/ Связь

Дело за малым…энергопотреблением

Операторы выбирают стандарты для интернета вещей

Технологии с низким энергопотреблением и широким покрытием (LPWA) делятся на два типа. Одни стандарты разрабатываются Ассоциацией GSM и в рамках консорциума 3GPP – LTE-M, NB-IoT и EC-GSM-IoT. Их главная особенность – использование лицензированного спектра. Второй тип – это альтернативные стандарты, к примеру, LoRa и Sigfox. Они раньше появились на рынке, работают в нелицензируемом спектре, и их развивают в основном небольшие операторы.

Лицензированная надежность
Как сообщается в исследовании J’son & Partners Consulting, в конце 2016 года в мире применялось как минимум семь различных технологий LPWA. Из тех, что используют лицензируемый спектр, наибольшее распространение получили NB-IoT[1] (к концу 2017 года будут запущены в коммерческую эксплуатацию 25 сетей) и LTE-M. Среди альтернативных стандартов операторы отдают предпочтение Sigfox и LoRaWAN.
В России наблюдается похожая тенденция. Крупные операторы тестируют NB-IoT (МТС, «МегаФон») и LoRaWAN («Эр-Телеком Холдинг»). Развиваются также локальные технологии LPWA: NB-Fi (Narrow Band Fidelity) и «Стриж».
По мнению представителей сотовых операторов, использование лицензируемого диапазона частот гарантирует надежность, безопасность и непрерывность передачи данных. Но с этим сопряжены также высокие затраты и сложность обеспечения сетевого покрытия в удаленных и труднодоступных районах.

Гибридное решение
Стандарт NB-IoT как часть 3GPP Release-13 был финализирован в июне 2016 года. Это послужило отправной точкой для появления первых технологических решений и коммерческих сетей, для роста экосистемы устройств. Крупные операторы объявили о тестировании NB-IoT.
Четкого представления о том, за какой конкретно LPWA-технологией будущее, у игроков телеком-отрасли пока нет. Но это не останавливает развитие рынка, поскольку производители начинают выпускать чипсеты с поддержкой двух (и более) стандартов. Такие гибридные решения – это в определенной степени страховка для операторов, возможность сменить технологию при необходимости.
В середине 2017 года компания Sierra Wireless вывела на рынок первый в мире чипсет AirPrime WP77 с поддержкой LTE-M (Cat-M1), NB-IoT (Cat-NB1) и 2G. Российский поставщик телеметрии «Вавиот» планирует интегрировать технологию NB-IoT в свои продукты, использующие нелицензируемый спектр.
Сети LPWA начнут развиваться быстрее, как только стоимость модулей на массовых рынках снизится до 5 долларов США. В развивающихся странах цена должна быть даже меньше – 2-3 доллара. Сейчас модули NB-IoT стоят от 12 до 18 долларов, а LTE-M еще дороже. Например, цена модема Skywire LTE CAT M1 (используется на сети оператора AT&T) – около 70 долларов.
Развитию LPWA мешает недостаточное LTE-покрытие, так как стандарты, работающие в лицензируемом спектре, внедряются на существующих сетях четвертого поколения. Именно этим аналитики объясняют, что первыми системы LTE-M и NB-IoT запустили операторы в странах с хорошим 4G-покрытием – в Южной Корее, США и других.
Технологии нелицензируемого спектра сталкиваются с другими препятствиями. С одной стороны, это отсутствие консолидации игроков рынка, с другой – проблемы регулирования. В России действуют существенные ограничения по мощности радиопередатчиков для диапазона частот, в котором работает, например, LoRa. Смягчение требований может привести к росту количества сетей, как это произошло в Южной Корее. В марте 2016 года отраслевой регулятор сообщил о планируемом увеличении максимально допустимой мощности радиопередатчика, работающего в диапазоне 900 МГц (917–923,5 МГц), с 10 мВт до 200. Следом операторы начали масштабные запуски LPWA-сетей, сообщают в J’son & Partners Consulting.

Лидерство NB-IoT будет обусловлено более широким географическим покрытием по сравнению с другими стандартами

Альтернативные методы
Многие операторы-лидеры уже сделали выбор в пользу конкретных LPWA-технологий. К примеру, компания AT&T остановилась на LTE-M, Orange использует еще и LoRa, а Vodafone предпочел NB-IoT.
В конкурентной борьбе есть шанс и у небольших игроков, считают в Analysys Mason. Сейчас операторы могут выбирать из трех стратегий. Во-первых, начать развивать те же технологии, что и лидеры рынка. Во-вторых, занять выжидательную позицию, чтобы в дальнейшем предпочесть наиболее успешный стандарт. В-третьих, сделать ставку на технологические решения, отличные от предложенных лидерами.
У каждого из этих вариантов свои плюсы и минусы. В первом случае придется конкурировать с лидерами, но доверие заказчиков к предложенным решениям будет выше. Второй путь может привести к отставанию от тех, кто уже развернул сети. Наиболее перспективным аналитики считают третий вариант.
По мнению Analysys Mason, альтернативная LPWA-технология позволит дифференцировать бизнес-предложения и выйти на клиентов, которые нуждаются в решениях для конкретных задач. К примеру, лидеры предпочли развивать стандарт LTE-M. Но для создания сети для измерений показателей счетчиков лучше подойдет NB-IoT с более дешевыми и долговечными устройствами. Этим и могут воспользоваться небольшие игроки.
Если на рынке ведущие операторы предлагают одни и те же сетевые технологии и покрытие, неизбежна сильная ценовая конкуренция. Возможность выбора альтернативной технологии поможет ее ослабить, что выгодно всем компаниям.

Большим плюсом может стать поддержка стандарта продукцией массового производства, говорят в Analysys Mason. К примеру, если в стране распространен стандарт NB-IoT, а новая версия Apple Watch работает только с LTE-M, то оператор, который сделал выбор в пользу альтернативной технологии, сможет извлечь из этого дополнительную выгоду.

Стандарт NB-Fi рассчитан на передачу небольших объемов данных в сфере ЖКХ, электроэнергетики, транспорта и логистики. Ожидается, что его внедрение позволит собирать данные с минимальными затратами на установку устройств. Генеральный директор и основатель компании «Вавиот» Евгений Ахмадишин рассказал J’son & Partners Consulting, что капитальные затраты на построение масштабной сети NB-IoT будут огромны. При этом 100% территории покрыть очень сложно, особенно если речь идет о труднодоступных местах. «Наша mesh-сеть NB-Fi – легковесная, очень дешевая, быстро развертываемая, работает в нелицензируемом спектре. 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», – отметил Е. Ахмадишин.

Доминирующее положение
По данным IDTechEx, за десять лет к LPWA-сетям подключат около 12 млрд устройств. Основные области применения технологий – «умные» дома и города, а также сельское хозяйство. В России, по прогнозам J’son & Partners Consulting, к концу 2022 года будет насчитываться не менее 10 млн подключений по технологиям LPWA. Отечественный рынок будет расти в соответствии с общемировыми трендами, с задержкой на один-три года от развитых стран, считают аналитики.
Riot Research прогнозирует, что LPWA-сегмент в 2023 году достигнет 19,1 млрд долларов. При этом существенно увеличится доля технологий, использующих лицензируемый спектр, и их положение станет доминирующим.
По мнению аналитиков Lux Research, лидерство NB-IoT будет обусловлено более широким географическим покрытием по сравнению с другими стандартами. Кроме того, уже в 2016 году совокупная выручка NB-IoT-операторов составила 578 млрд долларов, а у компаний, которые предпочли LoRa и Sigfox, – 416 миллиардов. В Lux Research считают, что в 2022 году на долю NB-IoT придется более 90% подключений в мире, а LoRaWAN будет дополнять лидирующую технологию в некоторых приложениях.

[1] NarrowBand Internet of Things — стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объемами обмена данными.