5G的到来本应是点燃物联网世界之火的导火索，但事实并非如此。这并不是说火焰已经熄灭，而是物联网的增长已经放缓，而不是熊熊燃烧。

5G已经被广泛部署在各种应用中，但对于以物联网为中心的企业应用，如健康相关的可穿戴设备、工业物联网网络、监控和安全、资产跟踪和车队管理等领域的落地速度一直很慢。

IDC 5G与移动研究的经理Jason Leigh表示:“就延迟和带宽而言，绝大多数物联网设备不需要5G。“5G就像法拉利引擎，但大多数汽车不需要法拉利引擎。5G的先进功能也需要额外的价格，许多物联网用户不愿支持额外的成本。”

然而，这种情况可能会随着即将推出的5G规范而改变，该规范被称为RedCap，专门为物联网设备设计。RedCap可能会成为点燃物联网世界的火花。

什么是RedCap?

下一代蜂窝技术是5G Advanced或5.5G。该规范预计将在一年内获得批准。5.5G的一个关键功能是一个名为“新无线电降低功能设备(RedCap)”的类别。

RedCap包含多种功能，可以平衡覆盖范围、吞吐量与电池寿命和缺乏天线等限制因素。其支持的应用并不总是需要现有5G技术的高性能，但可以通过先进的蜂窝网络更快地扩展。

“5G在物联网领域应用进展缓慢的一个主要原因是，传统技术在许多场合已经能很好地发挥作用。”Leigh说。如果像Wi-Fi和传统的3G LTE这样的连接选项还能用的话，人们就没有真正的动力去改变。虽然3G在美国已经逐步淘汰，但在世界上的大部分地区，它仍然占据主导地位。

推出RedCap的目的是，希望物联网网络能借助于5G的部署规模，得以应用在更多的地点和设备上。由于许多物联网设备的功能较少，RedCap将更容易解决设备制造商优先考虑的低功耗和耐用性等问题。

RedCap面临的障碍是什么?

随着运营商和电信公司急于建设第一波5G网络，他们将5G部署分为两类：独立（SA）和非独立（NSA）。如今，大多数5G网络都是NSA 5G，通常是5G无线接入设备和4G基础设施的混合体。

然而，根据目前的规范，RedCap要求运营商部署5G SA，在现有5G部署中这只占一小部分。根据全球移动供应商协会（GSA）的数据，102个国家的259家运营商已经推出了商用5G服务，但只有41家运营商推出或部署了公共5G SA网络，而115家运营商属于非5G SA网络，其中包括一些还在评估、测试、试点和规划的SA网络。

随着5G SA的稳步增长，RedCap有望成为从传统连接到标准化的全5G生态系统的重要桥梁。

RedCap测试已经在进行中

尽管5.5G距离成为官方规范至少还有几个月的时间，但移动供应商和运营商已经迫不及待了。他们已经开始测试为实施5.5G准备的设备、基础设施和网络。

AT&T、爱立信、诺基亚和MediaTek都在测试5.5G。今年7月，AT&T在实验室和现场使用他们新部署的5G SA网络测试了5G RedCap数据呼叫。在测试中，芯片制造商MediaTek的RedCap平台连接到诺基亚的AirScale无线接入设备，然后连接到AT&T的5G SA网络核心。

“5G RedCap是专为目前由LTE CAT-4服务的设备设计的，但其性能与LTE CAT-4相当或更好，理论上最大下行吞吐量高达150Mbps。它有助于降低5G设备的复杂性、成本和尺寸。它允许设备在较低功耗水平下运行。”AT&T AVP设备架构部门的Jason Sikes在一篇关于RedCap测试的公司博客文章中写道。

“这些升级将为之前的5G技术无法支持的产品和应用带来5G，比如为智能手表和AR眼镜等可穿戴设备，以及用于医疗保健、资产跟踪、智能家居系统、车队管理等的物联网设备提供服务。”他说。

5G RedCap的另一个优势是能够为对成本敏感和空间有限的可穿戴设备提供连接。“5G RedCap核心设计在单个载波下的最大带宽为20MHz，不需要将多个载波聚合在一起。这允许更简单、更小的天线设计，比如一个发射器(1TX)和一个或两个接收器(1RX或2RX)，而不像智能手机等全功能5G NR设备所需的更复杂的MIMO天线设计。”

MediaTek还与爱立信合作，在爱立信位于瑞典的实验室测试了TDD和FDD频段上的数据和新无线电语音(VoNR)通话。(TDD使用一个频带作为上行链路和下行链路，在两者之间进行切换。FDD上行和下行使用不同的频段。) 该测试旨在展示爱立信RedCap作为无线接入网络(RAN)软件的能力，该软件将支持5.5G的应用，用于需要持续连接的设备，如可穿戴设备、传感器和工业监控摄像头，而不会迅速耗尽设备的电池。

爱立信5G RAN产品线负责人Sibel Tombaz表示:“爱立信RedCap软件将为不需要全5G性能的新型设备开辟一个全新的世界，这些FDD和TDD呼叫是这一旅程中至关重要的第一个里程碑。通过在FDD和TDD频段上实现数据和新无线电语音(VoNR)，爱立信RedCap以更低成本和更节能的方式为消费者和行业开创了一系列全新的应用。”

使用爱立信RedCap预商用软件和MediaTek 的RedCap测试平台进行的 FDD数据呼叫测试，其下行链路吞吐量达到220 Mbps，上行链路吞吐量达到74 Mbps。另外进行的一次TDD数据呼叫，下行速度达到153mbps，上行速度达到13.5Mbps。这些速度足以支持一系列物联网应用，包括消费者可穿戴设备和工业传感器。爱立信计划在11月之前将预规范的RedCap生态系统商业化，并将其作为现有5G SA网络的软件补充。

RedCap是迈向6G的必要一步吗?

5.5G的一大优势是它能像软件一样进行升级。Leigh说:“业界在早期5G部署中真正做对的一件事是，将它们设计为通过软件补丁进行升级。理论上，这意味着5.5G可以适应传统的LTE基础设施，并且可以向后兼容来适应传统设备。

大多数人想到的可穿戴设备往往是我们已经在使用的，比如智能手表。然而，随着低成本设备的连接性得到改善，RedCap可以支持带有传感器的身份标牌以及支持地理围栏的安全帽等应用。与RFID和Wi-Fi相比，RedCap的优势在于，设备在离开工厂时不会失去连接，但今天在大多数情况下，增加蜂窝网络的成本过高。此外，增加蜂窝意味着增加额外的天线和对电池升级。

专家们认为，支持功能有限的设备是迈向全5G生态系统的必要一步，但实现全面支持还是得等到6G到来，这可能更为现实。

“频谱是行业的生命线，如果我们开始谈论6G，频谱将从哪里来?”Leigh问道。6G频谱很可能来自关闭传统的蜂窝连接。“我们谈论的是在全球范围内淘汰LTE，但在美国，关闭3G是一件痛苦的事情。向通用移动生态系统迁移是长期的过程，RedCap是必要组成部分。”

如今，物联网设备有多种连接方式，包括Wi-Fi、LPWAN、蓝牙、LTE和5G。这看起来很丰富，给制造商和客户提供了丰富的选择，但现实是，一个四分五裂的市场互操作性差，导致增长慢于预期。

RedCap可能会改变这一点，促使运营商加快升级到5G SA，然后是5.5G，这样他们就可以为需要更实惠的5G的客户提供服务，使他们的物联网应用大规模普及。