Marktbericht für IoT-Gateways: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Komponenten (Hardware, Software, Firmware), nach Knoten (Smartwatch, Kamera, Radar, Thermostat, Aktor, Smart-TV, Sonstige), nach Konnektivität (Bluetooth, WLAN, ZigBee, Ethernet, Mobilfunk, Sonstige), nach Bereitstellungsmodell (On-Premise, Cloud-basiert), nach Endnutzer (Automobil & Transport, Gesundheitswesen, Industrie, Unterhaltungselektronik, Banken, Finanzdienstleistungen & Versicherungen, Öl & Gas, Einzelhandel, Luft- und Raumfahrt & Verteidigung, Sonstige), nach Energiequelle (Batteriebetrieben, Kabelgebundene Stromversorgung, Hybrid, Solarbetrieben, Sonstige erneuerbare Energiequellen) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für 2026–2034.

Marktdynamik

Treiber des globalen IoT-Gateway-Marktes

Aufstieg anwendungsspezifischer MCUs und flexibler SoC-Designs

Die Interoperabilität von Endgeräten wird typischerweise durch Gateways in IoT-Systemen (Internet der Dinge) realisiert. Gateways konzentrieren sich jedoch primär auf die Netzwerkkommunikation und bieten keine Datenlogik-Steuerungsfunktionen. Mikrocontroller mit integrierter Intelligenz eignen sich daher als Zwischenstufe zur Unterstützung der Vernetzung von Endgeräten. Die Hardware von IoT-Gateways umfasst einen Prozessor oder Mikrocontroller, Schutzschaltungen, IoT-Sensoren und Verbindungsmodule wie ZigBee, Bluetooth usw. Die anwendungsspezifischen Anforderungen an den Mikrocontroller und die zunehmende Verbreitung anwendungsspezifischer Mikrocontroller werden deren Einsatz in IoT-Gateways vorantreiben.

System-on-a-Chip (SoC) verbrauchen weniger Strom als herkömmliche PCs, verfügen aber verständlicherweise über eine geringere Rechenleistung. Die geringe Größe von SoC-Designs bietet erhebliche Flexibilität für industrielle Anwendungen und IoT-Implementierungen, die eine niedrige Rechenleistung erfordern. Beispielsweise verwendet Texas Instruments die AM335x-Prozessoren in einem IoT-Gateway-Design, das die programmierbare Echtzeiteinheit des Subsystems beinhaltet.industrielle KommunikationDas Subsystem (PRU-ICSS) bietet Zugriff auf Pins, Ereignisse und alle SoC-Ressourcen, die Flexibilität bei der Implementierung von Echtzeit- und schnellen Reaktionen, spezialisierten Datenverarbeitungsoperationen und der Auslagerung von Aufgaben von den anderen Prozessorkernen des SoC ermöglichen.

Aufkommende Entwicklung von Smart Cities

Smart-City-Anwendungen erfordern häufig den Einsatz einer großen Anzahl von IoT-Knoten in einem weitläufigen Gebiet. Die effiziente Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungsgeräten und IoT-Gateways ermöglicht Funktionen wie Datenerfassung, Fernüberwachung und Gerätemanagement. Mithilfe energiesparender Funktechnologien können IoT-Gateways mit Hunderten von Sensoren in einem vernetzten Smart-City-Gebiet kommunizieren und so vollautomatisierte öffentliche Dienste sowie fahrerloses oder autonomes Fahren ermöglichen. Dies lässt sich nahtlos in jede internetbasierte Technologie integrieren, beispielsweise in Mobiltelefone, Computer, Tablets und Webbrowser.

In Entwicklungsländern wie Indien entstehen zahlreiche Smart-City-Projekte. Im Mai 2021 kündigten das indische Unternehmen Serena und das US-amerikanische Unternehmen Senet Inc., die seit vier Jahren zusammenarbeiten, Pläne zur Nutzung von LoRaWAN-Netzwerken für Smart-City-Anwendungen in über 70 Städten in ganz Indien an. Aktuell sind in Indien über 100 Smart Cities geplant, was der LoRaWAN-Technologie ein großes Potenzial bietet. IoT-Gateways nutzen LoRaWAN, um intelligente Geräte zur Datenverarbeitung und -verwaltung mit der Cloud zu verbinden.

Beschränkungen auf dem globalen IoT-Gateway-Markt

Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und des Datenschutzes der Nutzerdaten

IoT-Gateway-Geräte sind aufgrund der Möglichkeit, private Schlüssel zu extrahieren und zu klonen, besonders anfällig für physische Manipulationen. Dadurch werden die Gateway-Geräte anfällig für Spoofing- oder Man-in-the-Middle-Angriffe (MITM). Um dies zu verhindern, muss der Benutzer strengere Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, beispielsweise die Integration eines Trusted Platform Module (TPM) in das Gateway mithilfe einer Physical Unclonable Function (PUF). Dadurch werden alle privaten Schlüssel der digitalen Zertifikate sicher gespeichert und dürfen das Gateway niemals verlassen.

Sicherheitsforscher von Palo Alto Networks haben eine weitere Variante der Mirai-Malware entdeckt. Am 16. Februar 2021 stießen Forscher der Unit 42, der Cybersicherheitsabteilung von Palo Alto Networks, auf mehrere Angriffe, die Schwachstellen ausnutzten. In diesem Fall laden kompromittierte Geräte Binärdateien herunter und fügen diese einem massiven IoT-Botnetz hinzu, das Netzwerkangriffe auf andere Systeme durchführen kann. Bereits im Dezember 2020 wurde die neueste Serie von Schwachstellen, bekannt als Amnesia:33, entdeckt, die Millionen von IoT-Geräten gefährdete. Solche Schwachstellen könnten den Markt beeinträchtigen.

Globale Marktchancen für IoT-Gateways

Einführung von IoT in der Fertigungsindustrie

Die Nutzung des Internets der Dinge (IoT) in der Fertigungsindustrie nimmt rasant zu, da Hersteller ihre Produktionseffizienz steigern, Lieferzeiten verkürzen und kundenspezifische Produkte anbieten möchten. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, setzen Hersteller zudem verstärkt auf IoT und andere Technologien der digitalen Transformation. Aufgrund des exponentiellen Wachstums vernetzter Geräte wird erwartet, dass Unternehmen zunehmend mobile IoT-Geräte einsetzen werden, wodurch die Digitalisierung verschiedener Produktionsanlagen wie Fahrzeuge, Prozesse und Ausrüstung ermöglicht wird.

Mobile Konnektivität ermöglicht auchintelligente FertigungMit Mobilität, Sicherheit und Zuverlässigkeit. 5G soll jedoch als Katalysator für die Skalierung von Smart-Factory-Initiativen wirken. Darüber hinaus wird das Internet der Dinge (IoT) voraussichtlich die Vernetzung der Fabrik mit Drittanbietern ermöglichen und so ein vernetztes Ökosystem intelligenter Fertigungszentren weltweit schaffen.

Regionalanalyse

Regional ist der globale IoT-Gateway-Markt in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA unterteilt.

Vorherrschaft des asiatisch-pazifischen Raums gegenüber anderen Regionen

Der asiatisch-pazifische Raum hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,4 % wachsen. Aufgrund der steigenden Anzahl vernetzter Geräte und der zunehmenden Verbreitung von IoT in verschiedenen Branchen der Region besteht in Asien-Pazifik eine hohe Nachfrage nach IoT-Gateways. Der Anstieg vernetzter Geräte wird den Bedarf an IoT-Gateways in der Region direkt erhöhen. Die in den letzten Jahren zunehmenden Smart-City-Initiativen tragen zum Marktwachstum bei. So gab beispielsweise Serena, ein landesweiter LoRaWAN-Netzwerkdienstleister in Indien, im Januar 2020 bekannt, über 60 LoRaWAN-Netzwerke in zahlreichen Städten implementiert zu haben. Das Unternehmen strebte an, bis 2020 eine Netzwerkabdeckung in 100 Städten Indiens zu erreichen – ein Ziel der Smart-City-Initiative der indischen Regierung.

Eine Studie von Honeywell India, die 2.000 Gebäude in zehn indischen Metropolen untersuchte und deren „Smartness“ anhand der Kriterien Umweltfreundlichkeit, Sicherheit und Produktivität bewertete, ergab, dass Hotels und Flughäfen in Indien zwar Vorreiter bei intelligenten Gebäudetechnologien sind, die allgemeine Smartness von Gebäuden in Indien jedoch als sehr gering einzustufen ist. Die Studie zeigte, dass die meisten Einrichtungen bei den Umweltaspekten (45 Punkte) die höchste Punktzahl erreichten, während die Sicherheit mit 21 Punkten am schlechtesten abschnitt. Dies deutet auf ein großes Potenzial Indiens hin, seine Investitionen in intelligente Gebäude im Prognosezeitraum zu erhöhen. Dadurch dürften sich Wachstumschancen für IoT-Gateways ergeben.

Nordamerika ist die zweitgrößte Region. Bis 2030 wird ein Marktvolumen von 1,4 Milliarden US-Dollar erwartet, was einem jährlichen Wachstum von 13,4 % entspricht. Die Reduzierung des Energieverbrauchs ist für Eigentümer und Verwalter von Gewerbeimmobilien ein zentrales Anliegen, um Kosten zu sparen. Laut der US-Energieinformationsbehörde (EIA) entfallen fast 40 % des Energieverbrauchs in den USA auf Gewerbe- und Wohngebäude. Die führenden Smart Cities der USA im Jahr 2019 wiesen folgende Werte im Index auf: Boston (7,07), Washington D.C. (6,82), Los Angeles (6,81) und New York (6,65). Angesichts des zunehmenden Trends zu intelligenten Gebäuden und der damit einhergehenden Nutzung von IoT-Gateways in verschiedenen Anwendungsbereichen wird ein signifikantes Marktwachstum erwartet.

Europa ist die drittgrößte Region. Deutschland gilt als technologisch fortschrittliches Land, das das Internet der Dinge (IoT) in verschiedenen Sektoren rasant als festen Bestandteil des Alltags etabliert. Die Regierung zählt zu den führenden Nationen in Europa bei der IoT-Einführung. Der Aufstieg des IoT hat den untersuchten Markt aufgrund der Abhängigkeit von Gateways für die bidirektionale Kommunikation zwischen Gerät und Gateway sowie zwischen Gateway und Cloud maßgeblich beeinflusst. Mit der zunehmenden Verbreitung des industriellen IoT in verschiedenen Branchen sind IoT-Gateways in Deutschland immer beliebter geworden. Führende Unternehmen haben Gateway-Geräte auf den Markt gebracht, die auf den wachsenden Bedarf an industriellen IoT-Gateways abzielen. Im Prognosezeitraum wird erwartet, dass industrielle IoT-Edge-Gateways deutlich an Bedeutung gewinnen werden. Aufgrund der steigenden Beliebtheit des IoT in Deutschland…Edge-ComputingDiese Hardwaregeräte können den Bedarf an schneller Anwendungsentwicklung decken.

Segmentanalyse

Der globale Markt für IoT-Gateways ist nach Komponenten, Konnektivität, Endnutzer und Region segmentiert.

Basierend auf den Komponenten ist der globale IoT-Gateway-Markt in Prozessoren, Sensoren, Speicher- und Speichergeräte sowie Sonstiges unterteilt.

Das Prozessorsegment dominiert den Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,2 % wachsen. IntelMikroprozessorenwerden in den neu eingeführten IoT-Gateways maßgeblich integriert. Im August 2020 brachte das taiwanesische Unternehmen Aaeon ein Edge-IoT-Gateway auf den Markt, das auf einem 800-MHz-Arm-Cortex-A8-Prozessor basiert und den Betrieb des Systems mit Solarenergie oder Batterie ermöglicht. Solche Anwendungen treiben das Wachstum dieses Segments voran.

Sensoren bilden das zweitgrößte Segment. Viele IoT-Gateways, wie beispielsweise die Dell Edge Gateway 3000-Serie, sind mit integrierten MEMS-Sensoren wie Beschleunigungsmessern, Druck-, Temperatur-, Feuchtigkeits- und GPS-Sensoren ausgestattet. IoT-Gateways müssen in der Regel drahtlos und batteriebetrieben sein. Daher verlängert jede Reduzierung des Stromverbrauchs die Lebensdauer der Geräte. MEMS-Sensoren nutzen verschiedene Kräfte der Elektromagnetik oder Fluiddynamik, um ihren Stromverbrauch deutlich zu senken, ohne die Funktionalität einzuschränken. Diese Faktoren treiben das Wachstum dieses Segments an.

Basierend auf der Konnektivität wird der IoT-Gateway-Markt in Bluetooth, WiFi, ZigBee, Ethernet, Cellular und Sonstige unterteilt.

Bluetooth ist aufgrund seines geringen Stromverbrauchs und seiner Reichweite beliebt und eignet sich daher ideal für persönliche Netzwerke und Wearables. WLAN bietet eine höhere Bandbreite und größere Reichweite und ist somit für die Verbindung mehrerer Geräte in Heim- und Büroumgebungen geeignet. ZigBee wird aufgrund seines geringen Stromverbrauchs und seiner Mesh-Netzwerkfähigkeit insbesondere in Smart-Home- und Industrieautomatisierungsanwendungen eingesetzt. Ethernet bietet stabile und schnelle Verbindungen und wird häufig in industriellen Umgebungen verwendet, wo Zuverlässigkeit entscheidend ist. Mobilfunkverbindungen sind für IoT-Anwendungen mit großer Reichweite unerlässlich. Weitere Technologien sind beispielsweise LoRaWAN und NB-IoT, die Nischenanwendungen mit spezifischen Anforderungen bedienen.

WLAN ist das zweitgrößte Segment. Für die IoT-Konnektivität ist WLAN eine naheliegende Wahl, da die WLAN-Abdeckung in Gebäuden heutzutage unerlässlich ist. Standard-WLAN (basierend auf 802.11a/b/g/n/ac) ist zwar oft nicht die beste Technologie für IoT, aber bestimmte IoT-Anwendungen können das herkömmliche WLAN nutzen, insbesondere in Gebäuden oder auf Campusgeländen. Beispiele hierfür sind Gebäude- und Hausautomation sowie das Energiemanagement in Gebäuden, wo ein installiertes WLAN-System als Kommunikationskanal genutzt und die Geräte an Steckdosen angeschlossen werden können.

Basierend auf den Endnutzern ist der globale IoT-Gateway-Markt in folgende Segmente unterteilt: Automobil & Transport, Gesundheitswesen, Industrie, Unterhaltungselektronik, Banken, Finanzdienstleistungen und Versicherungen (BFSI), Öl & Gas, Einzelhandel, Luft- und Raumfahrt & Verteidigung sowie Sonstige.

Das Industriesegment dominiert den Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 12,8 % wachsen. Dies ist auf den zunehmenden Fokus auf … zurückzuführen.Industrie 4.0Durch die zunehmende Verbreitung intelligenter Technologien sind IoT-Gateways zu einem unverzichtbaren Bestandteil des gesamten industriellen Ökosystems geworden. Aufgrund der steigenden Nachfrage bringen die Anbieter auf dem Markt immer leistungsfähigere Versionen von IoT-Gateways auf den Markt.

Die Gesundheitsbranche dürfte unter allen Endnutzern das schnellste Wachstum verzeichnen. Krankenhäuser, Labore und Medizintechnikhersteller sind bestrebt, trotz Kostendrucks eine qualitativ hochwertige Patientenversorgung aufrechtzuerhalten. IoT-Gateway-Lösungen sichern und automatisieren die Datenerfassung und -verteilung und ermöglichen die Fernüberwachung von Patienten, reduzierte Servicekosten und die Nachverfolgung von Anlagen.