Das Internet der Dinge webt ein neues weltweites Netz miteinander verbundener Objekte. Ende 2020 waren rund 2,1 Milliarden Geräte mit Weitverkehrsnetzen verbunden, die auf Mobilfunk- oder LPWA-Technologien basieren. Der Markt ist sehr vielfältig und in mehrere Ökosysteme unterteilt. Hier liegt der Schwerpunkt auf den drei wichtigsten Technologie-Ökosystemen für Weitverkehrs-IoT-Netzwerke – dem 3GPP-Ökosystem der Mobilfunktechnologien, den LPWA-Technologien LoRa und dem 802.15.4-Ökosystem.
Die 3GPP-Familie der Mobilfunktechnologien unterstützt das größte Ökosystem im Bereich Weitverkehrs-IoT-Netzwerke. Berg Insight schätzt, dass sich die weltweite Zahl der Mobilfunk-IoT-Abonnenten zum Jahresende auf 1,7 Milliarden belief – das entspricht 18,0 Prozent aller Mobilfunkteilnehmer. Die jährlichen Lieferungen von Mobilfunk-IoT-Modulen stiegen im Jahr 2020 um 14,1 Prozent auf 302,7 Millionen Einheiten. Während die COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 die Nachfrage in mehreren wichtigen Anwendungsbereichen beeinträchtigte, wird die weltweite Chipknappheit im Jahr 2021 umfassendere Auswirkungen auf den Markt haben.
Die Mobilfunk-IoT-Technologielandschaft befindet sich in einer Phase des schnellen Wandels. Die Entwicklungen in China beschleunigen eine globale Umstellung von 2G auf 4G-LTE-Technologien, die im Jahr 2020 noch einen großen Teil der Modullieferungen ausmachte. Die Umstellung von 2G auf 4G LTE begann in Nordamerika mit 3G als Zwischentechnologie. Die Region verzeichnet seit 2017 eine rasante Verbreitung von LTE Cat-1 und LTE-M ab 2018, während gleichzeitig GPRS und CDMA verschwinden. Europa bleibt zu einem großen Teil ein 2G-Markt, in dem die Mehrheit der Betreiber die Einstellung des 2G-Netzes erst im Jahr 2025 plant.
Die Auslieferung von NB-IoT-Modulen in der Region begann im Jahr 2019, obwohl die Mengen weiterhin gering sind. Das Fehlen einer europaweiten LTE-M-Abdeckung hat bisher die Verbreitung der Technologie in der Region in größerem Umfang eingeschränkt. In vielen Ländern ist jedoch der Ausbau von LTE-M-Netzen im Gange und wird ab 2022 das Volumen ankurbeln. China geht im Massenmarktsegment rasch von GPRS zu NB-IoT über, da der größte Mobilfunkbetreiber des Landes 2010 die Aufnahme neuer 2G-Geräte in sein Netz eingestellt hat 2020. Gleichzeitig boomt die Nachfrage nach LTE Cat-1-Modulen auf Basis heimischer Chipsätze. 2020 war auch das Jahr, in dem 5G-Module mit der Einführung von 5G-fähigen Autos und IoT-Gateways in kleinen Mengen ausgeliefert wurden.
LoRa gewinnt als globale Konnektivitätsplattform für IoT-Geräte immer mehr an Bedeutung. Laut Semtech erreichte die installierte Basis von LoRa-Geräten Anfang 2021 178 Millionen. Die ersten großen Volumenanwendungssegmente sind intelligente Gas- und Wasserzähler, bei denen der geringe Stromverbrauch von LoRa den Anforderungen für einen langlebigen Batteriebetrieb entspricht. LoRa gewinnt auch bei IoT-Einsätzen in Großstädten und lokalen Gebieten zunehmend an Bedeutung, um intelligente Sensoren und Ortungsgeräte in Städten, Industrieanlagen, Gewerbegebäuden und Privathäusern zu vernetzen.
Semtech gab an, in seinem im Januar 2021 endenden Geschäftsjahr einen Umsatz mit LoRa-Chips in der Größenordnung von 88 Millionen US-Dollar erzielt zu haben, und erwartet für die nächsten fünf Jahre eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 40 Prozent. Berg Insight schätzt, dass die jährlichen Lieferungen von LoRa-Geräten im Jahr 2020 44,3 Millionen Einheiten betrugen.
Bis 2025 werden die jährlichen Auslieferungen voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 32,3 Prozent auf 179,8 Millionen Einheiten ansteigen. Während auf China im Jahr 2020 mehr als 50 Prozent der Gesamtlieferungen entfielen, wird erwartet, dass die Lieferungen von LoRa-Geräten in Europa und Nordamerika in den kommenden Jahren auf erhebliche Mengen anwachsen werden, da die Akzeptanz im Verbraucher- und Unternehmenssektor zunimmt.
802.15.4 WAN ist eine etablierte Konnektivitätsplattform für private weiträumige drahtlose Mesh-Netzwerke, die für Anwendungen wie Smart Metering verwendet werden.
Angesichts der zunehmenden Konkurrenz durch neue LPWA-Standards wird 802.15.4 WAN in den kommenden Jahren jedoch voraussichtlich nur moderat wachsen. Berg Insight prognostiziert, dass die Auslieferungen von 802.15.4-WAN-Geräten mit einer jährlichen Wachstumsrate von 13,2 Prozent von 13,5 Millionen Einheiten im Jahr 2020 auf 25,1 Millionen Einheiten im Jahr 2025 wachsen werden. Smart Metering wird voraussichtlich den Großteil der Nachfrage ausmachen.
Wi-SUN ist der führende Industriestandard für intelligente Strommessnetze in Nordamerika, dessen Akzeptanz sich auch auf Teile des asiatisch-pazifischen Raums und Lateinamerikas ausweitet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. April 2022
