世界の超音波センサー市場規模は2021年に48億米ドルと評価され、 2030年までに117億9,000万米ドルに達すると予想されており、2022年から2030年の期間中に10.5％のCAGRを記録しています。
超音波センサーは、固体および液体の物体を非接触で検出するために広く使用されています。これらのセンサーは、人間の可聴音域を超える 20 kHz 以上の周波数で動作します。これらのセンサーの動作原理は、超音波が対象物に送信されるエコーロケーションに基づいています。これらのセンサーの主な利点は測定速度です。対象物を比較的迅速に検出できます (音が 1 メートル移動するには、約 6 メートルかかります)。調査対象の市場の見通しは良好で、ヘルスケア、自動車、機械処理などの高成長分野での強化されたアプリケーションの出現や、消費者向け製品で勢いを増している指紋ベースのアプリケーションにより、大幅に成長すると予想されています。これらのセンサーは、規模の経済の利点を利用することで、他のセンサーよりも優れた価格性能を提供します。超音波センサーの成長は、非侵入性のため、主にバイオメディカル分析における医療、産業、自動車のアプリケーションに傾いています。超音波センサーは、医療業界で健康状態の診断や監視にも広く使用されており、医療用画像診断における放射線撮影法の安全な代替手段となっています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2021 |
| 研究期間 | 2020-2030 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 10.5% |
| 市場規模 | 2021 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | アジア太平洋地域 |
| 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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多様な産業分野への応用
超音波センサーは、さまざまな産業分野にわたるさまざまな用途で使用されています。医療分野では超音波検査に使用され、自動車分野ではジェスチャー認識や駐車支援システムに使用され、消費者分野では指紋センサー、スマートホーム、スマートロボットに使用され、産業用途では、非破壊検査や流量、厚さ、体積の測定の自動化に使用されています。さまざまな産業におけるこのような幅広い用途分野により、超音波センサーの使用が促進されると予想されています。
IoTと組み合わせた超音波技術
超音波などの強力で多用途な技術をモノのインターネットと組み合わせると、資産の状態監視を新たなレベルに引き上げる新しいソリューションが生まれます。超音波センサーの開発とデータ収集ポイントとの統合は、産業資産の継続的かつ遠隔的な監視において破壊的な変化をもたらすと予想されます。
超音波ハンドヘルド デバイスは、依然として重要な役割を果たしています。しかし、インターネットがもたらす技術と組み合わせると、ベンダーはネットワーク対応デバイスに接続された超音波センサーを使用して、堅牢な監視ソリューションを作成できます。センサーは、資産から dB 読み取り値の形式でデータを収集し、データを処理する中央デバイスに送信します。これにより、メンテナンスと信頼性プログラムを大幅に改善できます。テクノロジーにより、顧客はアラームと通知を設定し、資産の状態の傾向を把握できます。
超音波技術とセンサー、ネットワーク接続デバイスを組み合わせた、真に継続的なリモート監視を可能にする実装可能なソリューションがすでに市場に出回っています。On-Trak は、ベアリングやその他の機械資産をリモートで監視する IIoT ベアリング監視システムです。16 個のセンサーと、Wi-Fi、イーサネット、またはセルラー データ経由でネットワークに接続できる中央プロセッサで構成されています。センサーからのデータは、どのラップトップ、タブレット、または電話でも簡単に表示できます。超音波センサー市場におけるこのような変化する動向は、予測期間中に上昇傾向を示し、市場の成長をもたらすと予想されます。
運用上の問題
最小許容誤差は 3 mm で、ほとんどの超音波センサーは最大 400 cm までの距離を正確に測定できます。ただし、対象物体の位置によって超音波信号が超音波センサーによって反射されずに逸れてしまう場合、計算された距離がずれることがあります。対象物体が小さすぎて反射した超音波信号で検出できない場合があり、距離を正確に測定できないことがあります。
さらに、カーペットや布地などの素材は音響インパルスを吸収する可能性があります。信号が対象物の端で吸収されると、センサーで反射できないため距離を計算できません。また、超音波センサーは感度が高いため効率的ですが、その感度が問題を引き起こすこともあります。超音波センサーは音を使用して動作するため、真空ではまったく機能しません。音が伝わる空気がないためです。急激な対流や局所的な温度変化が激しい場所では使用されません。たとえば、熱風カーテンが感知エリア内で乱流を引き起こすと、超音波センサーが誤動作する可能性があります。エアノズルの噴射音には広い周波数範囲のノイズが含まれており、超音波センサーの動作に影響を与えます。このような要因はすべて市場の成長を妨げています。
研究プロジェクトの増加
電気自動車、スマートフォン、その他のバッテリー駆動製品の充電を高速化し、パフォーマンスの安定性を向上します。これらのセンサーの効率を高めることを目的とした研究プロジェクトは絶えず増加しています。たとえば、2020 年 11 月には、「Spartacus」という名のヨーロッパの研究プロジェクトが開始されました。頭字語の「Spartacus」は、「スマート バッテリー向けの空間的に解決された音響、機械、超音波センシング」の略です。
高度なセンサーとセル管理システムを活用することで、「Spartacus」はバッテリーの信頼性と耐用年数を損なうことなく、充電時間を最大 20% 短縮することを目指しています。欧州連合は、バッテリー 2030+ 研究イニシアチブの一環として「Spartacus」に資金を提供しています。Spartacus センサー技術により、エラーやバッテリーの寿命と性能への悪影響を早期に検出できます。センサー データに基づいて、セルとバッテリー管理システムは充電と放電のプロセスを適切に制御し、バッテリーの早期劣化を防ぎ、悪影響を可能な限り排除できます。このような開発がセグメントの成長を促進します。
世界の超音波センサー市場は、テクノロジー、エンドユーザーの業種、地域別にセグメント化されています。
技術別に見ると、世界市場はバルク圧電トランスデューサとマイクロマシン超音波トランスデューサ（MUT）に分かれています。バルク圧電トランスデューサは最大の市場シェアを占め、予測期間中に8.7％のCAGRで成長すると予測されています。圧電トランスデューサの感度は非常に高く、応答周波数が優れているため、センサーとして機能し、加速度計に利用されています。音の作成と検出、電子周波数生成を伴う多くのアプリケーションで圧電効果が利用されています。シガレットライターの点火源として機能し、力、圧力、変位、マイクロフォン、ソナーの測定に使用されています。圧電トランスデューサは、キッチンの電気ライター、車のシートベルト、医療診断、インクジェットプリンター、レストランや空港などの施設の自動ドア、マイクロフォンなど、幅広いアプリケーションで使用できます。圧電超音波トランスデューサによって生成される周波数は、人間の耳に聞こえる周波数よりもはるかに高く、電圧にさらされると急速に膨張したり収縮したりします。通常、掃除機で使用されます。その利点により、さまざまな業界で広く使用されています。超音波圧電トランスデューサーは、サイズが小さく、高周波応答のため取り扱いや使用が簡単で、パラメータをすばやく変更できます。また、外力も必要ありません。これらおよびその他の要素がセグメントの拡大を促進します。このようなすべての要因がセグメントの成長を促進します。
エンドユーザー分野別に見ると、世界市場は自動車、消費者、産業、医療、その他のエンドユーザー分野に分かれています。産業分野は最大の市場シェアを占め、予測期間中に7.8%のCAGRで成長すると予測されています。製造業における新たなトレンドは、工場の床で材料を移動させるのに役立つロボットの使用です。ロボットは、産業設備内の通常の組み立て作業で、必要に応じて物体を拾い上げて配置します。その点で、超音波センサーは、ロボットと人間の衝突を回避するのに適しています。これは大きな懸念事項です。これらのセンサーは、ロボットにインテリジェンスを追加し、事故なく作業を完了します。これらのセンサーは、非接触の位置と距離の測定に優れた機会を提供し、産業設備の表面、透明度、色に関係なく、音を反射するターゲットを検出できます。過酷な条件に最適であるため、農業や包装機械市場で広く使用されています。製造、物流、倉庫などのさまざまなエンドユーザー業界で事業を展開しているベンダーは、センシング、ナビゲーション、安全自動化技術に超音波センサーを導入するケースが増えています。これらの業界ではロボット技術の導入率が高く、市場で活動する企業にさらに刺激的な機会を提供します。
地域別に見ると、世界の超音波センサー市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の地域に分類されています。
アジア太平洋地域は最大の市場シェアを占め、予測期間中に10.7％のCAGRで成長すると予測されています。スマート製造の第13次5カ年計画によると、中国は2025年までにインテリジェント製造システムを確立し、主要産業の変革を完了することを目指しています。中国共産党は2020年の全国人民代表大会で、中国製造2025と中国標準2035プロジェクトを強化することに加えて、デジタルインフラのための公共支出プログラムに約1.4兆米ドルを費やす可能性があることを示しました。中国の新インフライニシアチブは、グローバル企業に刺激的な機会を提供します。これにより、自動車、工業などのさまざまな分野で超音波センサーの採用者数が増加し、地域の市場の成長が促進されると予想されます。
ヨーロッパは2番目に大きな市場です。2030年までに2億16000万米ドルの予想価値に達し、9.1％のCAGRを記録すると推定されています。この地域は、特に石油・ガス、航空宇宙、医療、自動車などの業界向けの非破壊検査機器の重要な市場の1つです。そのため、多くの地元の超音波センサーメーカーもこれらのアプリケーションをターゲットにしています。さらに、NDT Equipment Supplies LimitedやNDT Consultants Ltdなどの最大手の非破壊検査機器メーカーの存在も、この地域の超音波センサー市場の成長を後押ししています。たとえば、NDT Equipment Supplies Limitedは、超音波標準、特殊ブロック、テストピースのヨーロッパ最大のメーカーです。さらに、この地域では、特に成長を続ける航空宇宙部門での大きな可能性により、投資が増加しています。たとえば、2019年6月、ロンドンに拠点を置くElements Material technologyは、航空宇宙の非破壊検査機能を拡張するためにCR機器に300万米ドルを投資しました。英国を拠点とする多くの大学や政府機関も超音波センサー技術の開発にますます投資しており、英国にスタートアップのエコシステムが形成され、世界市場にイノベーションをもたらしています。
北米は3番目に大きい地域です。米国は最も技術的に進歩した国の一つであり、世界の超音波センサー市場で大きなシェアを占めています。さらに、政府にはプロセス自動化とスマート生産技術に多額の投資を行う大手多国籍企業が多数存在し、これが超音波センサー市場の成長を牽引する重要な要因となっています。米国の一人当たり医療費は他の国の先進国よりも高いため、健康志向の国民によるより良い外科手術の需要の高まりが、この地域全体の超音波センサー市場を牽引しています。さらに、最近のCOVID-19の発生と政府の支援により、COVID-19関連の肺および心臓の合併症の評価と管理に関連する超音波システムの生産が増加しています。さらに、超音波センサーは、この地域の石油およびガス産業で、腐食や浸食を早期に検出するためにパイプの厚さを継続的に監視するために使用されています。米国は世界でも最も重要な石油生産国の1つです。現在、同国は1日あたり約1,000万バレルの石油を生産しており、これはシェール生産のほぼ半分に相当します。また、議会は最近、40年続いた石油輸出制限を解除し、米国の石油産業をさらに活性化させ、超音波センサー市場を牽引しました。
