無人地上センサー市場 – 世界の業界規模、シェア、傾向、機会、予測、センサータイプ別（音響センサー、地震センサー、磁気センサー、赤外線センサー）、展開タイプ別（固定センサー、モバイルセンサー、ポータブルセンサー）、エンドユーザー/アプリケーション別（軍事および防衛、国境警備、国土安全保障、法執行機関、環境監視、産業施設、重要インフラ保護）、地域別、競合予測別、2018～2028年

市場概要

世界の無人地上センサー市場は近年驚異的な成長を遂げており、2028年まで力強い勢いを維持する態勢が整っています。市場は2022年に4億5,823万米ドルと評価され、予測期間中に4.89%の年平均成長率を記録すると予測されています。世界の無人地上センサー市場は、複数の業界分野での導入の増加により、過去数年間で大幅な成長を遂げています。UGSソリューションは、無菌製造のための高度な処理機能を必要とするヘルスケア、医薬品、医療機器などの分野にとって不可欠なものとなっています。クリーンルームのインフラストラクチャ、機器、運用に関する規制基準の厳格化により、これらの業界は革新的なUGSテクノロジーに多額の投資を余儀なくされています。エアシャワー、エアロック、HVAC システム、高度なエアフィルターなどの機能は、規制の遵守と繊細なアイテムの品質製造を保証するために、クリーンルームの標準機能となっています。大手クリーンルーム ソリューション プロバイダーは、リアルタイム モニタリング システム、IoT 対応ソリューション、自動プロセス制御など、UGS を活用した製品を開発することで対応してきました。これにより、生産性と効率が大幅に向上しました。AI、ロボット工学、3D プリントなどのテクノロジを統合することで、人間の介入を最小限に抑えたインフラストラクチャ開発が可能になり、資産の使用が最適化されます。主要な市場推進力は、生物製剤と新しい治療法の需要の高まりです。バイオ製薬企業は、クリーンルームの専門家と協力して、UGS を使用して複雑なバイオ製造用の施設をカスタム設計しています。インプラント、再生医療、パーソナライズド ケアなどの分野での新たなヘルスケア アプリケーションは、市場機会をもたらします。施設、機器、運用を管理する世界的に厳格な規制と品質基準は、UGS のアップグレードと新しいクリーンルーム プロジェクトへの継続的な投資にプラスの影響を与えています。複雑なバイオプロセスをデジタル変換する UGS の能力は、強力な将来性を保証します。 UGS 業界の主要な成長要因は、次のようなニーズです。繊細な生産のためのコンプライアンス重視の無菌環境、統合されたインダストリー 4.0 ソリューションによる最適化されたインフラストラクチャ、新しい治療法の開発のためのデジタル統合クリーンルーム施設、および新興治療法のための高度に自動化された処理機能。さまざまな支援トレンドにより、UGS 市場は持続的な拡大に向けて好位置につけています。

主要な市場推進要因

インフラストラクチャ開発への重点の高まり

インフラストラクチャの近代化に対する世界的な重点は、無人地上センサー市場の主要な成長推進要因です。世界中の政府が、スマート シティの構築、5G ネットワークの拡張、交通ネットワークの開発、重要なユーティリティの改善に多額の投資を行っています。このインフラ開発の推進は、リモート監視、自動化、分析機能のための分散センサー技術に大きく依存しています。

UGS ソリューションは、橋、トンネル、パイプライン、鉄道線路、携帯電話基地局などの膨大なインフラ資産を 24 時間監視することを可能にします。環境条件、構造的完全性、リソース使用に関するデータをリアルタイムで送信する機能は、メンテナンス スケジュールの最適化とダウンタイムの削減に役立ちます。これにより、インフラ全体の効率が向上します。さらに、UGS は、交通管理、廃棄物収集、緊急対応などのアプリケーションを強化するスマート シティ IoT ネットワークの実装に不可欠です。

大手 UGS メーカーは、政府、通信事業者、エンジニアリング会社と積極的に提携し、さまざまなインフラ プロジェクトに合わせてカスタマイズされたセンサー ソリューションを展開しています。たとえば、重要な国境に沿って UGS ベースの境界監視を設置するコラボレーションなどです。老朽化するインフラのデジタル変革の必要性により、今後数年間は高度な UGS への投資が持続するでしょう。インフラ センサー市場は、2025 年まで毎年 8 ～ 10% の成長が見込まれています。インフラ契約の増加は、UGS プロバイダーにとって大きな収益機会となります。

Industry 4.0 テクノロジの採用

Industry 4.0 は、IoT、AI、クラウド、エッジ コンピューティングなどのテクノロジを通じて製造業に革命をもたらしました。Industry 4.0 の成功の核となる要件は、工場フロアの接続されたデバイスからのリアルタイム データ収集です。ここで、無人地上センサーが、包括的な資産および機器の監視を可能にすることで重要な役割を果たします。UGS は、メーカーが予知保全、リモート診断、品質管理を実施し、生産ワークフローを最適化するのを支援します。

大手自動車、電子機器、機械、工業製品企業は、Industry 4.0 のプラクティスを幅広く採用しています。これらの企業は、UGS を活用して、製造施設全体の運用の可視性を高め、ダウンタイムを削減し、効率を改善しています。オープン アーキテクチャ標準を通じて MES や ERP などの他の Industry 4.0 システムとシームレスに統合できる UGS の機能は、大きな利点です。このため、多くのメーカーが、従来のセンサー インフラストラクチャを次世代の UGS にアップグレードするようになっています。

2019 年に 1,000 億米ドルを超えると評価された世界のインダストリー 4.0 市場は、2025 年までに 15 ～ 20% の成長が見込まれています。製造業がより自動化され、接続され、データ駆動型になるにつれて、UGS などのサポート技術の需要が大幅に高まります。これにより、インダストリー 4.0 は今後数年間、UGS 業界の主要な成長促進要因となります。

新しいアプリケーションの出現

さまざまな分野での新しいアプリケーションは、無人地上センサー市場にとって大きなチャンスをもたらします。そのような分野の 1 つが、衝突回避、ナビゲーション、自動運転などの機能のために分散センサー ネットワークに依存する自律走行車です。 UGS メーカーは、高度なセンシング ソリューションの開発に自動車メーカーと積極的に協力しています。

同様に、防衛および航空宇宙業界では、境界監視、資産追跡、状況認識に UGS を使用しています。その他の有望な用途としては、土壌および作物の監視による精密農業、石油およびガス パイプラインの漏れ検出、密猟防止活動、環境監視などがあります。

スマート ホーム セキュリティ、高齢者介護、ペット追跡などの消費者中心の分野でも、UGS の新たな採用が進んでいます。これらの分野のスタートアップ企業も、高度な分析機能を備えた小型センサー設計を通じてイノベーションを加速させています。新しいアプリケーションが登場するにつれて、小型化、低電力動作、ワイヤレス接続に関する要件が UGS 製品の範囲を拡大しています。

自律走行車、UAV、ロボット工学への世界的な支出は、2025 年までに 1,500 億米ドルを超えると推定されています。他のセクターの機会と相まって、新しいアプリケーションは継続的な需要を確実にし、今後 5 年間で UGS 業界の年間成長率を 10 代半ばに押し上げます。

主要な市場の課題

過酷な環境での信頼性の確保

UGS プロバイダーにとっての主要な課題の 1 つは、信頼性と稼働時間を犠牲にすることなく、過酷な環境条件に耐えられるセンサーを設計することです。UGS は多くの場合、重要なインフラストラクチャ、国境、天然資源などを監視するために、さまざまな地域の屋外に展開されます。これにより、UGS は極端な温度、降雨、ほこり、腐食、その他の危険にさらされます。センサーの故障は、エンドユーザーにとってコストのかかるものになる可能性があります。

耐久性の高い筐体はある程度の保護を提供しますが、次世代の UGS には、環境ストレスに対するさらに高い耐性が必要です。革新的な材料、シーリング技術、組み込み処理によって、大幅なコスト増加なしにこれを実現するのは困難です。リモート UGS への信頼性の高い電源供給を確保することも、定期的なメンテナンス アクセスの難しさにより問題となります。広大な無人地域に広がるセンサー ネットワークは、停電に対してより脆弱です。

さらに、化学物質や材料の使用に関する環境規制の進化により、従来の設計手法がさらに制約されます。UGS メーカーは、エネルギー ハーベスティングなどの斬新なソリューションを通じて、非常に耐性のある自己発電センサーを開発するために、研究開発に多額の投資を行っています。ただし、さまざまな現場条件に対して新しい設計をテストして認証するには時間がかかります。これにより、さまざまな業界で必要な高度な耐環境性 UGS の商品化が遅れます。

最先端の材料科学とエンジニアリングのイノベーションによって信頼性のボトルネックを克服することは、UGS 業界が新しいアプリケーションの機会を切り開くために不可欠です。この課題に対処することで、センサーの全体的な導入と市場収益の向上に役立ちます。

大量のストリーミング データの管理

接続された UGS が急増し、継続的なリアルタイム データ ストリームが生成されると、効率的なデータ管理、ストレージ、分析に大きな課題が生じます。単一の大規模な重要インフラストラクチャまたは産業施設では、年間ペタバイト単位のデータを送信するセンサーが何千台も使用されることがあります。さらに、規制上の要件により、数年間のデータ アーカイブが義務付けられることがよくあります。

このようなデータ量を蓄積するだけでもコストがかかり、非効率的です。生のセンサー情報からタイムリーに有用な洞察を抽出するには、専門的なスキルとインフラストラクチャも必要です。多くの組織では、UGS データ処理の複雑なエッジ クラウド ワークフローを大規模に最適化する専門知識が不足しています。このため、UGS によるデジタル トランスフォーメーションのメリットを十分に活用することができません。

UGS ベンダーは、特定の業界のニーズに合わせてカスタマイズされた包括的なデータ管理プラットフォームとサービスを提供する必要があります。フィルター処理され、コンテキスト化された洞察を提供するエッジ コンピューティング機能は、センサーの近くでコア ネットワークの輻輳を緩和できます。分析会社とのパートナーシップは、センサー データから最大限の価値を引き出すのに役立ちます。データ形式とオープン API の標準化により、サードパーティ アプリケーションの開発も加速できます。

データ処理の課題を克服することは、UGS 業界が導入の増加に伴う需要を維持し、データの収益化を通じて新しい収益源を獲得するために不可欠です。この課題に対処するには、エコシステム全体で協調した取り組みが必要です。

主要な市場動向

センサー技術の進歩

継続的なイノベーションにより、UGS 機能が大幅に強化されています。MEMS、半導体製造、低電力エレクトロニクスの急速な進歩により、センサーはより小型で、より強力になり、エネルギー効率とコスト効率が向上しています。小型化により、空間解像度が高く、より高密度のセンサー ネットワークが実現しています。

3D チップ スタッキング、AI チップセット、フォトニック集積回路などの進歩により、コンパクトなフォーム ファクター内での計算パフォーマンスがさらに向上しています。これにより、UGS は高度な分析とエッジ インテリジェンスをサポートできます。低電力 Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、サブ 1GHz 無線規格などのテクノロジの普及により、ワイヤレス接続と範囲も向上しています。

環境センシング、エネルギー ハーベスティング、ヘルス モニタリングを統合したセンサーが注目を集めています。新しい材料により、単一のセンサーで複数のパラメータを測定できます。センサー フュージョン、協調センシング アルゴリズム、分散信号処理の進歩により、UGS ネットワークからより正確で信頼性の高い洞察が得られます。

センサー テクノロジの継続的な進歩は決定的なトレンドとなり、今後数年間で複数の業界で新しい UGS ユース ケースとアプリケーションが推進されるでしょう。これにより、需要が高まり、市場が新たな高みに到達することが期待されます。

ワイヤレス地下センサーの普及

過去 10 年間で、ワイヤレス地下通信 (WUC) を使用してデータを送信するワイヤレス地下センサー ネットワーク (WUSN) が飛躍的に成長しました。従来の有線地下センサーの設置は、ケーブル配線コストを削減し、導入を簡素化するために、堅牢なワイヤレスの代替手段に置き換えられています。

エッジ インテリジェンスと予測分析の採用

UGS ベンダーは、エッジベースの機械学習と高度な分析機能をますます統合しています。センサーは、生データを単に送信するのではなく、ローカル インテリジェンスを適用して情報をフィルタリング、処理、解釈できるようになりました。エッジ デバイスは、データ転送を削減するために、初期分類と異常検出をサポートします。

センサー フュージョンと時系列分析を使用した予測アルゴリズムも普及しつつあります。AI と機械学習を搭載した UGS は、障害を予測し、操作を最適化し、自動応答をトリガーし、いくつかの業界で予知保全を実現できるようになりました。これにより、UGS は単純なデータ ジェネレーターから、IoT ネットワーク内のインテリジェントな意思決定ノードへと変化しています。

セグメント別インサイト

センサー タイプ別インサイト

音響センサーは、2022 年に無人地上センサー市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されています。音響センサーは、境界侵入検知、国境監視、およびインフラストラクチャ保護アプリケーションで広く使用されているため、2022 年には市場全体の 30% を超えるシェアを占めました。これらのセンサーは、侵入者によって引き起こされる音響環境の乱れを検出し、アラートを送信します。車両、人間、動物など、さまざまなターゲットの音響シグネチャを高精度で識別する機能を備えています。低コスト、導入の容易さ、あらゆる気象条件で動作できるなどの利点により、音響センサーは多くの政府および商業エンド ユーザーが選択するセンサー タイプとなっています。さらに、継続的な技術進歩により、音響センサーの機能が向上しています。高度な信号処理、AI/ML、センサーフュージョンの統合により、音響センサーは侵入をより確実に検出できるようになりました。小型化により、広いエリアの空間監視を必要とするアプリケーション向けに高密度の音響センサーネットワークを展開することも可能になりました。実証済みの有効性、確立されたユースケース、継続的な技術改善により、音響センサーは、地震センサーや磁気センサーなどの他の新しいセンサータイプとの競争にもかかわらず、2023～2028年の予測期間中に支配的な市場シェアを維持すると予想されます。

展開タイプの洞察

2022年には、無人地上センサー市場を展開タイプ別に見ると、固定センサーが優位を占め、予測期間中もその優位性を維持すると予想されます。固定センサーは、さまざまな重要なインフラストラクチャや国境警備アプリケーションで広く使用されているため、2022年には市場シェアの60％以上を占めました。これらのセンサーは、地下または地上に恒久的に設置され、再配置を必要とせずに指定されたエリアを24時間監視します。固定式であるため、メンテナンスやバッテリー交換を必要とせず、長期間にわたって信頼性の高い継続的な監視が可能です。その結果、固定センサーは、石油およびガスパイプライン、発電所、軍事基地、矯正施設、国境などの資産を24時間保護したいエンドユーザーの間で好まれる選択肢となっています。さらに、有線または無線ネットワークを介して固定センサーを他のセキュリティシステムとシームレスに統合できるため、状況認識が向上します。継続的な技術開発により、固定センサーはエッジ処理機能を備え、よりインテリジェントになっています。AI / ML、高度な分析、センサーフュージョンの統合により、固定センサーは侵入をより高い精度で検出、分類、および特定できます。運用上の利点、実績、および技術のアップグレードにより、固定センサーは予測期間中、モバイルセンサーやポータブルセンサーと比較して市場をリードする地位を維持すると予想されます。しかし、ポータブルセンサーやモバイルセンサーは、一時的またはモバイルの監視を必要とするアプリケーションで注目を集めています。...

北米は2022年に無人地上センサー市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されています。この地域は、米国とカナダの重要なインフラストラクチャと国境警備アプリケーション全体にUGSが大規模に導入されたため、2022年に世界市場規模の40％以上を占めました。北米は、米国国防総省、国土安全保障省、カナダ国境サービス庁などの政府機関による投資の増加により、高度なUGSテクノロジーの採用の最前線に立っています。多額の防衛費、主要なUGSメーカーとシステムインテグレーターの存在、厳格な規制が、北米の市場成長を後押ししています。さらに、この地域では、状況認識を強化するために、コマンドアンドコントロールセンターと統合されたワイヤレスおよびIPベースのUGSへの移行が進んでいます。継続的な技術の進歩により、UGSはAI / MLベースの分析を通じて侵入や脅威をより正確に検出することもできます。重要インフラの近代化、石油・ガス資産の保護、進化する脅威に対する国境の保護への関心の高まりは、北米でのUGS需要を引き続き牽引するでしょう。さらに、石油・ガスや防衛産業などの主要な最終用途産業の存在は、予測期間中に地域市場の持続的な優位性を維持するための安定した基盤を提供します。しかし、スマートシティ開発、重要インフラ、国家安全保障に向けた政府の取り組みと投資の増加により、アジア太平洋地域は最も急速に成長する地域市場になると予想されています。

最近の動向

• 2023年1月、エルビットシステムズは、国境と境界のセキュリティ用の高度な無人地上センサー（UGS）を提供するため、アジア太平洋諸国から2,700万米ドルの契約を獲得しました。この複数年契約では、エルビットがさまざまな陸上センサーソリューションを供給する。
• 2022年11月、ノースロップ・グラマンは、暫定自己完結型監視・モニタリングシステムプログラムの下で無人地上センサーを提供するために米陸軍に選ばれた。6,300万ドルの契約には、国境とインフラの監視のための音響センサーと地震センサーの納入が含まれる。
• 2022年9月、フリアーシステムズは、境界セキュリティ用の次世代無人地上センサーシステムであるFido X3を発売した。新しいX3は、AI / MLアプリケーションをサポートするための強化された検出機能、エッジ処理、接続オプションを備えている。
• 2022年7月、タレスは、軍事施設の境界保護用にフランス国防省に無人地上センサーを供給する契約を獲得した。この取引には、地震、音響、磁気センサーの導入が含まれます。
• 2022 年 5 月、Leonardo DRS は Kespry を買収し、無人地上センサーのポートフォリオを拡大しました。Kespry は、固定翼ドローンを使用したインフラストラクチャと境界監視のための航空インテリジェンス ソリューションを専門としています。
• 2022 年 3 月、Harris Corporation は、AI/ML 機能を備えた次世代の無人地上センサーの研究開発のために、米国陸軍から 3,400 万ドルの IDIQ 契約を獲得しました。

主要な市場プレーヤー

• NorthropGrumman Corporation
• TextronInc
• ElbitSystems Ltd
• L3HarrisTechnologies
• ThalesGroup
• LockheedMartin Corporation
• Domo Tactical Communication
• LeonardoS.pA
• Cobham plc
• RaytheonTechnologies