分散型光ファイバーセンサー市場 サイズと展望 2024-2032

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市場動向

世界の分散型光ファイバーセンサー市場の牽引役

石油・ガス部門における導入拡大

石油・ガス部門における分散型光ファイバーセンサー（DFOS）技術の導入拡大は、世界のDFOS市場を大きく牽引しています。この需要は、過酷な遠隔環境における重要インフラの継続的な監視の必要性と、コスト削減と資産稼働率の最大化を重視する業界の姿勢によって支えられています。DFOS技術の独自の機能、例えば温度、ひずみ、音響特性のリアルタイム坑内監視は、意思決定の強化と生産プロセスの最適化に役立ちます。

米国石油技術者協会（SPE）によると、DFOSの導入により生産率は最大15%向上し、運用コストは20%削減されます。さらに、パイプラインを監視し、漏れを検知し、第三者の侵入を特定するDFOSの能力は、パイプラインの健全性と環境コンプライアンスの維持に不可欠です。シュルンベルジェ、ハリバートン、BPといった大手企業はDFOS技術に多額の投資を行っており、世界の石油・ガス業界はDFOSソリューションに年間10億ドル以上を費やしています。この傾向は、オペレーションの卓越性、安全性、そして持続可能性の実現におけるDFOSの重要性を浮き彫りにしています。

世界の分散型光ファイバーセンサー市場の抑制要因

光学技術の初期取得・設置コストの高さ

初期の取得・設置コストの高さは、世界の分散型光ファイバーセンサー（DFOS）市場の成長を大きく阻害しています。インテロゲータ、光スイッチ、その他のコンポーネントなどのDFOSハードウェアの取得は、総支出の大部分を占めることがよくあります。例えば、ハイエンドのDFOSインテロゲータは最大5万ドルかかることもあり、かなりの費用がかかります。

さらに、パイプラインや海上構造物などの厳しい環境への光ファイバーケーブルの敷設は、コストをさらに増大させます。これは、専門の労働力と機器が必要であり、これらは高価で調達が困難であるためです。これらの要因が相まって、DFOS技術には技術的な利点があり、監視と診断の改善につながる可能性があるにもかかわらず、DFOS技術の普及を阻む大きな障壁となっています。その結果、初期コストの高さが多くの潜在的ユーザーを遠ざけ、市場全体の成長ポテンシャルを制限しています。

世界の分散型光ファイバーセンサー市場の機会

モノのインターネット（IoT）、人工知能（AI）、機械学習（ML）との統合

分散型光ファイバーセンサー（DFOS）技術とモノのインターネット（IoT）、人工知能（AI）、機械学習（ML）の統合は、世界の分散型光ファイバーセンサー市場に革命をもたらすでしょう。DFOSとIoTを組み合わせることで、シームレスな接続とリアルタイムのデータ転送が可能になり、情報に基づいた意思決定が容易になります。2023年までにIoTは293億台のデバイスを網羅すると予想されており、DFOSは広範なセンサーネットワークを活用して監視を強化します。

AIとMLは、高度なデータ分析、予知保全、異常検知、資産活用の最適化、ダウンタイムの削減を可能にすることで、これをさらに強化します。この融合は、パイプラインや構造物の健全性監視などのアプリケーションにとって不可欠な、遠隔監視、自動意思決定、そして運用効率の向上を促進します。さらに、シュルンベルジェ、ハリバートン、オムニセンスといった大手企業は、IoT、AI、MLへの投資を通じて、自社のサービス強化に取り組んでいます。また、DFOSプロバイダーとテクノロジー企業との連携は、イノベーションを推進し、市場の成長を加速させ、業界全体にわたるインテリジェント監視ソリューションの新時代を告げています。

セグメント分析

世界の分散型光ファイバーセンサー市場は、アプリケーション、テクノロジー、および垂直の3つに分かれています。

アプリケーションに基づいて、世界の分散型光ファイバーセンサー市場は、音響/振動センシング、温度センシング、その他に分かれています。

予測期間中、温度センシングセグメントが世界市場の大部分を占めます。温度検出は、分散型光ファイバーセンサー（DFOS）技術の主な用途の1つです。DFOSデバイスは、光ファイバーケーブルの長さを測定し、温度変動を検出します。DFOS技術では、光散乱の原理を用いて温度変動を評価します。レイリー散乱とラマン散乱は、DFOSシステムで頻繁に用いられる2つの温度モニタリング手法です。DFOSは、ファイバー全長にわたって連続的な温度データを提供するため、温度プロファイルと勾配のモニタリングを可能にします。優れた感度を実現し、高解像度で正確な温度測定を可能にします。

世界の分散型光ファイバーセンサー市場は、技術に基づいて、レイリー効果、ブリルアン散乱、ラマン効果、干渉計、ブラッググレーティングの4つに分類されます。

ラマン効果セグメントは、予測期間中、市場において最大の市場シェアを維持すると予測されています。この優位性は、大規模構造物のセキュリティ、冷却剤漏れ検知、火災検知など、高度なデータ処理技術の恩恵を受ける重要な用途に起因しています。さらに、ラマン効果技術は電磁干渉に耐性があるため、中断のない監視が保証され、橋梁や鉄道線路などの複雑なインフラにおける構造上の問題を防ぎます。ラマン効果技術で採用されている散乱方式は、物理的パラメータのセンシング範囲と測定精度のバランスをとることができるため、特に高く評価されています。この汎用性により、高精度と信頼性が求められる用途に不可欠なものとなり、市場における主導的な地位をさらに強固なものにしています。ラマン効果技術は、その堅牢な性能と適応性により、分散型光ファイバーセンサーの発展における礎石となっています。

垂直市場に基づいて、世界の分散型光ファイバーセンサー市場は、石油・ガス、電力・公益事業、安全・セキュリティ、産業、土木工学の4つに分かれています。

石油・ガスは、予測期間中、最大の市場シェアを占めています。石油・ガスの上流部門では、分散型光ファイバーセンサー技術が運用効率の向上に重要な役割を果たしています。これらのセンサーは、坑井生産量の監視、生産帯の特定、坑井全体の温度変化の追跡によるフラクチャー性能の評価に用いられています。このリアルタイムデータにより、正確な生産管理と最適化が可能になります。さらに、蒸気補助重力排水（SAGD）や周期的蒸気刺激アプリケーションでは、光ファイバーセンサーが蒸気注入プロセスの効率を大幅に向上させます。

正確で継続的な監視を提供することで、最適な温度条件を維持し、全体的な回収率を向上させ、運用コストを削減するのに役立ちます。石油・ガス業界における分散型光ファイバーセンサー技術の導入は、意思決定と操業パフォーマンスの向上を目的とした、より信頼性が高く高解像度の地下データへのニーズによって推進されています。その結果、この分野は、より優れたリソース管理と生産効率の向上を実現する高度な監視ソリューションに対する業界の需要に支えられ、大幅な成長を遂げています。

地域分析

北米が世界市場を席巻

地域別に見ると、世界市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東・アフリカに分かれています。

北米は世界市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。米国とカナダを含む北米は、世界的に普及している光ファイバーセンサー（DFOS）市場をリードしています。この市場優位性を支える要因はいくつかありますが、特に石油・ガス分野の主要企業であるシュルンベルジェ、ハリバートン、APセンシングの堅調な存在感が挙げられます。これらの企業は、ダウンホールおよびパイプライン監視用のDFOS技術に多額の投資を行っています。この地域ではインフラ開発に重点が置かれており、DFOS市場の成長をさらに促進しています。アメリカ土木学会（ASCE）は、重要なインフラの監視と維持管理の重要性を強調し、橋梁、トンネル、建物におけるDFOSソリューションの導入を推進しています。構造健全性監視への重点的な取り組みは、DFOS導入の大きな機会を生み出します。

さらに、北米は光ファイバー技術の研究開発を推進しており、DFOS市場におけるイノベーションを促進しています。光ファイバーセンシング協会（FOSA）や国立科学財団（NSF）などの組織は、研究イニシアチブに積極的に資金を提供し、技術の進歩を推進しています。この地域の学術研究機関も最先端のDFOSアプリケーションの開発において重要な役割を果たしており、北米が世界市場の最前線に留まることを支えています。このように、業界大手の戦略的プレゼンス、重要インフラ監視への注力、そして強力な研究開発イニシアチブが相まって、北米はDFOS市場におけるリーダーシップを継続的に確保しています。

ヨーロッパは、様々な業界での広範な導入と政府の支援的な取り組みに牽引され、世界的に分散された光ファイバーセンサー（DFOS）市場において重要な地位を占めています。欧州連合（EU）が持続可能なエネルギーソリューションと環境モニタリングに重点を置いていることも、DFOS市場の拡大に大きく貢献しています。DFOS技術は、風力タービンや太陽光発電所などの再生可能エネルギーインフラの監視に広く活用されています。

さらに、この地域では石油・ガス、石油化学、土木インフラなどの分野における資産健全性管理と構造健全性モニタリングに重点が置かれており、DFOSソリューションの需要が高まっています。ヨーロッパのDFOS市場における主要プレーヤーには、Omnisens（スイス）、Brugg Kabel AG（スイス）、AP Sensing（ドイツ）などがあります。これらの企業は製品の進化と革新に取り組んでおり、それによって市場の成長を後押ししています。さらに、欧州委員会のHorizo​​n 2020プログラムをはじめとする研究イニシアチブは、高度なDFOS技術の開発に多額の資金を提供してきました。さらに、欧州フォトニクス産業コンソーシアム（EPIC）や欧州電気通信標準化機構（ETSI）といった組織は、DFOSを含む光ファイバー技術の導入促進において重要な役割を果たし、この地域の市場成長を促進しています。

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分散型光ファイバーセンサー市場のトップ競合他社

1. Schlumberger (USA)
2. Halliburton (USA)
3. Yokogawa Electric Corporation (Japan)
4. AP Sensing (Germany)
5. Omnisens (Switzerland)
6. Brugg Kabel AG (Switzerland)
7. AFL (USA)
8. QinetiQ Group (UK)
9. Bandweaver (USA)
10. Fiberson (Spain)
11. OZ Optics (Canada)
12. NEC Corporation (Japan)
13. FISO Technologies (Canada)
14. Fraunhofer Institute (Germany)
15. Sensors & Software Inc. (Canada)

最近の進展

• 2024年1月～光ファイバーセンシングのリーダーであるLuna Innovationsは、分散型音響、温度、歪みセンシングのスペシャリストであるSilixaを買収しました。この3,800万ドルの買収により、Lunaは世界的な分散型光ファイバーセンサー市場における地位を強化し、主要な機能と特許を獲得するとともに、新興アプリケーションへの進出を拡大します。
• 2024年2月～ミシガン大学の研究者は、海底に敷設された光ファイバーケーブルが、津波検知ブイに代わる費用対効果の高い包括的な代替手段となる可能性があると示唆しています。分散型光ファイバーセンサー（DFOS）技術のこの革新的な応用は、DFOSソリューションの市場拡大を促し、様々な業界におけるリアルタイムモニタリングの汎用性と可能性を高める可能性があります。