Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 2 2020
Виталий МОСЕЕВ  25 июня 2020

Российские сети LPWA набирают абонентов

Число абонентских устройств, подключенных к LPWAN, в России пока не достигло 2 млн. Но развитие рынка подстегивают государственные инициативы, такие как обязательное оснащение новостроек умными счетчиками, а сети LPWA готовы не только к конкуренции, но и к эффективному взаимодействию. 

LPWAN в мире…

В 2018 г. аналитики Berg Insight оценили количество устройств, подключенных к LPWAN (Low-power Wide-area Network; маломощные сети с дальним радиусом действия), в 1 млрд. Объем глобального рынка LPWA-сетей до 2024 г., согласно исследованию Market Study Report, будет прирастать ежегодно в среднем на 48,3% и к этому времени достигнет $3 млрд (в 2019 г. – $635 млн). При этом рынок сегментирован на сети лицензируемые и нелицензируемые (иначе говоря, на сотовые и несотовые). Лицензируемые сети LPWA (NB-IoT и LTE-M), по информации отраслевой ассоциации GSMA, на сентябрь 2019 г. работали в 57 странах мира. 

Одна из крупнейших технологий нелицензируемых сетей, LoRaWAN, по данным LoRa Alliance, на конец 2019 г. охватывала 147 стран. Сеть Sigfox, основной конкурент LoRaWAN на глобальном рынке нелицензируемых сетей, представлена более чем в 70 странах с населением свыше 1,1 млрд жителей.

На рынке лицензируемых LPWAN конкуренция пока еще не слишком остра.  Сети NB-IoT и LTE-M прошли стандартизацию 3GPP-консорциума (разрабатывает и принимает спецификации сотовой связи) в июне 2016 г. Среди преимуществ NB-IoT – поддержка более 100 тыс. устройств на соту, возможность работы устройства без подзарядки аккумулятора в течение десяти лет и более, охват одной базовой станцией объектов в радиусе нескольких километров (в зависимости от условий местности и плотности застройки). Экономия энергии достигается за счет более низких скоростей передачи и объемов данных. Например, одному счетчику в такой сети достаточно передавать в месяц объем данных до 1 Мбайт. Сеть NB-IoT позволяет управлять оборудованием с двухсторонней связью. В таких устройствах часто используется расписание активности. 

Почти аналогичные характеристики имеют сети LTE-M. Однако для устройств в такой сети нужна большая полоса пропускания, а скорости передачи (1–4 Мбит/с) намного больше, чем у NB-IoT (26 кбит/с). 

Примечательно, что с момента выхода стандартов потребовалось почти два года для того, чтобы оборудование стало массовым. Сети NB-IoT, как и LTE-M, строятся на базе существующей инфраструктуры 4G. Поэтому создавать такие сети могут только операторы с лицензией. Чтобы развернуть корпоративную сеть на основе NB-IoT или LTE-M, предприятию надо получать специальные лицензии. Высокая стоимость устройств NB-IoT (в сравнении с LoRaWAN) на старте не позволяла быстро привлекать заказчиков, но сейчас цены на модули NB-IoT снижаются.

LoRa – это запатентованное частотное расширение частотного спектра, разработанное французской фирмой Cycleo. Первые сети LoRaWAN запущены в 2015 г. Дальнобойность сети позволяет на открытом пространстве охватывать сигналом объекты, находящиеся на расстоянии 10–15 км, и до 5 км в условиях плотной городской застройки. Для работы устройствам не нужны SIM-карты. Из этого вытекает главное преимущество: сеть LoRaWAN может развернуть любое предприятие для собственных нужд. Для экономии энергии оборудование LoRaWAN работает по принципу асинхронной передачи: устройства «просыпаются» только тогда, когда им есть что передать. Для устройств, которым нужна двусторонняя связь, можно создать расписание активности.

Сети SigFox по охвату территории и автономности устройств во многом схожи с LoRaWAN. Различия в характеристиках в основном касаются полосы пропускания (нужны очень узкие фрагменты спектра), уровня собственного шума приемников (у LoRaWAN он больше) и реализации двусторонней связи (в SigFox такой функционал заложен по умолчанию). 

…и в России

Среди сетей LPWA в России распространены как сотовые NB-IoT (разрешения на строительство таких сетей в стране выданы ГКРЧ мобильным операторам в январе 2018 г.; сейчас сети активно строятся и запускаются первые проекты), так и несотовые. В числе последних – LoRaWAN, сети локальных операторов: XNB (протокол компании «Стриж») и NB-FI (протокол компании Waviot), а с марта 2020 г. и SigFox. Эти сети также не требуют лицензирования, а устройства могут работать до десяти лет без подзарядки. Конкретные преимущества, как правило, указывают сами владельцы локальных протоколов.

Сети SigFox в России до недавних пор не были официально представлены. Но в начале 2020 г. была создана компания Sigfox Russia, эксклюзивный дистрибьютор Sigfox в России, а в марте – объявлено о ее партнерстве с венчурной компанией Energo Capital (работает в России и странах Балтии). Стороны намерены совместно развивать в России сеть интернета вещей 0G (уже работает в Латвии и Литве), в среднесрочных планах 0G – строительство сети в Сибири, а также в районе Северного морского пути – с применением спутниковой связи ELO от Eutelsat. 

В России, по оценкам Андрея Колесникова, директора Ассоциации интернета вещей, насчитывается не более 2 млн абонентских устройств в сетях LPWA и не более 100 тыс. таких базовых станций. Сегмент LPWAN займет всего 5% рынка IoT в 2021 г. (без учета операторского NB-IoT). 

Регулирование помогает росту

Развитию рынка в краткосрочной перспективе могут способствовать несколько факторов. Среди них эксперты выделяют отсутствие чрезмерного регулирования области интернета вещей со стороны государства, объединение игроков рынка IoT в профессиональные сообщества и рабочие группы совместно с госорганами. 

К примеру, отраслевое российское законодательство отчасти позволит вырасти рынку, полагает Павел Захаров, директор по маркетингу корпоративного бизнеса «Мегафона». Согласно поправкам в Федеральный закон «Об электроэнергетике», напоминает эксперт, с 1 июня 2020 г. все новые многоквартирные дома должны быть оснащены «умными» приборами учета электроэнергии, а с 1 января 2023-го все без исключения счетчики учета электроэнергии должны быть заменены на автоматизированные решения. «Таким образом, в ближайшие три года емкость рынка LPWAN может вырасти до 20 млн новых подключений», – подсчитывает П. Захаров. 

В Дорожной карте развития «сквозной» цифровой технологии «Технологии беспроводной связи»,  утвержденной в октябре 2019 г., решения LPWAN признаны вторыми по значимости после 5G. На развитие технологий LPWAN будут выделяться средства в рамках национального проекта «Цифровая экономика РФ», говорит Владимир Шапоров, руководитель направления Центра развития телекоммуникационных решений компании «Техносерв». Раз­работка ПО и оборудования для технологий LPWAN, в том числе 
Рынок интернета вещей в России

По данным Ассоциации интернета вещей, консолидированный рынок IoT в России в 2019 г. вырос на 9% по сравнению с 2018 г. Ожидалось, что темпы прироста будут несколько выше (+15%). Как отмечает Владимир Шапоров из компании «Техносерв», объем рынка в 2020 г. может превысить 80 млрд руб. (оценка взята из исследования Schneider Electric и ЦСП «Платформа»). В 2020 г. темпы роста IoT-рынка останутся на прежнем уровне (это 8–9%), полагает Павел Захаров из «Мегафона». По его словам, интернет вещей – это второй по величине сегмент клиентов после голосовых пользователей. В России в различных устройствах, подключенных к интернету, используется более 20 млн SIM-карт. Однако операторский интернет вещей сейчас представлен в основном сетями 2G/3G/4G, а не LPWAN.

По мнению Виктора Мазурика из «ЭР-Телеком холдинга», лидерство нелицензируемых LPWAN объясняется неразвитостью сетей NB-IoT. «Во-первых, строительство сетей в лицензируемых диапазонах (NB-IoT) началось лишь в середине прошлого года. Поэтому фактически сети просто не успели развернуть. Во-вторых, ассортимент оборудования для таких сетей довольно мал, тогда как для нелицензируемых он расширяется заметными темпами», – поясняет В. Мазурик. Например, количество новых устройств для LoRaWAN выросло в 2–2,5 раза.

Тенденции ближайшего будущего 

Среди текущих тенденций рынка – наращивание функционала LPWAN и появление новых сценариев их применения. 

Сбор данных для оптимизации процессов

Участники рынка ищут возможности монетизации собираемых в LPWAN данных. Например, обезличенные данные абонентов сотовой связи о местонахождении стали основой для рынка геоаналитики. Нечто подобное появится и в LPWAN, главное здесь – нарастить число проектов с большим количеством устройств.  

«Стали появляться компании, переходящие от пилотных проектов в 10–30 датчиков к коммерческим поэтапным проектам, в которых реализуется от 1000 и более датчиков, – говорит Виктор Мазурик, директор по маркетингу и монетизации инноваций компании «ЭР-Телеком холдинг». – В 2020 г. проекты начнут двигаться от функций простого мониторинга и диспетчеризации к управлению и предиктивному обслуживанию». Возможно, агрегация данных с LPWAN-устройств и анализ информации позволят предприятиям оптимизировать бизнес-процессы. 

LPWAN на полях

Сети LPWA используются в сельском хозяйстве для контроля характеристик почв. На одном и том же участке поля структура почвы может различаться по химическому составу, температуре и влажности, для мониторинга этих параметров в почву устанавливаются специальные датчики. Агрономы, к примеру, знают, что в точке А влажность достаточна, а в точке Б – избыточна, и исходя из этого, принимают решение об оптимизации расхода воды на точку Б. Точно так же оптимизируется расход удобрений. Когда урожай собран, датчики LPWAN используются на складах, помогая предотвратить распространение гнили. 

Постепенно технология захватывает новые сегменты. Например, компания МТС рассматривает возможность использования LPWAN для своего решения «Умная ферма». Входящий в него умный датчик-болюс проглатывает корова, устройство постоянно находится в желудке животного, не причиняя ему дискомфорта. Данные с датчика помогают персоналу контролировать показатели физической активности, потребление воды, корма, снизить количество медикаментов на 15% и предугадывать отел за 15 часов. 

Контроль в промышленных масштабах

LPWAN-решения помогают контролировать заполненность резервуаров с химикатами на производствах. При недостатке реагентов автоматически рассылаются оповещения о необходимости пополнить их запас. Таким образом, производство не простаивает, а службы, отвечающие за закупки, действуют оперативнее. 

Оптимизируются и затраты на воду, газ и электроэнергию. Для этого применяются счетчики и датчики утечек, которыми оснащают трубопроводы. Информация о расходе ресурсов автоматически и с заданным интервалом отправляется диспетчерам. Такая схема пришла в промышленность из ЖКХ, где LPWAN-оборудование используется достаточно давно. 

Нелицензируемые сети в глуши

Развитие сетей на базе LoRaWAN/NB-Fi/XNB в нелицензируемых диапазонах будет идти не только в городах, но даже там, где нет мобильной связи. Зачастую это единственный и альтернативный спутниковому канал связи. Развертывать такие сети легко и недорого, а желание сэкономить на счетах за связь есть у многих предприятий. «Круг владельцев сетей LoRaWAN может пополниться крупными корпоративными игроками нефтегазового сектора, нефтехимии, металлургии и других сфер, перед которыми будет стоять задача обеспечить предприятия связью для IIoT-решений, в том числе в труднодоступной местности», – полагает В. Шапоров.

Умные города с LPWAN

Сети LPWA пригодятся и для реализации концепции умного города. Датчики отслеживают загруженность парковок и через мобильное приложение могут оповещать водителей о свободных местах поблизости. С помощью датчиков LPWAN, контролирующих наличие вредных примесей в воздухе, можно построить интерактивные карты экомониторинга, и в некоторых городах мира они доступны населению. К примеру, жители мегаполисов с их помощью выбирают оптимальные маршруты для прогулок с детьми. Помогут сети дальнего радиуса действия и в уборке мусора: для этого LPWAN-датчики прикрепляют к мусорным бакам. Сенсоры сообщат диспетчерам коммунальных компаний о заполненных баках и необходимости их очистки.  

Сети NB-IoT заменят GSM

Операторы мобильной связи, развертывающие лицензируемые сети LPWA, не исключают перехода на новые технологии. Скорее всего, на замену GSM придут NB-IoT. Главным драйвером роста технологии станет удешевление оборудования и появление датчиков для различных сценариев. «В 2019 г. стоимость чипа NB-IoT упала до $5–6. Но датчики и модули стандарта GSM все еще обходятся конечному потребителю дешевле, поэтому пока датчики NB-IoT не смогут заменить GSM-устройства. С другой стороны, в США, Японии и некоторых других странах сети GSM уже прекратили работу, поэтому глобальный рынок интернета вещей начал постепенный переход на стандарты NB-IoT и LTE-M», – поясняет П. Захаров. 

Эффективное сочетание технологий 

В 2019 г. сотовые операторы России объявили о начале развертывания сетей NB-IoT. Небольшие пилотные проекты были запущены в ряде городов. К сожалению, после утверждения стандарта NB-IoT эффективных устройств долгое время не было. Теперь дефицит уходит в прошлое, а стоимость чипов имеет многолетнюю тенденцию к падению, что способствует доступности NB-IoT. «В 2020–2021 гг. зона действия сетей на базе NB-IoT, вероятно, будет расширена до полного соответствия покрытию на федеральном уровне», – считает В. Шапоров. В итоге у клиентов, отмечает В. Мазурик, появится возможность реализовать более сложные проекты, сочетая NB-IoT с другими LPWAN-технологиями. 

Развитие LPWAN, соглашаются эксперты, в ближайшей перспективе будет происходить органично. По их консолидированному мнению, разные сети LPWA имеют разные особенности, поэтому могут эффективно взаимодействовать и дополнять друг друга, позволяя комбинировать выполнение сценариев и задач.
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!