×

Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN в различных сегментах рынка интернета вещей (IoT)

Июль 2017 года

Аналитический Отчет (полная версия)

Запросить стоимость полной версии исследования: news@json.tv

Аналитический Отчет (полная версия)

Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN в различных сегментах рынка интернета вещей (IoT)
Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN в различных сегментах рынка интернета вещей (IoT)
Июль 2017

Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN в различных сегментах рынка интернета вещей (IoT)

Июль 2017 года

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы скачать PDF-версию Информационного бюллетеня

Скачать

+7 926 011 43 17; news@json.tv

Пишите, звоните, если есть вопросы

J’son & Partners Consulting представляет краткие результаты обновленного исследования состояния и перспектив использования радиотехнологий с низким энергопотреблением и широким покрытием (LPWAN) для рынка интернета вещей. Основные перспективы таких технологий связаны с удешевлением коммуникационных модулей и конечных устройств, интеграцией нескольких стандартов в одном чипсете и адаптацией регулирования.

 

Основные технологии LPWAN

 

Различают технологии LPWAN, которые развиваются преимущественно операторами сотовой связи под эгидой Ассоциации GSM и в рамках консорциума 3GPP, и используют лицензированный спектр - LTE-M, NB-IoT и EC-GSM-IoT. Существуют также альтернативные технологии – LoRa, Sigfox и др., которые работают в нелицензированном спектре и имеют преимущество «time-to-market» (появились раньше на рынке). Всего, по данным на конец 2016 года, в мире использовалось, по крайней мере, 7 различных технологий LPWAN.

 

Из технологий, использующих лицензированный спектр, наибольшую популярность в мире получили технологии NB-IoT (к концу июля 2017 года коммерческие сети NB-IoT были запущены в 6 странах) и LTE-M (4 коммерческие сети в двух странах). В концу 2017 года в мире ожидается 25 коммерческих сетей NB-IoT. О планах развертывания сетей LTE-M заявляли операторы KPN, KDDI, NTT DoCoMo, Orange, Telefonica, Telstra, TELUS и др.

 

Технологии в нелицензированном спектре развивают, в основном, небольшие альтернативные операторы. Хотя есть и исключения, например, в 2016 году южнокорейский оператор SKTelecom развернул национальную сеть LoRaWAN (в том же году оператор развернул также масштабную сеть LTE-M).

 

Развитие сетей LPWAN в России

 

В России наиболее перспективными считаются два стандарта: NB-IoT и LoRaWAN. Кроме того, развиваются «локальные» технологии LPWAN - NB-Fi (Narrow Band Fidelity), «Стриж» и др. В июле 2017 г. Ассоциация интернета вещей, учрежденная Фондом развития интернет инициатив (ФРИИ), внесла в Росстандарт проект российского стандарта связи для интернета вещей - NB-Fi. Эта технология рассчитана на передачу небольших объемов данных в сфере ЖКХ, электроэнергетики, транспорта и логистики, в рамках концепции «умного города». Ожидается, что внедрение стандарта позволит собирать данные с минимальными затратами на установку устройств, унифицировать процесс сбора информации и обеспечить совместимость устройств сбора информации от разных производителей.

 

Крупные операторы пока находятся на стадии планирования пилотных проектов LPWAN. Например, МТС и «ЭР-Телеком Холдинг» будут заниматься «локальным тестированием» технологий NB-IoT и LoRaWAN, соответственно.

 

«МегаФон» также как и МТС делает ставку на стандарт NB-IoT. В марте 2017 г. оператор на базе этой технологии демонстрировал работу умных счетчиков для ЖКХ, а в мае подписал соглашение с Иннополисом о создании пилотной зоны NB-IoT.

 

По мнению представителей сотовых операторов, использование лицензируемого диапазона частот гарантирует надежность, безопасность и непрерывность передачи данных. «Платой» за эти преимущества являются относительно высокие затраты и сложность обеспечения сетевого покрытия в труднодоступных местах.

 

Области применения LPWAN

 

Ожидается, что решения на базе LPWAN позволят предприятиям ЖКХ и управляющим компаниям оперативно получать информацию о потреблении ресурсов, автоматически контролировать расходы, а в перспективе – ограничивать подачу ресурсов должникам. Жителям, перешедшим на новое решение, больше не придется передавать показания счетчиков вручную; они также смогут следить за расходом электроэнергии, воды и газа через мобильное приложение в удаленном режиме.

 

Области применения технологий LPWAN не ограничиваются сферой ЖКХ. Например, в Норвегии в конце 2016 года на базе технологии NB-IoT было запущено первое в мире «умное» решение в сельском хозяйстве – в области ирригационных систем, а позже - для мониторинга овец. Оператор Telstra (Австралия) планирует использовать стандарт Cat M1 для в логистике, медицине, на транспорте, в сельском хозяйстве, промышленности и других отраслях. В 2016 году «МегаФон» продемонстрировал пример применения стандарта NB-IoT — «умную» парковку. МТС на начальной стадии пилотного проекта МТС планирует установить датчики в помещениях для контроля расхода воды и электричества, и, возможно, на автомобилях коммунальных служб для мониторинга регулярности вывоза мусора, а также для управления освещением во дворах. Другие области применения LPWANвключают мониторинг окружающей среды, «умные» здания, «умное» страхование, вендинговые автоматы и пр. (Рис. 1).

 

Состояние и перспективы использования технологий LPWAN в сельском хозяйстве подробно проанализированы в исследовании J’son & Partners Consulting «Коммуникационные технологии для интернета вещей в сельском хозяйстве (Agro IoT) и роль операторов связи» (http://json.tv/ict_telecom_analytics_view/kommunikatsionnye-tehnologii-dlya-interneta-veschey-v-selskom-hozyaystve-agro-iot-i-rol-operatorov-svyazi--20170705011636).

 

Источник: Ericsson, июнь 2017

 

Основные драйверы и барьеры

 

На данный момент можно выделить несколько драйверов и сдерживающих факторов развития технологий LPWAN.

Основные драйверы:

  • Стандартизация и появление коммерческих сетей и решений LPWAN в лицензионном спектре, развитие экосистемы LPWAN. Стандарт NB-IoT как часть 3GPP Release-13 был финализирован в июне 2016 года, после чего несколько операторов-пионеров развернули первые коммерческие сети, многие другие крупные операторы стали готовиться к их примеру – по крайней мере, сделали публичные заявления о тестовых и коммерческих запусках в перспективе.
  • Появление чипсетов с поддержкой сразу нескольких технологий в условиях неопределенности рыночных перспектив конкретных стандартов LPWAN и недостаточного сетевого покрытия новых технологий на начальном этапе их развертывания. Например, в середине 2017 г. компания Sierra Wireless представила первый в мире чипсет AirPrime WP77 с поддержкой двух технологий LPWA- LTE-M (Cat-M1) и NB-IoT (Cat-NB1), а также  с поддержкой 2G. Российский поставщик телеметрии на базе LPWAN компания «Вавиот» планирует интегрировать технологию NB-IoT в своих продуктах, использующих нелицензионный спектр.

 

Появление гибридных чипсетов, поддерживающих различные стандарты в лицензируемом и нелицензируемом спектре, а также различные стандарты в лицензируемом спектре, является существенным драйвером развития технологий LPWAN в России и в мире.

 

Основными сдерживающими факторами развития сетей LPWAN в лицензированном спектре  являются:

  • Относительно высокие затраты на развертывание сетей при фактическом отсутствии успешных бизнес-кейсов.
  • Высокая стоимость конечных устройств. Для массового спроса на развитых рынках стоимость модулей должна составлять не более $5 (в развивающихся странах – не более $2-3), в то время как стоимость модулей NB-IoT на середину 2017 года составляет от €10 до €15, а стоимость модулей LTE-M– еще выше. Например, стоимость модема Skywire LTE CAT M1 (такое решение, в частности, используется на сети оператора оператор AT&T) составляет $69-75.
  • Недостаточное LTE-покрытие во многих странах. Стандарты LTE-M (Cat-M1) и NB-IoT внедряются на существующих сетях LTE, поэтому не случайно такие сети развернуты, в первую очередь, в странах с хорошим LTE-покрытием – в Южной Корее, США и др.

 

В нелицензируемом спектре основные сдерживающие факторы связаны с отсутствием консолидации участников рынка и недостаточно благоприятным регулированием. Так, в России существуют существенные ограничения по мощности радиопередатчиков для диапазона частот, в котором работает, например, технология LoRa. В данном случае показателен опыт Южной Кореи.

 

Одним из важнейших драйверов развития LPWAN и IoT в целом являются вопросы регулирования. Так, в Южной Корее масштабные запуски сетей LPWAN произошли после того, как в марте 2016 года отраслевой регулятор MSIP сообщил о планируемом увеличении максимально допустимой мощности радиопередатчика, работающего в диапазоне 900 МГц (917-923,5 МГц), с 10 мВт до 200 мВт. 

 

Прогнозы

 

По прогнозам IDTechEx, в ближайшие 10 лет к сетям LPWAN будет подключено около 12 млрд устройств. Основные области применения таких технологий включают «умные» дома и города, отслеживание активов и сельское хозяйство.

 

По прогнозам Riot Research, рынок LPWAN в 2017-23 гг. будет расти в денежном выражении с показателем CAGR, равным 45%, и к концу прогнозного периода достигнет $19,1 млрд. При этом доли различных технологий LPWAN существенно изменятся. Так, существенно возрастет доля технологий NB-IoT и LTE-M, использующих лицензионный спектр, в результате чего эти технологии к концу прогнозного периода будут доминировать по количеству подключений.

 

Похожие прогнозы делает компания Lux Research, по мнению аналитиков которой, лидерство NB-IoT будет обусловлено более широким географическим покрытием по сравнению с другими технологиями LPWAN (Sigfox, LoRaWAN и др.), а также «эффектом масштаба» – в 2016 году совокупная выручка операторов, рассматривающих в качестве приоритетной технологии LPWANстандарт NB-IoT, составила $578 млрд против $416 млрд у операторов LoRa и Sigfox в совокупности. В результате к 2022 году, по прогнозам Lux Research, на долю NB-IoT придется более 90% подключений в мире. При этом LoRaWAN, скорее всего, будет дополнять NB-IoT в некоторых приложениях.

 

Источник: LuxResearch, 2017

 

По прогнозам J’son & Partners Consulting, к концу 2022 года в России будет насчитываться не менее 10 млн подключений по технологиям LPWAN. Стандарты LPWAN будут использоваться, в первую очередь, в ЖКХ, «умных» городах, в логистике, на транспорте и в сельском хозяйстве. В целом российский рынок будет развиваться в соответствии с общемировыми трендами, с задержкой на 1-3 года от развитых стран.

 

 

Комментарии участников рынка

 

1. Операторы мобильной связи, в основном, делают ставку на стандарт NB-IoT. В чем его основные преимущества и недостатки, в частности, при использовании в ЖКХ?

Стандарт NB-IoT действительно интересен операторам по понятным причинам. Он работает в лицензионном спектре, у него отсутствуют проблемы, присущие другим протоколам LPWAN. С другой стороны, капитальные затраты на построение масштабной сети NB-IoT будут огромны. При этом 100% территории покрыть будет очень сложно, особенно если речь идет о труднодоступных местах, где коммунальные счетчики, в основном, и устанавливаются.

 

2. В чем тогда преимущества и недостатки технологии, которую предлагает Ваша компания?

Наша mesh-сеть NB-Fi, с одной стороны – легковесная, очень дешевая, быстро развертываемая, работает в нелицензируемом спектре. С другой стороны, существуют небольшие поселки с существующей сетью сотовой связи. В таких местах развертывать нашу сеть нерационально.

 

3. Одна из инициатив Вашей компании касается интеграции обеих технологий в одном чипсете. Позволит ли такое решение избавиться от присущих им недостатков и суммировать их преимущества?

В сумме обе сети – NB-IoT и наша mesh-сеть NB-Fi -   имеют 100-процентное конкурентное преимущество. Если интегрировать на одном чипсете технологии NB-IoT и NB-Fi (эти протоколы идентичны в алгоритмах на 95%), то можно сделать элегантное решение для всего ЖКХ, стандарт де-факто. Это может быть первое эталонное решение в рамках большой географии, к примеру, в Европе и СНГ. Если счетчик не может подключиться через NB-IoT, он сможет сделать это и передать данные по mesh-сети. С другой стороны, если «не ловит» и наша сеть, то никто не мешает установить дополнительную базовую станцию NB-Fi, которая по стоимости сопоставима с Wi-Fi-роутером, столь же проста в установке и не требует дорогого сотового покрытия.

 

 

 

Информационный бюллетень подготовлен компанией J'son & Partners Consulting. Мы прилагаем все усилия, чтобы предоставлять фактические и прогнозные данные, полностью отражающие ситуацию и имеющиеся в распоряжении на момент выхода материала. J'son & Partners Consulting оставляет за собой право пересматривать данные после публикации отдельными игроками новой официальной информации.

 

 

Авторскоеправо © 2017, J’son & Partners Consulting. СМИ могут использовать текст, графики и данные, содержащиеся в данном обзоре рынка, только с использованием ссылки на источник информации – J’son & Partners Consulting или с активной ссылкой на портал  JSON.TV

™ J’son & Partners [зарегистрированная торговая марка] 

Читать далее

Детальные результаты исследования представлены в полной версии отчета:

«Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN для рынка интернета вещей (IoT)»

 

Резюме

ВВЕДЕНИЕ

  1. Состояние развития сетей LPWA в мире в 2015-2017 гг.

1.1.Сети LPWA в мире в разбивке по технологиям

1.2.Сети LPWA в мире в разбивке по регионам

  1. Классификация, основные характеристики и области применения технологий LPWAN

2.1.Технологии в лицензируемом спектре (3GPP)

2.1.1.   LTE-M (eMTC, LTE Cat M1)

2.1.1.1.      Краткий обзор технологии

2.1.1.2.      Чипсеты и модули

2.1.1.3.      Стоимость модулей

2.1.1.4.      Устройства

2.1.1.5.      Проекты в мире

2.1.1.6.      Проекты в России

2.1.1.7.      Основные области применения

2.1.2.   NB-IoT (LTE Cat-M2, Cat-NB1)

2.1.2.1.      Краткий обзор технологии

2.1.2.2.      Чипсеты и модули

2.1.2.3.      Стоимость модулей

2.1.2.4.      Устройства

2.1.2.5.      Проекты в мире

2.1.2.6.      Проекты в России

2.1.2.7.      Основные области применения

2.1.3.   EC-GSM (EC-GPRS, EC-GSM-IoT)

2.1.3.1.      Краткий обзор технологии

2.1.3.2.      Проекты в мире

2.1.3.3.      Проекты в России

2.1.3.4.      Основные области применения

2.2.Технологии в нелицензируемом спектре

2.2.1.   LoRaWAN

2.2.1.1.      Краткая история появления технологии LoRa

2.2.1.2.      Области использования

2.2.1.3.      Архитектура сетей LoRaWAN

2.2.1.4.      Обеспечение безопасности и конфиденциальности данных

2.2.1.5.      Основные классы устройств в сетях LoRaWAN

2.2.1.6.      Частотные диапазоны

2.2.1.7.      Стоимость модулей

2.2.1.8.      Вопросы регулирования

2.2.1.9.      Проекты в мире

2.2.1.10.   Проекты в России

2.2.2.   Sigfox

2.2.2.1.      Краткий обзор технологии

2.2.2.2.      Проекты в мире

2.2.2.3.      Основные области применения

2.2.3.   Технологии российского происхождения

2.2.3.1.      «СТРИЖ»

2.2.3.2.      NB-Fi («Вавиот»)

2.2.3.3.      «Телекан»

2.2.3.4.      «Альтоника»

2.2.4.   Другиетехнологии

  1. Сферы применения различных технологий LPWAN

3.1.ЖКХ

3.2.«Умная» энергетика (Smart Grid)

3.3.«Умное» сельское хозяйство

3.4.«Умный» город (Smart City)

3.5.«Умная» логистика и транспорт

3.6.«Умные» здания

3.7.Другие приложения

  1. Драйверы и сдерживающие факторы развития LPWAN

4.1.Основные драйверы

4.2.Основные барьеры

  1. Прогнозы развития LPWAN

5.1.Прогнозы в мире

5.2.Прогнозы в России

  1. Приложения

6.1.Основные проекты Sigfox в мире

6.2.Основные проекты LoRaWAN в мире

 

 

Опция:

 

Анализ технологий сбора данных с «умных» счетчиков

  1. Обзор существующих технологий и решений: преимущества и недостатки, стоимость оборудования

1.1. Проводные технологии

1.1.1.     Ethernet

1.1.2.     PLC

1.1.3.     RS-485

1.1.4.     Другие

1.2.Беспроводные технологии

1.2.1.     ZigBee

1.2.2.     GPRS

1.2.3.     LPWA

1.2.3.1.  В лицензионном спектре

1.2.3.2.  В нелицензионном спектре

1.3.WMBus

1.4.RF-433

1.5.RF ISM 2400МГц

1.6.Другие технологии

  1. Статистика и перспективы использования различных технологий сбора данных с интеллектуальных счетчиков

2.1.В мире

2.1.1.     Европа

2.1.2.     США

2.2.В России

  1. Выводы

Читать далее