Конспекты: Андрей Колесников, IoT/IIoT - тренды

10 сентября 2020 года А.В. Колесников, директор Ассоциации Интернета вещей (IoT), выступил с на тему: "Глобальные тренды и прогнозы адаптации IoT технологий. Найдет ли отечественный производитель свое место в глобальной экосистеме IoT/IIoT?"

Выступление состоялось в рамках онлайн-встречи, организованной в рамках подготовки к выставкам ExpoElectronica и ElectronTechExpo 2021 (13-15 апреля 2021 года). Вашему вниманию - конспект выступления Андрея Колесникова. 


АК: Поговорим немного трендах в IoT/IIoT, немного раскрою глобальную картину и посмотрим, где мы на этой картине. 


Намедни состоялась виртуальная конференция IoT World, которая должна была происходить в Сан-Хосе, но по понятным соображениям была перенесена в онлайн. Так что можем пройтись по свежим цифрам, это результаты исследования Omdia. 

С 2019 по 2025 год прогнозируется рост размера рынка IoT более, чем на 18%. Речь идет об устройствах IoT, которые подключены к сети. Не обязательно к интернету, но к облакам, например, к интеллектуальным платформам, к индустриальным платформам и т.д. В этой картинке стоит обратить внимание на сегмент Smart Homes (умный дом) - он практически отсутствует на рынке России. Сравнительно активно растет IIoT - промышленный IoT. Заметным становится сегмент Connected cars (подключенные автомобили) - у этого направления неплохие  перспективы. Значительную долю занимает персональный IoT - это носимые гаджеты и т.п.
Интересно, что обещан рост и сегменту IoT в медицине. Значительный рост Smart Buildings предсказуем, это все, что связано с офисами, с эксплуатацией больших зданий. 

Методы подключения IoT устройств, основанные на использовании сетей сотовой связи - на средней картинки показан прогноз их роста по технологиям. Число подключений сейчас уже подбирается к 1.5 млрд, к 2025 году обещается удвоение, даже чуть больше. В отношении того, к каким сетям в основном подключены устройства IoT, можно видеть, что если сейчас доминируют подключения к сетям 2G, то к 2025 году абсолютным лидером станут сети 4G/LTE. 5G-подключения также будут иметь место, но в ближайшие 5 лет они обойдут по числу только подключения к сетям 3G. 

На рисунке справа показаны операторы, которые обеспечивают подключенность для устройств IoT/IIoT. Нетрудно заметить, что китайцы доминируют. На долю трех операторов Китая приходится 71,5% всех подключений в мире. На долю первого некитайского оператора - Vodafone приходится всего лишь 7% рынка. 

Как видим, если брать все подключенные IoT устройства, по всем технологиям, а не только те, что подключены к сетям сотовой связи, то их еще в 2018 году было более 5 млрд. И прогноз роста к 2025 году - увеличение базы подключенных устройств почти до 20 млрд. 

А что же в России?


Как мы считали? Наш партнер - компания J'son & Partners, мы немало времени потратили с ними и с компаниями, которые работают на этом рынке. Считаем устройства распределенных систем телеметрии и управления, данные от которых автоматически передаются по любому каналу. 

Что удалось заметить - раздробленность и проприетарность использованных систем, сложности с совместимостью, и конечно местные варианты международных стандартов. 

Заметный факт - подключенных беспроводно, подключенных к облакам устройств в России меньше, чем в целом на рынке. То есть на рынке в целом немало подключенных устройств, но они куда-то, к каким-то проприетарным системам подключены. К каким-то системам, сделанным интегратором для решения какой-то конкретной задачи.  
Выделяется только транспортная отрасль, где подключения в основном беспроводные по понятной причине. Рост транспортной телематики в 2019 году составил порядка 12%, что существенно больше, чем в целом по рынку.  

Прогноз, который сделан в исследовании Cisco VNI, вряд ли можно считать релевантным. Ничего подобного не происходит. Прогноз роста рынка в 2019 году - 19% не исполнился. 


Что у нас с рынком? В целом он вырос примерно на 9% по итогам 2019 года. В J'son & Partners проделали огромную работу, оценили объем рынка в штуках. Прогноз на 2022 год - умеренно-оптимистичный. В любом случае - это десятки миллионов подключенных устройств, не миллиарды. 

Интересно взглянуть на структуру. 

Транспортные средства и дорожная инфраструктура - ожидаемо самый большой сегмент, рост этого сегмента диктуется требованиями бизнеса.  

Точки подключения к WAN групп счетчиков потребления воды, электричества, тепла, газа. Здесь драйвером являются соответствующие постановления правительства РФ, требующие подключения к сети устройств учета.  

Подключений бытовой техники мы практически не видим. Третий по размеру сегмент - подключенные камеры, их уже можно видеть везде. 

Умные носимые устройства - едва наметившийся, но растущий сегмент, который формируют люди, которые любят всякие гаджеты. 


Немного про деньги. Есть затраты, связанные с подключенными устройствами, в 2018 году они составляли порядка 60 млрд, что в целом очень немного. 

Львиную долю, примерно 50% в затратах занимают расходы на connectivity (услуги передачи данных с подключенных устройств). Это перекос по-сравнению с общепринятой моделью. 

Конечно превалирует наша "народная забава" - ситуационный центр. Мы что-то мониторим, сводим потоки данных в какой-то зал, где сидят люди и смотрят на формируемые графики, видят появление алармов, поднимают трубки телефонов и начинают "принимать меры". Это несколько утрированная картина, но в основном средства телеметрии используются примерно таким способом. 

Следует отметить ничтожную долю аналитики и каких-то взаимодействующих комплексных систем, которые бы оказывали управляющее воздействие. То есть полной автоматизации, управления жизненным циклом от входа до выхода, таких систем очень-очень мало.  
Мала доля и облачных решений. 

Как уже отмечалось, большинство существующих систем - проприетарные, ведомственные, либо действующие только в рамках предприятия. Какие-то on-premises решения. Такие системы не взаимодействуют с внешним миром. 

А что прогноз на 2028 год? 

Всего 68 миллиардов. Это очень мало. Очевидно, что чайник к сети интернет никто подключать не будет. Мы говорим про другое и этого другого тоже мало. 


Компоненты. Какая микроэлектроника есть в IoT устройствах? Если посмотреть на "пирог" в 68 млрд, если взять сегмент "коммуникационные модули" - что там стоит внутри? Как правило это процессор по архитектуре ARM или попроще, какой то контроллер компании STMicro. Какой-то модуль связи - это или модуль серийного интерфейса для подключения к кабелю, либо это радиомодуль. 

Если не брать модули для подключения к сетям 3G/4G, то это обычно LoRaWAN, NB-IoT или NB-FI, Strizh, Goodwan. Выделенные красным цветом модули, это отечественные разработки, то есть есть и отечественные протоколы. Модули эти дальнобойные и узкополосные, с низким потреблением энергии. Они прекрасно работают, внедряются в различных областях. NB-FI и Strizh как правило работают в учете воды и электричества. Goodwan обычно используют в "полях", для подключения различных умных устройств, например, в контроле наполнения мусорных баков, в системах контроля открытия люков. 

Конечно существуют также модули PAN (Personal Area Network), это BT, Wi-Fi, ZigBee.

Что здесь за экономика. Экономика использования всех этих протоколов - главный драйвер. Компания, которая использует какой-то из m2m модулей для оснащения им какого-то своего прибора, выбирает его, прежде всего, по соображениям экономики - чем меньше рублей мы тратим на передачу байта, тем лучше. И это главный драйвер, доминирующий сейчас. 


Продолжим об экономике, о стоимости. Микроконтроллер STM32L071, если брать большую партию, стоит не более $2. Трансиверы, которые используются для беспроводной передачи: ON Semiconductor AX5043 или Semtech SX1278 также стоят в больших партиях не более $1.5, даже еще меньше может быть в зависимости от размера закупочной партии. Еще память, обычно хватает 64 кБ, не более трети доллара, еще интерфейсная микросхема RS422 - до полудоллара.

То есть люди, которые производят приборы, в которые m2m модули ставятся, прежде всего ориентируются на стоимостную компоненту. 

Я ярый сторонник импортзамещения, но это замещение и развитие отечественной компонентной базы должны вписываться в экономическую модель. Поскольку коммерческие компании, которые производят эти устройства, думают о бизнесе. И если цена российских компонентов будет находиться внутри этого диапазона, то эти компоненты будут с радостью закупаться. Нет других способов заставить производителей приборов это делать. Если заставить производителей приборов закупать компоненты по более высокой цене, то конечная стоимость приборов вырастет и ляжет на плечи конечных потребителей, приведет к росту выплат за услуги ЖКХ. Все из своего кармана будут платить за это. 

Где же поставить пределы драйверам импортзамещения?

Вчера Гульнара Хасьянова отлично выступала, я немного поработаю "эхом", повторю некоторые тезисы (прим. АБ - смотрите конспект выступления Гульнары Хасьяновой здесь) со своими добавлениями. Есть какие-то пределы импортзамещению, которые носят экономический характер. 

Возьмем тему "угроз". Везде, на любом совещании, говорят, что вот нас лишат, вот нам перестанут продавать... и так далее и так далее. Да, возможно. И тем не менее, эти угрозы имеют предельную стоимость. Невзирая на законы экономики, вбросить все средства в микроэлектронику и ставить целью производить "вообще все" было бы очень странным решением. Мы это уже проходили в Советском Союзе, и это не очень хорошо закончилось. Внешние угрозы не могут выступать в качестве KPI экономики. Они могут выступать как KPI обороноспособности страны, но это другая тема.

Второй важный тезис, который нужно учитывать, это то, что объем рынка внутри страны конечен. Мы понимаем, что в 2020 году рост рынка будет практически нулевым в связи с пандемией, понятно. Хорошо, если не отрицательным. В ближайшие годы он будет где-то на уровне не выше 9% среднегодовых. Никакого прорыва здесь не случится, было бы очень странно думать иначе. Соответственно все расчеты по микроэлектронике, которая требуется для этих устройств, нужно делать на трезвую голову, без фантазий. Объем рынка конечен и бюджет поддержки программ развития конечен. Субсидии программы "Цифровая экономика" это прекрасный инструмент, способный помогать отечественным компаниям, компаниям, которые внедряют отечественные технологии. Но она точечная, она имеет пределы, конечный бюджет. 

Я не явлюсь большим поклонником LoRA WAN, но доносятся сигналы, что некоторые горячие чиновные головы говорят, что его вообще следует запретить. Стоит вспомнить, как в свое время еще одна "горячая голова" предлагала запретить UDP (протокол), мотивируя это тем, что этим протоколом пользуются "пираты". Техническое регулирование протоколов, ограничения на их использование, выходят за пределы здравого смысла. Выбор протокола диктуется оценками расходов на обеспечение подключенности, расходами на переданный байт. 

Необходим разумный баланс, именно такой баланс должен являться основным драйвером нашей цифровой экономики. В словосочетании "цифровая экономика" есть, конечно, и "безопасность", но более явно в нем присутствует слово "экономика". 


На международном массовом рынке компонентов - без шансов. Совсем без шансов. Думаю, что со мной здесь никто не будет спорить. Я не понимаю, где взять денег, чтобы поставить огромную фабрику и конкурировать с Китаем, с Тайванем. У нас просто не хватит на это денег. 

Зато есть прекрасная история под названием "нишевые решения". Например, российские термопары занимают не менее 20% или более международного рынка. У нас есть хорошие наработки в области оптики. В области контроллеров EDGE, выпустили такой промышленный контроллер. 

И, конечно, есть решения, которые выдергивают в гражданскую сферу в рамках конверсии, эти решения также могут успешно продаваться. 
 
Облачные нишевые решения можем продавать во всем мире: прекрасная компания Виалон, Тиббо, стартап Райтек. Тиббо чуть ли не в 50 стран свои решения продает. Виалон это уже международная компания. Райтек пока маленький, но весьма амбициозный проект, будет стремиться на зарубежные рынки.  

Есть наработки в области элементов киберфизических систем. Те же Goodwan и Waviot с оригинальным протоколом NB-FI. Есть прекрасные компании Thingenix и Urus, которые сделали великолепную станцию газоанализа, которая по цене отлично конкурирует с западными аналогами. Есть отличная компания iFarm, которая предлагает комплекс решений по управлению произрастанием зелени и овощей, они активно выходят на глобальный рынок. У них реальный продукт и за них уже идет битва.  


Прогнозы и рекомендации. Выскажу личное мнение, можно с ним вовсю спорить. 

Рост рынка - в пределах 9% в ближайшие годы. Чуда не будет, дорогие товарищи, не будет. 
Внутренний рынок производства компонентов, интегральных схем мал и вряд ли может расти быстрее, чем рынок автоматизации. Если растет рынок автоматизации, он тащит за собой все остальное, не наоборот. 

Плохо также, что рынок раздроблен... Плен "импортзамещения". Вдумайтесь, импортзамещение, это замещение чего-либо существующего. Это игра в "догонялки". 

Мы сейчас пытаемся сделать контроллер, это можно и нужно сделать с использованием отечественных компонентов, но это можно сделать, только хорошо зная отечественную компонентую базу.

Если получится сформировать единый заказ, объемом от 1 млн штук, если мы будем делать контроллеры для приборов учета, для приборов освещения, для светофоров, каких-то датчиков (давления в шинах, шлагбаумов, датчиков дыма, охранной сигнализации...), может быть унифицированная компонентная база. Сейчас началась программа, ставится задача собрать единый заказ объемом не менее 1 млн штук на компонентную базу. Государство должно выступить гарантом такого заказа, компенсировать ценовую разницу, поскольку производитель приборов не собирается и не должен платить вдвое-втрое больше за российские компоненты. 

Конечно же финансировать следует спрос на компоненты и устройства. 

Необходимо искать и находить свои ниши на глобальном рынке. На массовом рынке производства компонентов конкурировать нет шансов. 

Конечно же, необходимо поддерживать разумный баланс между угрозами и реалиями цифровой экономики. Условно говоря, если цифровой экономике нужны прямо сейчас какие-то устройства, чтобы латать какие-то экономические дыры и обеспечить хотя бы какой-то экономический рост, то все средства хороши. Давайте ставить Гонконг, Тайвань. Потом, позднее его поменяем. Но ждать 2-3 года, пока появятся отечественные компоненты мы себе не можем позволить. 

Еще один важный вывод - не бывает IoT или IIoT в отдельно взятом государстве, если это не Китай. Российский рынок мал, давайте трезво на это смотреть, давайте прописывать пациенту то лекарство, которое ему действительно необходимо. 

Россия очень слабо представлена в международных консорциумах и ассоциациях. Хуже всего то, что многие в России сегодня не понимают, зачем это вообще нужно. Но изоляция играет плохую роль. Очень много вещей сегодня происходит, решается, в этих ассоциациях, в международных консорциумах. В частности, темы, связанные с протоколами, со стандартизацией. Например, все, что касается автодвижущегося транспорта и связано с m2m, обсуждается в V2x. Там идет огромная работа, там активны китайцы, американцы, Европа представлена. Этой работой следует заниматься, без этого никак. 

 И конечно же открытые стандарты. Внедрение каких-то проприетарных систем - это путь в никуда, это выкинутые деньги, поскольку эти деньги потом нельзя будет использовать. Нужно все делать так, чтобы было совместимо. 

Завершая. Есть одна область экономики Российской Федерации, которая прекрасно себя чувствует. Это область сельского хозяйства. Она продолжает расти, показывать результаты. В ней началась реальная автоматизация, люди используют облачные решения, телеметрию, NDVI. Появляются все новые компании, которые туда бросились. Это та отрасль, которая показывает, как внедрение IoT может помогать кормить людей не только нашей страны, но и всего мира. Здесь у России есть огромный потенциал. 

--

Комментариев нет:

Отправка комментария

Подписывайтесь на мой Youtube-канал

и на мой Telegram-канал

Популярные сообщения