什么是模組？通信模組為什么這么火？

最近這些年，隨著5G、NB-IoT、RedCap等移動通信技術的崛起，一個通信名詞越來越多地出現在我們眼前。

這個名詞，就是——模組。

█ 什么是模組

在ICT行業，我們所說的模組，基本都是指通信模組，也就是Communication Module。有時候，也叫通信模塊。

通信模組的作用，當然是實現通信功能。它通常被安裝在終端設備內部，作為核心部件，負責與外部網絡進行通信。

如果沒有模組，終端就是一個“孤島”，無法上報數據，也無法接收指令。

除了通信模組之外，我們也經常聽說通信芯片。很多人會問：通信模組和通信芯片，是一個東西嗎？如果不是，它們又是什么關系呢？

模組和芯片，并不是同一個東西。

芯片是一個通用的基礎平臺。而模組，是基于芯片平臺，針對各個行業的需求和特性，進行定制和整合之后，形成的一個標準件。

有了模組之后，行業客戶就可以把它集成到自己的產品上，形成整機，并交付給用戶使用。

█模組的分類和構造

行業針對模組有多種分類方式。

首先，是根據制式進行分類，例如4G模組、5G模組、RedCap模組等。

其次，是根據區域進行分類，例如全球版、歐洲版、亞太版、中國區版等。

再者，是根據封裝方式進行分類，例如M.2、LCC、MiniPCIe、LGA、LGA+LCC。

我們以廣和通模組封裝為例，拆開一個模組，可以看到內部架構如下：

如圖所示，無線通信模組，就是一種將主芯片、射頻、存儲、電源、功能接口等集成于電路板上的模塊化組件。

主芯片的首要任務是完成基帶處理，也就是基帶信號轉換（編/譯碼）、信道加密、信號調制等功能。射頻的作用，是實現發射信號放大、信道噪聲過濾、收發天線控制等。它們是模組的核心。

█ 模組的研發挑戰

模組是一個科技含量很高的產品。它的研發過程，遠比我們想象中要復雜，可以說是充滿了挑戰。

首先，推出一款模組產品，需要經歷需求分析、軟硬件設計、開發、測試、認證、生產等多個階段。這要求模組廠商有完善的研發和制造體系，還要有很強的研發項目管理能力。

其次，從專業的角度來看，模組涉及到信號處理、電子技術以及通信技術等專業領域，需要研發人員有極高的專業水準。他們需要深入理解多種通信技術標準和底層協議，充分掌握微操作系統、嵌入式軟硬件和應用平臺軟件方面的知識。

以射頻設計為例。平臺芯片通常只完成基帶功能。其它的射頻電路，尤其是功率放大、濾波、電磁兼容、射頻切換、天線調諧等，都需要模組廠商來開發。其中的技術難度，非常大。

兼容性測試，也是一個技術難點。針對多頻段的兼容性自動化測試，是確保全球網絡運營商兼容的一個必要前提。專業的模組廠商，提前發現一些干擾問題，并及時解決。

第三，研發模組，必須有對行業場景的充分理解。

模組應用于千行百業，應用場景非常復雜。模組廠商必須對不同行業有充分的了解，掌握行業客戶的需求、業務場景的特點，熟悉行業標準要求，才能開發出合適的模組產品。

如果沒有模組廠商提供的模組，設備整機廠商將直接基于芯片進行研發。這就意味著：

1.他們必須招聘更多的通信專業人才，深入理解和學習協議。

2.他們必須購買大量價格昂貴的儀器儀表和設備，搭建專業的實驗環境。

3.他們必須花費大量的時間和精力，進行通信技術的測試和認證工作。

這都將帶來更多的成本支出、更長的開發周期，影響產品的市場競爭力。

對于芯片廠商來說，直接提供模組也不合適。他們同樣需要針對各個行業的場景需求進行學習，投入更多資源進行適配，也會極大地增加成本和工作復雜度。

有了模組廠商提供的模組，這一切都被簡化了。設備整機廠商可以更快、更方便、更低成本地推出產品，芯片廠商也不需要分散更多的精力去研究行業。這對于整個產業的發展，是非常有利的。

█ 模組的技術趨勢

最近這些年，隨著5G的不斷普及，整個社會都在加速向“萬物互聯”的方向發展。

在工業制造、交通物流、港口礦山、能源電力、醫療教育、智能家居等各個垂直行業，我們可以看到，很多的傳統有線終端，借助5G、NB-IoT、LTE Cat.1、Wi-Fi 6等通信技術，實現了無線化。

各種各樣的新型數字應用場景，隨之誕生。數字技術對傳統產業的賦能，也大大加快了。

可以說，小小的模組，給行業數字化和數字經濟，貢獻了不可忽視的力量。

面向未來，模組的發展又有哪些新的技術趨勢呢？

帶著這個問題，小棗君請教了行業領先模組廠商廣和通的技術專家。

他們認為，整個模組產業已經表現出兩個顯著的發展趨勢。

第一個趨勢，就是技術對場景的加速賦能。

新的通信技術仍在不斷出現。一些不算新的場景，在新技術的賦能下，呈現出了更大的活力。

最典型的例子，就是FWA（Fixed Wireless Access，固定無線接入）。

FWA基于CPE設備，通過移動通信基站獲得信號，轉換為Wi-Fi和有線信號，為用戶提供寬帶接入服務。它避免了繁冗的地面線路施工，縮短了工期，也節約了成本，是幫助用戶快速獲得網絡連接的一種方式。

FWA業務其實很早之前就有了，但發展不溫不火。5G出現之后，憑借高帶寬、低時延、高可靠等特點，很快就被應用于FWA業務，并獲得非常不錯的效果。

廣和通率先洞察到了“5G+FWA”的市場機遇，并進行了精準布局。

他們對5G FWA前沿技術（8Rx、3Tx、FDD PC2等前沿蜂窩通信技術，以及RDK-B、prplOS、OpenSync等軟件服務平臺）進行了深度探索，為客戶提供了蜂窩+Wi-Fi集成解決方案，助力客戶降低終端研發成本，快速進入重點市場。

他們還提出即插即用的FWA中間件與多樣化5G FWA產品架構，幫助客戶靈活滿足全球各區域運營商需求。

廣和通的5G FWA模組形成了專業而完整的產品矩陣及系統解決方案，可搭配Wi-Fi芯片形成整體解決方案，充分滿足FWA應用需求。

除了傳統5G之外，伴隨3GPP R17標準到來的RedCap，也給FWA場景提供了一個新選擇。

RedCap在傳統5G的基礎上進行了適當精簡，在保持5G基本功能特性的基礎上，可以實現成本和性能的完美平衡。

基于RedCap的FWA，能夠實現更小的尺寸、更低的功耗，成本也有顯著的下降。對于很多用戶來說，這正是他們所需要的特性。

2024年，眾所期待的3GPP R18標準即將凍結，我們將要進入5G-Advanced（5.5G）時代。萬兆下行、千兆上行、RedCap演進，這些都將進一步提升FWA的場景能力，推動這項應用走向更廣泛的商用。

第二個趨勢，是AI與模組的融合。

過去這一年，以ChatGPT為代表的AIGC大模型火爆全網。所有的行業，都在積極擁抱AI。

模組行業其實也是一樣。

過去，模組被認為是連接力的工具，主要為了實現網絡連通。

現在，隨著智能物聯網產業的變革，算力從云端向邊緣遷移，成為一種趨勢?，F在，許多物聯網芯片搭載了更強大的AI算力，這使得AI算力從云端向邊緣過渡成為可能，為硬件設備提供商提供了更多選擇。

數據的本地運算，不僅能夠大大節省帶寬，還可以明顯縮短時延。在數據安全性方面，本地運算也比云端計算更有優勢。

基于這樣的背景，廣和通投入了大量的資源進行AI智能模組的研發，推出的產品包括SC126、SC138和SC171等。

這些模組可以應用于智能醫療、智能零售、智慧會議、智慧物流等領域，賦予終端機器視覺等AI能力，提升整個行業的工作效率。

█結語

根據IoT Analytics的預測，全球物聯網連接數，將從2020年的117億臺，增長至2025年的309億臺。

市場空間很大，但競爭同樣激烈。如何才能在激烈的競爭中勝出呢？

關鍵就在于兩個字——聚焦。

前面我們說過，模組是一門面向行業的生意。行業那么多，應用場景那么雜，對于模組廠商來說，如果不能進行業務聚焦，很可能無法構建核心優勢，并最終迷失在價格戰中。

所謂“聚焦”，就是行業聚焦。就像廣和通聚焦于極少數有潛力的方向，深耕技術，理解需求，進行有針對性的開發。這樣的話，能夠幫助客戶更好地推出產品，并從中獲得價值。

在聚焦的基礎上，要盡快做到標準化。模組服務于行業，具有定制性。越是這種帶定制性的細分領域，提前成為標準，就越重要。一旦成為行業標準，那么市場地位就是穩固的，能夠引領行業跟隨，成為領導者。

數智化的浪潮愈演愈烈，模組產業的發展也將進入新的階段。究竟會不會又有新的技術趨勢出現？模組產業格局會不會發生變化？

就讓時間來告訴我們答案吧。

審核編輯：劉清