摘要：通過對比，LET Cat.1 具備無需布線，利用運營商現有成熟4G基站，及中等速度等優勢；在未來幾年中，4G不僅會承擔蜂窩物聯網連接很大的一個份額，也是運營商蜂窩物聯網收入的主要來源；隨著2G、3G逐漸向4G轉網，再加上通訊運營商的極力推廣，可以斷定未來3-5年，LET Cat.1或將是蜂窩物聯網主要的通信制式，這也意味著LET Cat.1面對的將是千萬級甚至是億級的市場；4G（LET Cat.1）單燈控制器將會占具智慧照明控制的主導地位，前景無限美好。
關鍵詞：LET Cat.1，4G移動通訊，智慧照明。
正文
經過多年的發展，智慧照明相對成熟，其核心部件單燈控制器也呈現了各種各樣的通訊方式。其中早期的PLC，ZigBee,到近年的LoRa,NB-IOT,以及近期推上熱點的4G移動通訊（LET Cat.1）。
首先，分別對它們作一個介紹。
PLC
通常指電力線寬帶通信。利用電力線進行數據通信，載波信號頻率范圍>1MHz，占用頻帶寬，數據傳輸速率高，數據容量大，雙向傳輸，安裝方便。信號衰減較快。在長距離通信中，須加裝中繼。
ZigBee
是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱（又稱紫蜂協議）來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。
其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。也可以說ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。
LoRa
LoRa是一種基于擴頻技術的遠距離無線傳輸技術其實也是諸多LPWAN通信技術中的一種.最早由美國Semtech公司采用和推廣。這一方案為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、低功耗無線通信手段。作為LPWAN技術之一，LoRa具備長距離、低功耗、低成本、易于部署、標準化等特點。
NB-IoT
窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）是在基于FDD LTE技術上改造而來的，物理層設計大部分沿用LTE系統技術，如上行采用SCFDMA，下行采用OFDM，NB-IOT可以理解為一種簡化版的FDD-LTE技術。
NB-IoT具以下特點
1.海量接入。NB-IoT比2G/3G/4G有 50~100倍的上行容量提升， NB-IoT可以比現有無線技術提供50~100倍的接入數。
2.深度覆蓋。NB-IoT比LTE提升20dB增益，相當于即覆蓋能力提升100倍，就算在地下車庫、地下室、地下管道等信號難以到達的地方斱也能覆蓋到。
3.低功耗。NB-IoT引入超長DRX省電技術和PSM省電態模式，通過減少不必要 的信令和在PSM狀態時不接受尋呼信息來達到省電目的，保障電池10年以上的使用時間
4.低成本。低速率低功耗低帶寬帶來的是低成本優勢，NB-IoT芯片可以做得小。芯片成本往往和芯片尺寸相關，尺寸越小，成本越低，模塊的成本隨之變低。
LET Cat.1（4G）
LET Cat.1技術主要在國內三大運營商中應用。LET Cat.1早在2009年發布的3GPP Release 8中就被正式定義，但直到2020年5月7日工信部發布了《關于深入推進移動物聯網全面發展的通知》后，三大運營商才明確了以NB-IoT為低速網絡，LET Cat.1為中速網絡，二者互補的移動互聯網發展目標。
以上我們對幾種方式作一個對比。
通過以上對比可以看出，LET Cat.1 具備無需布線，利用運營商現有成熟4G基站，及中等速度等優勢。
然而LET Cat.1 開啟規模商用是與NB-IoT形成互補而非替代。從標準的制定而言，LET Cat.1更多地傾向于支持實時性、移動性，需要一定帶寬的傳輸。NB-IoT成本很低，部署很靈活，支撐的是1Mbps以下市場的需求。在NB-IoT與LTE Cat.4之間，LET Cat.1擁有一個巨大的市場，而非替代的關系。
雖然5G備受關注，但直到2025年，4G依然占據最大份額。對于物聯網來說，在未來幾年中，4G不僅會承擔蜂窩物聯網連接很大的一個份額，也是運營商蜂窩物聯網收入的主要來源。不過，4G物聯網連接中也具有明顯的結構性特征，其中LET Cat.1是一個值得關注的分支。從目前蜂窩物聯網發展的態勢看，LET Cat.1承擔4G物聯網連接主力的時機已經開啟。
事實上，在LTE發展初期，LET Cat.1并未被受到業界高度關注。之所以近期受到熱捧，與2G退網有著重大的關系。有業內人士表示，目前我國移動通信2G、3G網絡的退網條件已經逐步成熟。在全球，由于4G、5G網絡的普及，已經有100多家運營企業實施了2G、3G的退網。
在我國，隨著5G建設高速推進，2G、3G退出舞臺也是大勢所趨。問題在于，由誰來填補2G網絡退出后留下的空缺。此前，國內市場曾經力推NB-IoT。近幾年NB-IoT模組也確實得到廣泛應用，在智能水電煤氣表等基于靜態的、主動上報等場景中發揮了重要作用。
但是，2G網絡還涉及到許多實時性、移動性，需要一定帶寬傳輸能力，甚至支持語音通信能力的應用場景，如車載、移動支付、工業互聯、老人機等。這是上、下行速率只有250Kbps級別的NB-IoT所無法滿足的。因此，同樣面向物聯網市場的LET Cat.1脫穎而出。
隨著2G網絡的承載能力進一步減弱，在新部署的物聯網連接中NB-IoT、4G會逐步替代2G模組。相比NB-IoT，LET Cat.1在網絡覆蓋、速度和延時上均有優勢；相比傳統的LTE Cat.4模組則擁有低成本和低功耗優勢。同時，LET Cat.1適配于當前國內的4G網絡，非常適合運用在對性價比、時延性、覆蓋范圍、通信速度有要求的運用場景。
在模組方面，由于感受到LET Cat.1市場的商機，目前已有越來越多模組廠商推出產品。同時，隨著有更多模組廠商加入進來，LET Cat.1模組價格不斷被拉低，成本也不斷的下降。
在我國，隨著2G、3G逐漸向4G轉網，再加上通訊運營商的極力推廣，可以斷定未來3-5年，LET Cat.1或將是蜂窩物聯網主要的通信制式，這也意味著LET Cat.1面對的將是千萬級甚至是億級的市場。
LTE Cat.1在智慧照明領域的實際應用如下：
華業照明科技智慧城市控制系統基于阿里云/華為云平臺，采用4G/5G物聯網技術，實現智慧城市相關附屬設備的互聯互通，智慧管理。系統采用瀏覽器和服務器結構的B/S架構，用戶工作界面通過瀏覽器或移動端來實現，系統功能實現的核心部分集中到服務器上，大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。系統平臺支持本地部署也支持大數據云平臺部署，安全、穩定、可靠。
基于4G通訊的智慧照明控制結構圖
我們通過多年在智慧路燈技術方面的深入研究和探索，通過眾多實踐案例，對4G通訊的智慧照明控制系統優勢總結如下：
用手機“工作”：通過現場工作人員的介紹，利用智慧路燈APP，根據權限的不同可遠程控制路燈開關及亮度調節、故障報警、電動汽車充電預約及在線支付、LED顯示推送、城市廣播信息推送、環境信息查詢等，通過物聯網技術將人與路燈、人與環境有機結合，使城市管理更加智能、城市服務更加便民。
采用自主研發的單燈控制器，可以實現遠程配置開關燈計劃；支持對單燈進行開關燈及亮度調節等功能；支持電纜防盜報警、漏電監測與報警及單燈故障報警等功能，使產品照明管理更科學。而且實現了在路燈不亮的情況下可以給汽車充電模塊、LED顯示模塊、監控模塊等持續供電。從而解決了路燈用電矛盾問題。
“聰明”的照明：通過智慧照明，實現節能管理
A，在平臺中，通過情景模式，可以設置分周、季、年調光，實現節能減排；
B，分時分人流密度調光,進行二次節能減排。
通過智慧照明，實現智能管理
A，分路分組定燈遠程控制；
B，APP查詢路燈實時數據（開關狀態、亮度、電流、電壓、功率等）；
C，實現故障報警、故障檢測、故障處理情況追蹤功能。
新智控與舊照明控制的對比：通過業主及運營管理人員等多方的反饋，新智慧控制與舊照明系統相比較有以下優勢：
A，省電：LED照明的夜間智能控制，相比傳統照明，節能效率由普通控制的30%提升到50%以上；
B，省錢：通過4G無線單燈控制系統，節省電纜及配電箱回路，減少電器成本；
C，省人：系統實現無人巡查值守，所有路燈亮燈情況，用電情況，亮燈率，維護效率等數據直觀化，路燈出現問題自動報警至管理后臺和手機，通過系統實現直接派工，人員管理，維修時效管理等等，大大節約維護成本；
D，安全：實現全路段統一控制，統一開關燈，統一亮度調節，減少原控制方式交叉亮燈引起的亮度不均勻，照度不一，實現統一亮度管理，很好的解決了因為照明影響交通安全的問題；
E，便捷：實現所有路段遠程控制，手機，電腦同步控制，隨時隨地處理路段亮燈問題；
綜上所述，將來4G（LET Cat.1）單燈控制器將會占具智慧照明控制的主導地位，前景無限美好。
主要作者簡介：高榮，四川眾興華業市政照明工程有限公司智慧城市負責人，中國地質大學建筑工程技術專業，國家二級注冊建造師，電氣自動化中級職稱，工信部考核認證的物聯網應用高級工程師，中國電子學會考核認證的高級智能化系統工程師。
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