Kan de Explosieve Groei van IoT de Chipproductie Overweldigen?

Projecties voor het aantal IoT-apparaten wijzen op een robuuste expansie, maar de cijfers variëren sterk en "experts" hanteren verschillende tijdshorizonnen. Schattingen lopen uiteen van 18 miljard in 2022, 26 miljard in 2020, 75 miljard in 2025, tot 125 miljard in 2030. Historisch voorspelden Ericsson en Cisco 50 miljard verbonden apparaten in 2020, een cijfer dat de verwachtingen over IoT's potentie opblies, aldus Bob Emmerson.

Hoewel de recentste prognoses het grotendeels eens zijn over een positieve traject, zijn ze vloeibaar en hangen af van hoe elke analist "IoT" definieert. Voor bedrijven die nu investeringsbeslissingen nemen, kan de variantie financiële plannen met tientallen miljarden laten schommelen, wat een echt dilemma creëert voor chipfabrikanten.

Tijd is essentieel, zegt Ville Ylläsjärvi, chief marketing officer en raadslid van Haltian Oy, een Finse firma gevestigd in Oulu, 150 km ten zuiden van de Poolcirkel. Haltian ontwikkelt mesh-netwerkoplossingen voor diverse industrieën en werkt aan cellulair IoT-apparaten.

Ylläsjärvi benadrukt dat de projectie van IHS Markit van meer dan 75 miljard slimme apparaten in 2025 een stijging van 400% vertegenwoordigt ten opzichte van de ongeveer 15 miljard apparaten die nu in gebruik zijn. Dit betekent dat fabrikanten de microchipproductie zesvoudig moeten schalen ten opzichte van het tempo sinds Texas Instruments ze in 1958 introduceerde.

Huidige halfgeleider-toeleveringsketten beschikken niet over de capaciteit om de IoT-vraag van morgen te halen. Zonder significante investeringen vandaag blijft de volledige belofte van de IoT-markt onverwezenlijkt in 2025 of een nabije horizon. Naast capaciteit blijft een cruciale keuze: welke connectiviteitstechnologie moet de chipset ondersteunen? Gaat de markt uit naar LTE‑M of NB‑IoT?

Altair Semiconductor stelt dat de meeste Westerse en grote markten uiteindelijk beide standaarden zullen omarmen, met de keuze gedicteerd door toepassingsvereisten. Dual-mode modules die zowel NB‑IoT als LTE‑M ondersteunen, zijn al op de markt. Zo heeft Murata aangekondigd Altair's dual-mode CAT‑M1/NB1 chipset te integreren.

LTE‑M vs. NB‑IoT: Belangrijkste Verschillen

LTE (4G) onderscheidt zich van eerdere generaties door efficiëntie en flexibiliteit te combineren. De platte, all‑IP architectuur levert energiebesparing op, geavanceerde modulatie stelt dynamische bandbreedte-allocatie in, waardoor operators een spectrum van diensten kunnen bieden — inclusief laag-bitrate IoT-oplossingen als NB‑IoT en LTE‑M.

In de praktijk kan de cellulaire industrie vol jargon zitten, dus laten we de hoofddistincties verduidelijken.

LTE‑M is de gestandaardiseerde oplossing voor Low Power Wide Area Networks (LPWANs) die spread-spectrum technologie gebruikt en op bestaande cellulaire infrastructuur draait. Het biedt een breed scala aan use cases en is aantrekkelijk voor fabrikanten die willen deployen op huidige netwerken.

NB‑IoT deelt vergelijkbare doelen maar gebruikt een ander modulatieschema (DSSS) en werkt over 2G, 3G en 4G banden. Hoewel initiële implementatiekosten hoger kunnen liggen, elimineert NB‑IoT de noodzaak voor een gateway, wat het een kosteneffectieve optie maakt. Toekomstige modules zullen ook zowel NB‑IoT als LTE‑M ondersteunen.

Andere factoren die NB‑IoT begunstigen zijn het laag-energie, kosteneffectieve ontwerp en de grote dekking, met datasnelheden in de lage honderden kilobits per seconde — voldoende voor de meeste IoT-toepassingen die geen zware dataoverdracht vereisen. Recente aanbiedingen, zoals 1NCE's vast tarief van 500 MB per apparaat over tien jaar voor slechts €10, benadrukken de aantrekkingskracht verder.

Regionale Voorkeuren

In Noord-Amerika worden Verizon en AT&T verwacht LTE‑M te omarmen, na zwaar te hebben geïnvesteerd in hun LTE-netwerken. Hoewel Verizon initieel weinig interesse toonde in niet-LTE technologieën, heeft het steun voor NB‑IoT aangekondigd, en AT&T versnelt de NB‑IoT-uitrol, met de VS als doel begin 2019 en Mexico voor jaar einde.

Buiten de VS en in markten met een substantieel GSM-bestand en beperkte LTE, is NB‑IoT gesteld om de dominante technologie te worden. China heeft bijvoorbeeld NB‑IoT omarmd sinds de aankondiging, ondersteund door een sterke overheidsinitiatief met als doel meer dan 600 miljoen verbindingen in 2020. Toch kunnen vroege adopters als China Telecom ook Cat‑M deployen.

Belangrijkste NB‑IoT Chipset Spelers

Grote spelers in de NB‑IoT chipset arena zijn Altair Semiconductor, Huawei, Intel, Qualcomm, Samsung, Sierra Wireless, en U‑Blox. Volgens Nick Hunn, CTO bij WiFore Consulting, brengen dertien bedrijven nu chips op de markt, wat een voorafgaande investering van ongeveer $200 miljoen (€171,72 miljoen) vereist. Meegerekend standaardisatie, infrastructuur en initiële proeven stijgen de totale kosten naar tussen $500 miljoen (€429,30 miljoen) en $1 miljard (€860 miljoen).

Dit kapitaal heeft NB‑IoT tot de huidige volwassenheid gebracht. Zulke substantiële investeringen zouden concurrerende LPWAN-standaarden als LoRa en Sigfox moeten bezorgen, want NB‑IoT bedrijven zullen hun uitgaven willen terugverdienen. Echter, echte NB‑IoT implementaties zijn nog in een vroeg stadium.

De auteur van dit artikel is Bob Emmerson, freelance schrijver en telecom-waarnemer.