Das Internet der Dinge webt ein neues weltweites Netz vernetzter Objekte. Ende 2020 waren rund 2,1 Milliarden Geräte an Weitverkehrsnetze auf Basis von Mobilfunk- oder LPWA-Technologien angeschlossen. Der Markt ist äußerst vielfältig und in mehrere Ökosysteme unterteilt. Im Folgenden konzentrieren wir uns auf die drei wichtigsten Technologie-Ökosysteme für Weitverkehrs-IoT-Netzwerke – das 3GPP-Ökosystem für Mobilfunktechnologien, die LPWA-Technologien LoRa und das 802.15.4-Ökosystem.
Die 3GPP-Familie von Mobilfunktechnologien unterstützt das größte Ökosystem im Bereich der Weitverkehrs-IoT-Vernetzung. Berg Insight schätzt, dass die weltweite Zahl der Mobilfunk-IoT-Abonnenten zum Jahresende 1,7 Milliarden betrug – das entspricht 18,0 Prozent aller Mobilfunkteilnehmer. Die jährlichen Auslieferungen von Mobilfunk-IoT-Modulen stiegen 2020 um 14,1 Prozent auf 302,7 Millionen Einheiten. Während die COVID-19-Pandemie 2020 die Nachfrage in mehreren wichtigen Anwendungsbereichen beeinträchtigte, wird der weltweite Chipmangel 2021 umfassendere Auswirkungen auf den Markt haben.
Die zellulare IoT-Technologielandschaft befindet sich in einer Phase des rasanten Wandels. Entwicklungen in China beschleunigen den weltweiten Umstieg von 2G auf 4G-LTE-Technologien, die 2020 noch einen großen Anteil der Modullieferungen ausmachten. Der Wechsel von 2G zu 4G LTE begann in Nordamerika mit 3G als Zwischentechnologie. Die Region erlebt seit 2017 eine rasante Verbreitung von LTE Cat-1 und ab 2018 LTE-M, während GPRS und CDMA gleichzeitig verschwinden. Europa bleibt weitgehend ein 2G-Markt, wo die Mehrheit der Betreiber die Einstellung der 2G-Netze erst 2025 plant.
Die Auslieferung von NB-IoT-Modulen in die Region begann 2019, die Mengen sind jedoch noch gering. Die fehlende europaweite LTE-M-Abdeckung hat die breitere Verbreitung der Technologie in der Region bislang eingeschränkt. Der Ausbau von LTE-M-Netzen ist jedoch in vielen Ländern im Gange und wird ab 2022 für steigende Mengen sorgen. China stellt im Massenmarktsegment schnell von GPRS auf NB-IoT um, da der größte Mobilfunkbetreiber des Landes 2020 keine neuen 2G-Geräte mehr in sein Netz aufnahm. Gleichzeitig boomt die Nachfrage nach LTE Cat-1-Modulen auf Basis inländischer Chipsätze. 2020 war auch das Jahr, in dem mit der Einführung von 5G-fähigen Autos und IoT-Gateways die Auslieferung von 5G-Modulen in kleinen Mengen begann.
LoRa gewinnt als globale Konnektivitätsplattform für IoT-Geräte zunehmend an Bedeutung. Laut Semtech lag die installierte Basis von LoRa-Geräten Anfang 2021 bei 178 Millionen. Die ersten großen Anwendungssegmente sind intelligente Gas- und Wasserzähler, wo der geringe Stromverbrauch von LoRa den Anforderungen an einen langlebigen Batteriebetrieb entspricht. LoRa gewinnt auch bei IoT-Anwendungen in Ballungsräumen und lokalen Gebieten an Bedeutung, um intelligente Sensoren und Ortungsgeräte in Städten, Industrieanlagen, Geschäftsgebäuden und Privathaushalten zu vernetzen.
Semtech hat im Geschäftsjahr bis Januar 2021 einen Umsatz von rund 88 Millionen US-Dollar mit LoRa-Chips erzielt und erwartet für die nächsten fünf Jahre eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 40 Prozent. Berg Insight schätzt, dass im Jahr 2020 jährlich 44,3 Millionen LoRa-Geräte ausgeliefert wurden.
Bis 2025 wird ein jährliches Wachstum von 32,3 Prozent auf 179,8 Millionen Geräte prognostiziert. Während China im Jahr 2020 mehr als 50 Prozent der Gesamtlieferungen ausmachte, wird erwartet, dass die LoRa-Gerätelieferungen in Europa und Nordamerika in den kommenden Jahren mit der zunehmenden Akzeptanz im Privat- und Unternehmenssektor signifikant ansteigen werden.
802.15.4 WAN ist eine etablierte Konnektivitätsplattform für private drahtlose Weitverkehrsnetze, die für Anwendungen wie Smart Metering verwendet werden.
Angesichts der zunehmenden Konkurrenz durch neue LPWA-Standards wird für 802.15.4 WAN in den kommenden Jahren jedoch nur ein moderates Wachstum erwartet. Berg Insight prognostiziert, dass die Auslieferungen von 802.15.4 WAN-Geräten mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 13,2 Prozent von 13,5 Millionen Einheiten im Jahr 2020 auf 25,1 Millionen Einheiten im Jahr 2025 steigen werden. Den größten Anteil der Nachfrage dürften Smart Metering-Geräte haben.
Wi-SUN ist der führende Industriestandard für intelligente Strommessnetze in Nordamerika und wird auch in Teilen des asiatisch-pazifischen Raums und Lateinamerikas immer häufiger eingesetzt.
Veröffentlichungszeit: 21. April 2022
