Рынок микросхем IoT — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз по сегментам, по продуктам (процессоры, датчики, ИС для подключения, запоминающие устройства и логические устройства), по конечным пользователям (здравоохранение, бытовая электроника, промышленность, автомобилестроение, BFSI, розничная торговля и автоматизация зданий), по регионам, конкуренция 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок микросхем Интернета вещей оценивался в 18,57 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет устойчиво расти в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 15,11% до 2028 года. Рост в первую очередь объясняется интеграцией компетенции в области подключения в широкий спектр устройств и приложений в сочетании с разработкой различных сетевых протоколов, которые в значительной степени стимулировали рост рынка микросхем Интернета вещей в различных отраслях конечных пользователей.

В марте 2022 года два индийских исследователя, работающие в Массачусетском технологическом институте (MIT), создали маломощную микросхему безопасности, предназначенную для предотвращения атак по сторонним каналам (SCA) на устройства Интернета вещей (IoT). SCA использует уязвимости, чтобы получить информацию, полученную из косвенных эффектов поведения системного оборудования, а не напрямую атаковать программы и программное обеспечение.

С быстрым ростом числа устройств IoT, как ожидается, также возрастет потребность в чипах для создания этих устройств IoT в течение прогнозируемого периода. Наряду с этим, снижение энергопотребления в сочетании с миниатюризацией чипов будет приоритетом производителей.

Увеличение масштаба развертывания 5G обеспечивает быстрое и эффективное подключение для устройств Интернета вещей (IoT). Ожидается, что инвестиции в развертывание технологии 5G будут стимулировать рост рынка в течение прогнозируемого периода и далее. Интеграция технологии 5G рассматривается как следующее поколение мобильного интернет-подключения и, как ожидается, обеспечит более быстрые и надежные соединения, чем текущие технологии. Таким образом, ожидается, что быстро развивающееся пространство IoT и поддерживающие его производители чипов увеличат спрос на чипы IoT в течение прогнозируемого периода.

Растущие проблемы безопасности, такие как уязвимости программного обеспечения и кибератаки, могут отпугнуть многих клиентов от использования устройств IoT. Такие проблемы безопасности в Интернете вещей особенно важны для организаций в здравоохранении, финансах, производстве, логистике, розничной торговле и других отраслях, которые уже начали внедрять системы IoT.

Ключевые драйверы рынка

Рынок чипов IoTмакроперспектива

Глобальный рынок чипов IoT в последние годы продемонстрировал значительный рост и готов к дальнейшему расширению. Чипы IoT, также известные как интегральные схемы (ИС) IoT, служат мозгом устройств IoT, облегчая обработку данных и связь. Эти чипы используются в самых разных приложенияхот умных приборов и носимых устройств до промышленных датчиков и автономных транспортных средств.

По состоянию на мое последнее обновление знаний в сентябре 2021 года глобальный рынок чипов IoT уже переживал впечатляющий рост. По оценкам, его стоимость составляла более 20 миллиардов долларов, а совокупный годовой темп роста (CAGR) в течение следующих пяти лет, как ожидается, составит более 15%. Этот рынок динамичен и постоянно развивается, поэтому важно изучить движущие факторы, которые обеспечивают такой рост.

Движущие силы роста рынка чипов IoT

Одним из основных драйверов рынка чипов IoT является растущее число устройств IoT в различных секторах. От умных домов и городов до промышленных приложений, здравоохранения и сельского хозяйства спрос на подключенные устройства неуклонно растет. Такое распространение требует соответствующего роста производства микросхем IoT.

Разработка передовых стандартов подключения, таких как 5G и LPWAN (Low-Power Wide-Area Network), еще больше стимулировала рынок микросхем IoT. Эти стандарты обеспечивают более быструю и надежную связь, позволяя устройствам IoT бесперебойно функционировать даже в отдаленных районах. Это улучшенное подключение стимулирует внедрение устройств IoT, стимулируя спрос на микросхемы IoT.

Миниатюризация и энергоэффективность

Устройства IoT часто небольшие, портативные и работают от аккумуляторов. Микросхемы IoT эволюционировали, чтобы стать меньше и более энергоэффективными, что делает их подходящими для более широкого спектра приложений. Эта миниатюризация и энергоэффективность делают устройства IoT более практичными и привлекательными для потребителей и отраслей.

Периферийные вычисления являются ключевой тенденцией в экосистеме IoT. Они включают обработку данных на уровне устройства или шлюза, а не передачу их на удаленные облачные серверы. Микросхемы IoT с улучшенными возможностями обработки имеют решающее значение для обеспечения периферийных вычислений, сокращения задержек и улучшения принятия решений в реальном времени в приложениях IoT.

Проблемы безопасности

Безопасность остается серьезной проблемой в ландшафте IoT. Микросхемы IoT развиваются, чтобы включать надежные функции безопасности, включая механизмы шифрования и аутентификации, для защиты данных и устройств от киберугроз. Поскольку безопасность становится все более важной, растет спрос на микросхемы IoT со встроенными функциями безопасности.

Отраслевые приложения

Микросхемы IoT разработаны для определенных отраслей, таких как здравоохранение, сельское хозяйство и автомобилестроение. Эти специализированные микросхемы предлагают отраслевые функции и возможности, стимулируя внедрение в этих секторах. Например, чипы IoT для здравоохранения могут включать датчики медицинского класса и шифрование данных, в то время как чипы для сельского хозяйства могут быть сосредоточены на мониторинге почвы и погоды.

Правительственные инициативы и нормативные акты могут существенно повлиять на рынок чипов IoT. Политика, способствующая внедрению IoT в таких областях, как умные города, мониторинг окружающей среды и общественная безопасность, стимулирует спрос на чипы IoT. Кроме того, нормативные акты, связанные со стандартами конфиденциальности и безопасности данных, влияют на разработку безопасных чипов IoT.

Рост рынка чипов IoT неразрывно связан с экосистемой производства полупроводников. Достижения в процессах изготовления полупроводников, разработка инновационных материалов и создание литейных заводов для производства чипов, предназначенных для IoT, способствуют расширению рынка. Глобальный рынок чипов IoT находится на восходящей траектории, обусловленной различными факторами, включая распространение устройств IoT, улучшенные стандарты подключения, миниатюризацию и энергоэффективность, периферийные вычисления, проблемы безопасности, отраслевые приложения, правительственные инициативы и развивающуюся производственную экосистему. Ключевые игроки, такие как Qualcomm, Intel, NVIDIA, ARM Holdings и Texas Instruments, играют важную роль в формировании ландшафта рынка.

Будущее рынка чипов IoT многообещающе, с продолжающимся ростом приложений IoT в различных отраслях. Поскольку мир становится все более связанным, чипы IoT останутся стержнем этой трансформации, обеспечивая более умные, эффективные и безопасные экосистемы IoT. Хотя представленные здесь цифры и динамика основаны на информации, найденной по состоянию на сентябрь 2021 года, эволюция рынка микросхем IoT — это история, которая продолжает разворачиваться, и будет интересно наблюдать за ее прогрессом в ближайшие годы.

Скачать бесплатный пример отчета

Основные проблемы рынка

Проблемы, стоящие перед мировым рынком микросхем IoT

Проблемы безопасности

Безопасность — одна из самых серьезных проблем, стоящих перед рынком микросхем IoT. Устройства IoT часто развертываются в критически важных приложениях, включая здравоохранение, транспорт и промышленную автоматизацию, что делает их привлекательными целями для кибератак. Неадекватные меры безопасности могут привести к утечкам данных, нарушениям конфиденциальности и даже физическому ущербу в случае критически важной инфраструктуры.

Решение этой проблемы требует разработки чипов IoT с надежными функциями безопасности, включая шифрование, безопасные процессы загрузки и безопасное хранение ключей. Обеспечение регулярного обновления устройств IoT для защиты от известных уязвимостей также имеет решающее значение. Производители, государственные органы и организации по отраслевым стандартам должны сотрудничать для установления строгих стандартов безопасности.

Взаимодействие и стандарты

Устройства IoT от разных производителей и из разных отраслей должны бесперебойно взаимодействовать для создания сплоченной экосистемы IoT. Однако отсутствие стандартизированных протоколов связи и проблемы взаимодействия сдерживают рост рынка чипов IoT.

Отрасль должна работать над установлением единых стандартов для обмена данными, управления устройствами и протоколов связи. Такие инициативы, как Industrial Internet Consortium (IIC) и Open Connectivity Foundation (OCF), являются шагами в правильном направлении, но требуется более широкое сотрудничество.

Энергоэффективность

Многие устройства IoT работают от батарей или имеют ограниченные источники питания. Обеспечение эффективной работы этих устройств при экономии энергии является серьезной проблемой. Микросхемы IoT должны обеспечивать баланс между производительностью и энергопотреблением.

Для решения этой проблемы необходимы инновации в конструкциях микросхем с низким энергопотреблением, энергоэффективные процессоры и достижения в области аккумуляторных технологий. Кроме того, критически важна оптимизация программного обеспечения и приложений для энергоэффективности.

Конфиденциальность данных и право собственности

Устройства IoT собирают огромные объемы данных, что вызывает обеспокоенность по поводу конфиденциальности данных и права собственности. Потребителям и организациям нужны гарантии того, что их данные защищены и что они сохраняют право собственности и контроль над ними.

Такие нормативные рамки, как Общий регламент по защите данных (GDPR) в Европе и Закон Калифорнии о защите прав потребителей (CCPA) в США, являются шагами на пути к решению проблем конфиденциальности данных. Производители микросхем IoT должны встраивать функции, которые позволяют пользователям контролировать и защищать свои данные, а правительствам следует продолжать совершенствовать правила конфиденциальности данных.

Сложность интеграции экосистем

Экосистемы IoT состоят из различных устройств, датчиков, шлюзов и облачных сервисов, что делает интеграцию сложным процессом. Обеспечение бесперебойной работы этих компонентов является серьезной проблемой.

Стандартизированные API (интерфейсы прикладного программирования), решения промежуточного программного обеспечения и платформы управления устройствами могут помочь упростить интеграцию. Однако достижение настоящей совместимости plug-and-play остается незавершенной работой.

Решения IoT часто начинаются с небольших развертываний и со временем разрастаются. Обеспечение масштабируемости чипов и систем IoT для размещения растущего количества устройств и объемов данных является сложной задачей. Масштабируемость может быть достигнута с помощью модульной конструкции, облачной инфраструктуры и гибких программных решений. Масштабируемая архитектура IoT имеет важное значение для удовлетворения меняющихся потребностей предприятий и отраслей.

Воздействие на окружающую среду

Производство и утилизация чипов и устройств IoT имеют экологические последствия. Электронные отходы (e-отходы) вызывают все большую озабоченность, как и потребление энергии устройствами IoT.

Усилия по разработке чипов IoT с более длительным сроком службы, перерабатываемыми материалами и энергоэффективными компонентами имеют важное значение для смягчения воздействия на окружающую среду. Производители также должны рассмотреть решения по окончанию срока службы устройств IoT, чтобы минимизировать электронные отходы.

Стоимость чипов IoT, особенно для бюджетных и массовых приложений, является сложной задачей. Сокращение затрат при сохранении производительности и безопасности — это балансирующий акт. Достижения в производственных процессах, экономия за счет масштаба и возросшая конкуренция могут помочь снизить затраты. Производителям крайне важно оптимизировать свои цепочки поставок и производственные процессы.

Этические и общественные проблемы

Рынок микросхем IoT также сталкивается с этическими и общественными проблемами. Вопросы этического использования данных IoT, проблемы наблюдения и влияние автоматизации на занятость являются важными соображениями.

Ключевые тенденции рынка

Интернет вещей (IoT) находится на переднем крае технологических инноваций, революционизируя отрасли и меняя наш образ жизни и работы. В основе этой трансформации лежит рынок микросхем IoT, который играет ключевую роль в обеспечении подключения, обработки данных и интеллекта, которые питают устройства IoT. В этом углубленном анализе мы рассмотрим текущие и возникающие тенденции на мировом рынке микросхем IoT, проливая свет на ключевые события, формирующие его траекторию.

Рынок микросхем IoTобзор

Прежде чем углубляться в тенденции, давайте выясним текущее состояние мирового рынка микросхем IoT.

Новые тенденции на мировом рынке микросхем IoT

Связь 5G

Развертывание сетей 5G является ключевой тенденцией на рынке микросхем IoT. 5G обещает более высокую скорость передачи данных, меньшую задержку и большую пропускную способность сети, которые необходимы для распространения устройств IoT. Микросхемы IoT с возможностями 5G разрабатываются с целью использования этих усовершенствований, обеспечивая связь в реальном времени и поддержку приложений в таких областях, как автономные транспортные средства, дополненная реальность и телемедицина. Увеличенная пропускная способность и уменьшенная задержка, предлагаемые 5G, открывают новые возможности для приложений IoT, особенно тех, которые требуют быстрой передачи данных и малой задержки, таких как умные города и связанные промышленные процессы.

Периферийные вычисления

Периферийные вычисления приобретают известность как существенная тенденция на рынке микросхем IoT. Этот подход подразумевает обработку данных в источнике данных или рядом с ним, а не отправку их на централизованный облачный сервер. Микросхемы IoT развиваются, чтобы обеспечить более надежные возможности обработки, делая периферийные вычисления более осуществимыми. Обрабатывая данные на периферии, устройства IoT могут сократить задержку и реагировать на события в реальном времени, что жизненно важно для таких приложений, как автономные транспортные средства, промышленная автоматизация и интеллектуальное здравоохранение. Периферийные вычисления также минимизируют затраты на передачу и хранение данных, связанные с облачными вычислениями.

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения

Интеграция возможностей искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО) в микросхемах IoT является еще одной преобразующей тенденцией. Устройства IoT становятся все более интеллектуальными, что позволяет им локально анализировать данные и принимать решения в режиме реального времени, не полагаясь на облачные сервисы. Это не только сокращает время отклика, но и снижает зависимость от стабильного сетевого подключения. Микросхемы IoT с возможностями ИИ и МО расширяют возможности широкого спектра приложенийот предиктивного обслуживания на производстве до обработки естественного языка в интеллектуальных помощниках с голосовым управлением. По мере дальнейшего развития ИИ ожидается, что микросхемы IoT станут более мощными и эффективными в обработке рабочих нагрузок ИИ.

Микросхемы IoT с низким энергопотреблением

Энергоэффективность остается важнейшей тенденцией на рынке микросхем IoT. Многие устройства IoT работают от аккумуляторов или полагаются на методы сбора энергии, что требует маломощных конструкций чипов. Производители постоянно работают над повышением энергоэффективности чипов IoT, позволяя устройствам работать дольше от одного заряда или источника энергии.

Инновации в управлении питанием, маломощные протоколы связи и передовые процессы изготовления полупроводников позволяют устройствам IoT работать эффективно, минимизируя энергопотребление. Эта тенденция жизненно важна для таких приложений, как носимые устройства, удаленные датчики и устройства для умного дома.

Специализированные чипы IoT

Чипы IoT все чаще адаптируются для конкретных отраслей и приложений. Специализированные чипы IoT предлагают функции и возможности, разработанные для удовлетворения уникальных требований определенных секторов. Напримерв здравоохранении чипы IoT оснащены датчиками медицинского класса и шифрованием данных для безопасного мониторинга и передачи данных пациентов.

В сельском хозяйстве специализированные чипы IoT сосредоточены на мониторинге почвы и погоды для оптимизации урожайности и экономии ресурсов.

В автомобилестроении чипы IoT обеспечивают работу усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS) и поддерживают функциональность автономных транспортных средств.

Создавая чипы IoT, которые отвечают конкретным потребностям различных отраслей, производители облегчают предприятиям внедрение технологии IoT для своих конкретных приложений.

Чипы IoT с улучшенной безопасностью

По мере роста числа подключенных устройств проблемы безопасности становятся все более существенными. Чипы IoT развиваются, чтобы включать в себя надежные функции безопасности для защиты данных и устройств от киберугроз. Эти чипы IoT с улучшенной безопасностью включают такие функции, как аппаратное шифрование, безопасные процессы загрузки и безопасное хранение ключей.

Обеспечение безопасности устройств и данных IoT имеет решающее значение, особенно в критически важных приложениях, таких как здравоохранение, финансовые услуги и критически важная инфраструктура. По мере развития ландшафта угроз производители чипов IoT продолжат совершенствовать функции безопасности, чтобы оставаться впереди потенциальных уязвимостей.

Миниатюризация чипов IoT

Миниатюризация чипов IoT — это тенденция, которая соответствует спросу на более мелкие и компактные устройства IoT. Более мелкие чипы позволяют разрабатывать изящные и незаметные устройства IoT, которые можно легко интегрировать в различные среды. Миниатюрные чипы IoT жизненно важны для носимых устройств, интеллектуальных датчиков и компактных устройств IoT, где пространство имеет первостепенное значение. Эти меньшие чипы также способствуют энергоэффективности и часто используются в условиях ограниченных ресурсов.

Повышенная экологическая устойчивость

Микросхемы и устройства IoT оказывают воздействие на окружающую среду с точки зрения производства, потребления энергии и электронных отходов (электронных отходов). Тенденция повышения экологической устойчивости подразумевает проектирование микросхем и устройств IoT с акцентом на сокращение их углеродного следа.

Сегментарные идеи

Идеи конечного пользователя

Индустрия 4.0 и IoT стали мейнстримом для новых технологических подходов в цепочках разработки, производства и логистики. Растущее внедрение промышленных технологий 4.0 позволило сохранить спрос на IoT в производстве на максимальном уровне за счет увеличения числа межмашинных соединений и встроенных датчиков, а также растущей потребности в эффективности производства на производстве и на местах.

В июле 2022 года, согласно исследованию Economic Times, поставки чипсетов для сотовых модулей IoT выросли в Индии, и Qualcomm лидировала на рынке с долей 42%. Компания расширяет свой портфель чипсетов IoT, ориентируясь на премиальные решения 4G и 5G для таких вертикалей, как розничная торговля, промышленность, умные города и многое другое. Большинство производителей внедряют устройства IoT для использования предиктивного обслуживания и сложной аналитики данных. Это повышает производительность и доступность и добавляет ценность их бизнес-предложениям. Например, GE ищет возможности в IoT с помощью промышленной аналитики. Кроме того, Apotex модернизировала свои производственные процессы для автоматизации ручных процессов. Это включает в себя обеспечение последовательного серийного производства за счет внедрения RFID, сортировки и отслеживания технологического потока. Благодаря этому компания имела возможность видеть производственные операции в режиме реального времени.

Кроме того, тенденция промышленного Интернета вещей поддерживается инициативами умных фабрик, такими как Коалиция лидеров умного производства (SMLC) в Соединенных Штатах. Это стимулирует и облегчает широкое внедрение производственной аналитики из-за огромных объемов данных машин и датчиков, которые требуют сбора, обработки и формирования решений.

В июне 2022 года Министерство иностранных дел заявило, что европейский рынок решений Интернета вещей (IoT) ускоряется. Германия, Великобритания и Нидерланды лидируют в Европе по внедрению IoT, в то время как страны Восточной Европы и Северной Европы следуют за ними. Производство, дом, здравоохранение и финансовый сектор находятся на переднем крае внедрения IoT, но розничная торговля и сельское хозяйство также демонстрируют впечатляющий рост. Такое продвижение во многих секторах будет использовать рынок чипов IoT по всей Европе. Развертывание беспроводных чипов, включая чип eLTE или NB-IoT для их производственного терминала, набирает обороты с годами. Например, Huawei сотрудничала с промышленными партнерами для создания интеллектуальных терминалов, используемых в традиционном производстве для загрузки данных оборудования и получения команд. Чип eLTE или NB-IoT добавляется к производственному терминалу для передачи данных, сгенерированных терминалом, через сеть eLTE или NB-IoT, что позволяет собирать производственные данные и выдавать команды.

Региональные данные

Значительная доля расходов на IoT приходится на Азиатско-Тихоокеанский регион, причем Сингапур и Южная Корея являются основными рынками, внедряющими чипы IoT. По данным Организации экономического сотрудничества и развития, Южная Корея является первым крупным рынком, который подключает больше людей к Интернету на единицу среды обитания.

В июле 2022 года корпорации KIOXIA и Western Digital Corporation объявили, что их совместное предприятие Fab7 на заводе в Йоккаити получило одобрение правительства Японии на субсидию в размере до 92,9 млрд иен. Субсидия предоставляется в рамках специальной правительственной программы по содействию корпоративным инвестициям в современные производственные мощности по производству полупроводников и обеспечению стабильного производства полупроводников в Японии. Такое сотрудничество в регионе будет способствовать росту рынка микросхем IoT.

Инфраструктура IoT включает спрос на более совершенные решения для беспроводной связи, чтобы обеспечить новые этапы в автоматизации и транспортировке в связи с ростом спроса на микросхемы и ИС IoT в умных городах и домашней автоматизации в таких областях, как подключенные автомобили и интеллектуальные транспортные системы.

Кроме того, азиатские правительства глубоко интегрируют IoT в свои долгосрочные проекты развития. Например, центральное правительство Китая выбрало более 200 городов для пилотных проектов умных городов. К этим городам относятся Пекин, Шанхай, Гуанчжоу и Ханчжоу. Кроме того, ожидается, что видение Индии по превращению 100 городов в умные города будет способствовать развитию электроники через умные дома и автомобильный сектор. В мае 2022 года Cyient объединилась с IIT Hyderabad, India (IITH) и WiSig Networks, стартапом, основанным в IITH, для запуска первого в Индии разработанного и спроектированного чипа Koala NB-IoT SoC (Narrowband IoT SoC). Меморандум о взаимопонимании (MOU), подписанный между ними, соответствует целям MEITY (Министерство электроники и информационных технологий Индии) по созданию динамичной экосистемы полупроводникового дизайна и инноваций для обслуживания индийского мира и дальнейшего содействия его развитию в глобальный центр производства и проектирования электроники.

Ожидается, что регион станет крупным поставщиком расходов на IoT, поскольку растет использование подключенных устройств в таких секторах, как производство. Более широкое внедрение 5G способствует росту рынка в предстоящие годы, поскольку наблюдается рост услуг Интернета вещей.

Последние разработки

• Июнь 2021 г. - Impinj Inc., которая является поставщиком RAIN RFID и поставщиком Интернета вещей, объявила о выпуске трех новых чипов считывателей RAIN RFID, которые позволяют производителям устройств Интернета вещей удовлетворять растущий спрос на подключение предметов в таких приложениях, как розничная торговля, цепочка поставок и логистика, а также потребительская электроника и другие рынки.
• Июнь 2021 г. - Qualcomm выпустила семь своих новых чипсетов Интернета вещей, которые были нацелены на устройства, предназначенные для логистики, складирования, интеллектуальных камер, видеосотрудничества и розничной торговли и другие приложения. Компания также заявила, что эти новые решения IoT предлагают значительные возможности для широкого спектра подключенных решений и интеллектуальных устройств с расширенными возможностями аппаратного и программного обеспечения для достижения долгосрочной поддержки в течение как минимум восьми лет.
• Июль 2022 г. - HTMicron представила новый чип LoRa и Bluetooth Internet of Things, произведенный в Бразилии, на выставке LoRaWAN World Expo в Париже. iMCP HTLRBL32L, система-в-корпусе размером 13x13x1,1 мм, обеспечивает простую интеграцию и прототипирование решений дальнего и ближнего действия для IoT.
• Октябрь 2021 г. - Samsung и Intel анонсировали новые полупроводниковые продукты, которые могут поддерживать интеллектуальные приложения IoT. Samsung объявила о начале массового производства новейшей схемы динамической памяти с произвольным доступом (RAM) на основе стандарта DDR5 (Double Data Rate 5) и 14-нанометровых чипов. Этот новый продукт справляется с интенсивными рабочими нагрузками, такими как искусственный интеллект (ИИ) и 5G-коммуникации.

Ключевые игроки рынка

• Intel Corporation
• Qualcomm Technologies Inc
• Texas Instruments Incorporated
• NXP Semiconductors NV
• Microchip Technology Inc
• MediaTek Inc.
• STMicroelectronics NV
• Renesas Electronics Corporation
• Huawei Technologies Co. Ltd.
• NVIDIA Corporation
• Cypress Semiconductor Corporation