表面弾性波センサー市場 サイズと展望 2023-2031

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市場動向

世界の表面弾性波センサー市場の牽引要因：

低い製造コスト

調査対象市場の成長を牽引する要因として、SAWデバイスおよび部品の低い製造コストが挙げられます。SAW部品は、電気部品にしか見られない高性能レベルと独自の特性を備えています。BAWデバイスはSAW部品よりも高い周波数と電力レベルに対応できますが、SAW部品の方が多くの場合安価です。SA​​Wセンサーは小型で低コストであるため、使い捨てとして使用できます。これは、バッテリーが不要でバッチ生産が可能であるためです。新しい導電性印刷技術により、カスタムSAWデバイスをより迅速かつ低コストで製造できるようになり、調査対象業界に新たなエンドユーザーを惹きつけています。企業はまた、低コスト製品を製造するために、圧電オンインシュレーター（POI）基板も利用しています。例えば、Qualcommは、同社のウルトラソーRFフィルター技術が、競合するフィルター技術よりも優れた性能を持ちながら、大幅に低コストであると主張しています。 POI上のSAWフィルタは損失が小さく、バルク材料上のSAWフィルタよりも製造コストが低くなっています。カスタムSAWデバイスの低コスト生産を活用することで、革新的なセンシングアプリケーション向けにSAWデバイスを開発する企業がますます増えています。

世界の表面弾性波センサー市場の制約：

互換性と設置の問題

表面弾性波（SAW）技術は、信号処理機能とセンサー機能を1つの製品に統合することを可能にします。しかし、SAWセンサーは安定性や信頼性の低さといった運用上の問題を抱えており、普及率を阻害しています。この制約により、SAWセンサーに必要なすべてのフィールドでより広い読み取り範囲での動作が求められるため、これらの受動デバイスの普及が妨げられています。リーダーにおける応答信号強度が正確な認識と識別に不十分になると、SAWベースのセンサーシステムは大きな制約に直面します。

世界の表面弾性波センサー市場の機会：

センサーのワイヤレス性とパッシブ性

SAWセンサーが様々な用途で普及し、そのワイヤレス性とパッシブ性に大きく起因しています。これらの特性は、センサーの小型化と使いやすさにも貢献しています。近年、ワイヤレス技術を採用する産業が増えるにつれ、ワイヤレスアプリケーションのニーズは飛躍的に高まっています。SAWセンサーは、製造コストの低さ、パッシブセンサーとしての利用可能性、そしてワイヤレスでの動作が可能であることなどから、市場シェアを獲得しています。この大きな要因の一つが、RF通信の発展です。

SAWデバイスは、RF通信を向上させる高度なRF通信技術に活用できます。SAWデバイスは、直交周波数符号化や周波数変調連続波など、様々な方法で変調されています。モノのインターネット（IoT）などのトレンドにより、パッシブワイヤレスSAWベースアンテナセンサーシステムによる電力伝送も市場で注目を集めています。IoTは既にホームオートメーションやエネルギー管理システムに影響を与えています。多くのIoTセンサーは依然として電源コンセントへのアクセスが容易でない遠隔地に設置されており、バッテリー駆動を余儀なくされているためです。

セグメント分析

世界の表面弾性波センサー市場は、センシングタイプとエンドユーザー産業によってセグメント化されています。

センシングタイプに基づいて、世界の表面弾性波センサー市場は、圧力センサー、トルクセンサー、温度センサー、湿度センサー、化学センサー、その他のセンサーに分かれています。

圧力センサーセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に年平均成長率（CAGR）9.26%で成長すると予測されています。圧力センサーは、センサーに加えられた圧力を識別するために様々な動作原理を用いる感応素子と、その情報を出力信号に変換するその他の部品で構成されるデバイスです。石油・ガス、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財、工業など、様々な業界で用途が拡大しているため、これらのセンサーは長年にわたり飛躍的な成長を遂げてきました。

石油・ガス業界における恒久的な音響モニタリングシステム用の表面弾性波圧力センサーの採用増加が、市場の成長を牽引すると予想されています。これらのセンサーは、主要なダウンホール圧力ゲージ材料として水晶振動子や光ファイバーに取って代わりました。自動車のタイヤ空気圧モニタリングシステムでは、これらの圧力センサーを使用できます。このタイプのセンサーは、バッテリーなしでワイヤレスで動作できるSAWの利点を活用しています。タイヤ空気圧モニタリングシステム（TMPS）は、1ポートSAW共振器とアンテナを使用して様々な周波数の信号で駆動し、SAWからの応答を受信できます。

湿度センサーには様々な形状と容量があり、モバイルデバイスでの利用が増えています。他の湿度センサーは、より大規模な組み込みシステム（空気質モニタリングシステムなど）に統合されています。SAW湿度センサーは、製造、空調、自動車、農業、気象、農産業でも使用されています。湿度センサーを選択する際には、質量負荷、音響電気効果、粘弾性効果が重要な要素となります。弾性のある吸湿性ポリマーで覆われたSAWセンサーは、湿度測定においてますます人気が高まっています。SAW湿度センサーの感応層として急速に普及しているもう一つの材料は、酸化グラフェンです。これらの湿度センサーは、約8.3秒という高速応答と約4.8秒という高速回復を特徴としています。優れた可逆性、優れた短期再現性、そして安定性を備えています。これらの用途には、SAWセンサーをベースにした小型フォームファクターの統合型相対湿度（RH）検出デバイスなどがあります。

エンドユーザー産業別に見ると、世界の表面弾性波センサー市場は、自動車、航空宇宙・防衛、民生用電子機器、ヘルスケア、産業、その他のエンドユーザー産業に分かれています。

民生用電子機器セグメントは最大の市場規模を誇り、予測期間中は年平均成長率（CAGR）10.37%で成長すると予測されています。民生用電子機器は歴史的にSAWセンサーへの投資とユーザーとして大きな役割を果たしており、SAWセンサーとデバイスの進歩に大きな影響を与えてきました。多くの民生用および通信アプリケーションにおいて、RFフィルターはSAWセンサーの使用から大きなメリットを得ています。例えば、SAWデバイスは比較的シンプルな設計です。スマートフォン分野でのSAWフィルターの普及により、センサー材料のコストは過去30年間で低下しています。弾性波フィルタ（一般的にSAWデバイスと呼ばれる）は、主に携帯電話向けに年間10億個以上生産されています。SAWデバイスは、トランシーバー回路のRFおよび中間周波数部においてバンドパスフィルタとして機能します。スマートフォンやPDAのタッチスクリーン入力のほとんどにこの技術が使用されています。

表面変動に対するSAWデバイスの並外れた感度を利用した用途としては、エンジン冷却水の温度制御、外気温管理、シリンダーヒートの温度管理、危険な化学蒸気の検知などがあります。これらのデバイスに空気中の分子を選択的に吸着する物質をコーティングすれば、SAWデバイスはガスや有機溶剤の監視・検知も可能です。産業用ロボットの用途拡大も、市場ベンダーにとって将来の事業拡大の見通しとなります。SAWセンサーの利点は、最近、再生可能エネルギー業界の注目を集めています。圧力、トルク、温度の測定は、再生可能エネルギーと産業用途の適切な供給の絶え間ない探求において不可欠です。

地域分析

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

世界の表面弾性波センサー市場は、北米、欧州、アジア太平洋地域、LAMEA（ラテンアメリカ・中東・アフリカ）の4つの地域に分かれています。

アジア太平洋地域は、収益への貢献度が最も高く、予測期間中は年平均成長率（CAGR）12.06%で成長すると予想されています。世界的な半導体製造事業における優位性から、アジア太平洋地域は予測期間中に大幅な成長が見込まれています。さらに、この地域は革新的な電子機器、電気自動車、民生用電子機器の主要生産地であり、世界的にSAWセンサーの大きな消費地となっています。工業化の進展と、高精度なセンシングソリューションを生み出すセンサー技術の導入により、音響産業においてこの地域は拡大しています。地域のSAW市場を支配している中国ベンダーは、競争優位性を獲得するために、主にコスト効率の高いSAWソリューションを採用しています。