×

Беспроводные сети Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности

Декабрь 2021 года

Аналитический Отчет (полная версия)

Запросить стоимость полной версии исследования: news@json.tv

Аналитический Отчет (полная версия)

Беспроводные сети Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности
Беспроводные сети Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности
Декабрь 2021

Беспроводные сети Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности

Декабрь 2021 года

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы скачать PDF-версию Информационного бюллетеня

Скачать

+7 926 561 09 80; news@json.tv

Пишите, звоните, если есть вопросы

Компания J’son & Partners Consulting завершила подготовку исследования российского и мирового рынка беспроводных сетей Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности. Ряд предприятий, которые ранее развернули промышленные сети Wi-Fi, смотрят в сторону технологий мобильной связи – частных сетей LTE и 5G. В базовом сценарии прогноза J’son & Partners Consulting объем рынка private LTE/5G в России будет расти с показателем CAGR, равным 36,3%, и в 2025 году достигнет 3,2 млрд руб.

 

В ноябре 2021 г. было подписано Распоряжение Правительства РФ, определяющее стратегические направления преобразования российской обрабатывающей промышленности, которую ожидает масштабная цифровая трансформация. Документ предусматривает активное внедрение в производственную практику искусственного интеллекта, робототехники, интернета вещей, технологий дополненной реальности, новых производственных и коммуникационных технологий. Они в свою очередь помогут повысить производительность труда, снизят себестоимость продукции и ускорят вывод товаров на рынок.

 

Например, основные сценарии цифровизации горнодобывающей отрасли включают автономный транспорт, обеспечение безопасности персонала, геолокация, предиктивное обслуживание, AR/VR, критически важные (mission-critical) голосовые и видео-коммуникации (Push to Talk, PTT и Push to Video, PTV), корпоративные сети LAN/WAN, ЦОДы, кибер-безопасность и пр. (Рис. 1).

 

Для реализации этих и других use cases необходима современная телекоммуникационная инфраструктура на базе проводных и беспроводных решений. При этом во многих случаях использование проводных решений невозможно или экономически нецелесообразно.

 

В настоящее время цифровизация многих промышленных предприятий сдерживается коммуникационными инфраструктурами, которым не хватает пропускной способности, надежности, безопасности или мобильности для поддержки инноваций и преобразований, необходимых для автоматизации производственных процессов. Например, изначально сети Wi-Fi не были созданы для приложений класса mission-critical и требующих высокого уровня информационной безопасности, широкого покрытия, а узкополосные радиосети на базе TETRA и P25 ориентированы на голосовые коммуникации и не поддерживают передачу «тяжелого» контента (в том числе видеосвязь) (Рис. 2). Поэтому для реализации максимального спектра существующих и перспективных кейсов хорошим решением может стать создание частных сетей LTE/5G.

 

 

 

Wi-Fi в промышленности

 

Промышленные сети Wi-Fi активно используются во всем мире, в том числе в добывающих отраслях (например, в Челопечском подземном золотомедном руднике в Болгарии, шахте «Юбилейная» в Украине и др.). На базе Wi-Fi-инфраструктуры внедряются различные сервисы. Например, одно из решений обеспечивает повышение безопасности персонала в шахтах (мониторинг сотрудников, предотвращение столкновений спецтехники, обнаружение пострадавших и контроль работоспособности сотрудников) и повышение эффективности за счет повышения коэффициента использования техники, управление движением, дистанционное управление оборудованием, сокращение времени на поиск необходимой техники.

 

В России промышленный Wi-Fi активно используется на предприятиях добывающей отрасли. В частности, были реализованы проекты — в месторождении Албазино («Полиметалл»), на объектах «Металлоинвеста» - Михайловский и Лебединский ГОК, АО «Архангельскгеолдобыча» (Лукойл), Полысаевская (СУЭК-Кузбасс) и др. 

 

В ключевых точках предприятия устанавливаются промышленные точки доступа сети Wi-Fi (с классом защиты корпуса IP 65, IP 67 в нормальном рудничном и взрывобезопасном исполнении), которые подключаются к волоконно-оптической линии связи, развернутой на территории, или с использованием радиомостов.

 

Однако все больше заказчиков отказываются от существующих сетей Wi-Fi в пользу частных сетей LTE/5G по экономическим и технологическим соображениям, например: 

 

- частная сеть 5G на объекте компании Ford в Великобритании заменит старые сети Wi-Fi и поможет ускорить производство компонентов для электромобилей;


- горнодобывающая компания в Австралии отказалась от существующей сети Wi-Fi в пользу более надежной и менее дорогой в обслуживании сети private LTE;


- компания «Казцинк» (Казахстан) рассматривала два варианта создания инфраструктуры связи на предприятии: на основе Wi-Fi, который уже функционирует на одном из предприятий группы, и частной мобильной сети. Оценив новые технологические возможности, доступные на рынке, компания выбрала private LTE.

 

Существующие беспроводные технологии, в том числе Wi-Fi, не отвечают требованиям для реализации некоторых сервисов. Например, попытки реализовать с помощью Wi-Fi удаленное управление транспорта на ряде крупных российских предприятий не увенчались успехом. 

 

Частные сети LTE/5G

 

По оценкам GSA по состоянию на декабрь 2021 года в мире насчитывалось 664 проекта частных сетей LTE/5G в пилотном или в коммерческом режиме, включая лицензиатов на частоты для таких сетей. Основными участниками рынка являются производители телекоммуникационного оборудования, операторы мобильной связи, системные интеграторы и конечные пользователи. Почти ¾ таких проектов (74%) развернута по технологии 4G/LTE, 20% - по технологии 5G и в 5% проектов используются обе эти технологии (Рис. 3). 

 

 

Наибольшее количество локальных частных сетей (LAN) LTE/5G развернуто в сфере сборочного производства (manufacturing); добывающих отраслях (mining) и в морских портах. В сегменте глобальных сетей (масштаб города, региона или страны) наиболее активны коммунальные службы (utilities), силовые структуры (полиция, охранные предприятия, общественная безопасность, оборона), сектор ИКТ и железнодорожный транспорт.

 

Оценки и прогнозы мирового рынка частных сетей LTE/5G сильно различаются: от $945 млн (IDC) до $3,78 млрд (Allied Market Research) в 2019 г. и от $5,4 млрд (Reports and Data) до $10,6 млрд (Allied Market Research) в 2027 г.

 

По данным Grand View Research, мировой рынок private 5G в 2020 г. составил $ 1 224,3 млн, а в 2021 году его объем, по предварительной оценке, достиг $ 1 375,63 млн. По прогнозам агентства, этот рынок в период 2021-2028 гг. будет расти со среднегодовым темпом (CAGR), равным 39,7%, и достигнет к 2028 г. $14 284,96 млн. Крупнейшим региональным рынком private 5G является Северная Америка, на которую в 2020 г. пришлось 31,2% всего рынка или $381 млн.

 

Основные вендоры – Nokia, Ericsson и Huawei. В частности, по состоянию на август 2021 г. Nokia имела более 340 крупных корпоративных клиентов в различных отраслях, более 40 из которых используют 5G.

 

Основные глобальные тренды в области частных сетей LTE/5G:

 

- Появление первых промышленных решений по развертыванию частных сетей LTE/5G по сервисной модели (Network-as-a-Service, NaaS) – оператор NTT DoCoMo (Япония) такое решение, которое может быть развернуто в облачной среде, on-premises или на краю (edge).


- Появление программно-определяемых Private 5G решений с открытым исходным кодом - Open Networking Foundation (ONF) запустил проект Ananki как коммерческий сервис для предприятий, который поставляется по модели SaaS.


- Крупные предприятия в ряде стран (33 компании в Германии, включая Bosch, BMW, BASF, Lufthansa, Siemens и Volkswagen, компании во Франции, Нидерландах, Швеции, Великобритании и других странах) получают частоты для развертывания сетей private LTE/5G. Этот тренд может быть реализован и в России - в 2018 г. ОАО «РЖД» получило разрешение ГКРЧ на использование частот диапазона 1785-1805 МГц для создания пилотных технологических сетей LTE на железнодорожном транспорте, с конца 2020 г. такие проекты реализуются на отдельных железнодорожных станциях. При этом возрастает спрос на профессиональные услуги по развертыванию сетей и системную интеграцию (оператор как «держатель» частотного спектра и поставщик услуг связи исключается из цепочки, хотя может брать на себя роль системного интегратора).


- Вовлечение крупных компаний, предоставляющих профессиональные услуги – Accenture, Infosys, HCL, Cognizant и др.

 

Российский рынок Private LTE

 

Российский рынок частных сетей LTE, стартовавший в 2018 году, находится в стадии активного роста. Только за первую половину 2021 года было анонсировано проектов больше, чем за весь 2020 год. В начале октября 2021 г. в «Сколтехе» развернули и запустили первую в России автономную (standalone) частную сеть 5G на отечественном программном обеспечении (ПО). В решении используется разработанный специалистами Центра компетенций НТИ «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» ПО для ядра сети и базовой станции с поддержкой технологии OpenRAN. Сеть запущена в диапазоне 4,8-4,99 ГГц, который выделили институту для пилотной зоны 5G.

 

По оценкам J’son & Partners Consulting, в России к концу 2021 года было анонсировано более 30 проектов по созданию частных сетей LTE/5G. Подавляющее большинство из них находится в стадии тестирования/пилотирования, единичные проекты запущены в режиме опытно-коммерческой эксплуатации. Основные отрасли потребителей: горнодобывающая, нефтегазовая, энергетика, транспортно-логистические узлы (ж/д станции).

 

По количеству запущенных проектов Private LTE в России лидирует МТС. Компания запустила более 10 сетей для промышленных холдингов – «Сибура», «Северстали» и др.

 

Один из крупнейших проектов private LTE в России (11 базовых станций) был реализован в конце 2021 г. на Куранахском золоторудном месторождении в Республике Саха (Якутия). Сеть используется для мониторинга около 100 единиц горнотранспортной техники, применяется сервисная модель NaaS/SaaS.

 

Еще одну крупную частную LTE‑сеть (более 20 indoor и 6 outdoor базовых станций) планируется построить на производственных площадках Магнитогорского металлургического комбината (ММК). Ее будут использовать, в частности, для внедрения технологий промышленного интернета вещей (IIoT), сервисов на основе видео аналитики и систем позиционирования производственных объектов. Ожидается, что применение технологии Private LTE в этом проекте позволит сэкономить на развёртывании дорогостоящей сети Wi‑Fi на открытой площадке порядка 50 млн руб.

 

Прогнозы и перспективы

 

По прогнозам J’son & Partners Consulting, в базовом сценарии объем рынка private LTE/5G в России будет расти с показателем CAGR, равным 36,3%, и в 2025 г. достигнет 3,2 млрд руб. При этом наибольший интерес в промышленности представляет технология 5G, которая по сравнению с LTE не только обладает более высокой пропускной способностью и обеспечивает более низкие задержки, но и за счет поддержки Network Slicing обеспечивает гарантированный QoS для конкретных приложений и позволяет организовать целый спектр современных сервисов на базе единой инфраструктуры с необходимым SLA. 

 

Технологии Wi-Fi 6 и 5G вышли на рынок примерно в одно время, они технологически превосходят своих предшественников (4G LTE и Wi-Fi 5) по энергоэффективности и способности одновременно поддерживать большее количество устройств. Технология Wi-Fi 6, использующая нелицензированный спектр, будет иметь приоритет при развертывании в помещениях или на локальной территории, для некритически важных приложений, а 5G больше подходит для наружного покрытия больших площадей, критически важных приложений, которым требуется защищенное подключение и гарантированный QoS. 

 

В целом в профессиональной среде принята точка зрения, что технологии Wi-Fi и 5G являются взаимодополняющими. В частности, стратегия миграции южнокорейского оператора KT к сетям 5G предусматривает на конечном этапе переход к унифицированной автономной сети 5G, в которой базовые станции 5G и роутеры Wi-Fi подключаются к единому пакетному ядру 5GC. Таким образом, Wi-Fi остается неотъемлемой частью общей беспроводной экосистемы и дополняет 5G для обеспечения оптимального пользовательского опыта.

 

 

 

__________________________________ 

 

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.

  

 

 

Детальные результаты исследования представлены в полной версии Отчета:


«Беспроводные сети Wi-Fi и private LTE/5G в промышленности»


ВВЕДЕНИЕ: Цели и задачи исследования


1.Описание и анализ технологий


1.1.Промышленный Wi-Fi (в т.ч. mesh сети)
1.2.Технология private LTE
1.3.Другие технологии


2.Применение технологий в промышленности


2.1.Сравнение технологий, их преимущества и недостатки
2.2.Оценка затрат на внедрение СПД на предприятии по различным технологиям
2.2.1.Промышленный Wi-Fi
2.2.2.Private LTE
2.3.Анализ экономической эффективности
2.4.Анализ с точки зрения перспектив развития
2.4.1.Промышленный Wi-Fi
2.4.2.Private LTE


3.Мировая практика: примеры использования технологий


3.1.Проекты на базе технологии Wi-Fi
3.2.Проекты на базе технологии private LTE


4.Выводы и рекомендации


5.ПРИЛОЖЕНИЯ

 


Приложение 1. Проекты по созданию сетей private LTE/5G в России
Приложение 2. Оценка затрат на создание типовой сети private LTE
Приложение 3. Оценка затрат на создание типовой сети Wi-Fi