Market Watch

Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN в различных сегментах рынка интернета вещей (IoT)
Июль 2017 года
Аналитический Отчет (полная версия)
Аналитический Отчет (полная версия)


Pdf:
65 000 р.Word:
168 000 р.
Обзор рынка
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+7 926 561 09 80; 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]
ЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ ОБРАЩАЙТЕСЬ: |
|
Менеджер по работе с клиентами +7 926 561 09 80 J'son & Partners Consulting |
101990, Москва Армянский переулок, 11/2 стр. 1А Тел.: +7 (495) 625-72-45
|
ЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ ОБРАЩАЙТЕСЬ: |
|
Менеджер по работе с клиентами +7 926 561 09 80 J'son & Partners Consulting |
101990, Москва Армянский переулок, 11/2 стр. 1А Тел.: +7 (495) 625-72-45 |
Читать далее
Детальные результаты исследования представлены в полной версии отчета:
«Состояние и перспективы использования радиотехнологий LPWAN для рынка интернета вещей (IoT)»
Резюме
ВВЕДЕНИЕ
- 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
- 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
- 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
- Драйверы и сдерживающие факторы развития LPWAN
4.1.Основные драйверы
4.2.Основные барьеры
- Прогнозы развития LPWAN
5.1.Прогнозы в мире
5.2.Прогнозы в России
- Приложения
6.1.Основные проекты Sigfox в мире
6.2.Основные проекты LoRaWAN в мире
Опция:
Анализ технологий сбора данных с «умных» счетчиков
- 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
- 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
- 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
Читать далее

Облачная транформация глобального и российского рынков ПЛК, АСУТП и MES

Обзор рынка
Интернет вещей, IoT, M2M, платформы IoT Открыть