Rambler's Top100
 
 
Все новости Новости отрасли

Радиотехнологии LPWAN для интернета вещей

31 июля 2017

Основные перспективы таких технологий связаны с удешевлением коммуникационных модулей и конечных устройств, интеграцией нескольких стандартов в одном чипсете и адаптацией регулирования.

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 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»

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



Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.