Сможет ли стремительный рост IoT перегрузить производство чипсетов?

Прогнозы по количеству IoT-устройств указывают на мощную экспансию, однако цифры сильно разнятся, а «эксперты» используют разные временные горизонты. Оценки варьируются от 18 млрд к 2022 году, 26 млрд к 2020 году, 75 млрд к 2025 году до 125 млрд к 2030 году. Исторически Ericsson и Cisco прогнозировали 50 млрд подключенных устройств к 2020 году — цифра, которая раздула ожидания от потенциала IoT, по мнению Боба Эммерсона.

Хотя последние прогнозы в целом согласны в положительной динамике, они меняются и зависят от того, как каждый аналитик определяет «IoT». Для бизнеса, принимающего инвестиционные решения сейчас, разброс может менять финансовые планы на десятки миллиардов, создавая реальную дилемму для производителей чипсетов.

Время имеет решающее значение, говорит Вилле Иллясярви, директор по маркетингу и член совета директоров Haltian Oy, финской компании с штаб-квартирой в Оулу, в 150 км к югу от Полярного круга. Haltian разрабатывает решения на основе mesh-сетей для различных отраслей и продвигает клеточные IoT-устройства.

Иллясярви подчеркивает, что прогноз IHS Markit более чем 75 млрд умных устройств к 2025 году представляет собой 400% рост по сравнению с примерно 15 млрд устройств в использовании сегодня. Это означает, что производителям необходимо увеличить производство микрочипов в шесть раз по сравнению с темпом, достигнутым с тех пор, как Texas Instruments впервые представила их в 1958 году.

Текущие цепочки поставок полупроводников не имеют мощностей для удовлетворения завтрашнего спроса IoT. Без значительных инвестиций сегодня полное обещание рынка IoT останется нереализованным к 2025 году или любому краткосрочному горизонту. Помимо мощностей, остается критическое решение: какую технологию подключения должен поддерживать чипсет? К какому стандарту примчит рынок — LTE-M или NB-IoT?

Altair Semiconductor утверждает, что большинство западных и крупных рынков в конечном итоге примут оба стандарта, а выбор будет диктоваться требованиями приложения. Двухрежимные модули, поддерживающие и NB-IoT, и LTE-M, уже есть на рынке. Например, Murata анонсировала планы по интеграции двухрежимного чипсета CAT-M1/NB1 от Altair.

LTE-M против NB-IoT: ключевые отличия

LTE (4G) выделяется среди предыдущих поколений сочетанием эффективности и гибкости. Его плоская архитектура all-IP обеспечивает экономию энергии, а передовая модуляция позволяет динамически распределять полосу пропускания, позволяя операторам предлагать спектр услуг — включая низкоскоростные IoT-решения вроде NB-IoT и LTE-M.

На практике клеточная индустрия перегружена жаргоном, поэтому давайте проясним основные различия.

LTE-M — это стандартизированное решение для сетей LPWAN (Low Power Wide Area Networks), использующее технологии расширения спектра и работающее на существующей клеточной инфраструктуре. Оно предлагает широкий набор сценариев использования и привлекательно для производителей, стремящихся развернуться в текущих сетях.

NB-IoT преследует похожие цели, но использует другую схему модуляции (DSSS) и работает в диапазонах 2G, 3G и 4G. Хотя начальные затраты на развертывание могут быть выше, NB-IoT устраняет необходимость в шлюзе, делая его экономически эффективным вариантом. Будущие модули также будут поддерживать и NB-IoT, и LTE-M.

Другие факторы в пользу NB-IoT включают его низкое энергопотребление, экономичную конструкцию и покрытие широких зон, обеспечивая скорости передачи данных в низких сотнях килобит в секунду — достаточно для большинства IoT-приложений, не требующих тяжелой передачи данных. Недавние предложения, такие как фиксированная ставка 1NCE — 500 МБ на устройство за десять лет за всего €10 — еще больше подчеркивают его привлекательность.

Региональные предпочтения

В Северной Америке ожидается, что Verizon и AT&T примут LTE-M, имея вложено значительные средства в свои LTE-сети. Хотя Verizon изначально проявляла ограниченный интерес к не-LTE технологиям, она анонсировала поддержку NB-IoT, а AT&T ускоряет внедрение NB-IoT, нацеливаясь на США в начале 2019 года и Мексику к концу года.

За пределами США и на рынках с значительным присутствием GSM и ограниченным LTE, NB-IoT готова стать доминирующей технологией. Китай, например, принял NB-IoT с момента анонса, поддержанный сильной государственной инициативой, нацеленной на более 600 млн подключений к 2020 году. Однако ранние адаптеры вроде China Telecom могут также развернуть Cat-M.

Ключевые игроки на рынке чипсетов NB-IoT

Основные игроки на арене чипсетов NB-IoT включают Altair Semiconductor, Huawei, Intel, Qualcomm, Samsung, Sierra Wireless и U-Blox. По словам Ника Ханна, CTO WiFore Consulting, тринадцать компаний теперь выводят чипы на рынок, требуя первоначальных инвестиций примерно $200 млн (€171,72 млн). Учитывая стандартизацию, инфраструктуру и первоначальные испытания, общие затраты достигают от $500 млн (€429,30 млн) до $1 млрд (€860 млн).

Этот капитал позволил NB-IoT достичь текущей зрелости. Такие существенные инвестиции должны обеспокоить конкурирующие стандарты LPWAN вроде LoRa и Sigfox, так как компании NB-IoT будут стремиться окупить затраты. Однако реальные развертывания NB-IoT остаются на ранних стадиях.

Автор статьи — Боб Эммерсон, свободный писатель и наблюдатель телеком-индустрии.