Moduły do bezprzewodowej komunikacji M2M. Raport techniczno-rynkowy

Rys. 1. Struktura obrotów dla firm zajmujących się sprzedażą modułów M2M. Dla połowy firm z tego zestawienia przekraczają one 1 mln zł rocznie

Patrząc od strony zastosowań, krajowy rynek M2M rozwija się najszybciej w aplikacjach transportowych, gdzie urządzenia te służą do zarządzania flotą pojazdów, śledzenia położenia obiektów, np. w przedsiębiorstwach taksówkowych, usługach kurierskich itp. Takim zastosowaniom sprzyja obecność na rynku modułów o podwójnej funkcjonalności GSM/GPS.

Popularnym tematem aplikacyjnym jest też komunikacja dla punktów sprzedaży, automatów biletowych, bankomatów, gdzie modem GSM/ GPRS jest wygodną i niedrogą alternatywą dla klasycznych linii telefonicznych. Lista zastosowań i miejsc, gdzie dzisiaj pojawia się komunikacja M2M, szybko rośnie, to samo dotyczy rynku produktów i usług związanych z tymi zastosowaniami.

Widać to nie tylko po stronie oferty handlowej, ale również rynku dystrybucji, na którym jest coraz więcej dostawców tych produktów. Do tematyki M2M powracamy w ramach raportu "Elektronika" po ponad trzech latach przerwy. Okres ten w przypadku tytułowych produktów jest na tyle długi, że zmiany w ofertach i na liście dostawców są łatwe do zauważenia. Zapraszamy do lektury, gdyż warto być na bieżąco w tak ważnym dla rynku elektroniki obszarze.

Moduły, nie układy scalone

Rys. 2. Obroty ze sprzedaży modułów komunikacyjnych jako procent całej sprzedaży firm. Dla 56% dostawców sprzedaż wyświetlaczy przynosi do 10% obrotów całej firmy

Mimo że na rynku można kupić scalone transceivery realizujące komunikację radiową na niewielkie odległości, produkowane przez TI czy Microchipa, a nawet układy SoC, zawierające całe modemy do sieci komórkowych, zdecydowana większość krajowych firm elektronicznych woli je nabywać w postaci gotowego, przetestowanego modułu i traktować go jako czarną skrzynkę, choć jest to rozwiązanie droższe.

Wynika to zapewne z tego, że rzadko skala produkcji urządzeń realizowana w Polsce jest na tyle duża, aby te samodzielne składanie bloku odpowiedzialnego za komunikację radiową miało sens. Niewiele firm dysponuje też zespołem konstrukcyjnym radzącym sobie z zagadnieniami radiokomunikacyjnymi i chce ponosić ryzyko i akceptować długi czas realizacji projektu, weryfikacji i certyfikacji prototypów.

W przypadku modułów GSM oraz dla innych popularnych standardów komunikacyjnych jak ZigBee lub WiFi jest to naturalne także z uwagi na komplikację układu, konieczność zapewnienia zgodności ze standardem, uzyskania licencji, ale moduły komunikacyjne są atrakcyjną alternatywną także w prostych układach łączności na niewielki dystans, pasm ISM, prostej modulacji typu FSK lub niewielkiej szybkości transmisji.

Modułów o takich możliwościach na rynku jest sporo i wydaje się, że ich potencjał kryje się w tym, że są one konstrukcją zamkniętą, przebadaną i niesprawiającą problemów z kompatybilnością elektromagnetyczną. Z pewnością pomiary własnego układu transceivera mogą okazać się kosztowne, stąd rynek aplikacji M2M rzadko sięga po rozwiązania monolityczne, nawet gdy formalnie miałoby to sens. Warto zauważyć, że dostępne na rynku moduły radiowe mają znakomite parametry.

Tabela 1. Przegląd ofert krajowych dostawców modułów do komunikacji M2M

Są niewiele większe od dużych układów scalonych, co pozwala na ich integrację wewnątrz urządzeń. Pozwalają na pracę w różnych pasmach częstotliwości od 433 MHz do 2,4 GHz, mają możliwość pracy w systemie punkt-wielopunkt, umożliwiają ustawianie parametrów, oferują tryby oszczędzania energii. Wartość dodana do aplikacji związana z ich wykorzystaniem jest z pewnością istotna.

Gotowe urządzenia komunikacyjne

Rys. 3. Zestawienie spadków i wzrostów obrotów dostawców modułów M2M w latach 2009-2011

Znacznie wyraźniej widoczny jest rozwój rynku w drugą stronę, gdyż szereg firm na bazie dostępnych modułów komunikacyjnych wytwarza kompletne urządzenia, pozwalające rozszerzyć funkcjonalność gotowych systemów i urządzeń o łączność bezprzewodową. Typowym przykładem jest punkt sprzedaży w sklepie, do którego podłącza się urządzenie komunikacyjne zapewniające możliwość autoryzacji transakcji kartami.

Ma ono własny zasilacz, obudowę, standardowy interfejs typu RS232/USB, kontrolki i przełączniki i wyjście na antenę zewnętrzną. Takie urządzenia kupowane są głównie przez integratorów systemów i stanowią ważny i popularny sektor rynku M2M. Drugim ważnym obszarem dla takich urządzeń jest przemysł, gdzie instalacje często są rozbudowywane, modernizowane i zmieniane.

W tych zastosowaniach komunikacja bezprzewodowa dotyczy najczęściej łączenia w spójną całość rozproszonej infrastruktury, sieci przemysłowych i monitorowania stanu maszyn.

Charakterystyczną cechą gotowych modułów komunikacyjnych dla przemysłu jest to, że rzadko są to rozwiązania zamknięte, raczej obsługują wiele interfejsów komunikacyjnych jednocześnie, na przykład RS-232/485 i Ethernet, mają porty cyfrowe i analogowe, pozwalają na konfigurację i dopasowanie do specyficznych wymagań systemu.

Takie urządzenia wyposaża się w wewnętrzny komputer, ekran, system operacyjny z wbudowanymi narzędziami internetowymi, na przykład webserwerem, i wiele innych opcji zapewniających ogromną uniwersalność. Są one inne pod względem wykonania, zastosowania, komunikacji i również ceny. Moduły przemysłowe znaleźć można zwykle w ofertach firm związanych z automatyką przemysłową.