يُنشئ إنترنت الأشياء شبكة عالمية جديدة من الأجهزة المترابطة. في نهاية عام 2020، تم ربط ما يقرب من 2.1 مليار جهاز بشبكات واسعة النطاق تعتمد على تقنيات الخلوية أو شبكات الطاقة منخفضة الطاقة (LPWA). يتميز سوق إنترنت الأشياء بتنوعه الكبير وتقسيمه إلى أنظمة بيئية متعددة. سنركز هنا على أبرز ثلاث أنظمة بيئية تكنولوجية لشبكات إنترنت الأشياء واسعة النطاق: نظام 3GPP لتقنيات الخلوية، وتقنيات LPWA (LoRa)، ونظام 802.15.4.
تدعم مجموعة تقنيات الجيل الثالث 3GPP الخلوية أكبر منظومة في شبكات إنترنت الأشياء واسعة النطاق. وتشير تقديرات شركة بيرج إنسايت إلى أن عدد مشتركي إنترنت الأشياء الخلوية عالميًا بلغ 1.7 مليار مشترك بنهاية العام، أي ما يعادل 18% من إجمالي مشتركي الهاتف المحمول. وارتفعت الشحنات السنوية لوحدات إنترنت الأشياء الخلوية بنسبة 14.1% في عام 2020 لتصل إلى 302.7 مليون وحدة. وبينما أثرت جائحة كوفيد-19 على الطلب في العديد من مجالات التطبيق الرئيسية في عام 2020، فإن النقص العالمي في الرقائق سيكون له تأثير أوسع على السوق في عام 2021.
يشهد مشهد تكنولوجيا إنترنت الأشياء الخلوية تحولاً سريعاً. تُسرّع التطورات في الصين التحول العالمي نحو تقنيات الجيل الرابع LTE، بدلاً من الجيل الثاني الذي كان لا يزال يُمثل حصة كبيرة من شحنات الوحدات في عام 2020. بدأ الانتقال من الجيل الثاني إلى الجيل الرابع LTE في أمريكا الشمالية، حيث كان الجيل الثالث تقنية وسيطة. وشهدت المنطقة انتشاراً سريعاً لتقنية LTE Cat-1 منذ عام 2017، وتقنية LTE-M ابتداءً من عام 2018، بالتزامن مع تراجع تقنيات GPRS وCDMA. لا تزال أوروبا سوقاً رئيسية لشبكات الجيل الثاني، حيث تخطط غالبية المُشغّلين لإيقاف شبكات الجيل الثاني بحلول عام 2025.
بدأت شحنات وحدات إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT) في المنطقة عام 2019، إلا أن الكميات لا تزال محدودة. وقد حدّ نقص تغطية LTE-M في عموم أوروبا حتى الآن من اعتماد هذه التقنية في المنطقة على نطاق أوسع. ومع ذلك، يجري حاليًا طرح شبكات LTE-M في العديد من الدول، ومن المتوقع أن تزيد الكميات بدءًا من عام 2022. وتنتقل الصين بسرعة من تقنية GPRS إلى إنترنت الأشياء ضيقة النطاق (NB-IoT) في قطاع السوق الشامل، حيث توقف أكبر مشغل اتصالات محمول في البلاد عن إضافة أجهزة 2G جديدة إلى شبكته عام 2020. وفي الوقت نفسه، يشهد الطلب على وحدات LTE Cat-1 القائمة على الشرائح المحلية طفرة. وكان عام 2020 أيضًا هو العام الذي بدأت فيه شحنات وحدات الجيل الخامس (5G) بكميات صغيرة مع إطلاق السيارات المزودة بتقنية 5G وبوابات إنترنت الأشياء.
تكتسب LoRa زخمًا كمنصة اتصال عالمية لأجهزة إنترنت الأشياء. ووفقًا لشركة Semtech، بلغ عدد أجهزة LoRa المُثبّتة 178 مليون جهاز في بداية عام 2021. وتُعد عدادات الغاز والمياه الذكية، حيث يُلبي استهلاك LoRa المنخفض للطاقة متطلبات تشغيل البطاريات طويلة العمر، أول قطاعات التطبيقات الرئيسية ذات الحجم الكبير، حيث تُلبي LoRa متطلبات تشغيل البطاريات طويلة العمر. كما تكتسب LoRa زخمًا كبيرًا في نشر إنترنت الأشياء في المدن الكبرى والمناطق المحلية، لربط أجهزة الاستشعار الذكية وأجهزة التتبع في المدن والمنشآت الصناعية والمباني التجارية والمنازل.
أعلنت شركة Semtech أنها حققت إيراداتٍ بلغت حوالي 88 مليون دولار أمريكي من شرائح LoRa في سنتها المالية المنتهية في يناير 2021، وتتوقع معدل نمو سنوي مركب بنسبة 40% على مدى السنوات الخمس المقبلة. وتشير تقديرات Berg Insight إلى أن الشحنات السنوية من أجهزة LoRa بلغت 44.3 مليون وحدة في عام 2020.
حتى عام ٢٠٢٥، من المتوقع أن تنمو الشحنات السنوية بمعدل نمو سنوي مركب قدره ٣٢.٣٪ لتصل إلى ١٧٩.٨ مليون وحدة. وبينما استحوذت الصين على أكثر من ٥٠٪ من إجمالي الشحنات في عام ٢٠٢٠، من المتوقع أن تشهد شحنات أجهزة LoRa في أوروبا وأمريكا الشمالية نموًا كبيرًا في السنوات القادمة مع تزايد اعتمادها في قطاعي المستهلكين والشركات.
802.15.4 WAN عبارة عن منصة اتصال راسخة لشبكات شبكية لاسلكية واسعة النطاق خاصة تستخدم في تطبيقات مثل القياس الذكي.
في ظل المنافسة المتزايدة من معايير شبكات LPWA الناشئة، من المتوقع أن تنمو شبكات 802.15.4 WAN بمعدل معتدل في السنوات القادمة. وتتوقع شركة Berg Insight أن تنمو شحنات أجهزة 802.15.4 WAN بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.2%، من 13.5 مليون وحدة في عام 2020 إلى 25.1 مليون وحدة بحلول عام 2025. ومن المتوقع أن تُشكل العدادات الذكية الجزء الأكبر من الطلب.
Wi-SUN هو المعيار الرائد في الصناعة لشبكات قياس الكهرباء الذكية في أمريكا الشمالية، مع انتشار الاستخدام أيضًا إلى جزء من منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية.
وقت النشر: ٢١ أبريل ٢٠٢٢
