Marktbericht zum Internet der Nano-Dinge: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Komponenten (Hardware, Software, Konnektivität/Dienste), Endnutzer (Gesundheitswesen, Logistik, Verteidigung und Luft- und Raumfahrt, Fertigung, Energie und Strom, Einzelhandel, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika), Prognosen, 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für das Internet der Nano-Dinge

Weitgehende Konnektivität in Geräten

Mit zunehmender Vernetzung von Geräten und der Verbreitung des Internets der Dinge (IoT) wird erwartet, dass die enorme Anzahl an Geräten Unternehmen in die Lage versetzt, ihren Service zu verbessern, neue Produkte zu entwickeln oder Prozesse zu optimieren. Zahlreiche Branchen setzen auf das IoT-Ökosystem und fordern IoT-fähige Geräte. Das Internet der Nano-Dinge (IoT) bietet eine Plattform, um verschiedene Nanogeräte mithilfe von Hochgeschwindigkeitsnetzen zu verbinden. Die Technologie erweitert das IoT um eine neue Dimension, indem sie Nanosensoren in die Geräte integriert und ihnen so ermöglicht, sich über das Nanotechnologie-Netzwerk mit dem Internet zu verbinden und zu kommunizieren.

Intelligente Infrastruktursysteme auf IoT-Basis ermöglichen es Unternehmen, ihre Arbeitsproduktivität und Arbeitsabläufe zu optimieren und so den Markt für IoT und Nanotechnologie (IoNT) anzukurbeln. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach vernetzten Geräten wie Smartphones, Tablets und Smartwatches gestiegen, was den Markt dazu veranlasst hat, mehr Geräte mit fortschrittlichen Technologien anzubieten. Aufgrund der zunehmenden Bedeutung des IoT wird das Gesundheitswesen vermehrt vernetzte Geräte einsetzen. Ärzte können mithilfe von Echtzeit-Ortungsdiensten über IoT und Nanogeräte zur Patientenbehandlung verfolgen. Diese Faktoren werden den globalen Markt weiter beflügeln.

Rasantes Wachstum des IoT und steigende Nachfrage nach IoT von verschiedenen Endnutzern

Die rasche Expansion derInternet der Dinge (IoT)ist einer der wichtigsten Treiber des IoT-Marktes. Das IoT ist ein Netzwerk physischer Objekte, darunter Fahrzeuge, Gebäude, Maschinen und andere Gegenstände, die mit Elektronik, Software, Sensoren und weiteren Technologien ausgestattet sind, um Daten zu sammeln und auszutauschen. Dem IoT wird ein großer Einfluss auf die Entwicklung des IoT zugeschrieben. Es wird erwartet, dass das IoT eine enorme Nachfrage nach Nanomaterialien und nanotechnologiebasierten Lösungen generieren wird.

Darüber hinaus beginnt der Fertigungssektor, energieautarke Geräte mit hoher Bandbreite für künstliche Intelligenz (KI), das Internet der Dinge (IoT) und die additive Fertigung (AM) durch die Integration autonomer und eingebetteter Sensoren mittels einer Kombination aus Mikro- und Nanosystemtechnologien zu transformieren. Dies wird das Marktinteresse am Internet der Nano-Dinge steigern und dessen Wachstum in den nächsten Jahren fördern. Auch der intensive Einsatz von Nanotechnologie in verschiedenen Anwendungsbereichen, insbesondere im Gesundheitswesen, wird das Wachstum dieses Marktes im Prognosezeitraum weiter ankurbeln.

Hemmende Faktoren

Sicherheitsbedenken

Die Zahl der Sicherheitslücken in privaten Netzwerken und Geräten über das Internet der Dinge (IoT) hat in den letzten Jahren zugenommen. Durch die Integration mehrerer IoT-Geräte vergrößert sich die Angriffsfläche eines Netzwerks, wodurch mehr potenzielle Einfallstore entstehen. Jedes ungeschützte, netzwerkverbundene Gerät kann als Ausgangspunkt für einen Angriff dienen. Die meisten Regierungs- und öffentlichen Einrichtungen sind stark von IT-Infrastrukturdiensten abhängig, und diese Abhängigkeit stellt aufgrund von Cyberbedrohungen eine erhebliche Schwachstelle dar. Darüber hinaus haben viele Unternehmen unter Cyberangriffen gelitten und durch Datendiebstahl Verluste im regionalen und globalen Geschäftsbetrieb erlitten. Diese Aspekte wirken sich stark auf den globalen Markt aus.

Marktchance

Entstehung der Nanotechnologie

Die Entwicklung von Nanomaschinen mit Kommunikationsfähigkeiten und Vernetzungsmöglichkeiten mit Mikro- und Makrogeräten dürfte das Internet der Dinge (IoNT) maßgeblich vorantreiben, das zunehmend als nächste große technologische Innovation angesehen wird. Dieses neue Netzwerkparadigma wird voraussichtlich verschiedene Branchen beeinflussen, von Telekommunikation und IT bis hin zu …Heimatschutzoder Umweltschutz, da die IoT-Plattform mithilfe von Nanotechnologie detailliertere, kostengünstigere und effektivere Daten liefern kann. Mit der zunehmenden Integration der Nanotechnologie in verschiedene Branchen dürfte auch die Abhängigkeit vom IoT als Plattform für Nanogeräte steigen und so das Wachstum des globalen Marktes ankurbeln.

NanomaterialienNanogeräte können in IoT-Geräten eingesetzt werden, um Funktionalität, Energieeffizienz und Genauigkeit zu steigern und gleichzeitig die Gerätegröße durch ihre einzigartigen Eigenschaften zu reduzieren. Die Integration von Nanogeräten in das bestehende IoT-Konzept führt zum Internet der Nano-Dinge. Das wachsende Interesse an und die Investitionen in die Nanotechnologie sowie die rasche Verbreitung von Nanomaschinen und des Internets der Nano-Dinge (IoT) werden voraussichtlich einen größeren Einfluss auf den technologischen Fortschritt haben. Diese Faktoren schaffen Chancen für Marktwachstum.

Regionalanalyse

Nordamerika dominiert den Weltmarkt

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für das Internet der Nano-Dinge (IoNT) und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 19,78 % verzeichnen. Die zunehmende Bereitschaft zur Einführung von IoT-Lösungen in regionalen Branchen beschleunigt sich, und Unternehmen zeigen großes Interesse an deren Implementierung. So ergab beispielsweise eine Vergleichsstudie von Plataine, an der 81 % der Befragten aus Nordamerika teilnahmen: 2018 gaben 27 % der Befragten an, dass sie digitale Fertigungsstrategien implementieren oder Lösungen evaluieren; diese Zahl erreichte 2020 84 %. Dieses exponentielle Wachstum treibt die Nachfrage nach IoT-Lösungen in der Region an. Darüber hinaus verfügt Nordamerika über ein deutlich größeres Branchenwissen im Bereich IoT-Technologien als andere Regionen. Die Einführung von IoT in Unternehmen wird durch die Vereinfachung von Betriebsabläufen und die verbesserte Datenanalyse zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit vorangetrieben. Allerdings ist auch der Kostensenkungsdruck ein wichtiger Faktor für die IoT-Einführung in der Region. Laut einer Studie von Ovum nutzen amerikanische Unternehmen IoT häufig, um Kosten zu reduzieren. Neben der zunehmenden Verbreitung von IoT-Lösungen in Unternehmen treibt auch die wachsende Bereitschaft der Verbraucher, vernetzte Geräte in ihre Smart-Home-Lösungen zu integrieren, das Wachstum weiter voran.

Der asiatisch-pazifische Raum ist die am schnellsten wachsende Region

Für den asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 25,59 % erwartet. Die Region hat technologische Fortschritte wie KI, IoT und Nanotechnologie frühzeitig adaptiert. In diesen aufstrebenden Volkswirtschaften bietet der Markt einen entscheidenden Vorteil bei der Implementierung industrieller Automatisierung, da keine veralteten Automatisierungssysteme und Investitionen in Maschinen umgerüstet werden müssen. Die IoT-Einführung in China treibt das Wachstum des nanotechnologiebasierten IoT-Marktes in der Region an. Laut einer Studie von Ovum setzen chinesische Unternehmen IoT ein, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Darüber hinaus gehörte China laut einer Microsoft-Studie aus dem Jahr 2020 mit einem Anteil von 91 % zu den sechs Ländern weltweit mit dem höchsten Anteil an IoT-Anwendern.

Darüber hinaus zeichnet sich Indien durch einen Technologiesprung bei der Einführung neuer Technologien aus. Das Land bietet die Möglichkeit, diese Technologien in großem Umfang einzusetzen und so Effizienzsteigerungen und Skaleneffekte zu erzielen. Die indische Regierung hat mit innovativen Initiativen wie „Digital India“, „Make in India“ und „Smart Cities“ zusätzliche Maßnahmen ergriffen, um die Einführung des Internets der Dinge (IoT) voranzutreiben. Diese Faktoren treiben die Expansion des regionalen Marktes an.

Lateinamerika hat maßgeblich zur Einführung von IoT und IoNT beigetragen. Der brasilianische Präsident unterzeichnete im Juni 2019 ein entsprechendes Dekret. Diese Strategie bildet den Höhepunkt einer mehrjährigen öffentlich-privaten Partnerschaft (ÖPP) unter der Leitung der brasilianischen Entwicklungsbank (BNDES) und des Ministeriums für Wissenschaft, Technologie, Innovation und Kommunikation (MCTIC). Ziel ist es, die Entwicklung und Anwendung von IoT/IoNT/IoBNT in der gesamten brasilianischen Wirtschaft zu fördern und so freien Wettbewerb und einen ungehinderten Datenfluss zu ermöglichen. Diese nationalen Strategien zielen darauf ab, IoT/IoNT voranzutreiben, um den Lebensstandard der Bevölkerung zu verbessern und Brasiliens Engagement in globalen Gremien wie Normungsorganisationen zu stärken und so das Wachstum des IoT zu beschleunigen.

Darüber hinaus berücksichtigt Mexikos Initiative zur digitalen Transformation Projekte, die maschinelles Lernen, KI, Automatisierung und das Internet der Dinge (IoT) nutzen. So kündigte Microsoft beispielsweise 2020 seine Investitionspläne für Mexiko an. Diese Ankündigung verdeutlicht die Expansionsziele des Unternehmens und trägt zu einem inklusiven Wirtschaftswachstum bei. Mexiko ist Teil dieser globalen digitalen Revolution geworden. Die genannten Faktoren fördern somit das Marktwachstum.

Im Nahen Osten und in Afrika deuten staatlich finanzierte Initiativen der öffentlichen Verwaltung auf die zunehmende Verbreitung von IoT-Netzen und zugehörigen 5G- und Analyseanwendungen hin. Der Golf-Kooperationsrat (GCC) hat seine Aktivitäten im Bereich IoT-Netzwerke und verwandter Technologien wie maschinellem Lernen und 5G-Mobilfunkplattformen verstärkt. Der Großteil der IoT-Nutzung im Nahen Osten konzentriert sich auf Anwendungen in der öffentlichen Verwaltung und Smart Cities. Die Golfregion treibt ihr Smart-City-Programm voran, um bis 2025 eine digitale Wirtschaft mit einem Volumen von 1 Billion US-Dollar zu etablieren. Darüber hinaus setzen die Regierungen der Region Pläne für intelligente Mobilität, Infrastruktur und Gebäude um, da der GCC die Diversifizierung seiner Wirtschaft und die Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft anstrebt. Experten gehen davon aus, dass der Nahe Osten bis Ende 2021 jährlich 2,3 Milliarden US-Dollar in Smart-City-Technologien investiert haben wird, was auf die wachsenden Investitionen in die Smart-City-Infrastruktur zurückzuführen ist. Diese Entwicklungen treiben das Wachstum von IoT in der Region voran.

Segmentanalyse

Nach Komponente

Das Segment Konnektivität/Dienste hält den größten Marktanteil und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 22,54 % verzeichnen. Cloud-Dienste ermöglichen das Remote-Lifecycle-Management von IoT-Geräten. Dies bietet einen umfassenden Überblick über die gesamte Geräteinfrastruktur. Führende Cloud-Anbieter stellen diverse Tools für den IoT-Gerätelebenszyklus bereit, um Software- und Firmware-Updates und -Konfigurationen drahtlos zu vereinfachen. Ein erfolgreiches IoT-Onboarding hängt davon ab, dass der Kunde den richtigen Standort für das Gerät, die richtige Verbindung zur bestehenden Infrastruktur und zum Internet sowie die richtige Konfiguration mit den zugehörigen Apps wählt.

Mit zunehmender Verbreitung der Nanotechnologie und der wachsenden Vielfalt und Komplexität vernetzter Geräte steigt der Bedarf an neuen Ansätzen für die Integration von IoT-Geräten. Private IoT-Netzwerke, die auf LTE-Bändern arbeiten, bieten eine überlegene Konnektivität für kritische Anwendungen. Zahlreiche Netzwerkprotokolle, darunter NB-IoT und LTE-M Cat 18, etablieren sich als Übertragungsstandards. Unternehmen nutzen heutzutage zudem größere Datenmengen und eine Vielzahl von Edge-Geräten in ihren Unternehmensnetzwerken.

Das Internet der Dinge (IoNT) hat aufgrund des exponentiellen Wachstums der digitalen Welt von Fortschritten in den Bereichen Cloud Computing, Big Data, mobile Dienste und soziale Netzwerkanwendungen profitiert. Daten werden von nahezu allen Arten von Geräten generiert, darunter Sensoren, RFID-Tags, PCs,SupercomputerSupercollider und andere IoT-Geräte. Laut Weltbank Open Data wird die digitale Datenerfassung bis 2025 175 Zettabyte erreichen. Die meisten Daten werden in herkömmlichen Cloud-Speichern und Cloud-Speichersystemen gespeichert. Darüber hinaus ermöglicht die IoNT-Infrastruktur vielfältige Kombinationen von Nano-Sensornetzwerktechnologien, Nano-Kameras, Nano-Telefonen und Nano-Objekten. Durch die Bündelung von Ressourcen und die signifikante Erweiterung des Umfangs und der Zuverlässigkeit der daraus resultierenden Dienste können diese Nano-Objekte in der IoNT-Architektur Daten erfassen, analysieren und voneinander lernen.

Vom Endbenutzer

Der Gesundheitssektor hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 19,90 % wachsen. In den letzten zehn Jahren wurden IoT-Lösungen zunehmend zur Optimierung von Produkten und Umgebungen in der diskreten Fertigung eingesetzt. Diskrete Fertigungsunternehmen (in der Automobil- und Industriemaschinenindustrie) sowie Prozesshersteller stehen in einem intensiven Wettbewerb und investieren daher verstärkt in innovative Technologien, die die Möglichkeiten von IoT, Big-Data-Analysen und Cloud-Computing nutzen, um ihre Innovationsfähigkeit zu steigern und die Kapitalrendite zu maximieren. Darüber hinaus kann das IoT-System im Fertigungssektor auf vielfältige Weise eingesetzt werden. Aktuell sind nur bestimmte Branchen führend und beginnen mit der Implementierung von IoT-basierten Systemen. Langfristig werden jedoch die meisten Branchen und alle Datenübertragungsaktivitäten IoT-Systeme nutzen. Die zunehmende Verbreitung von IoT-Sensoren, insbesondere in der Automobilfertigung, und der verstärkte Einsatz von Industrierobotern zur Realisierung des Smart-Factory-Trends zählen zu den Haupttreibern des Wachstums dieses Segments.

Nanotechnologie und das Internet der Nano-Dinge (IoNT) haben den Gesundheitssektor und seine Transformation kontinuierlich beeinflusst und zu besseren Behandlungsergebnissen beigetragen. Die Integration der Nanotechnologie in die Medizin durch Nanomaterialien und -geräte, bekannt als Nanomedizin, hat zahlreiche Vorteile für die Prävention, Diagnose und Behandlung von Krankheiten gebracht. Die Einbindung des IoNT-Konzepts in das Gesundheitswesen ermöglicht eine personalisiertere, zeitnahe und komfortablere Gesundheitsüberwachung und -behandlung. Daher besitzen Nanotechnologie und IoNT das Potenzial, das Gesundheitswesen im 21. Jahrhundert grundlegend zu revolutionieren und ein System zu schaffen, das die Früherkennung und Diagnose von Krankheiten sowie eine präzise, ​​zeitnahe und effektive Behandlung ermöglicht und die Gesundheitskosten deutlich senkt. Das Internet der Nano-Dinge kann zudem ein Körpersensornetzwerk (BSN) bilden, das interne Nanosensoren zur Überwachung der Patientengesundheit und physiologischen Aktivität einsetzt.