在物联网（IoT）迅猛发展的时代，通信标准对物联网设备的连接性、性能和适用性有着极为关键的作用。小编在《美畅物联丨Cat.1与NB-IoT：物联网设备的通信标准对比》中提到Cat.1与NB-IoT的对比区别，后来就有小伙伴问，5G RedCap是什么，它与Cat.1又有什么区别？那本期我们就来聊一聊这两个标准之间的差异，有助于大家在选择恰当的通信技术时做出明智的抉择。
一、技术概述
Cat.1
Cat.1（LTE UE-Category 1）属于基于4G LTE技术的一种通信标准。它是LTE类别中的一种，旨在提供一种速率相对中低但可靠的通信解决方案。Cat.1支持上下行链路的数据传输，其上行速率约为5Mbps，下行速率约为10Mbps。
该标准在物联网领域已经得到了较为广泛的应用，尤其适用于那些对成本较为敏感、数据传输量不是特别大且对功耗有一定要求的设备。
5G RedCap
5G RedCap（Reduced Capability）是5G技术体系中的一个重要分支。它是为了满足物联网设备对5G网络的特定需求而开发的，通过对5G功能进行一定程度的简化，在确保一定性能的同时降低成本和功耗。
5G RedCap能够利用5G网络的高带宽、低时延等优势，提供相对较高的数据传输速率，其下行速率能够达到数百Mbps甚至更高，从而满足一些对数据传输要求较高的物联网应用场景。
二、速率与带宽
1、带宽：
最大支持上行5Mbps、下行10Mbps的带宽。它是基于4G LTE网络的一种中速率物联网技术，带宽相对较窄，能够满足中速物联网应用场景的基本需求，但对于一些对带宽要求较高的应用场景来说可能略显不足。
5G RedCap：在FR1频段范围内可支持约20Mbps - 100Mbps范围的上下行理论峰值速率，拥有更丰富的带宽资源。它在5G网络下运行，与Cat.1相比具有更大的带宽优势，虽然经过功能裁剪，但仍能满足更高带宽需求的应用场景。
2、速率：
下行速率最高为10Mbps，上行速率最高为5Mbps。在实际应用中，其速率能够满足如智能电表、可穿戴设备等对数据传输速率要求不太高的物联网应用。
5G RedCap：经过持续的攻关、试验以及产品性能迭代，终端设备在2.6GHz网络中的上下行峰值速率可达20Mbps、145Mbps，平均组网速率为12Mbps、71Mbps；在700MHz网络中的上下行峰值速率可达112Mbps、210Mbps，平均拉网速率为71Mbps、90Mbps。其下行和上行峰值速率都远高于Cat.1，能够支持高清视频传输、实时视频通话等对速率要求较高的应用。
三、功耗特性
1、休眠模式功耗：
Cat.1：支持PSM（省电模式），在该模式下模组深度休眠，网络无法到达设备，设备类似关机状态，从而最大程度地节省能量。例如，在一些物联网设备应用场景中，当设备处于非工作状态时，可进入PSM模式以降低功耗。在正常工作时，其功耗也处于相对较低的水平，适合对功耗要求较为严格的中低速物联网应用场景。
5G RedCap：引入了增强的非连续接收特性（eDRX），采用较长的休眠模式，与传统的5G技术相比，其在休眠状态下的功耗有所降低，但整体的休眠模式功耗可能仍然高于Cat.1。这是因为5G RedCap毕竟是基于5G技术的一种标准，其基础功耗水平相对较高，即使在休眠模式下进行了优化，也较难达到与Cat.1相同的低功耗水平。
2、工作状态功耗：
Cat.1：作为4G LTE网络的一种技术，其工作状态下的功耗相对稳定且较低。在中低速的数据传输场景下，例如智能电表、可穿戴设备等应用场景中，Cat.1能够在满足数据传输需求的同时，保持较低的功耗。
5G RedCap：工作状态下为了支持更高的数据传输速率和更复杂的通信功能，需要消耗更多的能量。尽管5G RedCap相对于传统的5G技术在功耗方面进行了一定的优化，但与Cat.1相比，其工作状态下的功耗仍然较高。在一些对功耗敏感的物联网应用场景中，这可能会成为一个限制因素。
3、整体功耗表现：
Cat.1：整体功耗较低，适合那些对功耗要求苛刻、需要长时间续航且数据传输速率要求不高的物联网设备。在大规模物联网部署中，Cat.1的低功耗特性能够降低设备的能源消耗和运营成本，例如在智能传感器网络、远程监控等应用场景中具有优势。
5G RedCap：整体功耗相对较高，但它能够提供更高的数据传输速率和更低的时延，适用于对数据传输速率和实时性有较高要求的物联网应用场景，如工业自动化、智能交通等领域。不过，在一些供电条件有限或对功耗敏感的场景中，5G RedCap的功耗可能会成为其应用的挑战。
四、成本因素
Cat.1
Cat.1技术已经相对成熟，其芯片成本和设备制造成本相对较低。这使得采用Cat.1技术的物联网设备在市场上具有成本优势，对于大规模、成本敏感型的物联网应用，如共享单车的定位和数据传输、低价位的智能穿戴设备等，Cat.1是较为经济实惠的选择。
由于其基于4G LTE网络，在网络部署方面也不需要额外的大规模基础设施建设，从而进一步降低了整体的应用成本。
5G RedCap
5G RedCap依赖于5G网络基础设施，并且其技术实现相对复杂，包括芯片制造等环节的成本较高，所以5G RedCap相关的物联网设备成本相对较高。不过，随着5G技术的大规模应用和产业链的不断成熟，成本有望逐渐降低。在一些对成本不是首要考虑因素，但对性能和功能有较高要求的物联网应用场景中，5G RedCap仍然具有很大的吸引力。
五、应用场景侧重
Cat.1
Cat.1侧重于低速、低功耗、低成本的物联网应用。例如，在公用事业领域，智能水表、电表等设备只需定期传输少量的计量数据，Cat.1的低速率、低功耗和低成本特性使其成为理想的通信标准。此外，在一些简单的资产追踪设备、部分对功能要求不高的消费级智能穿戴设备等场景中，Cat.1也能够很好地满足需求。
5G RedCap
适用于中高速率、对网络功能要求较高且对功耗和成本有一定承受能力的物联网应用场景。在智能交通领域，车路协同场景下车辆与路边设施之间需要高速的数据交互，如高清地图的实时更新等，5G RedCap能够提供足够的速率和网络功能支持。在智能工厂中，对于一些需要高清视频监控、机器人协作等功能的环节，5G RedCap也是一种很好的通信解决方案。
六、网络覆盖与兼容性
Cat.1
Cat.1可依托现有的4G LTE网络基础设施，网络覆盖范围相对较广。由于其技术基于4G网络发展而来，在与4G网络设备和系统的兼容性方面表现良好，这使得Cat.1设备在网络接入方面具有更广泛的可用性。无论是在城市还是农村地区，只要有4G网络覆盖的地方，Cat.1设备就能正常工作。
5G RedCap
依赖于5G网络的覆盖，目前5G网络的覆盖范围仍在不断扩展之中。虽然在一些大城市的中心区域和重点工业园区等已经有较好的覆盖，但在一些偏远地区或室内覆盖仍有待完善。并且，5G RedCap与5G网络的兼容性较好，能够充分利用5G网络的各种特性，如低时延、高可靠性等。随着5G网络建设的不断推进，5G RedCap的网络覆盖范围将逐步扩大，其应用场景也将进一步拓展。
Cat.1和5G RedCap在物联网设备的通信标准方面各有利弊。Cat.1以其低速率、低功耗、低成本和广泛的网络覆盖等优势，适用于大量简单、对成本和功耗敏感的物联网应用。而5G RedCap则凭借其高数据速率、利用5G网络特性以及适用于中高端物联网应用场景等特点，在对数据传输要求较高、对网络功能有一定要求且对成本和功耗有一定承受能力的物联网场景中具有很大的潜力。在实际的物联网项目中，需要根据具体的应用需求，如数据传输速率、功耗预算、成本限制以及网络覆盖情况等因素，综合考虑选择合适的通信标准。
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