2023 年の世界の光スイッチ市場規模は 66 億 9,000 万米ドルと評価されました。2032 年までに 169 億 4,000 万米ドルに達すると予測されており、予測期間 (2024 ～ 2032 年) 中に10.88% の CAGRで成長します。世界の光スイッチ市場は、高帯域幅ネットワークとデータ転送速度に対する需要の急増によって後押しされており、スマート デバイス、IoT、クラウド コンピューティングなどのテクノロジーのデジタル化と採用の増加によってさらに後押しされています。さらに、産業環境での自動化プロセスの採用も増加しており、光スイッチの需要をさらに押し上げています。
光スイッチは、光信号を入力ポートから出力ポートにルーティングできるデバイスです。光ネットワークでは、光スイッチを使用してデータ伝送速度、効率、信頼性を向上させます。光スイッチは、電気光学、音響光学、熱光学、液晶ベース、MEMS ベースのスイッチなど、スイッチング メカニズムに応じてさまざまな種類に分類できます。
光スイッチは、光ファイバー通信ネットワークの運用効率を高めることができます。信号ルーティングには電子的な方法が使用され、データ転送には光ファイバー接続が使用されます。光信号をまず電気信号に変換し、その後再び電気信号に戻す必要があるため、ボトルネックが発生します。統合された光子回路に編成された光スイッチは、全光デジタル信号処理とルーティングを提供できます。これらのデバイスは、伝送ラインでの信号損失を相殺できる新しい光増幅器の開発にも利用できます。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 10.88% |
| 市場規模 | 2022 |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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光スイッチ市場は、スマートデバイス、クラウドコンピューティング、モノのインターネット (IoT) の普及により、高帯域幅とデータ転送速度のニーズが高まっているため拡大しています。光スイッチは、電気スイッチと比較して、消費電力の削減、スケーラビリティの向上、柔軟性の向上などの利点があります。これは、電気スイッチでは、増大するデータトラフィックと光ネットワークの複雑な性質を処理できないためです。
Cisco の調査によると、世界中の IP トラフィックは、2017 年の年間 1.5 ゼタバイトから 2022 年までに 4.8 ゼタバイトに増加すると予測されています。光スイッチは、オンライン ゲーム、ビデオ ストリーミング、電子商取引、ソーシャル メディア アプリケーションに不可欠な要件である、迅速で信頼性の高いデータ伝送を実現します。したがって、これらの要因が世界市場を牽引すると予測されています。
産業オートメーションの導入増加
製造、IT および通信、BFSI、小売、政府および防衛など、多くのビジネス セクターで自動化の導入が進んでいることも、世界的な光スイッチ市場の成長に貢献するもう 1 つの側面です。光スイッチは、回線交換、テスト、多重化、相互接続、信号監視などのアクティビティを可能にすることで、ネットワーク操作の自動化を促進します。この自動化により、ネットワークのパフォーマンス、セキュリティ、効率が向上します。
光スイッチは、レーザー、変調器、検出器、増幅器などの光ファイバー コンポーネントのテスト プロセスを自動化できます。これらのコンポーネントは、光通信システムの機能にとって非常に重要です。さらに、Cisco Systems の調査によると、産業オートメーション テクノロジを使用すると、生産性が最大 30% 向上し、運用コストが最大 40% 削減されます。その結果、メーカーは、競争上の優位性を獲得し、効率的でコスト効率の高い製造プロセスに対する高まる需要を満たすために、光スイッチなどの高度なオートメーション ソリューションへの投資を増やしています。
世界の光スイッチ市場の拡大を阻む主な障害は、光スイッチに関連する高コストと予算の制限です。光スイッチには、レーザー、変調器、検出器、増幅器などの高価なコンポーネントが必要であり、初期投資とメンテナンス費用が増加します。さらに、光スイッチは現在の電気ネットワーク アーキテクチャと互換性がないため、採用と展開が制限されています。
国際電気通信連合（ITU）の調査によると、光ファイバーケーブルの敷設にかかる世界平均費用は1キロメートルあたり2万8,000ドルを超えており、銅線の敷設費用である1キロメートルあたり約8,000ドルを大幅に上回っています。光スイッチには、光トランシーバー、コンバーター、ルーターなどの補助ツールが必要であり、ネットワークの総費用が増加します。これが市場拡大の制約になると予想されます。
より高速で効率的なスイッチの革新など、光スイッチ技術の継続的な進歩は、市場拡大の原動力となっています。全光スイッチやフォトニックスイッチングシステムなどの技術の進歩は、これらの技術を幅広いアプリケーションで活用する可能性を秘めています。たとえば、2022年8月、カリフォルニア工科大学の研究者は、光非線形性を利用して高速全光信号処理とコンピューティングを可能にする光スイッチを開発しました。
さらに、2021年10月には、ロシア科学技術研究所のスコルテクがIBMと提携し、従来のトランジスタに比べて100～1,000倍の速度向上を実現する光スイッチトランジスタを発表しました。この光スイッチは、スイッチング速度が速いこと以外にも、さまざまな大きな利点があると報告されています。このスイッチは、光データを伝送するためのコンポーネントとして、または最大23,000のゲイン係数を持つ増幅器として機能することができます。したがって、これらの要素が市場拡大の機会を生み出すと予想されます。
世界の光スイッチ市場は、タイプ、企業規模、アプリケーション、エンドユーザー業界別にセグメント化されています。
タイプに基づいて、世界の光スイッチ市場は、電気光学スイッチング、音響光学スイッチング、熱光学スイッチング、液晶ベースのスイッチング、MEMS ベースのスイッチングなどに分類されます。
電気光学スイッチングとは、外部電界を印加することで物質の光学特性を変更することです。この変更は光の透過や反射を操作するために利用することができ、電気通信、データ通信、信号処理など、さまざまな分野で不可欠な技術となっています。電気光学スイッチングは、電界と物質の光学特性の相関関係に基づいて動作します。
一部の材料は電気光学現象を示し、電界を加えると屈折率やその他の光学特性が変わります。この現象は主に、物質を通過する光の偏光状態の変化によって発生します。ニオブ酸リチウム (LiNbO3) やタンタル酸リチウム (LiTaO3) などの電気光学結晶は、電気光学スイッチングの材料としてよく使用されます。これらの結晶は対称中心のない結晶構造を持っているため、電界の変化に敏感です。
企業規模に基づいて、世界の光スイッチ市場は中小企業と大企業に分かれています。
大企業で光スイッチが採用されるようになったのは、現代の企業運営の高まる需要を満たす高性能でスケーラブル、かつ安全なネットワーク ソリューションが求められているためです。光スイッチは光ファイバーを使用した高速データ伝送を可能にし、従来の銅線ベースのシステムよりも大幅に広い帯域幅を提供します。これは、大量のデータ、マルチメディア マテリアル、および高性能コンピューティング アプリケーションを扱う大企業にとって不可欠です。さらに、光スイッチは低遅延の接続性も提供できるため、リアルタイムのアプリケーションやサービスが不可欠な企業環境では極めて重要です。これは、金融、医療、および通信の各分野では特に重要です。
アプリケーションに基づいて、世界の光スイッチ市場は、回線スイッチング、テスト、クロスコネクト、多重化、および信号監視に分かれています。
光スイッチは、回線交換、特に光通信システムにおいて不可欠なコンポーネントです。回線交換は、2 つのデバイス間の通信の全期間にわたって専用の通信リンクを作成する従来の通信技術です。光スイッチは、光信号を利用して専用経路の作成と制御を可能にします。光スイッチは、ノード間の特殊な通信ルートの作成、操作、終了を可能にすることで、回線交換光通信システムで重要な役割を果たします。光スイッチは、これらのネットワークの有効性と信頼性を高めます。
エンドユーザー業界に基づいて、世界の光スイッチ市場は、政府および防衛、IT および通信、BFSI、小売、製造、その他に分類されます。
光スイッチは、銀行、金融サービス、保険 (BFSI) 業界に大きな影響を与えます。光スイッチは、金融取引の機密性と信頼性を保証するために、ネットワーク セキュリティ アプリケーションで利用されています。光通信は、通常の電子通信に比べて傍受や改ざんが困難であるため、セキュリティが強化されています。さらに、BFSI 部門、特に高頻度取引の状況では、速度が最も重要です。光スイッチは、高速データ転送を可能にし、待ち時間を減らし、取引をより迅速に実行できるようにします。BFSI 企業の成長により、拡張可能で効率的に運用できる通信ネットワークの必要性が高まっています。その結果、光スイッチの需要が増加すると予想されています。
地域に基づいて、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、中東および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、予測期間中に大幅に拡大すると予想されています。北米市場の成長は、主にシスコシステムズ、ジュニパーネットワークス、シエナコーポレーションなどの著名な光スイッチメーカーがこの地域に拠点を置いていることから、大幅に増加すると予想されています。この地域には、光スイッチの使用を容易にする、十分に構築された光ネットワークインフラストラクチャがあります。さらに、この地域では光スイッチの進歩に向けた研究開発が進んでいます。
たとえば、2019 年 4 月、カリフォルニア大学バークレー校のエンジニアは、世界最高速の光スイッチ アレイの構築に成功しました。この革新的な光スイッチは、光ケーブルを通過する光の方向を効率的かつ迅速に操作できます。この光「交通警官」は、人工知能やその他のデータ集約型タスクに不可欠なデータ センターや高性能スーパーコンピューターの情報伝送を根本的に変える可能性を秘めています。この光スイッチは、シリコン ウェーハに刻まれた 50,000 個を超える極小の「光スイッチ」を使用して構築されています。さらに、この地域の研究開発への重点は、光スイッチ技術に関連する特許の連続的な流れに表れています。最新のデータによると、北米は現在、光スイッチに関する全世界の特許の 40% 以上を保有しています。これは、科学の進歩と革新への強い献身を示しています。その結果、これらすべての要因がこの地域の市場成長に貢献しています。
アジア太平洋地域は、主にITおよび通信産業の拡大と同地域における5G技術の成長により、市場で最も高い成長率を達成すると予想されています。たとえば、GSMAの最近の調査によると、10年後にはアジア太平洋地域で5G接続が14億件を超え、モバイル接続全体の41%を占めると予測されています。この地域では、高速インターネットサービス、データセンター、光通信システムのニーズが急速に高まっています。ネットワークの容量と品質を向上させるには、光スイッチも必要です。さらに、この地域、特に新興国のいくつかの研究機関が、光スイッチに関する研究開発活動に取り組んでいます。
例えば、2023年6月、韓国の蔚山科学技術院化学部のソ・ヨンドク教授と彼のチームは、持続可能な「ナノ結晶双方向光スイッチ」の現象と理論の発見を発表しました。チームは「3D光量子メモリ」の基礎技術の開発に成功しており、これは量子コンピューティング時代の進歩に大きく貢献します。彼らはこの分野で世界最高レベルの精度を達成しました。これらの要因は、市場の成長を後押しすると予想されます。
