蜂窝，是给一台得从某个没有自己网络可依靠的地方上报的设备用的射频。真正要定的是用哪一档蜂窝，因为一颗现代调制解调器从 NB-IoT 的涓流一直能说到 5G，而这些档在功耗、数据率和成本上的差，比这个设计里任何别的部分的射频都大。

蜂窝还背着短距射频没有的包袱。中间坐着一个运营商，要开通一张 SIM，一个数据套餐当作一笔持续的账单跑着，还有一道审批挡在设备和网络之间、要过了它设备才被允许接入。这个选择伸到了料号之外、伸进围着它的生意里，而一个把调制解调器当成又一颗芯片对待的设计，往往在硬件冻结之后才发现账单的其余部分。短距射频到天线就结束了，蜂窝设计却从那儿才开始，而它里头不是硅片的那些部分，常常决定产品能不能按时出货、出了货能不能一直连着。

蜂窝比别的射频多花的那些

第一笔成本是依赖本身。一台亚 G 或 BLE 设备，跟它主人自己掌控的基础设施说话；而一台蜂窝设备，是按运营商定的条件租用一张它既不拥有、也改不了的网络。这带来一张 SIM，不管是可插拔的卡还是焊死的 eSIM，以及一段得和产品一样长寿的、跟连接服务商的关系，外加一个每台成本不大却实打实、只要这批设备还活着就不会消失的数据套餐。

第二笔成本是认证，而它在第一款蜂窝产品上压得比团队预期的重。一台带蜂窝射频的设备，要像任何射频一样过常规法规测试，在这之上，行业组织和很多运营商还要各自的批准，PTCRB 和 GCF 项目、以及逐个运营商的接受，过了这些设备才能接上一张商用网络。每一项都是一场有自己实验室工时和费用的测试，缺一项就能在某个市场把上市卡住。从一颗已经带着这些批准的模块起步，正是让这一步不至于吞掉排期的办法，这也是设计用一颗已认证模块、而不是一颗裸调制解调芯片的主因。

第三笔成本是时间，是别的射频躲开了的那种。一档蜂窝制式会被退服，一代设备当年跑的 2G 和 3G 网络正在一个地区一个地区地关掉，把改不了的现场硬件晾在那里。一个现在出货的产品，是在赌运营商八年、十年后还会跑哪一档，所以这份生命周期风险、那笔持续的数据成本、以及设备将待的地方所需要的覆盖，正是把这件事推向给一个远端传感器认真选一档蜂窝制式、而不是默认用第一颗模块碰巧支持的那一档的原因。

从 NB-IoT 往上看这些制式

这些制式排成一道梯子，从最小、最便宜、最低功耗的链路，一直到完整的宽带，而一个稳妥的设计挑能扛住它流量的最低那一档。最底下坐着 NB-IoT，为从一栋楼深处或地底深处、别的射频都够不到的地方推几个字节而生，跑在一颗便宜又省到能靠电池撑好几年的射频上，代价是高时延、没有真正的移动性、以及一个以每秒几十千比特计的数据率。往上一档是 Cat-M，也叫 LTE-M，它保住了大半低功耗的故事，却加了够发更丰富负载的速率、支持在小区之间移动、还能承载语音，这让它成为 NB-IoT 伺候不了的追踪器或可穿戴的那一档。这两档都倚靠两个让蜂窝在电池上活下来的省电特性。PSM 让调制解调器告诉网络自己要深睡一段设定的时间、不被寻呼，于是它能保持注册却不让射频醒着，设备按自己的节奏醒来发送。eDRX 拉长调制解调器醒来听下行流量那些时刻之间的间隔，拿响应换电流，两者一起调好，把平均耗流从一颗一直挂着的调制解调器抽的稳定毫安，压向一颗纽扣电池或一块小电池组能跨年喂住的量。在这对低功耗之上，Cat-1 给出大约一兆比特的真实 IP 吞吐、不带深睡那套把戏，这适合一台靠市电或常充电、需要一条可靠数据链多过需要长续航的设备，而且它如今部署得够广，在更新的低功耗档还稀疏的地方是一个稳妥的覆盖赌注。再往上，完整的 LTE 类别和 5G 打开了摄像头级、网关级的带宽，代价是只有当设备在搬运真实数据、又带着能花的能量时才值的功耗和成本。站得住的办法是顺着梯子往下走、而不是往上爬：先把负载、应用能容忍的时延、以及设备移不移动定死，再取满足这三样的最低那一档，并确认目标市场的运营商在设备待的地方真跑这一档，因为一档在那个点上没覆盖的制式，根本不算一档。这件事也从来不是一次性的决定，因为数据套餐、漫游协议、和制式可用性都在产品的一生里变，所以一个能在软件里被重新指向的设计、或者一个带着跨不止一档模块的设计，握着一份锁死单档的料放弃了的价值。做过这些的团队会在 datasheet 旁边放一张覆盖图和一份退服日历，因为一颗在台架上测着没问题的射频，只配得上多年后还在现场立着的那张网络。

低功耗那几档，以及跑它们的模块

对一台发得少、又待着不动的电池设备，NB-IoT 和 Cat-M 模块就是设计的落点。SIM7080G 在一颗模块里同时覆盖 NB-IoT 和 Cat-M，让一个产品按某张网络给什么、从一档退回另一档，这在覆盖随地区而变、运营商偏向某一档时是个有用的对冲。它抽的是这些档据以打造的低休眠电流，把板子保持在单颗射频料，还把省电定时器露出来，让固件团队拿电池寿命去对换设备得多频繁可被够到。

第二颗料从一个不同的供应基和工具链覆盖同一块地。SARA-R410M 处理 Cat-M1 和 NB-IoT，一颗在计量和工业遥测里有长久履历的紧凑模块，那里它的认证和它跨多年部署的稳定，和射频本身一样有分量。它适合一个看重一颗久经验证、文档齐全的料、多过看重清单上最新特性的设计。

一个产品要发往很多国家时，定夺的就不再是射频档、而是频段覆盖。BG96 朝着全球覆盖去，跨一大套 LTE-M、NB-IoT 和 2G 回退频段，还带一颗板载 GNSS 接收机，让一个追踪器或记录仪的同一个版本不必给每个市场单做一个射频变体就能跨地区干活。这份广度，正是它出现在打算到处跑的产品里的原因，在那里带着一颗到哪都认的已认证料，比在单地区设计上抠出最后一分钱更值。

在低功耗这一档里，模块之间差在频段和供货上，多过差在射频能做什么上。

当设备要的是真带宽，以及其余的

有些设备得搬运的不止涓流，那里就轮到宽带模块接手。SIM7600 提供多频段 4G 联网，带着够一路摄像头、一台支付或显示终端、或一个把一簇别的传感器经一条蜂窝链路回传的网关用的吞吐，出自一个跨区域频段变体的广用模块家族，于是一个设计能给它的市场挑那个版本。它抽的比一颗低功耗料多得多，活动时在几百毫安，所以它属于一台从一开始就有市电、或电池就按这份胃口选的设备。

想在一个会惩罚弱硬件的场合拿到同样带宽，EC25 提供工业级 4G，带着一个固定安装或一辆车要的宽温范围和长产品供货，那里一颗消费级料会从供货里老化掉、或在高温里失效。它拿最低单价换来耐用和一个以年计的供货承诺。这份长寿和温度范围一样是重点，因为一个固定安装没法轻易被寄一颗新的调制解调器，所以这颗料是按熬过它出厂时所带认证来选的。

在梯子顶端，RM520N 给设备接上 5G，给一台真需要那份带宽或低时延的设备，比如一台固定无线接入终端或一条高清视频上行，代价是一份把任何要电池来扛的东西都排除在外的功耗和价格。它是最后才去够的那一档，只有当数据明确要、电源预算又答得上时才动它。5G 的频段图景也更碎、还在沉淀，所以一个现在去够它的设计，接受一颗会在产品一生里在它脚下移动的模块和覆盖图，这是它仍是最后手段、而非起点的又一个理由。

老网络仍锚着一长串产品的尾巴。SIM800L 让存量 2G 设备保持联网，在那些网络还跑着、物料表又吃紧的地方，尽管缩水的 2G 覆盖让它成了一个为已知短寿命、而非一个新长寿设计而做的选择。它便宜、简单、周围几乎不用配什么，这在一个一次性追踪器、或一个 2G 才是真够得到的网络的市场里仍赢得一席，而在那些退服之后，这差不多就是它还剩下的全部说辞。

整合的套路也够到了蜂窝，比够到短距射频晚、却一样实打实。nRF9160 把一颗 LTE-M 和 NB-IoT 调制解调器连同一颗应用核折在一起，于是一台低功耗蜂窝设备能在装着射频的同一颗料上跑自己的固件，旁边还配着硬件安全和一颗辅助 GNSS。它适合一台从一开始就围着蜂窝设计的电池传感器，像那些整合料在 BLE、WiFi 和 LoRa 上做过的那样，去掉了主机 MCU 和通往它的接口。