Tweet
Đã lâu không viết bài về xu hướng, nhu cầu và thị trường. Hôm nay F viết về một thị trường mới, đó là thị trường M2M (machine to machine), mà trong bối cảnh Việt Nam chúng ta có thể gọi trực tiếp là thị trường GSM, bởi hiện nay các mạng truyền dẫn không dây khoảng cách xa (xem quan điểm về kết nối mạng của F Connectivity | RPC Products) chỉ có GSM là phổ biến.
Độ lớn của thị trường?
- Có khoảng 7 tỉ người trên thế giới, nhưng có tới 50 tỉ máy móc, thiết bị cần đo đạc, giám sát và điều khiển từ xa. Tốc độ tăng dân số của thế giới chỉ là một cái búng móng tay so với tốc độ phát triển của máy móc, thiết bị đo mà thôi. Do đó, có thể nói nhu cầu này là một nhu cầu to lớn khủng khiếp và trong thời gian tới đây sẽ xuất hiện rất nhanh chóng tại Việt Nam.
Giải pháp công nghệ?
- Các module M2M GSM tất nhiên là vô cùng cần thiết, và chắc chắn một điều rằng sẽ có rất nhiều sự lựa chọn trên thị trường, và giá của nó sẽ dao động từ 10$ đến 30$ đối với module 2G, và từ 30$ đến 100$ đối với module 3G. (trong một bài viết khác F sẽ giải thích cho các bạn vì sao giá của các module lại chênh lệch nhiều đến vậy, thực chất nó chia làm rất nhiều mức giá khác nhau mà nếu chỉ nhìn bề ngoài, chúng ta không thể đánh giá được hết)
- Hầu hết các module này đều có giao tiếp UART, một số sẽ hỗ trợ thêm giao tiếp USB (thường module 3G hỗ trợ USB).
- Các thiết bị điều khiển, hoặc thiết bị đo, hoặc cảm biến, tất nhiên sẽ có giao tiếp SPI, I2C và phổ biến nhất vẫn là UART (bao gồm cả RS232, 422, 485...)
- Do vây, sẽ cần một MCU có 2 UART để giao tiếp với module M2M và phần thiết bị.
Thị trường tập trung?
- Hầu hết các thiết bị cần thu thập, giám sát và điều khiển, đều là các thiết bị được làm theo các chuẩn nhất định. Và một điều mà F quan sát được, đó là hầu hết các thiết bị đều là RS232 hoặc RS485, trong đó UART chỉ chạy ở tốc độ 9600bps. Tại sao lại thấp như vậy, trong khi tốc độ có thể cao hơn? Bởi vì thực tế trong công nghiệp, người ta cần sự tương thích cao giữa các thiết bị của các hãng khác nhau, và ở tốc độ 9600bps UART thì hầu như mọi sai số clock đều có thể đảm bảo mức sai số cho phép. Ngoài ra, thực chất các thông tin về điều khiển không cần băng thông quá lớn, hầu hết chỉ là các thông số hoặc bảng kê, vì vậy không cần phải tốc độ cao. Do đó, thực tế là chỉ cần tập trung vào các module 2G là đủ để đảm bảo các hoạt động cần thiết. Một số người hiện muốn sử dụng 3G, tuy nhiên 3G trong đại đa số trường hợp sẽ là thừa (F nói rằng đại đa số, nghĩa là vẫn phải có ứng dụng bắt buộc sử dụng 3G).
- Tốc độ MCU vì vậy không cần cao. Tuy nhiên, MCU lúc này phải kiêm nhiệm nhiều nhiệm vụ như hỗ trợ upgrade từ xa, lưu trữ dữ liệu, xử lý truyền dẫn TCP/IP hoặc UDP, security... do vậy sẽ cần phải có một dung lượng bộ nhớ tương đối (khoảng 32KB - 128KB, tùy theo yêu cầu của ứng dụng). Ngoài ra, sẽ còn cần phải có RAM đủ lớn (4-32KB) để hỗ trợ các thuật toán xử lý dữ liệu, đặc biệt là phần security cho hệ thống. Bởi vì một khi đã kết nối mạng internet, thì vấn đề security là một vấn đề rất lớn và rất nhạy cảm.
- Ngoài vấn đề M2M module và MCU, chắc chắn một điều các bạn có thể sẽ gặp phải, đó là vấn đề lưu trữ dữ liệu (datalogger hoặc data storage). Đối với các dữ liệu nhỏ, các bạn có thể sử dụng chip Flash SST (hàng MB), đối với lượng dữ liệu lớn các bạn có thể sử dụng micro-SD card.
- Một số hãng viễn thông, họ có thể kết hợp việc lập trình Java cho SIMCard và có thể sử dụng phối hợp với hệ thống server của họ để cung cấp một số ứng dụng nhất định. Tuy nhiên, không phải tất cả các dự án, thiết kế đều được các hãng viễn thông trực tiếp thực hiện, và không phải họ có thể thực hiện dễ dàng vì tính chất riêng tư và bảo mật. Không phải ai cũng muốn giao tất cả quyền kiểm soát cũng như dữ liệu của mình cho các hãng viễn thông. Vì vậy, thị trường này có thể coi rằng rất công bằng, mặc dù việc ứng dụng M2M hầu như chắc chắn phải thông qua dịch vụ của các hãng viễn thông, nhưng các dịch vụ này là mở và công khai.
Giá thành bán lẻ của một thiết bị M2M?
Ở đây F chỉ cung cấp giá bán lẻ của R&P khi cung cấp các linh kiện bán lẻ (giá mà tất cả mọi người có thể mua đơn lẻ từng linh kiện tại R&P) để làm mốc giá tham khảo, từ đây chúng ta có thể phân tích chi tiết hơn về các giải pháp và khả năng triển khai ở VN.
- Module BGS2-R2 (module GSM 2G của Cinterion, loại hàn dán LGA) = 30$/pcs
- PIC32MX150F128B-I/SS (PIC 32-bit, 128KB Flash, 32KB RAM, 2 UART, ...) = 3.47$/pcs (microchipdirect)
- Flash SST25VF010A-33-4I-SAE (1Mbit, SPI, -40 to 85C) = 0.63$/pcs
- Các linh kiện phụ khác như antenna, connector, linh kiện passive... = 20$ tùy theo thiết kế.
- PCB làm mẫu thử = 25$ (saokim)
- Hàn lắp tự hàn bằng tay
Như vậy, tổng giá thành sản xuất đơn lẻ một thiết bị sẽ rơi vào khoảng 80$/pcs.
Ngầm định hiểu rằng khi tính toán chi phí này, sẽ trở thành giá bán khi sản xuất hàng loạt ở số lượng nhỏ khoảng 100-1000 thiết bị. Và số lượng 100-1000 thiết bị này là số lượng phù hợp với các dự án ở Việt Nam.
Tuy nhiên, với mức giá này, chúng ta sẽ xem xét ở một điểm, đó là nếu những nhà lập trình sử dụng các điện thoại di động hỗ trợ GPRS và lập trình lên trên đó để có thể đáp ứng được các tính năng thì sao? Vì hiện nay rất nhiều sản phẩm điện thoại giá rẻ có mức giá khoảng 1.5Mvnd/pcs. Vậy việc bán 80$/pcs có khả thi hay không?
Hoàn toàn có, nhưng vì sao?
- Điện thoại di động là loại sản phẩm commercial, không thể chịu đựng được nhiệt độ cao trong quá trình vận hành.
- Điện thoại di đông không phù hợp để kết nối trực tiếp vào thiết bị cần điều khiển và thu thập dữ liệu. Nếu sử dụng điện thoại di động, sẽ phải tốn thêm chi phí thiết kế một bo mạch ngoài giao tiếp với điện thoại di động và sau đó mới kết nối thiết bị cần điều khiển.
- Antenna của điện thoại di động không phù hợp cho việc bắt sóng ở một số điều kiện khó khăn (không có dây nối dài, độ lợi thấp khi sóng yếu...)
- Phần mềm điện thoại di động không cho phép việc khống chế hoàn toàn các hoạt động không cần thiết, mà thiết bị M2M có thể làm. Thí dụ như khống chế tin nhắn, khống chế cuộc gọi... Việc tác động sâu vào các loại điện thoại di động có sẵn trên thị trường đòi hỏi chi phí nghiên cứu rất nhiều mà hiệu quả thì không có bao nhiêu.
- Ngoại trừ vấn đề về giá thiết bị cơ bản, thì các nhà thiết kế còn có thể cung cấp thêm các giải pháp phần mềm và dịch vụ, mà việc thực hiện trên điện thoại di động là không khả thi.
- Các đời điện thoại di động thay đổi liên tục, số lượng có hạn và không ổn định. Khi có sự thay đổi về mẫu mã và phần mềm trên điện thoại di động, nhà thiết kế phải thiết kế lại từ đầu. Trong khi đó các module M2M có đời sống dài (khoảng 4-7 năm, tùy hãng), nó giúp cho nhà thiết kế ổn định thiết kế tốt hơn.
Với những vấn đề như thế này, chắc chắn một điều sản phẩm M2M 2G có thể được bán với giá khoảng 100$++, và M2M 3G có thể bán với giá 200$++.
Vấn đề là khách hàng có chấp nhận mức giá 100$ - 200$ không?
Tất nhiên có, thực tế là có, bởi khi các bạn không phải làm việc với một cái modem mà làm việc với một "máy tính nhỏ" có kết nối internet không dây, thì giá trị của nó không nằm ở phần cứng.
Thị trường các nhà thiết kế?
Có thể đối với nhiều thị trường khác nhau cần có các kiến thức khác nhau. Tuy nhiên, đối với M2M, hầu như mọi thứ đã có sẵn, thậm chí một em sinh viên thực tập cũng có thể làm được các thiết kế cơ bản, vì chỉ đơn thuần là UART và tập lệnh AT, chỉ cần mất công đọc tài liệu là làm được.
BG2-PIC32-232 | RPC Products << Thiết kế mẫu của R&P.
Do vậy, thực tế thị trường này vừa có nhu cầu lớn, vừa có lượng kỹ sư sẵn sàng cho các thiết kế nhanh chóng và đơn giản. Nó sẽ là một thị trường rất hứa hẹn trong thời gian tới đây.
*** Chú ý, tất cả các thông tin về linh kiện và giá cả đều mang tính chất tham khảo, và đều là thông tin mở. Các bạn có thể tùy biến theo nhu cầu của cá nhân.
Mong rằng các nhà thiết kế nếu có chút thời gian rảnh rỗi thì xem xét về thị trường này, bởi F cho rằng đây sẽ là một thị trường lớn trong tương lai không xa (khoảng 1 năm). Sự chuẩn bị từ bây giờ của các nhà thiết kế sẽ là vô cùng cần thiết vì rất sớm thôi nhu cầu sẽ bùng nổ thực sự, và nó sẽ giúp các bạn kiếm được tiền.
Chúc vui.
Độ lớn của thị trường?
- Có khoảng 7 tỉ người trên thế giới, nhưng có tới 50 tỉ máy móc, thiết bị cần đo đạc, giám sát và điều khiển từ xa. Tốc độ tăng dân số của thế giới chỉ là một cái búng móng tay so với tốc độ phát triển của máy móc, thiết bị đo mà thôi. Do đó, có thể nói nhu cầu này là một nhu cầu to lớn khủng khiếp và trong thời gian tới đây sẽ xuất hiện rất nhanh chóng tại Việt Nam.
Giải pháp công nghệ?
- Các module M2M GSM tất nhiên là vô cùng cần thiết, và chắc chắn một điều rằng sẽ có rất nhiều sự lựa chọn trên thị trường, và giá của nó sẽ dao động từ 10$ đến 30$ đối với module 2G, và từ 30$ đến 100$ đối với module 3G. (trong một bài viết khác F sẽ giải thích cho các bạn vì sao giá của các module lại chênh lệch nhiều đến vậy, thực chất nó chia làm rất nhiều mức giá khác nhau mà nếu chỉ nhìn bề ngoài, chúng ta không thể đánh giá được hết)
- Hầu hết các module này đều có giao tiếp UART, một số sẽ hỗ trợ thêm giao tiếp USB (thường module 3G hỗ trợ USB).
- Các thiết bị điều khiển, hoặc thiết bị đo, hoặc cảm biến, tất nhiên sẽ có giao tiếp SPI, I2C và phổ biến nhất vẫn là UART (bao gồm cả RS232, 422, 485...)
- Do vây, sẽ cần một MCU có 2 UART để giao tiếp với module M2M và phần thiết bị.
Thị trường tập trung?
- Hầu hết các thiết bị cần thu thập, giám sát và điều khiển, đều là các thiết bị được làm theo các chuẩn nhất định. Và một điều mà F quan sát được, đó là hầu hết các thiết bị đều là RS232 hoặc RS485, trong đó UART chỉ chạy ở tốc độ 9600bps. Tại sao lại thấp như vậy, trong khi tốc độ có thể cao hơn? Bởi vì thực tế trong công nghiệp, người ta cần sự tương thích cao giữa các thiết bị của các hãng khác nhau, và ở tốc độ 9600bps UART thì hầu như mọi sai số clock đều có thể đảm bảo mức sai số cho phép. Ngoài ra, thực chất các thông tin về điều khiển không cần băng thông quá lớn, hầu hết chỉ là các thông số hoặc bảng kê, vì vậy không cần phải tốc độ cao. Do đó, thực tế là chỉ cần tập trung vào các module 2G là đủ để đảm bảo các hoạt động cần thiết. Một số người hiện muốn sử dụng 3G, tuy nhiên 3G trong đại đa số trường hợp sẽ là thừa (F nói rằng đại đa số, nghĩa là vẫn phải có ứng dụng bắt buộc sử dụng 3G).
- Tốc độ MCU vì vậy không cần cao. Tuy nhiên, MCU lúc này phải kiêm nhiệm nhiều nhiệm vụ như hỗ trợ upgrade từ xa, lưu trữ dữ liệu, xử lý truyền dẫn TCP/IP hoặc UDP, security... do vậy sẽ cần phải có một dung lượng bộ nhớ tương đối (khoảng 32KB - 128KB, tùy theo yêu cầu của ứng dụng). Ngoài ra, sẽ còn cần phải có RAM đủ lớn (4-32KB) để hỗ trợ các thuật toán xử lý dữ liệu, đặc biệt là phần security cho hệ thống. Bởi vì một khi đã kết nối mạng internet, thì vấn đề security là một vấn đề rất lớn và rất nhạy cảm.
- Ngoài vấn đề M2M module và MCU, chắc chắn một điều các bạn có thể sẽ gặp phải, đó là vấn đề lưu trữ dữ liệu (datalogger hoặc data storage). Đối với các dữ liệu nhỏ, các bạn có thể sử dụng chip Flash SST (hàng MB), đối với lượng dữ liệu lớn các bạn có thể sử dụng micro-SD card.
- Một số hãng viễn thông, họ có thể kết hợp việc lập trình Java cho SIMCard và có thể sử dụng phối hợp với hệ thống server của họ để cung cấp một số ứng dụng nhất định. Tuy nhiên, không phải tất cả các dự án, thiết kế đều được các hãng viễn thông trực tiếp thực hiện, và không phải họ có thể thực hiện dễ dàng vì tính chất riêng tư và bảo mật. Không phải ai cũng muốn giao tất cả quyền kiểm soát cũng như dữ liệu của mình cho các hãng viễn thông. Vì vậy, thị trường này có thể coi rằng rất công bằng, mặc dù việc ứng dụng M2M hầu như chắc chắn phải thông qua dịch vụ của các hãng viễn thông, nhưng các dịch vụ này là mở và công khai.
Giá thành bán lẻ của một thiết bị M2M?
Ở đây F chỉ cung cấp giá bán lẻ của R&P khi cung cấp các linh kiện bán lẻ (giá mà tất cả mọi người có thể mua đơn lẻ từng linh kiện tại R&P) để làm mốc giá tham khảo, từ đây chúng ta có thể phân tích chi tiết hơn về các giải pháp và khả năng triển khai ở VN.
- Module BGS2-R2 (module GSM 2G của Cinterion, loại hàn dán LGA) = 30$/pcs
- PIC32MX150F128B-I/SS (PIC 32-bit, 128KB Flash, 32KB RAM, 2 UART, ...) = 3.47$/pcs (microchipdirect)
- Flash SST25VF010A-33-4I-SAE (1Mbit, SPI, -40 to 85C) = 0.63$/pcs
- Các linh kiện phụ khác như antenna, connector, linh kiện passive... = 20$ tùy theo thiết kế.
- PCB làm mẫu thử = 25$ (saokim)
- Hàn lắp tự hàn bằng tay
Như vậy, tổng giá thành sản xuất đơn lẻ một thiết bị sẽ rơi vào khoảng 80$/pcs.
Ngầm định hiểu rằng khi tính toán chi phí này, sẽ trở thành giá bán khi sản xuất hàng loạt ở số lượng nhỏ khoảng 100-1000 thiết bị. Và số lượng 100-1000 thiết bị này là số lượng phù hợp với các dự án ở Việt Nam.
Tuy nhiên, với mức giá này, chúng ta sẽ xem xét ở một điểm, đó là nếu những nhà lập trình sử dụng các điện thoại di động hỗ trợ GPRS và lập trình lên trên đó để có thể đáp ứng được các tính năng thì sao? Vì hiện nay rất nhiều sản phẩm điện thoại giá rẻ có mức giá khoảng 1.5Mvnd/pcs. Vậy việc bán 80$/pcs có khả thi hay không?
Hoàn toàn có, nhưng vì sao?
- Điện thoại di động là loại sản phẩm commercial, không thể chịu đựng được nhiệt độ cao trong quá trình vận hành.
- Điện thoại di đông không phù hợp để kết nối trực tiếp vào thiết bị cần điều khiển và thu thập dữ liệu. Nếu sử dụng điện thoại di động, sẽ phải tốn thêm chi phí thiết kế một bo mạch ngoài giao tiếp với điện thoại di động và sau đó mới kết nối thiết bị cần điều khiển.
- Antenna của điện thoại di động không phù hợp cho việc bắt sóng ở một số điều kiện khó khăn (không có dây nối dài, độ lợi thấp khi sóng yếu...)
- Phần mềm điện thoại di động không cho phép việc khống chế hoàn toàn các hoạt động không cần thiết, mà thiết bị M2M có thể làm. Thí dụ như khống chế tin nhắn, khống chế cuộc gọi... Việc tác động sâu vào các loại điện thoại di động có sẵn trên thị trường đòi hỏi chi phí nghiên cứu rất nhiều mà hiệu quả thì không có bao nhiêu.
- Ngoại trừ vấn đề về giá thiết bị cơ bản, thì các nhà thiết kế còn có thể cung cấp thêm các giải pháp phần mềm và dịch vụ, mà việc thực hiện trên điện thoại di động là không khả thi.
- Các đời điện thoại di động thay đổi liên tục, số lượng có hạn và không ổn định. Khi có sự thay đổi về mẫu mã và phần mềm trên điện thoại di động, nhà thiết kế phải thiết kế lại từ đầu. Trong khi đó các module M2M có đời sống dài (khoảng 4-7 năm, tùy hãng), nó giúp cho nhà thiết kế ổn định thiết kế tốt hơn.
Với những vấn đề như thế này, chắc chắn một điều sản phẩm M2M 2G có thể được bán với giá khoảng 100$++, và M2M 3G có thể bán với giá 200$++.
Vấn đề là khách hàng có chấp nhận mức giá 100$ - 200$ không?
Tất nhiên có, thực tế là có, bởi khi các bạn không phải làm việc với một cái modem mà làm việc với một "máy tính nhỏ" có kết nối internet không dây, thì giá trị của nó không nằm ở phần cứng.
Thị trường các nhà thiết kế?
Có thể đối với nhiều thị trường khác nhau cần có các kiến thức khác nhau. Tuy nhiên, đối với M2M, hầu như mọi thứ đã có sẵn, thậm chí một em sinh viên thực tập cũng có thể làm được các thiết kế cơ bản, vì chỉ đơn thuần là UART và tập lệnh AT, chỉ cần mất công đọc tài liệu là làm được.
BG2-PIC32-232 | RPC Products << Thiết kế mẫu của R&P.
Do vậy, thực tế thị trường này vừa có nhu cầu lớn, vừa có lượng kỹ sư sẵn sàng cho các thiết kế nhanh chóng và đơn giản. Nó sẽ là một thị trường rất hứa hẹn trong thời gian tới đây.
*** Chú ý, tất cả các thông tin về linh kiện và giá cả đều mang tính chất tham khảo, và đều là thông tin mở. Các bạn có thể tùy biến theo nhu cầu của cá nhân.
Mong rằng các nhà thiết kế nếu có chút thời gian rảnh rỗi thì xem xét về thị trường này, bởi F cho rằng đây sẽ là một thị trường lớn trong tương lai không xa (khoảng 1 năm). Sự chuẩn bị từ bây giờ của các nhà thiết kế sẽ là vô cùng cần thiết vì rất sớm thôi nhu cầu sẽ bùng nổ thực sự, và nó sẽ giúp các bạn kiếm được tiền.
Chúc vui.
Comment