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] 

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

3. 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

4. Драйверы и сдерживающие факторы развития LPWAN

4.1.Основные драйверы

4.2.Основные барьеры

5. Прогнозы развития LPWAN

5.1.Прогнозы в мире

5.2.Прогнозы в России

6. 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

2. 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

3. Выводы

Список рисунков

Рис. 1. Количество подключенных устройств в мире, млрд, 2014–2022 гг.
Рис. 2. Количество действующих или планируемых сетей LPWA в мире в разбивке по технологиям, 2015-2016 гг.
Рис. 3. Количество действующих или планируемых сетей LPWA в мире в разбивке по регионам мира, 2015-2016 гг.
Рис. 4. Первый в мире модуль на базе стандарта LTE-M (LTE Cat-M1)
Рис. 5. Модуль SIM7000C с поддержкой стандартов LTE-M / NB-IoT, доступный на Aliexpress
Рис. 6. Первое в мире сертифицированное абонентское устройство (модем) на базе стандарта LTE-M (LTE Cat-M1)
Рис. 7. Первый в мире роутер на базе стандарта LTE-M (LTE Cat-M1)
Рис. 8. Примеры возможного применения стандарта LTE-M (eMTC Cat-M1)
Рис. 9. Первый в мире электросчетчик с поддержкой стандарта NB-IoT
Рис. 10. Примеры возможного применения стандарта NB-IoT
Рис. 11. Использование технологии LoRaWAN в «умном» доме
Рис. 12. Сферы применения LoRaWAN от компании «Сеть868»
Рис. 13. Устройство GPer, которое используется в первом коммерческом сервисе SK Telecom на базе сети LoRa – определение местоположения людей и ценных активов
Рис. 14. Архитектура сети LoRaWAN
Рис. 15. Классы устройств в сетях LoRaWAN
Рис. 16. Первый сертификационный модуль с поддержкой LoRa - RN2483 от компании Microchip Technology
Рис. 17. Особенности регулирования стандарта LoRa в некоторых странах и макрорегионах
Рис. 18. Развитие сетей LoRa в мире, июль 2017 г.
Рис. 19. Экосистема компании «Сеть868» (LoRaWAN)
Рис. 20. Страны, в которых развернуты сети Sigfox
Рис. 21. Отрасли, в которых может быть использована технология Sigfox
Рис. 22. Упрощенная схема реализации технологии «СТРИЖ»
Рис. 23. Степень открытости различных технологий LPWAN
Рис. 24. Основные решения компании «Стриж-Телематика» для ЖКХ – счетчики воды, газа и электроэнергии и их стоимость
Рис. 25. Основные решения компании «Стриж-Телематика» для сельского хозяйства – датчики влажности грунта
Рис. 26. Упрощенная схема реализации технологии NB-Fi компании «Вавиот»
Рис. 27. Сферы применения LPWA-технологии от компании «Телекан»
Рис. 28. Схема внедрения решений на базе LPWA-технологии от компании «Телекан»
Рис. 29. Основные области использования технологии RPMA
Рис. 30. Сравнение различных технологий LPWA
Рис. 31. Основные области применения технологий LPWAN
Рис. 32. Счетчик воды СВК 15-3-2 со встроенным LPWAN радиомодулем производства ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П. И. Пландина»
Рис. 33. Использование технологии LoRaWAN для контроля температуры питьевой воды для коров
Рис. 34. Схема использования технологий 3G/GPRS и Sigfox в проекте по выращиванию киви
Рис. 35. Использование различных коммуникационных технологий для IoT в различных отраслях
Рис. 36. Потенциал использования технологий LPWA в различных отраслях, млрд подключений в мире, 2015-25 гг.
Рис. 37. Доли различных технологий LPWAN по количеству подключенных устройств IoT, 2017-2023 гг.
Рис. 38. Совокупные доходы и сетевое покрытие операторов сетей LPWAN: Sigfox, LoRaWAN и NB-IoT
Рис. 39. Количество подключенных мобильных устройств M2M и доля различных технологий, 2015-2020 гг.
Рис. 40. Количество подключений по технологиям LPWA и сотовой связи, млрд., 2015-2025 гг.

Список таблиц

Табл. 1. Основные характеристики стандартов LTE-M (различные версии) и NB-IoT
Табл. 2. Основные характеристики стандарта LTE-M (eMTC)
Табл. 3. Коммерческие сети LTE-M в мире, июль 2017 г.
Табл. 4. Основные характеристики стандарта NB-IoT
Табл. 5. Коммерческие сети NB-IoT в мире, июль 2017 г.
Табл. 6. Основные характеристики стандарта EC-GSM-IoT
Табл. 7. Состав и назначение основных элементов типичной сети LoRaWAN
Табл. 8. Оптимальные рынки (отрасли) для LPWAN решений
Табл. 9. Основные особенности использования технологий сотовой связи (3G/GPRS) и Sigfox в проекте по выращиванию киви в Италии