LPWAN-сети в 2022-ом: разновидности, распространенность и перспективы

LPWAN (Low-Power Wide Area Network) – энергоэффективные сети дальнего радиуса действия, которые позволяют подключать к интернету различные датчики и устройства без использования привычных сетей Wi-Fi или сотовой связи. Это значит, что через данные сети на дальние расстояния передаются небольшие по объему сведения, собранные с датчиков, счетчиков и сенсоров.

По убеждению операционного директора Orange Business Services в Росси и СНГ Ольги Барановой, без LPWAN не развить Индустрию 4.0, требующую массового внедрения разнообразных IoT-решений для эффективного сбора данных со всех промплощадок, производственного оборудования, полевых и удаленных работников, бизнес-активов и цифровых продуктов. «Для подавляющего большинства IoT-элементов низкоэнергетические каналы достаточны, а Wi-Fi 6 и 5G – избыточны. Чтобы посылать сигнал «открыть» или «закрыть» на smart-задвижку в трубе, снимать показания со счетчиков или фиксировать открытие/закрытие двери, не нужна широкая полоса пропускания. Дальность действия LPWAN-соединений – на открытых пространствах до 30 км, в реальных условиях со сложным, тем более с городским рельефом кратно меньше, но тоже составляющая километры – позволяет разворачивать решения для агрокомплекса, протяженных промышленных площадок, успешно конкурируя с Wi-Fi», – поясняет Ольга Баранова.

Важно, что крайне низкое энергопотребление характерно как для мобильных, так и стационарных устройств, использующих LPWAN, а стандарты этой ниши – LoRa, NB-IoT, Sigfox, Weightless, HaLowи и др. – хорошо вписываются в тренд на высокую энергоэффективность. Истории и характеристикам основных LPWAN-сетей посвящен отдельный материал.

Впрочем, достаточно широкий диапазон применяемых стандартов, по мнению Ольги Барановой, приводит к распылению ресурсов и определенным проблемам в развитии сегмента. В то же время существующая между стандартами конкуренция придает дополнительную динамику сегменту, стимулируя вендоров активно развивать линейки устройств.

LPWAN-сети сегодня

По мнению гендиректора компании «ВостокЭнергоСервис» Дениса Преснухина, в настоящее время разработано мало практических решений, полностью раскрывающих потенциал сетей LPWAN. В первую очередь эксперт это связывает с высокой ценой их развертывания, из-за чего технологии чаще используются для передачи информации от датчика или устройства до центрального контроллера.

Архитектор решений центра компетенций промышленного инжиниринга и автоматизации компании «Т1 Интеграция» Владимир Шапоров в свою очередь замечает, что к LPWAN принято относить два больших класса: «NB-IoT/CatM-eMTC в лицензируемом и LoRaWAN/Sigfox плюс NB-Fi/XNB для России в нелицензируемом частотных диапазонах. При внедрении сетей 5G в стек технологий LPWAN добавляется технология mMTC, которая полностью реализует уровень связности для промышленного интернета вещей (IIoT) с очень высокой плотностью датчиков и является дальнейшим развитием технологий NB-IoT и LTE-M/eMTC. За несколько последних лет в России, в первую очередь в крупных городах, была обеспечена связность с учетом специфики IIoT/IoT на базе технологии LPWAN, в основном с использованием NB-IoT и LoRaWAN/NB-Fi/XNB/Sigfox. При этом обеспечена также начальная инфраструктура по первичному сбору и обработке данных от IIoT/IoT устройств».

В целом Владимир Шапоров убежден, что у технологий LPWAN как в лицензируемом, так и в нелицензируемом диапазонах есть свои экологические ниши, сети LPWAN развиваются и внедряются весьма активно, а во многих случаях взаимодействуют и дополняют друг друга.

Работающим с LPWAN или собирающимся это сделать компаниям нужно также учитывать, что на LPWAN-рынке сегодня выделяются два коммерческих подхода: создание сетей общего пользования и частных специализированных решений.

«По первому пути идут SigFox и сотовые операторы с NB-IoT, – поясняет технический директор компании GoodWAN Александр Шептовецкий. – К сожалению, бурные прогнозы по развитию этого сегмента рынка не оправдались. SigFox недавно подал заявление о защите от банкротства во Франции, сославшись на низкие продажи своей продукции и проблемы в индустрии IoT из-за COVID-19; при выручке за прошлый год чуть более €24 млн чистые убытки составили почти €91 млн. Сотовые операторы тоже не могут похвастаться большими успехами в области интернета вещей», – отмечает эксперт, добавляя, что так происходит, поскольку датчики, просто подключенные к интернету по LPWAN, никому особенно не нужны.

«Между собой датчики будут «разговаривать» в сетях межмашинного взаимодействия в секторе промышленного IoT, а это совсем не LPWAN. Потребности частных пользователей проще всего решить в рамках сетей ближнего радиуса действия, широко представленных в решениях умного дома, это тоже не LPWAN», – замечает Александр Шептовецкий.

Что касается остающихся потребностей бизнеса или госструктур, то здесь, по словам эксперта, основным знаменем LPWAN было: «датчики и инфраструктура для них – это дешево». «Но на B2B и B2G-рынках другие приоритеты. Здесь ценится не датчик, а достоверная информация. Требования к оборудованию, обслуживающему бизнес-процессы достаточно жесткие, требуется «правильный», а не абы-какой датчик», – убежден Шептовецкий, подчеркивая, что рынок таких специализированных LPWAN-решений действительно быстро растет, во многом за счет умных счетчиков ЖКХ, где представлен полный спектр LPWAN-решений: NB-IoT, «Вавиот», «Стриж» и различные LoRaWAN-сети. Правда, этот рынок становится закрытым, о чем эксперт скажет ниже в прогнозах на 2022-ой.

Вслед за умными счетчиками ЖКХ начинается продвижение и на других специализированных направлениях с датчиками контроля температуры и влажности, уровня мусорных баков, положения канализационных люков, уровня воды, контроля промерзания грунта и т. п. «Эти решения требуют профессионализма не только в создании сети, но и в датчиках, и в специализированных пользовательских приложениях. Сделав просто LoRaWAN-датчик, например, температуры, детально не разобравшись с особенностью требований заказчика и условий его применения, вы скорее всего промахнетесь», – предостерегает Александр Шептовецкий.

Прогнозы экспертов

По мнению Ольги Барановой, перспективы сегмента LPWAN в целом хорошие. «Допандемийные прогнозы предполагали, что к 2025 году в мире будет более полумиллиарда подключений. Пандемия дала мощный импульс цифровизации на разных вертикальных рынках, поэтому результат, возможно, будет выше прогноза. Согласно более свежим исследованиям – уже постковидным – мировой доход от услуг связи LPWAN достигнет 8,4 млрд долларов в 2025 году, по данным VDC Research», – отмечает эксперт, обращая внимание, что внутри сегмент LPWAN неоднороден.

В зависимости от вертикалей рынков ситуация будет различной: у промышленности одна динамика внедрения IoT и требуемые для него LPWAN, у агрокомплекса, ЖКХ и медицины – свои особенности. Однако в Orange уверены, что рост внедрений LPWAN будет происходить везде.

Владимир Шапоров в свою очередь вспоминает прогнозы Ericsson Mobility Report, сделанные в ноябре 2021-го, согласно которым в 2027-ом технологии LPWAN NB-IoT и Cat-M1 обеспечат 51% всех сотовых IoT-подключений.

Что касается прогнозов непосредственно на этот год, Владимир Шапоров солидарен с экспертами, считающими, что уже в 2022-ом в России количество подключений по технологии NB-IoT/Cat-M превысит количество подключений по другим LPWAN-технологиям (LoRaWAN/NB-Fi/XNB/Sigfox/etc). «При этом уже в 2022 году зона действия сетей на базе NB-IoT, скорее всего, будет расширена практически до полного соответствия c покрытием сетей 4G/LTE на федеральном уровне, а развитие сетей на базе LoRaWAN/NB-Fi/XNB в нелицензируемых диапазонах будет происходить и в местности, где нет или не планируется расширения покрытия сетей мобильной связи в лицензируемых диапазонах», – полагает эксперт.

Александр Шептовецкий же говорит о четырех основных моментах. «Грустные перспективы для глобальных сетевых решений как SigFox или универсальных LoRaWAN-сетей, например, как у “Эр-Телекома”», – первый прогноз эксперта.

Шептовецкий также убежден, что борьба за ЖКХ-рынок уже слабо зависит от качества технического решения, а будет определяться крупнейшими игроками через госрегулирование и создание монополий, из-за чего рынок становится закрытым.

«Появятся новые точки роста LPWAN-сетей в профессиональных B2B-решениях, привязанных к конкретным секторам рынка и требованиям потребителей», – следует из третьего прогноза специалиста.

Наконец, по мнению Александра Шептовецкого, более всего LPWAN-технологии окажутся востребованы в узко специализированных сетях IoT, а большинство производителей будут использовать LoRa (даже не LoRaWAN) или NB-IoT благодаря их открытости и доступности, хотя эти технологии и не всегда оптимальны.