Le aspettative di mercato globale delle soluzioni Wireless/RF

Il mercato globale dei chip wireless è previsto in forte espansione nei prossimi anni, grazie soprattutto alla rapida crescita del settore IT e all’aumento della domanda per i telefoni cellulari. I progressi nel settore della microelettronica RF, connettività e software sono destinati a svolgere un ruolo fondamentale per migliorare in modo significativo le funzionalità e la scalabilità dei sistemi embedded real-time nell’ambito dell’IoT e IIoT.

Introduzione

I progressi tecnologici e il lancio di nuove bande di frequenza nei paesi in via di sviluppo dovrebbero guidare non solo la crescita dei chip wireless a semiconduttore, ma anche tutti quei sistemi embedded volti ad offrire una rapida evoluzione tecnologica, rappresentando, di fatto, una sfida per la crescita del mercato globale.  La crescita dei dispositivi dell’Internet delle cose, comunicazioni M2M, il bisogno di computing in real time per il processo time-critical e la crescente domanda di dispositivi intelligenti, stanno guidando a pieno ritmo il mercato della connettività wireless. La crescente domanda di business per una maggiore efficienza di funzionamento, in termini di capacità decisionale e riduzione dei costi, renderebbe le tecnologie di connettività wireless un modello dominante per le organizzazioni in tutti i mercati verticali del prossimo futuro.

Connettività

Il mercato globale della connettività wireless dovrebbe raggiungere, secondo le ultime recensioni degli analisti, circa 24,69 miliardi di dollari entro il 2022, ad un CAGR del 7,6% tra il 2016 e il 2022.  I principali driver per la crescita sono rappresentati dallo sviluppo continuo dell’IoT, la crescente domanda di smartphone e altri dispositivi wireless-enable, lo sviluppo dei sistemi per il cloud computing e la crescente domanda di reti a bassa potenza (LPWAN). Tuttavia, la mancanza di standard di comunicazione uniformi e l'interferenza con altre sorgenti elettromagnetiche, tendono a limitare la crescita della tecnologia, rappresentando, di fatto, dei vincoli per il mercato. ABI Research si aspetta anche di vedere una presenza crescente di hub intelligenti nelle smart home che incorporano molteplici soluzioni di connettività, come Wi-Fi, Bluetooth Smart, Z-Wave e 802.15.4 (Zigbee). Queste soluzioni avranno un ruolo significativo nello sviluppo e nel consolidamento di soluzioni di connettività wireless per la casa intelligente. ABI Research prevede per i dispositivi Bluetooth Smart House un tasso di crescita del 75% tra il 2016 e il 2021, anche se 802.15.4 basato su ZigBee porterà una buona quota di mercato del 34% nella domotica e 29% nei mercati di illuminazione intelligenti. 802.15.4 vedrà anche la crescita nei contatori intelligenti, nelle soluzioni di illuminazione del mercato automotive e industriale che rappresenteranno una discreta fetta delle spedizioni entro il 2021. Nuove soluzioni legate al fitness vedranno un maggior impiego del Bluetooth intelligente considerando anche gli ultimi sviluppi della versione 5. Tuttavia, guardando avanti, ci sarà un aumento della concorrenza nella connettività low power in numerosi mercati verticali IoT (figura 1).

Figura 1: panoramica delle connettività nel mercato IoT [Fonte: IHS]

Semiconduttori

Mentre alcuni segmenti di mercato e sub-mercato stanno mostrando una crescita moderata, il nitruro di gallio (GaN) sta catturando una quota significativa nei semiconduttori ad alta potenza RF, in particolare nel settore delle infrastrutture wireless. Il mercato è guidato da una serie di dispositivi consolidati, come il silicio, e diverse tecnologie emergenti, quali carburo di silicio (SiC) e appunto il nitruro di gallio (GaN). L'uso di amplificatori di potenza per sostenere l’evoluzione della tecnologia mobile è aumentato considerevolmente negli ultimi anni con la crescente domanda di LTE. Il passaggio a LTE richiederebbe un investimento significativo, con una forte domanda di dispositivi di potenza RF che potrebbero rafforzare la crescita del mercato dei semiconduttori.

Gli amplificatori di potenza RF dovrebbero mantenere una quota di maggioranza nel mercato dei semiconduttori di potenza tra il 2016 e il 2022 a causa della loro crescente adozione in tutto il mondo, con applicazioni in settori come quello aerospaziale e difesa, automotive, medicale, telecomunicazioni, comunicazione e acquisizione dati, e consumer. I principali protagonisti del mercato dei semiconduttori di potenza RF includono Infineon Technologies, NXP Semiconductors, Toshiba Corporation, Qualcomm, Mitsubishi Electric Corporation e Murata Manufacturing.

La crescente necessità per l'elaborazione di dati wireless rimane un driver importante per il mercato. LTE e gli elementi costitutivi iniziali di 5G potranno alimentare la crescita del mercato per i prossimi cinque anni. Efficienza, dimensioni fisiche, linearità ed affidabilità sono tra i principali problemi, così come i costi che vedranno l'utilizzo di nuove ed innovative tecniche pur mantenendo buone prestazioni. I dispositivi semiconduttori di potenza GaN RF hanno guadagnato quote di mercato significative nel corso degli ultimi due anni, con un 2017 molto promettente. ABI Research prevede che i dispositivi di potenza GaN RF cattureranno quasi il 25 per cento di tutti i semiconduttori di potenza impiegati nelle infrastrutture wireless mobile nel 2017. La regione Asia-Pacifico, tra cui Cina, guiderà la maggior parte delle entrate (figura 2).

Figura 2: scenario del mercato GaN RF [Fonte: Yole Dèveloppment]

Conclusioni

La tecnologia wireless sta subendo enormi cambiamenti. I progressi nell'architettura radio, implementazione circuitale e tecnologia a semiconduttore stanno contribuendo in maniera significativa all’integrazione, funzionalità e riduzione dei costi dei prodotti wireless in ambito consumer ed industriale.  Il mercato dei cellulari si sta muovendo verso soluzioni a LTE Advanced Pro per migliorare la velocità di trasmissione dati e di ridurre la potenza, il tutto mentre si sta guardando alla tecnologia 5G di prossima generazione. Questo porterà molte soluzioni di bande di frequenza al fine di offrire elevate velocità di trasmissione dati (figura 3). Il 5G è generalmente considerato come il futuro del wireless che permetterà alla connettività cellulare di espandersi a pieno regime in tutta una serie di mercati verticali. Contribuirà ad espandere la guida autonoma dei veicoli e, soprattutto, collegherà milioni di sensori industriali e una moltitudine di dispositivi consumer indossabili.

Figura 3: evoluzione della connettività Wireless Mobile

Allo stesso tempo, gli operatori e gli sviluppatori stanno guardando verso nuovi protocolli wireless per fornire soluzioni a basso costo, e collegamenti wireless affidabili e scalabili per l'Internet delle cose (IoT). Per queste applicazioni, il consumo di energia e la durata della batteria sono i fattori guida, con nuove soluzioni a banda stretta che stanno emergendo. Accanto a queste ci sono le ultime evoluzioni alle specifiche come il Bluetooth e ZigBee, oltre a nuovi protocolli LPWAN come LoRa e Sigfox. Bluetooth 5 promette maggiori tassi di range e di dati con una potenza inferiore, mentre ZigBee 3.0 garantisce piena interoperabilità tra i vari dispositivi smart.

 

 

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 24 aprile 2017

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