础上，要尽快做到标准化。模组服务于行业，具有定制性。越是这种带定制性的细分领域，提前成为标准，就越重要。一旦成为行业标准，那么市场地位就是稳固的，能够引领行业跟随，成为领导者。

数智化的浪潮愈演愈烈，模组产业的发展也将进入新的阶段。究竟会不会又有新的技术趋势出现？模组产业格局会不会发生变化？

就让时间来告诉我们答案吧。

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