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テクノロジー・ロードマップ シリーズ 2017-2026

テクノロジー・ロードマップ2017-2026 全産業編

2016年11月29日発行

A4判、560ページ、特装本

CD-ROM(本体に掲載されたロードマップを収録)

本体価格 450,000円+税

発行:日経BP社

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テクノロジー・ロードマップ2017-2026 医療・健康・食農編

2017年3月13日発行

A4判、368ページ、特装本

CD-ROM(本体に掲載されたロードマップを収録)

本体価格 300,000円+税

発行:日経BP社

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テクノロジー・ロードマップ2016-2025 金融・マーケティング流通編

2016年12月26日発行

A4判、408ページ、特装本

CD-ROM(本体に掲載されたロードマップを収録)

本体価格 300,000円+税

発行:日経BP社

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テクノロジー・ロードマップ2016-2025 ICT融合新産業編

2015年11月13日発行

A4判、304ページ、特装本

CD-ROM(本体に掲載されたロードマップを収録)

本体価格 300,000円+税

発行:日経BP社

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テクノロジー・ロードマップ2016-2025 自動車・エネルギー編

2015年11月13日発行

A4判、304ページ、特装本

CD-ROM(本体に掲載されたロードマップを収録)

本体価格 300,000円+税

発行:日経BP社

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2016年11月29日
改訂版発売 テクノロジー・ロードマップ 2017-2026 全産業編

テクノロジー・ロードマップ 2017-2026 全産業編 CD-ROM付属

市場ニーズを生む115テーマを選定 750社のR&B部門、経営部門が導入する「技術予測」の決定版レポート

新刊発売!テクノロジー・ロードマップ2017-2026全産業編

大幅リニューアル

好評のテクノロジー・ロードマップシリーズのフラグシップ「全産業編」が全面見直しと扱うテーマの大幅増を実現して登場。過去にとらわれない事業企画や技術戦略、R&D戦略立案に不可欠な115テーマをバックキャストで丁寧かつ、簡潔に解説。他分野、異業種でも理解しやすくするために技術の未来を「見える化」しました。

新刊の詳細目次/サマリーを見たい方はこちらへ

テクノロジー・ロードマップ」の3つのメリット

短時間でわかる×幅広く網羅×企画書作成に便利

短時間でわかる

一つの技術テーマに関して「2ページのレポート」と「1枚のロードマップ」で簡潔明瞭に今後10年の流れを予測します。短時間で知りたい情報を収集できます。

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テクノロジー・ロードマップ2017-2026
全産業編 115テーマ

全産業を対象に、イノベーションを起こす13分野・115テーマを選定し、技術の進化を予測します。

イノベーション
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  • 序章
  • 第1章 自動車
  • 第2章 エネルギー
  • 第3章 医療・健康
  • 第4章 ロボット
  • 第5章 エレクトロニクス
  • 第6章 情報通信
  • 第7章 材料・製造
  • 第8章 ネット・サービス・金融
  • 第9章 農業・食品工業
  • 第10章 建築・土木
  • 第11章 社会インフラ
  • 第12章 航空宇宙・海洋開発
  • 第13章 エマージング

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企画書作成に便利

付属のCD-ROMにはレポートに掲載されているロードマップを
PDFで収録しています。各種企画書に作成時にご活用いただけます。

ロードマップ

レポート活用プロジェクト

  • R&D戦略企画
  • 中期経営計画
  • 新規事業企画
  • 未来市場の調査・洞察
  • 新商品新サービス企画
  • 全産業編の考え方と活用法

    全産業編

    レポート序章で本レポートの考え方と活用法を解説しています。
    20ページ以上のボリュームがありますが、ご一読ください。
    「テクノロジー・ロードマップ」のコンセプトがご理解いただけると思います。

    PDFで内容を見る

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    テクノロジー・ロードマップ 2017-2026 全産業編の詳細目次/サマリー

    序章

    「テクノロジー・ロードマップ」の考え方と活用法

    サマリー

    第1章 自動車

    安全性、快適性の向上を目指し、トラック、バス、乗用車のいずれの分野においても自動運転システムの導入が進む。運転支援システムでは高齢者も含めてドライバーにとってリスクが分かりやすいHMIが求められている。加齢に伴う運転中の健康不安や体調急変リスクの回避、身心機能の低下に限定されないモビリティの維持・拡大に向けて運転席モニタリングが活用される。

    1. 高度運転支援/自動運転

    安全性、快適性の向上を目指し、トラック、バス、乗用車のいずれの分野においても自動運転システムの導入が進むと予想される
    東京オリンピックでの自動運転の実用化を目指し、産官学連携による開発が加速するとみられる

    レーン保持や車線変更等、安全運転支援システムの高度化が進む
    渋滞時自動走行や高速道路での自動運転システムなど、部分的自動運転システムが2020年までに実用化される

    障害物認識の性能向上のため、3Dデジタル地図の開発が進められる
    ローカル・ダイナミック・マップ技術やディープラーニングによる画像認識技術の実用化が図られると予想される

    2. 超小型モビリティ

    超高齢社会の生活道路や将来のコンパクトシティのゾーン30(最高時速30kmエリア)での使用
    業務・公務用、観光用、通勤用、宅配や大規模ショッピングセンター用、見回り用など、人々と共生する交通手段となる

    前後2人乗り、左右2人乗り、大人1人と子供2人、ドアの有無など多様なレイアウトが登場
    生活道路で使用し、ぶつからない機能を選べて、過疎地などの高齢者も安全で使いやすい新しいモビリティとなる

    オープンイノベーションで地域活性化を目指し、電動化、自動化、知能化の新技術を常時アップデートできる
    ぶつからない・ぶつけない技術、スマホ連動自動駐車、HEMS連動、非接触充電、生体モニター、緊急通報などが安価に提供される

    3. 燃料電池車

    エネルギー・環境的により最適化された交通社会を目指す「政策プッシュ」型普及であり、政策目標は2025年に20万台
    水素ステーションは2016年に100カ所、2020年に160カ所、2025年に320カ所と拡大予定

    世代交代とともにコストダウンも図られ、2025~2030年には300万円台の車種も販売されると期待
    FCバスでは非常時には避難地・被災地に電力を供給する「走る電源車」としての商品利用も提案

    キーテクノロジーである燃料電池スタック・システムと水素車載システムは技術的に成熟し、量産によるコストダウンが期待される
    2020年以降は海外からの水素大規模輸送も本格化するが、水素ステーションは安全性を高めつつコスト低減を図ることが必要

    4. HEV/PHEV/EV

    PHEV/EVは、中国、米国、欧州にて大きな進展が予想される。HEVは日本、米国を中心に当面緩やかな拡大が続く
    充電インフラは、中国を先頭に急速に各地にて普及が進む

    常時接続、ジェスチャー機能、ワイヤレス給電、非常時の給電機能、自動運転機能などが商品として期待される
    期待される機能に対して、どのようにいつから搭載するかなど、自動車メーカーの戦略が重要となる

    パワートレーンのモジュール化、高効率化、軽量化が一段と進むとともに、電池も全固体電池など新世代が2020年頃に出現
    自動運転車は、法整備、事故時の責任などの協議を経て、2020年頃から限定された条件にて導入が進む

    5. 軽量化設計車

    欧州に追随して中国でも厳格なCO2排出規制を導入する動きが進んでおり、OEMは従来車の燃費向上が急務となっている
    燃費向上手段である軽量化材料の採用は、企業間連携による技術革新が進展してきており、近年注目が集まってきている

    欧州OEMは、高級車種のブランド価値向上を目的に、設備刷新時、国外調達も含めて新規材料の導入を積極的に進めている
    日系OEMは、既存設備を前提としたハイテン化を基本としてきたが限界を迎えつつあり、マルチマテリアル化が本格化している

    マルチマテリアル化には、個別材料技術の開発に加え、異種材料の接合・接着技術やLCA評価技術の開発が重要課題となる
    環境変化に伴う製品仕様と採用方針の将来像を見据え、日本の産業構造をてこにした業界・企業間協創が必要となる

    6. 低燃費車(内燃機関)

    世界的な燃費(CO2)規制強化の傾向は続き、国内においてもHEVや軽自動車が台数的に多く売れる傾向が続く
    従来のカタログ燃費値のみならず、実際に運用される状態での燃費に関する情報への需要が高まる

    HEVなどが多くを占める一方で、趣味性の高いSUVなども増加し、燃費だけでなく外観などに対する多様性が求められる
    基本的なプラットフォームの性能を高めつつ、多様なアプリケーションに対応できる融通性が必要となる

    欧州で検討が進む48V仕様のHEVの普及が見込まれるが、長期的にはPHEVへ移行か
    内燃機関などの低燃費化は継続して進められるが、これまでよりも基礎的・継続的な面からの改善が重要性を増す

    7. HMI (human machine interface)

    自動運転を実現させようとする規格整備が国際的に議論されていて、実現への期待が高まっている
    運転支援システムでは高齢者も含めてドライバーにとってリスクが分かりやすいHMIが求められている

    リアルワールドの視覚情報に重ねて表示するなど、ドライバーに事故に至るリスクの具体性を教示するHMIシステムが求められる
    ドライバーの視線を高精度で検出するシステム、覚醒度低下を検知するシステム、高齢者に理解しやすいHMIなどの開発が必要となる

    ARを用いた視覚情報提供技術、赤外線カメラや可視カメラをうまく組み合わせた視線検出精度の高度化技術
    ハンドル操作、発話音声、着座圧力分布などの情報を加えた覚醒度検知技術、BMIを利用した新たなHMI技術の開発が期待される

    8. 運転席モニタリング

    加齢に伴う運転中の健康不安や体調急変リスクの回避、身心機能の低下に限定されないモビリティの維持・拡大
    クルマと家や医療機関とのシームレスな連携による健康寿命の延伸

    運転中の体調急変や疾患発症の検出、検出結果と連動したコールシステムや車両制御、医療機関への通報・伝送システム
    認知機能・身体機能の低下を補完する先進運転支援システム、運転時の生体情報、運転行動に基づく健康管理や診断補助システム

    非侵襲、非接触による生理計測、顔画像解析、車両操作データによる心身状態評価技術、自動運転に関わる個別技術
    生理情報と運転行動・車両操作との融合技術、ドライバーによる運転操作と自動運転との融合技術

    9. IVI(in-vehicle infotainment)

    IVIはカーナビ・オーディオの枠を超えて、外部サービス・車内の他システムと連携した高度なサービスを提供
    ネットワークに接続することでユーザーニーズの変化に応える高度なサービスの提供が可能、同時にセキュリティリスクも増大する

    ドライバーの基本的価値である「娯楽・快適・利便・安全・安心・環境」の高度化を追求する方向でサービス開発が進む
    各サービスは現在情報を起点としたサービスから、ビッグデータ解析に基づく先読み型の提案サービスへと進化

    共通基盤技術として、OS実装、コンテンツ制作、ビッグデータの解析、通信の高速化技術の進化が求められる
    個別技術としてドライバーの操作を簡易にする認識技術、理解しやすい情報伝達のための表示技術、セキュリティの技術の確立が必要

    10. カー・エレクトロニクス

    交通事故削減、渋滞緩和、省エネ・環境対応ニーズが続伸、移動・輸送機能価値を重視する消費者の利用効率向上ニーズも増加
    安心・安全、快適・利便、環境・省エネ、クルマの利用効率向上の加速を目的として自動車のエレクトロニクス化が進む

    ADASや自動運転など安全技術の進化、走行データ活用の交通流の整流化やシェアリングサービスが台頭し車の「知能化」が進む
    PHEVやEV、FCVなどが普及しパワートレーンの「電動化」が進む

    クルマの「知能化」に向けてセンシングや通信技術、情報処理技術、アクチュエーション・表示技術の高度化が進む
    パワートレーンの「電動化」に向けて、パワー・コントロール・ユニットやバッテリーの開発が進む

    11. ワイヤレス給電(EV/PHEV)

    欧州、米国を中心にEV/PHEV化の波、今後7年間で欧米でEV40モデル、PHEV140モデルが投入される
    7.7kWクラスまでの型式認定の省令改正が実施、国際規格化が加速し、量産車に居宅でワイヤレス充電する準備が整いつつある

    送受電コイルは米Qualcomm社がDD方式を独Bombardia社が製品化への準備を整え、国際標準への採用を競い合う
    安全性確保の点で重要な充電管理システムは各社、スマホ、iPadなどでの管理手法を発表している

    型式指定のための省令等改正が行われ、日本における商品化の環境が整備、IEC、ISO、SAEなどで国際標準化が進展
    技術開発は磁界方式が主流だが、電界を用いる電化道路の研究も日米で進められている

    第2章 エネルギー

    再生可能エネルギーが重要なエネルギー源となり、先進的電力変換技術をベースにした電力インターネットが普及し始める。電力自由化による電力供給の多様化や災害対策を目的とした2次電池を活用したエネルギー対策商品が本格化、次世代型電池の要求に応える全固体電池に期待がかかる。2020~2030年頃をターゲットに藻類燃料の事業化を優遇する動きも出てきた。

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    1. デジタルグリッド

    先進国、新興国、途上国のいずれにおいても再生可能エネルギーが重要なエネルギー源となってくる
    先進的電力変換技術をベースとし、電力変換、IT、金融を統合した電力インターネットが普及し始める

    先進的電力変換技術、中小規模発電技術、新型電力センサー、低価格無停電装置、途上国向け新型家電などがけん引
    自営電力網と系統のハイブリッド化が図られその中で活発な競争市場が生まれ、新技術・商品が実用化する

    電力変換技術がソフトとハードに分離され、情報ネットワーク、金融技術と統合されて、電力を商品化するトレンドが強まる
    多数の電力変換器を並列し、高い再エネ比率の自立系統が離島、工業団地、遠隔村落などで生まれてくる

    2. 太陽光発電

    世界市場を動かす共通要因は地球環境問題、地域によってはこれに電力需給や自給率が優先される場合がある
    市場展開は時期は異なるが同じプロセスをたどり、その地域が補助施策市場の前、中、後でニーズ、規模を把握できる

    市場化段階が最も進んだ欧日では高付加価値を目指しHEMS、MEMS、BEMS、V2Hなどと組み合わせた複合型商品の時代に入る
    制御機器では、系統対策、自家消費対応型が優先され、次第に低コスト太陽光発電単体に回帰する

    徹底的なコストダウンが現状技術の延長上で図られ、結晶系はバックコンタクトやヘテロ接合での効率が向上
    製造は薄型化、構造は長寿命化、薄膜系は効率向上、量子ドットは研究段階で製造コスト期待のぺロブスカイトは一部民生用へ

    3. バイオマスエネルギー

    輸送用バイオ燃料とバイオマス発電の各10兆円の市場が10年後には倍増すると予想
    車両用の伸びは減速気味だが航空機用は新規需要が発生、発電では石炭混焼とバイオガスが本格普及

    バイオジェット燃料、トレファクション(半炭化)ペレット(TP)に期待、2020年頃には開発遅れのセルロースエタノールが商業化
    TPによる石炭混焼の本格化とバイオガスを活用したトリジェネレーションの推進

    活用資源量の拡大を目的とした使用可能原料の多角化が行われ、セルロース原料からのバイオ燃料製造技術開発が主流に
    商業化ステージで苦戦することが多く、事業性を検証した上でステージゲート手法での取捨選択が重要

    4. 藻類エネルギー

    2020~2030年頃をターゲットとする各国の再生エネルギー・バイオマス資源として藻類燃料の事業化を優遇する動き
    技術成果をベースとした、総合的なコストダウン、量の確保の動きが持続していく

    ジェット燃料の商品化が先行し、その後バイオディーゼル、エタノールの商品化が続く
    2022年にはバイオ原油ベースの精製技術確立で多様な石油代替燃料の商品化が進み、残渣などからの水素ガス燃料の商品化も期待

    個別に進められてきた藻類開発、大量培養技術、収穫・抽出技術、精製・変換技術、持続性モデル開発が互いに密接な連関
    パイロットプラントからデモプラントでの実証を経て藻類燃料の実用化に向かっていく

    5. 燃料電池

    エネルギー・セキュリティ、地球温暖化防止を目指し、ロードマップが策定・改訂、2020年の東京オリンピックに向けて市場拡大
    水素技術の利用拡大にコスト面での課題が存在、ロードマップでのアクションプラン含め、解決が必要となる

    家庭用燃料電池のエネファームは日本勢がすでに市場投入、低コスト化が進んでおり、裾野が広がりつつある
    産業用・業務用では2017年頃の市場投入、純水素型燃料電池は実証実験が始まり、2010年代後半以降に市場投入

    コスト低減が課題、家庭用ではPt使用量低減も含め、コスト低減に向けた包括的なアクションプランが定義された
    水素の製造、貯蔵・輸送における経済合理性がある技術が重要、再生可能エネルギーでの電気分解、有機ハイドライドの研究が進む

    6. Liイオン電池

    電力自由化による電力供給の多様化や災害対策を目的とした2次電池を活用したエネルギー対策商品が本格化する
    2次電池の中でもLiイオン電池の需要が増大し多様化する

    電力供給者の多様化、太陽光買い取り価格の低下などに対応した低価格タイプの蓄電システムが普及
    自動運転の進展に合わせて、車両情報系の鉛電池に代わる2次電池が普及し始める

    EVの走行距離を延ばすための高容量電池と、ミニEV向けの短時間給電特性と安全性を重要視する電池に分化
    Liイオン電池は容量以外の入出力特性、温度特性などを生かした設計の電池が製品化

    7. 全固体電池

    蓄電池に高容量・高出力、信頼性と安全性を求め、次世代型電池の出現に期待、要求に応える可能性のある蓄電池が全固体型
    高温/低温作動の特殊用途、高容量モバイル型、急速充電や高容量の自動車用など、Liイオン電池が対応できないニーズに

    EV、PHEV、HEV、基板用ミニチュア電池、モバイル用など
    既存の蓄電池より優れた特性を利用した用途が開拓できれば、次にロボット、ドローンなどとの発展と相乗効果が期待できる

    バルク型の硫化物電解質系が実用化に近い。短期的には、材料開発、プロセス開発、信頼性向上の技術開発が進む
    バルク型の硫化物系から酸化物系へ、長期的には全固体電池の特徴を生かした材料開発、電池構成、プロセス開発が重要

    8. 海洋エネルギー発電

    海洋エネルギーを利用して発電する方法は、大別すると海流・潮流発電、波力発電、海洋温度差発電の三つがある
    商用発電は現在ほとんどないものの、今後の開発・商用化が期待されている

    海流・潮流発電は、タービンの回転軸の方向によって、主流である水平軸型と一部垂直型がある
    波力発電は、振動水柱型、可動物体型、越波型が開発され、海洋温度差発電はクローズドサイクルを中心に開発が進められている

    今後の技術課題は、発電効率の向上、初期コストの削減、メンテナンスコストの削減、耐久性の向上
    そのほか管理・運用に関する対応策などの構築が求められている

    9. 人工光合成

    地球温暖化抑制のための低CO2排出(高エネルギー効率)システムの要請
    低CO2排出の究極型としてCO2の資源化を可能にするソーラー水素を導入、水素社会

    燃料電池車を主対象とした水素ステーションと融合可能な中・小規模水素製造技術など
    化石資源とソーラー水素とCO2を相互に資源化できる化学プロセスなど

    太陽電池と組み合わせた間接型水分解と外部アシストなしの直接型水分解(触媒シート)
    ソーラー水素製造およびソーラー水素とCO2の化学原料・合成燃料化触媒プロセスなど

    第3章 医療・健康

    75歳以上人口が2025年まで急増、医療・介護サービスや支援が包括的に提供される「地域包括ケア」が重要となる。遠隔医療は日本の医療体制の苦境を緩和するためのツールとして期待され、2025年には市場規模が600億円に拡大する。在宅医療2025年問題を解決するため、POCT市場がモバイルヘルスケア市場と融合し、本格的なホームヘルスケア市場が立ち上がる。

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    1. 再生医療

    厚生労働省が優先的に承認審査する再生医療製品を決定
    アステラス製薬が海外の再生医療企業を買収し、第一三共や中外製薬などが相次いで再生医療製品を開発品として導入

    2015年9月、新たに二つの再生医療製品が承認され、同年11月に保険収載された
    新規承認された他家の間葉系幹細胞の細胞医薬は、6年後に年間260例に投与され、35億円の売り上げを見込む

    iPS細胞を用いた臨床応用のための研究が進んでいる
    再生医療で用いる細胞を自動で培養する装置の研究に東京エレクトロンなどが参入している

    2. ゲノム医療

    臨床研究、保険診療、自由診療などの枠組みで実施される出生前診断、難病診断、がん遺伝子解析などが増加
    アルツハイマー病や生活習慣病など多因子疾患のゲノム医療の需要が高まり、研究も本格化

    一般向け(DTC)遺伝子検査サービスは需要が一段落し、売上高が伸び悩んでいる
    米国の自家調整検査法(LDT)など海外で解析され、海外のデータベースを参照するゲノム医療の国内需要が拡大

    日本人の標準ゲノムの第1版が完成し、国内でのゲノム医療実現に向けた環境整備が進む
    研究レベルでは、疾患データベースなどの公表、統合を後押しする動き

    3. がん医療

    遺伝子解析や画像解析技術などの進歩により動的ながん細胞の実態が明らかになってきた
    がん診療連携拠点病院などの均てん化が進行したが、新しい治療技術に対応できる新しい医療システムの整備が課題

    従来の殺細胞型に代わってがん組織の遺伝子情報を基に処方する分子標的治療薬が主流になりつつある
    近年導入された免疫チェックポイント阻害薬が注目され、類似の薬剤が多く出現している

    遺伝的変異が蓄積する前の段階で早期発見する技術、多様性を獲得したがん細胞にも対応できる免疫療法の強化
    具体的な治療手段を医療者に提示する人工知能システム、がん細胞だけを攻撃するドラッグ・デリバリー・システム

    4. 地域包括ケア

    75歳以上人口が2025年まで急増、医療・介護サービスや支援が包括的に提供される「地域包括ケア」の構築が重要
    労働人口が減少する中、介護需要は増加するため、介護人材確保が重要課題に

    多様な主体による生活支援サービスの提供体制構築が重要に、サービス付き高齢者向け住宅の整備も着実に進展
    高齢者の自立支援や介護従事者の負担軽減などを目的に、福祉用具やロボット介護機器の開発が促進

    ロボット介護機器の安全基準の策定
    様々な動作環境や住宅環境での安定した測定の実現

    5. 在宅医療

    在宅医療は療養病床削減の補填、また地域包括ケアシステムの要として官民一体となって、より推進
    訪問診療、訪問看護、訪問調剤、訪問歯科、訪問リハビリなどのそれぞれの機能強化、連携が求められる

    認知症などの高齢者の精神疾患の対応、総合診療的な医療が重要になる
    限られた医療資源の最適化のため、「薬とケアの最適化」「多職種協働」などが求められる

    ICT技術の活用は多職種間の連携に大きく寄与し、そのサービスも広がりを見せている
    在宅医療において人工知能(AI)による医療支援などにビッグデータ活用の可能性がある

    6. 予防医療/ヘルスケア

    国民医療費は40兆円時代、75歳以上の後期高齢者の医療費は30%、医師数の偏り、医師不足、予防医療の需要は増加
    求められる医療、介護、福祉の連携、サービス運営の体制強化、生活支援や権利擁護など継目のない支援業務市場の拡大

    バイタルサインとIoTによる室内外環境データを利用した個別適合型評価エンジンの開発、健康管理サービスへの実装
    遺伝情報、血液情報、活動量などを含む生体情報を活用したビッグデータ解析の本格化、疾病リスク指数の算出

    ウエアラブル/ノンウエアラブル機器の小型・軽量化、低価格化、ディスポーザブル化、通信障害に強いインフラの強化
    クローズなWebサイトや医師との相談、コールセンター対応、ロボット技術の活用、予防医療・健康維持の合理化、効率化

    7. 見守り

    日本の寝たきり、介護問題は深刻化、要介護認定者数は500万人強で75歳以上のほぼ3人に1人、独居高齢者数も急増
    求められる機械による見守り、医学と地域の結びつき、民間による緊急通報、安否確認、駆け付け、みとりなど見守りサービスの拡大

    見守りサービスの差異化、熱中症、介護状態、認知症、持病を有する人へバイタル評価による室内快適性、症状予測
    新規参入とともに様々な解析ソフト、サービスが上市、みとりサービスも本格化、施設型サービス、スマートケアハウスの誕生

    無拘束計測による見守りシステムの普及、センサーやICT活用による24時間態勢での見守りシステム、呼吸や睡眠の状態評価
    ディープラーニングの活用、予測エンジンの機能向上によるナレッジモデル、システム構築による機械見守りの効率化

    8. 環境と体調変化

    急激な気候変動は超高齢社会の健康管理に大きな影響を与えている
    センサー技術とデータ解析技術の研究開発次第で日本国内5兆円、世界的には30兆円の市場が可能

    生活上の様々な不定愁訴(有訴)のデータをクラウドに収集しその解析技術を高め、医師と共有化し重篤な発症を予防する
    人を介在してその内容の実効性を高め、日常の生活のすべての要望もICT的に取り扱いビジネス化する

    バイタルデータや有訴データをクラウドに収集し可視化、各因果関係を生気象学的アルゴリズムで検出し個別に対応策を提供
    体の機能に負荷のからない地域別気候差を利用して健康転地で健康度を高めるとともに「町おこし」につなげる

    9. 遠隔医療

    日本の医療体制の苦境を緩和するためのツールとして期待され、現状40億円の市場規模が2025年には600億円に拡大する
    ヘルスケアインテリジェンスから、慢性疾患、在宅医療、健康指導、専門医療支援のシステムまで市場が広がる

    地域医療ニーズ分析と医療計画立案、各施設の立ち上げ支援や教育研修に至る高度サービス商品を有するコンサルティング
    モニタリング機器とクラウド、テレビ電話と電子カルテの診療クラウド、専門医療データ交換クラウド、業務アウトソーシングなど

    医療管理学、ビッグデータ解析の分析・計画技術、遠隔医療のインテグレーション技術、教育技術がヘルスケアインテリジェンスの核に
    疾病別センシングや機器設計、高精度画像通信、ユーザーに優しい情報セキュリティ、IoT、ロボティクス技術などが基盤

    10. 先進医療機器

    団塊世代が後期高齢者入り、在宅医療、意思疎通が大きな課題に、医療者の高齢化・人手不足も看過できない課題に
    医療のサービス産業化、メディカルツーリズム、政府の医療機器促進基本計画、先進医療機器は国の成長期待分野に

    在宅医療機器、低侵襲・無侵襲機器の重要性が増す
    埋め込み治療機器、個別化医療、意思疎通のツールが出現し、サービス産業化にも貢献

    人工知能技術の発展に期待、その導入には社会環境の整備が必須、3Dプリンター技術とニューロコミュニケータ技術も発展
    医療機器評価技術、特に評価期間の短縮につながるin silico、in vitro評価技術とそのツールの登場が待たれる

    11. 治療用医薬品(新薬)

    大型品の特許期間が満了し研究開発型製薬企業は新たな収益源確保のために医療ニーズが高い領域の薬剤開発に取り組む
    高薬価の薬剤に対して、財政を圧迫するとして各国の政府は企業に圧力をかける

    有効性、安全性の高い製品の医療ニーズが高まり、治療に限界のある気管支ぜんそく、脂質異常症に対し高薬価な抗体医薬が承認
    抗がん剤では免疫解除薬などの新規な作用機序を持つ開発品に注目が集まる

    薬剤のより高い有効性、安全性を求めてバイオマーカーの探索研究が進んでいる
    抗体医薬では蛋白質工学を駆使して次世代の薬剤の開発が進行、ITを駆使して管理する方法論が議論されている

    12. POCT(point of care testing)

    年代層や購買層の健康観を反映したセルフメディケーション市場が創生
    在宅医療2025年問題を解決するため、POCT市場がモバイルヘルスケア市場と融合し、本格的なホームヘルスケア市場が創生

    軽薄短小、非侵襲・非接触計測、スマートフォン連携などICT利用によるモバイルヘルス関連の新商品
    従来の検査機器の高感度化、複合化、小型化、迅速化、低コスト化、ユビキタス化に対応した高性能商品

    高感度、高選択性、高安定性、低・非侵襲性を特徴とする生体センサーや生体分子センサーなどの生体センシング技術
    小型化、安価、迅速、高精度、高安定性、さらにICT機能などを搭載したバイオセンサー・μTAS技術

    第4章 ロボット

    高齢化の進行に伴い、介護ロボットやロボットスーツへのニーズが高まる。機械を通じたコミュニケーションへの移行に伴い、物理的な実体を持つロボットの価値が向上した。建設ロボットは施工の省力化・効率化、安全性能向上や災害対応などで期待される。農業分野では女性や高齢者でも簡単に扱えるロボット、兼業農家が短時間で作業できるロボットが普及する。

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    1. コミュニケーションロボット

    情報化で人の直接コミュニケーションから機械を通じたコミュニケーションに移行、物理的な実体を持つロボットの価値が高まる
    2020年のオリンピック開催に向けて様々な試行、実証が行われ、その中でビジネスとして継続できるかどうか試される

    最初に失敗しても問題がないエンターテインメントや接客などのアプリケーション、その後、案内などの実用的用途に使われる
    介護用途でAMEDによる1000台規模のロボット導入実証調査事業が実施、見守りや付き添いの効果を検証する

    自然に人や生き物らしく見えることが求められ、感情やコンテンツ、データベース、知的対話などの機能が人工知能(AI)の技術で発展
    アプリケーションを設計、開発するための医学的、学術的な知識、開発プラットフォーム、ソーシャルなどの基盤技術も重要

    2. 介護ロボット

    日本国内では団塊の世代が後期高齢者になる2022年から2025年が、介護ロボットのニーズのピーク
    欧州では介護の質の維持、中国では一人っ子政策による急速な高齢化に対処するため、介護ロボットが導入される

    介護現場で最初にロボットが用いられるのは、極めて強いニーズがある場合か、導入の際の心理的、コスト的ハードルが低いもの
    介護者を主役に、本人の自立を促すことで、介護の在り方を変えるきっかけとなることを目指す

    コストと安全性に対する要求が特に厳しい、使用対象の人や環境、機構や機能を絞り込んでシンプルにするのが効果的
    効果や安全性を確認するための実証試験や安全試験が開発のノウハウとなり、模倣された際の差異化と競争力の源泉になる

    3. ロボットスーツ

    高齢化の進行に伴い、高齢者の社会参加や医療費増大への対応、健康寿命延伸の観点からロボットスーツへのニーズが高まる
    国内では10年以内に1000億円規模、世界では10年後に21億米ドル規模の市場が期待されている

    身体運動補助、移動補助、活動補助などの機能が期待され、将来的にはこれらの機能の再教育・再獲得への応用が期待される
    リハビリテーション支援、見守り支援、作業支援などの分野での商品展開が期待されている

    装着感や着心地の良さを高めるため、伸縮性や薄さを持った部材の開発が求められる
    電源やアクチュエータの小型化、マルチセンサー処理やビッグデータ活用、意図・状況理解を実現するための制御に期待

    4. 手術支援ロボット

    少子高齢化の中での社会維持には健康寿命の延伸、医療従事者の環境改善、医療費の抑制と成長戦略が不可欠
    先進医療機器を用いた患者・医療従事者の健康寿命延伸、安心・安全な医療の実現、世界市場での治療機器シェア拡大の必要性

    マスタスレーブ式内視鏡下手術ロボットを中核に高機能化、診断用カプセル内視鏡の治療への応用、医薬・細胞との連携へ
    パワーアシストスーツや看護業務支援ロボットなど、医療従事者の負担軽減・省力化が第2の矢となる

    マスタースレーブ機能は技術的に成熟、法規制対応と情報処理技術を応用した知的機能の実装が不可欠、一部自動化技術の登場も
    手術室、生体内で稼働するアクチュエータやセンサー、手術情報通信プロトコルの整備、医療情報の人工知能(AI)処理が求められる

    5. 建設ロボット

    施工の省力化・効率化、安全性能向上、インフラ維持管理や災害への対応などで期待される
    ICTや制御技術、測量技術の向上を背景に高機能・高品質化

    無人化や情報化で、施工の効率化や安全性の向上を実現
    装着型のロボットやインフラ点検ロボットなど、多様な製品で建設現場の労働者不足に対応

    センサー、人工知能(AI)、通信などのICTの革新と要素技術の統合によって、建設ロボットは飛躍的に進歩
    BIM/CIMを活用し建設システム全体を合理化することで、建設現場の生産性を向上

    6. 農業用ロボット

    女性や高齢者でも簡単に扱える農業用ロボット、兼業農家が短時間で作業できる農業用ロボットが普及
    環境変化に最適に対応する農業経営が可能な、高度知識産業・情報産業の時代が到来

    篤農家の経験やノウハウが可視化され、スマートフォンやタブレット端末などから効率的に技術伝承が可能に
    技術を実用化するために標準化すべき規格、安全性確保のためのルールが整備され、人とロボットが協働する環境が整備

    ウエアラブル/作業計画を参照して耕作、定植、収穫などの農作業を無人で遂行可能
    作物一つひとつの環境、生育状況に基づいた個体管理農法が実現

    7. ロボティクス物流

    世界の自動マテリアルハンドリング市場は、2016年以降10年の間に年平均7.9%で成長する見通し
    現場労働力確保の困難化と人件費の高騰化、ロボット産業投資の活性化、人工知能(AI)自立学習機能、センサー技術の進歩

    作業効率向上と配送効率向上、保管効率向上に向けた自動マテリアルハンドリングの導入機運が高まる
    倉庫荷役、無人搬送車、自動倉庫、自動クレーン、自動配送のロボット化が進む

    ビッグデータ解析、オープンデータ化、小型マイクロチップ、読み取りリーダーの活用でロボットの認知力向上につながる
    マニピュレーション制御技術の進化、インターアクション技術の発展により、自律的学習機能を有するロボットが台頭

    第5章 エレクトロニクス

    ウエアラブル機器は産業用から一般用に移行し、スポーツ、健康、生活の情報を扱い、安全維持にも適用されるようになる。テレビ自体に映像・音響の認識機能が求められ、これを活用したアプリが強化される。通信機能を強化したIoT半導体は、IoT機能を汎用半導体に内蔵した形に進化、撮像素子は可視光だけでなく、大きさや距離など幅広い情報も取得するデバイスになる。

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    1. ウエアラブル機器

    物理情報の取得は当然のことで、すぐに感情、雰囲気などの高次な情報を扱うデバイスとなる
    当初は産業用途が主流だがすぐに一般用として普及、スポーツ、健康、生活の情報を扱い、安全維持に適用されるようになる

    「スマートフォンの延長」から「新世代の入出力装置」へ進化、行動記録、行動と健康状態の変化など細かな情報を扱えるようになる
    ディスプレイは透過型が中心、目の前の人物が誰か、緊急時に逃げる方向はどちらかといった高度な情報提供に利用される

    センサーとしての能力拡大、貼り付け型デバイス、エナジーハーベスティングなど多方面のR&Dが必要となる
    特に耐タンパ性に力を入れる必要があり、外部から利用者を「操作する」ことが起きないような防御が進む

    2. 次世代テレビ

    テレビ自体に映像・音響の認識機能が求められるようになり、これを活用したアプリが強化される
    サービスの背後にクラウドを置くことで製品寿命が長いテレビでも最新機能を常に提供できる

    高度な機能を持った4Kテレビが、スマートテレビの先兵となる、広ダイナミックレンジ化が4K機から急速に広がる
    2020年を迎える頃から音声認識が一般化し、テレビの操作に用いられ始める、家電機器同士の連携も始まる

    4Kの先には8Kがあり、画素数の増大に対応する広ダイナミックレンジ化や高フレームレート化もテレビ側で対応する
    コンテンツ内容を理解するような知的処理が開発される、接続された家電機器同士を連携させるため新たなOS技術も研究される

    3. どこでもカメラ

    撮像素子は、可視光の取得から、より幅広い情報(大きさ、距離など)も取得するデバイスとなる
    意味の理解、状況の予測に足る情報を取得する素子へ進化が求められる、複数素子の情報を自動的に統合する機能も

    撮像素子自体は複数個使用が増え、情報処理によって3D化が可能となるデータ確保がなされる
    撮像素子は、後の処理に必要なメタデータも生成するものが登場、前処理も素子に内蔵され、一部は素子内で処理が完結する

    高感度化のための新素材開発が息長く続けられる。情報処理のための素子の積層化は早期に実現し、多くの処理が素子側に
    一部、画像理解(画像解析)機能を搭載する方向で開発が進む、光線空間処理に対応した素子も量産に向けて研究開発が続く

    4. どこでもディスプレイ

    広ダイナミックレンジ対応や画素密度の増大(画質向上)、3D、湾曲対応、自由形状対応(機能向上)が並行して進行する
    巻き取りや折り畳み対応により携帯型電子機器やテレビのデザインが変わる、ウエアラブル用の広視野角ディスプレイ技術も

    LCD、OLEDともデバイス能力は着実に向上、ウエアラブルディスプレイは、視野角が広い方式が市場投入され利便性が高まる
    直視型には量子ドット採用のLED、投射型ディスプレイにはレーザーが使用され、広色域となる

    ディスプレイを曲げるための素材技術、素子構造技術が進化、素子欠陥を自動的に補う自己修復機能が開発される
    ウエアラブル用には広視野角化とともに網膜投射も開発が進む、視力矯正眼鏡不要となる近視対応の出力技術も発展する

    5. IoT半導体

    通信機能を強化したIoT専用半導体から、IoT機能を汎用半導体に内蔵した形に進化、当初は導入コストの低下を志向
    普及に伴い運用コストの低下に志向が変化、移動体通信無線方式を取り入れ、通信距離の制約が大幅に緩和される

    既存のシステムに接続してIoTを実現、サービス用のクラウドサービスが登場、IoT機能がIPコアとして流通し始める
    SoCへの取り込みが加速、PLDを内蔵することで柔軟な回路構成を取り、細かな需要に対応する

    無線機能の大半をCMOS素子に取り込むため回路技術が進展、IoTに向いた低消費電力志向のソフト無線技術も必要となる
    動作中の装置が必要な機能回路を自動的に生成する動的再構成が再び開発課題に、侵入、ウイルスに対する免疫技術が求められる

    6. 画像認識システム

    認識機能はコモディティ化し、従来の認識技術では無理だった対象の認識に進む
    行動の意味を認識し事態を予測する高度な処理への要求が高まる、認識を基にした予測は事態発生前の段階での対応を可能にする

    起きたことを認識する機能は進化、今後「転倒しそうな足取り」「落書きしそうな予兆行動」といった予測に関わる技術が進展
    1台のカメラ映像ではなく、複数の映像、その他の情報を突き合わせての予測が採り入れられる

    人工知能(AI)技術が投入され、前処理から意味理解まで認識処理のあらゆる段階に適用される
    「見た目にだまされない」ための「ウソ検出」「ホンネ検出」といった裏読み技術開発も必要になる

    7. 組み込みシステム

    汎用SoCの利用では不足する処理能力について、当初は外付けPLDとの併用が主流、2021年頃からPLDを内蔵し流通
    「ムーアの法則」が終焉を迎え集積密度の向上速度が落ちるため、従来並みの価格低下は見込めなくなる

    組み込み用SoCにGPU搭載が始まり、少量多品種対応のためSoC機能を持ったPLDの使用が拡大する
    フラッシュメモリー内蔵による部品点数削減が進む、動作中に回路構成を変更できる動的再構成技術が再度注目される

    GPUのためのソフト技術の開発が進む、PLDのためにも高級言語との親和性が高い回路生成技術が重要視
    効率の高い回路生成のための開発、チップの積層技術と放熱技術開発が進む、セキュリティではハード段階での不正対応策が開発

    8.ストレージシステム

    コールドストレージ対策が重要となり、アクセス性を保ちつつ長期間の保存を廉価に行える方式が注目される
    自動的に適当なメディアに格納する機構が重要度を増し、デバイスがこの選別、格納を支援するようになる

    HDDは容量拡大を続けるが、台数は世界ベースでは伸びず、SSDなど別のデバイスの利用が盛んになる
    HDDは多値記録技術で容量を伸ばし、テープは容量増大を続け、光ディスクは新方式が2026年頃に商品化される

    HDDの高密度化は2020年頃までは着実な進歩、2025年頃には多層化も実現、光ディスクは多値記録と4層以上の多層化
    SSD用にはフラッシュメモリー以外の記憶素子を採用し、安定した長期間記憶に向けて研究されていく

    第6章 情報通信

    IoT通信を活用したクラウドサービスは、連携により付加価値の複層化に進む。無線通信インフラはLTEの高度化が続き、2020年から5Gが導入、LPWA(低出力長距離無線)は独自方式が2017年まで先行し、標準化された方式が追い上げる。ユーザーインタフェースは長期的に気分、雰囲気といった極めて数値化しにくいものをセンシングし適切な反応を返す方向に進化する。

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    1. IoT通信

    現在は間欠的にデータを取得するテレメータリングにすぎないが、連続取得かつ実時間処理に進む
    「起きたことを後から知る」利用から「今、起きていることを知る」へ転換「、次の事態に備える」に進化する

    自動車の各種センサー情報の集約などビッグデータ的応用を行ったサービスが始まる
    IoT用クラウドサービスが生まれ、サービス間の連携により新たなサービスが生み出される付加価値の複層化に進む

    IoTで想定される無線機器密度は高く、狭い地域に数千の無線端末があっても通信を確保することが急務となる
    NB-IoTなどの低消費電力方式が増える、端末からの情報の真正性を自動判断し、偽情報に惑わされない体系の構築も必要

    2. 無線通信インフラ

    LTEの高度化が続き、2020年からは5Gの導入、LTEの中に5G可能地域が点在するところから始まり5G地域の面積が増えていく
    5G技術を放送にも適用し周波数の有効利用を図る動きが出るが、採否の決定には長い時間がかかる

    無線LAN帯域を携帯電話に使うLAAは、仕様確定する2016年以降急速に普及、無線LANとの間の協働機構も進む
    通信速度は、LTE-Aで1Gbps程度まで、5Gで1Gbps程度から始まり、実効速度5Gbps級のサービスに向かう

    5Gは60GHz程度のミリ波も使用するため、ミリ波回路、アンテナ技術の開発が急務、従来以上に多くの周波数で同時に送受信を行う
    アンテナ設計技術の高度化が必要、通信衛星もKa帯の利用が活発化するため、この帯域を志向した技術開発が求められる

    3. LPWA(低出力長距離無線)

    独自方式のLPWAが2017年までは先行、標準化された方式が追い上げる、802.11ahは、通信サービスへの加入なしに利用できる
    独自方式は、淘汰も見込まれ、スマートメーター用アドホック無線をLPWAが置き換える

    当初は通信部分は外付けのモジュールの形で供給されサイズに制約があるが、SoCに内蔵されるようになり普及の速度が上がる
    各方式とも長い電池寿命だが電源の自己完結化をしたモジュールなども登場、自動販売機、標識、電柱と至る所に普及する

    収容数を増やすために、狭帯域化が徹底され、これを生かした変復調方式が発達、移動速度への制約を緩めた方式も登場
    完全静止用の方式も研究され、アンテナとのマッチングを自動化するなど、適応的回路が発達する

    4. NFV/スライシング

    まず設備投資額抑制のために使われ新設機から導入され、標準化の進展とともに広がり、5G設備はNFVが一般的に
    LTEから5Gへの置換の際にも使われる、スライシングは5G開始以降でサービスが始まり、業界再編につながる

    NFV機器では、機器価格の抑制、運用費用の削減に着目したものに、同一ハードでの価格抑制が進行する
    スライシングによって細かくサービス内容を設定したメニューが登場、Webサイトで利用者がサービス内容を構築することも可能に

    サーバーの低消費電力化のために、半導体の線幅縮小、仮想機能のハード支援が採り入れられる
    冷却機構も大幅に進歩し液浸も視野に入る、スライシングのために精緻に需要を予測し資源とのバランスを取る最適化技術が進歩

    5. CDN(contents delivery network)

    4K/8Kの新しい映像方式をすぐに電波で配信するには無理がある、CDNは新フォーマットをいち早く届けるために有力な手段
    CDN利用を前提とした配信代行サービスが一般化、CDNの持つ不正攻撃への強さが注目される

    CDN事業者がアクセスの多いコンテンツを視聴者の近くに置く前方配置が一般化、この技術に対応したSTBも登場
    利用者はコンテンツの置き場所を気にする必要がなくなり、放送側の新プロトコル(MMT)採用で電波との連携が行いやすくなる

    MPEG-TS、MMTを後継する同期方式の研究、効率的な前方配置方法などプロトコル関連の研究開発案件が並ぶ
    人工知能(AI)による適応化技術で予測などを高精度化、不正アクセス対策を強化しネットワークに自律的な耐性を持たせる

    6. ユーザーインタフェース

    従来は人と機械との間を明示的に表現した情報で取り持っていたが、これからはジェスチャー、声色も読み取り、意図を正確に見抜く
    長期的には、気分、雰囲気といった極めて数値化しにくいものをセンシングして適切な反応を返す方向へ

    音声認識エージェントが少数企業で寡占状態を作り、各家電機器はこれにつながる、機器連係動作はエージェントが管理
    エージェントに接続しない機器も音声認識が搭載されるエージェントには無駄話に付き合う機能も期待できる

    認識などで不確かな部分を、聞き返しを含む追加情報から補う知性が求められ、人工知能(AI)研究の深化が必要となる
    AIは特定の認識を志向するものが多いが、状況の理解や達成方法の検討など、より高度な能力が求められていく

    7. 拡張現実(AR)/仮想現実(VR)

    ARは当面、透過型HMDとスマートフォンを用いて普及、2017年頃から一般市場向けアプリが登場する
    2018年頃、常時装着デバイス、2020年頃からはニッチ市場向けにアプリが増える、VRは家庭・個人利用には普及しない

    2017年後半にはスマートフォンでも透過型HMDでもないARデバイスが登場、同じ頃、コンテンツ制作ツールが普及
    アプリ生産性が飛躍的に高まる、2019年頃にはARのストリーミングサービスが、アプリと連携して情報提供に用いられる

    オーサリングツールの開発がまず必要になり、AR関連記述方式の標準化が必要となる
    AR/VRでは機材を頭部に接触させるため、電磁波面の安全性が大きな課題、視覚・心理への安全対策も求められる

    8. ワイヤレス給電(情報機器)

    PMAとA4WPが2015年6月末に統合、競争環境が変わりつつある、Qi方式とは互換性、利便性が異なるため主導権争いが続く
    2016年3月にワイヤレス給電機器の簡易な制度化に向けて省令改正を公布、数年後には情報機器の電源ケーブルがなくなる

    Qi規格の認証モデルは963、AirFuel Allianceの認証モデルは62、製品は日本、米国、アジア、欧州で市販され便利に
    オランダIKEA社がQi搭載の家具類(ランプスタンド、テーブルなど)の発売を開始、ワイヤレス給電家具に先鞭をつけた

    簡易な制度化として型式指定のための省令などの改正が行われ、日本における商品化の環境が整った
    ARIBで、50W以下の機器の国内規格を標準規格「STD-T113」として2015年7月に制定した

    第7章 材料・製造

    自動車は環境車両を中心に拡大、炭素繊維強化のCFRPが軽量材料として必須となる。世界ではエネルギー効率、資源効率が求められ、モノを長く使うための技術や、製品性能を効果的に引き出す目的形状に容易に加工できる技術が注目される。ものづくりでは全プロセスをデジタル化し、サイバー空間で事前に検証することで、生産効率を最大にするスマート化が期待される。

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    1. 自動車用材料

    2026年頃の自動車は単なる移動手段ではなくなっている
    日本はクルマの形を通して、炭素繊維などの創造技術や木材などの有力資源を輸出している

    環境車両を中心に拡大、炭素繊維強化のCFRPが軽量材料として必須となる
    供給量の面から木材成分強化複合材料が急ピッチで開発、CFRPや金属とマルチマテリアル化され適材適所の使用が目立つように

    複合材料化技術やその解析技術が重要に、マルチマテリアル化技術の進展とともに異種材接合技術が重要になってくる
    スマート社会化が進み、クルマや乗員の状態の情報通信用としての各種センサー材が開発される

    2. 航空・宇宙用材料

    日本メーカーは民間航空旅客機の機体、エンジンの設計・開発・製造を分担、国産のジェット旅客機やビジネスジェットも開発
    将来的には純国産ジェット旅客機が開発され、多くの国産の材料や技術が使われることが期待される

    CO2排出量低減、燃費向上のため、航空機材料の軽量化、高温化が進められている、機体はCFRPとTiの使用量が増大
    エンジンではTiAl金属間化合物が実用化、高圧タービン部材としては1300℃で無冷却ブレードに使用できるCMCの実用化

    次世代の航空機用材料としてMg合金、高耐熱性炭素繊維複合材料が開発、新規材料の実装に伴い、修理技術の開発が急務に
    国家プロジェクトで大型鍛造技術、紛体肉盛技術、射出成形技術、構造材料の性能劣化を予測する技術開発が行われている

    3. 生体適合性材料

    超高齢社会、デバイスラグ問題の解決、東洋、日本人骨格への対応、人工膝関節、人工股関節ニーズの拡大
    手術件数増加による生体適合性材料市場の拡大、保険適用可による再生医療市場の拡大、再生医療の産業化に期待

    生体適合性材料の開発に求められる機械的特性の向上、固定性の向上、操作性の向上、構造/形態、表面改質品の増加
    早期承認のためにも求められる長期成績対応ガイドラインの作成、評価方法の確立、普及に向けた設計・製造方法の低コスト化

    再置換手術のリスク低減のため細胞担持性に優れた人工関節、3Dプリンターの活用拡大、内部の空洞、気孔も細かいレベルで再現
    骨格構造との適合性評価手法の検討や基準の確立、標準化、ICT活用による手術後の経過観察、不具合状況の把握システム構築

    4. 環境材料

    世界は持続可能性を求め、市場自体が持続可能な製品やシステムに投資を呼び込み付加価値を与える方向にシフト
    従来型高機能需要ベースの市場予測ではこの転換に乗り遅れる

    エネルギー効率、資源効率が重要なコンセプトに、資源効率ではリサイクル性だけでなく、長期間使用できる製品が求められる
    エネルギー効率の面でも信頼性やシステムとしての安定性など、ライフサイクル全体での保証が重要な要素になってくる

    材料にはリサイクル性が要求、プラスチックはリサイクル性が必須となり、分離技術やリサイクル材で高機能をもたらす技術が注目
    自己修復性などモノを長く使うための技術や、製品性能を効果的に引き出す目的形状に容易に加工できる技術が注目

    5. 情報通信材料

    社会のスマート化に向け、再生可能エネルギーの研究開発が促進、太陽光発電は10~20%程度の占有率になる
    情報端末の多機能化、セキュリティが重要に、ウエアラブルなどのヒューマンインタフェースの研究開発が重要に

    SOIが主として用いられるマイクロプロセサ、薄膜トランジスタ、薄膜太陽電池が重要
    TFTはフレキシブルマイクロプロセサの要に、低消費エネルギーと低電源電圧が重要なキーワードとなる

    最上位概念は新しい材料または新機能デバイスの創製と高機能化、その共通する基礎現象を理解することから始まる
    デバイス、材料共に極微細領域に入ることから新規電気・光現象の解析、理解を経てモデル化、理論化が必要となる

    6. スマートものづくり

    Industrie 4.0、日本再興戦略などに代表される国家戦略としての製造業復権のキーとなる、ものづくりのデジタル化の進展
    ものづくりの全プロセスをデジタル化し、サイバー空間で事前に検証することで、生産効率を最大化、マスカスタマイゼーションを実現

    ものづくりのデジタル化を推進するIoTツール群、ツール活用のためのエンジニアリングサービス
    情報システムの連携・統合、サプライチェーンマネジメント(SCM)の適用領域拡大

    収集されたデータを価値に転化する解析技術(数理解析、機械学習、人工知能)の現場適用による深化
    複数種類のセンサー情報を統合するセンサーフュージョン技術、実現場に適用するためのエンジニアリング技術

    7. MEMS・ナノ製造プロセス

    IoTと人工知能(AI)、高齢社会、老朽化社会インフラ、安心・安全な環境、エネルギー有効利用、安全飲料/食料確保
    高齢者が健康で快適な生活を送ることができる、安心・安全な(防災/減災/防犯)社会、スマートシティの実現

    IoTの世界的潮流下であらゆるものがネットワークに接続されるために重要なMEMSセンサー・モニタリング・ネットワーク・システム
    ロボット、ドローン、自動運転車、ヘルスケア、環境・社会インフラにおけるセンサー・モニタリング・ネットワーク・システムが普及

    小型化、低コスト化、超低消費電力、エネルギーハーベスティング、接続容易性・セキュリティのためのソフト技術、新材料
    高機能、高信頼性、高耐久性のセンサー、小型化、低コスト化優先のプリンテッドエレクトロニクス/センサーの二極化とハイブリッド化

    8. 先進コーティング

    先進コーティングは機能の付与という観点で不可欠な製造工程であり、幅広い技術分野の様々な製品で活用
    世界市場は2020年まで7%の年間成長率、2020年に90億7000万米ドル、日本市場は1000億円程度の規模に

    輸送機器分野では、自動車、航空機部材の軽量化、高耐熱・長寿命化のための機能コーティングが重要
    耐久性、耐環境性に優れたセラミックスコーティングの開発が、日本でも「革新的構造材料」プロジェクトを中心に活発化

    金属材料コーティングより無機材料(セラミックス)コーティングやコンポジット膜コーティングへの要求が高い
    耐熱性が低い金属基材や樹脂基材への高密着なコーティングのためのプロセス温度の低温化が重要に

    9. AM(3Dプリンティング)

    既存の模型製造技術としての市場ニーズは堅調に推移、航空宇宙、医療分野など既存製品の高付加価値化が初期ニーズ
    マスカスタマイゼーション、汎用品のオプション品、超複雑機能を有する新機能高付加価値商品が定着

    高機能模型作成装置に続き、航空宇宙・医療を支える樹脂マシンが初期のトレンド、欧州を中心に樹脂メーカーが新規参入
    金属では品質を保証するためのモニター機能が向上、従来の技能者が利用可能なCADツールの商品化が進む

    品質保証のためのモニター技術、制御技術が進むとともに、シミュレーション技術がキーテクノロジーに
    自由形状を生かしたトポロジー最適化技術のCAD化と技能者などのノウハウの実装が可能なCADインタフェースがトレンド

    第8章 ネットサービス・金融

    様々な課題への対応においてビッグデータを活用できる社会が実現される。移動中の生活者の需要を喚起しこれらの施設へ送客する移動者マーケティングへの期待が高まっている。ファイナンシャルとテクノロジーが融合したフィンテックは、電子商取引の拡大が成長要因の一つである。ICTや人工知能(AI)の急速な進展によって幅広い個人資産運用をサポートする環境が進む。

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    1. ビッグデータ

    あらゆる社会活動や自然現象に関するデータが、リアルタイムで把握できることが当然視されるようになる
    データ分析・加工の自動化が進み、誰もが高度な対応を安価で実現できるようになる

    データ収集と蓄積のツール/サービスが普及する一方で、データ共有に向けた仕組みと制度が整備される
    人工知能(AI)の導入が進み、データ分析の自動化と、ユーザーとのインタフェースに活用されるようになる

    爆発的に増加するデータのリアルタイム処理を実現するために、分散コンピューティングでのイノベーションが続く
    機械学習の進化によってAIの高度化が進むと同時に、クラウドAIの普及により、誰もが安価で技術を活用可能になる

    2. 移動者マーケティング

    女性の社会進出など、社会の変化が進む中で移動動線上の消費が活発化、駅や駅前の商業施設も充実する傾向がある
    移動中の生活者の需要を喚起しこれらの施設へ送客する移動者マーケティングへの期待が高まっている

    移動者マーケティングのドライバーとなるのが、デジタルサイネージやパーソナルデバイス
    パーソナルデバイスが有するセンシング機能が個人にふさわしい情報配信の最適化に寄与する

    最適化のためにインターネット上に格納されるビッグデータを管理するDMP(data management platform)が整備される
    AI技術、環境への対応を実現する電子ペーパー技術、5Gの移動体通信技術も移動者マーケティングを進化させる原動力に

    3. フィンテック

    フィンテックは、金融市場におけるイノベーション全般を指す造語で、ファイナンシャルとテクノロジーを合体し作られた
    モバイルコマースにおける新たな決済方法からネットワークとデジタル技術を使った仮想通貨と呼ばれるものまで様々である

    ブロックチェーン、Bitcoinなどフィンテックは、ネットショッピングなど電子商取引の拡大がその成長要因の一つである
    フィンテック市場の進化の方向は、ユーザーの利便性を追求するところにある

    現在の決済を簡略化し利便性を上げるものと、ブロックチェーンのように全く新しい考え方に基づくものに大別される
    クラウド型を主流とし、ロングテールな領域に拡大していくと予想できる

    4. 仮想通貨(ブロックチェーン)

    Bitcoinに代表されるオープン型ブロックチェーンと、発行主体があるプライベート型ブロックチェーン2類型
    規制面で求められるマネーロンダリング対応、本人確認の適切な実施が今後の大きな課題

    Bitcoinの継続発展の一方、地域通貨や金融機関発行通貨の登場により、仮想通貨間のシェア争いが激化
    IoT機器間の決済トークンとしての仮想通貨利用ニーズも将来大きくなる見込み

    基礎技術研究、標準化の議論が不足している中、ハッキングなどで大きな消費者被害が出ないかの懸念
    技術者が世界的に不足しており、適切な育成体制の早期確立が重要

    5. 個人資産運用

    低成長、マイナス金利、少子高齢化、赤字財政が続き、個人を取り巻く環境が厳しさを増す中、個人資産運用の重要性が高まる
    ICTや人工知能(AI)の急速な進展や投資奨励政策によって、幅広い個人資産運用をサポートする環境が進む

    ETFやスマートベータの利用が進み、グローバル化、低コスト化、社会貢献化が進む
    低コストで高品質なサービスを広く均一に提供するロボアドバイザーが重要な役割を果たす

    ICTやAIの進化が個人資産運用に最も大きな影響を与え、ビッグデータやディープラーニングが投資理論に革新を起こす
    ユーザーインタフェース(UI)/ユーザーエクスペリエンス(UX)の進歩は資産運用のハードルを下げ、パーソナル化に貢献する

    6. ライフログ

    ライフログを基にユーザーにアドバイスするサービス、その後、暗黙的にユーザーの行動を誘導する方向へ
    ユーザーが能動的に使う商品から、装着・使用を意識しない商品へ

    スマートウオッチ、ホームオートメーション対応家電などのスマートデバイスの普及
    健康・行動データに基づきアドバイスするサービスがリアルでもネットでも盛んになる

    低消費電力のための表示装置、プロセサ、エネルギーハーベスティングは要注目
    不特定多数のデータを基に、ユーザーの健康や幸福度の向上を図る機械学習システム

    7. ソーシャルテレビ

    企業製品の認知やブランディングを担ってきたテレビのメディア特性はインターネットメディアに奪われている
    バーチャルリアリティなど放送の外側で起きている映像のイノベーションが勃興している

    映画のシーンを体感するなどのサービスが拡大、リアルと映像のソーシャル的な連携も今後ソーシャルテレビの一種となる
    テレビ業界が、新たなソーシャルテレビにどう対応するのか注目される

    ソーシャルテレビはインタラクティブ性を追求するサービス、そのためテレビ番組とのリアルタイムの同期性が必要とされる
    放送のデジタル化とインターネットを利用するデジタル技術との融合が、ソーシャルテレビを含めたメディア進化のカギを握る

    8. ゲーミフィケーション

    ゲームの設計技法をゲーム以外に適用し、マーケティング、教育・研修、ヘルスケアといった応用へ進展
    ネットとスマートフォンの普及により、仮想世界における関与と確約の向上による行動誘導や利用者満足の改善は有用性を増す

    バッジ、レベルや称号から始まり、関与や参画の積極的制御によってマーケティングや教育の効果が拡大
    運用を意識した作りやすい、調整しやすい、拡張しやすい、といったオーサリング、リアルタイム対応できる運用支援が拡大

    関与を高める目標提示、フィードバック、行動誘導、もう少しやりたい気持ちを高める時間軸や人間関係軸に対応した管理技術
    ユーザー関与を学習し満足度を高める運用管理技術、カスタマイズ技術、マイニングとの連携、ソーシャルエクスペリエンス設計

    9. アドテクノロジー

    2015年の米国インターネット広告の市場規模は596億米ドルに達し、前年から20%増加した
    スマートデバイスの普及、ネットワークの拡大、人工知能(AI)との結びつきがアドテクノロジーの発展において重要となる

    トレンドはプログラマティック広告、大手企業向けにカスタマイズされ、特定のメディアや条件でしか広告出稿できない
    今後はアドテクノロジーはメディアでなく消費者に出稿するというコンセプトで発展する

    アドテクノロジー技術の中核を成すのはデータ分析とそのマッチング
    データ分析は、ビッグデータを瞬時に分析するDMP(data management platform)やDSP(demand-side platform)

    10. OTT/ コンテンツ配信

    OTTは、マルチスクリーンサービスを伴い、テレビ、パソコン、スマートフォンなど機材を選ばない映像の視聴を実現する
    電波に乗らないフォーマットも使用、今後、OTT事業者から独立したSTBも登場する

    米国では、長期契約による縛りがなく廉価なOTTサービスが伸びている
    2020年頃からは、ホテルなどのテレビにログインすると、自分が契約したコンテンツ視聴が可能となる

    HEVCに代表される符号化技術、同期技術のMMTはいずれも実用の域に達している
    2023年頃標準化に向けてHEVCの次の世代の符号化技術の研究が進み、HEVC比30%のレート削減を目指す

    11. 個人認証サービス

    個人認証サービスは「、安全性への慎重さ」と「利用操作の簡便さ」の二律背反性があり、災害緊急対策としてもニーズがある
    高い信頼性の認証サービスにより、これまでの電子取引や申請だけでなく、多様化する社会生活でも一元化できることが期待される

    現在の個人認証サービスの機能は、本人が本人である「本人証明」のみ
    将来「不正アクセスの記録がないこと」「アリバイの証拠」「ロイヤルティサービス」にも利用されビジネスチャンスの創出が期待

    現在の個人認証サービスは人、装置、インターネットなどの伝送路に接続するため多種多様な攻撃が発生する
    将来、生体データとセンサーを人体経路や近傍通信で接続し、個人認証はスマートデバイスで行うことで画期的にリスクを軽減

    12. シェアリングエコノミー

    少子高齢化、低所得者層、単身世帯や高齢世帯の増大、遊休資産の増大がシェアリングエコノミーへのニーズを顕在化させる
    法規制の緩和、自主ルールの策定、相互評価による信頼の醸成などの課題解決が、政府支援の下で一段と進む

    自動車、宿泊、お金、人、モノのシェアリングが2020年の東京オリンピックに向けて飛躍的に発展する
    大手企業のシェアリングエコノミー企業との連携が進み、多様なサービスが提供される

    モノや人にセンサーを付けるIoTの発展がシェアリングエコノミーのニーズのマッチングを加速する
    ブロックチェーン技術に基づく仮想通貨の広がりがお金のシェアリングを格段に広げる

    第9章 農業・食品工業

    食品技術と農業体制が融合しながら大きく変わる。生産者、生産地を核に食のブランド化が進み、植物工場の本格的な展開とICTの活用による農業生産の最適効率化が進む。農業と観光を組み合わせた農業観光が農村の新たな経済活動として注目される。一方、農業と環境の調和・共存を実現するため、エネルギー利用効率の向上や資源循環型の農業への転換が進む。

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    1. 食の価値

    賢明な生活者からは健康価値を備えた割安感が求められ、安価競争は終焉を迎える
    食の本質的価値となるおいしさ、健康機能価値、安心・安全と利便性の提供へと市場ニーズも変化する

    急速に高まる「おひとりさま市場」に向けたおいしさ、健康機能価値商品が求められる
    若年層市場商品では食の摂取における多様性が、高齢者対応では多品種・少容量包装が求められる

    機能性はフードペアリングに代表される味や香りによるおいしさも共に組み合わせ価値の創出が重要となる
    生活者視点に基づく臨機応変な多品種少量生産、健康機能価値の保存技術が重要になってくる

    2. 食の安全・評価

    「食品表示法」施行による食品表示の統合への対応と「機能性表示食品制度」への対応
    感度の高い消費者による国内外からの食品中の健康危害物質(アレルゲンなど)情報ニーズ、異物・異臭等への対策ニーズ

    「機能性表示食品」の開発・上市の増加、科学的エビデンスのない「いわゆる健康食品」の淘汰
    食品検査キットをはじめとする食品分析機器(簡易機器、微量分析機器)、食中毒対策商品(ノロウイルス用消毒剤、ワクチン)

    食品成分分析技術(簡易分析用、高精度微量成分分析用)、消費者・メディア向けリスクコミュニケーション技術の普及・展開
    本来の保健目的に合致する「健康食品」の開発技術、過剰摂取等の弊害防止技術

    3. 食のブランド化

    ブランド化された食材・食品に希少性と効果を求める消費者が増加
    機能性表示食品の表示制度が開始され、栄養価の高い農作物などのブランド化が促進

    自ら開発したブランドを守るために地域団体商標を取得する食品・食材が増加
    条件的に不利な場所などで生産された食材や社会的意義のある取り組みと連動した商品のブランド化

    在来種・固定種への消費者ニーズが高まり、安定的な生産技術が確立
    安価で高い鮮度を維持する船便での輸送が可能となり、国産食材の海外への輸出が加速

    4. 加工食品

    有職主婦の増加、女性管理職の増加の中、簡便型加工食品の栄養・機能価値が重要になってくる
    高栄養価を必要とする高齢者向け食品市場が大きく伸長し、新たな高付加価値の少容量の加工食品市場が創出される

    健康・栄養価値を備える組み合わせ型の加工食品や利便型調理器とのコラボ商品が続伸する
    商品価格は緩やかな上昇傾向となる中、付加価値商品の市場規模が拡大する

    健康価値や簡便性の高機能・付加価値を保持する技術とともに多品種を小容量で包装する生産技術
    高齢者用の嚥下対応食の物性改良型の加工技術、高濃度の栄養機能価値の保持技術が競争優位の時代となる

    5. 機能性食品

    2兆円規模に達している日本の機能性食品市場は、長寿高齢化と少子化対策に伴って拡大が続く
    日本の高品質の機能性食品は海外でも高い評価を得ており「、和食」の知名度向上に伴い輸出が拡大する

    肥満・メタボ対策に続き、ロコモティブシンドロームやフレイルなど高齢者向けの対策食品が人気を集める
    睡眠対策や抗疲労、抗ストレス、アンチエジングなどの機能性を訴求する商品がさらに増える

    食の健康機能を解明する技術が進歩し、体質(ゲノム)や体調(エピゲノム)に応じた個人の選択が可能になる
    ゲノム編集技術など、食の原料となる生物の品質を高める技術の実用化が進み、食品の機能性向上に寄与する

    6. 植物工場

    参入企業の多様化により、低コスト化、標準化が実現、全自動化が実現する
    安全性を証明する認証機関により、消費者の購入が促進されニーズが多様化、医薬としての利用も始まる

    機能性野菜からオーガニック野菜へ、成分コントロールされた作物が多く生産される
    完全人工光から太陽光利用へシフト、店舗併設型が増え都市部でVertical Farmが始まり消費地に近い場所での生産が始まる

    照明コストの大幅な低減、作物の成長に合わせた照明コントロールが実現、LEDに次ぐ新たな光源が開発される
    液肥や土壌の成分分析を瞬時に行うセンサーの開発により、施肥を自動制御、生産作物の成分制御が可能となる

    7. 農業経営

    納税業務支援の市場は飽和し、農場経営の収益の改善に直結するICTへのニーズが拡大
    建設業など他業種から農業への参入のほか、農業をICTで支援してきたシステム会社からの参入も増加

    付加価値は、甘いものをより甘く、栄養価の高いものをより高くした食材へのニーズが増加
    農業機械のシェアリングが加速し、コスト削減が実現

    農業用ロボット、ロボットスーツの性能が向上して実用化が加速
    各農場で使用している経営支援システムの情報が解析され、経営予測や効果的な業務改善の提案サービスが開発される

    8. 食農ICT

    農業クラウドは、少数の農場から高額の使用料を徴収するモデルが、多くの農場から少額の使用料を徴収するモデルに変化
    農作物を販売する小売店とのICTによる連携で、システム市場と農作物の付加価値が向上

    小規模の農地で生産性を追求するスマートアグリを支援するサービスが拡大
    自動陳列や農作物単位の情報提供など、小売店現場でのICT利用が加速

    人工衛星やドローンなど、本来は農業用ではないものの活用技術が促進
    セルフレジの多機能化などによる農作物の顧客分析とフィードバック機能が拡充

    9. 農業観光

    21世紀の最大の産業は自動車産業ではなく、IT産業でもなく「観光産業」になる
    2010年から2030年までの間に、国際観光客到着数は年平均3.3%増加し、2030年には18億人に達する

    訪日する外国人の和食人気に支えられ、地方の郷土料理体験教室に人気が出てきている
    農家民泊では全国的なネットワークが形成され、地域に住む人々との交流体験が大きな魅力となっている

    シェアリングエコノミーのコンセプトを持つ企業が急成長、農村地域の体験や地域ガイドのシェアサービスなどが登場
    アジアの都市生活者をターゲットにしたアジアの農村体験をコーディネートするシェアリングエコノミー企業が誕生

    10. 環境農業

    農業と環境の調和・共存を実現するため、エネルギー利用効率の向上や資源循環型の農業への転換が推進
    農業と再エネ事業を兼業するエネルギー兼業農家の台頭により、地域自立・分散型エネルギーシステムへ転換

    農業・食品廃棄物は、飼料・肥料などへの再生利用だけではなく、熱・電気に転換されエネルギーとしての利用が推進
    農業における未利用エネルギー、再エネの利用により、農作業の自動化・機械化による生産性向上を同時に達成

    太陽光発電設備や地中熱ヒートポンプなど、再エネや未利用エネルギーの低コスト化と技術革新が推進
    病害虫防除システムの開発やゲノム育種など、温暖化の進行に適応するための技術が深化

    11. 魚類養殖

    大衆品を大量に安価に供給していく潮流が今後も主軸、国際市場では大量生産とコストダウンが要求される
    市場競争に打ち勝つため、環境性能や健康機能性が求められる、市場規模は拡大するが、コストダウンがその条件となる

    環境性能を高めたASC認証商品などの開発と市場投入が進む、健康機能性を獲得した付加価値商品の開発も進む
    流通技術の向上による高鮮度商品や変色が遅い商品の開発も進み、ニッチ市場が膨らむ、新魚種の開拓も進められる

    環境性能を高める餌料開発が進む、餌料をムダにしない給餌技術の向上も期待、原料の非魚粉化によりコストダウンが進む
    餌料開発は健康機能性の付加において重要、魚病予防技術、人工種苗化技術や閉鎖養殖システムなどの進歩に期待

    第10章 建築・土木

    地震対策として防災・減災対策、インフラの老朽化対策として各種デバイスを利用した監視システム、省エネ対策としてゼロ・エネルギー・ビル(ZEB)がある。新規のハードウエアとして次世代超高層ビル、中・大規模木造建築のあるべき姿を展望する。エネルギー管理・機器制御やヘルスケア、セキュリティの確保など新たなサービスを展開するスマートハウスの将来像を議論する。

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    1. 地震対策(南海トラフ巨大地震)

    南海トラフ沿いの地域では、これまで100~150年の周期で大規模な地震が発生
    地震による被害額が最大220兆円と試算されているが、減災対策などの徹底によって被害額は半減

    巨大地震に対しては、ハード対策だけでは限界があるため、ソフト対策を含めて日本が総力
    人的被害の軽減、施設・設備の耐震化、火災対策、インフラ・ライフラインの早期復旧工法など

    統合地震シミュレーション、長周期地震動による地盤や長大・高層構造物の挙動メカニズムの解明が急務
    地震・津波シミュレーション、建物応答シミュレーション、避難行動シミュレーションを統合

    2. インフラ監視システム

    老朽インフラが増加するにつれ、現状の点検・検査体制ではすべての構造物の安全性を確保できなくなる
    老朽施設の増大、財源の窮乏、熟練点検者の減少のため、現状の点検・検査体制は早急に改善する必要がある

    重要なのは構造物の欠陥を検知して事故やトラブルを未然に防ぐ「点検・検査・モニタリング」商品
    人による点検業務の高度化と、センサーやICTを駆使したモニタリングの組み合わせが主流に

    非破壊検査機器の電子技術、レーザーなどの光学技術、小型化技術、RFID、画像処理技術、ロボット技術など
    2020年以降にモニタリングシステムとデータマイニングを生かした点検、健全性マネジメントシステム

    3. ゼロエネルギー・ビル(ZEB)

    年間の1次エネルギー消費量が正味(ネット)でゼロ、または、ほぼゼロとなる建築物
    民生部門の過半を占める業務部門は家庭部門より増加が著しく、省エネ対策の強化が必須

    パッシブ建築、高効率照明、低消費OA機器、太陽光発電などを組み合わせることが必要
    「パーソナル環境」の徹底、エネルギーの自立・節電と再生可能エネルギーの電力網への影響の軽減

    パッシブ建築の最適導入、冷房負荷増大も加味したブラインド、照明、空調の最適統合制御など
    人の入退室情報などを活用した照明、空調、OA機器制御、個人と周囲を区分した照明、空調など

    4. スマートハウス

    創エネ・蓄エネ・省エネ設備、エネルギーを一元管理するHEMSにより経済性と環境性を両立
    住宅設備や家電などとの連動で、健康管理や防犯など、新たな機能を付加して、快適で豊かなライフスタイルを提供

    スマートハウス関連商品は、大手ハウスメーカーと家電メーカーが中心となって開発
    HEMSはエネルギー管理・機器制御の機能だけでなく、ヘルスケアやセキュリティの確保など新たなサービスを展開

    太陽光発電とEVの蓄電池との連携でゼロエネルギー住宅を目指す、非常時の電力確保にも期待
    機器間の通信規格の統一でIoTを実現、機能が高度化する家電との連携が進む

    5. 次世代超高層ビル

    都市部を中心に超高層の集合住宅や複合ビルのニーズが高まり、備えるべき性能が高度化
    次世代のキーワードは安心・安全、環境配慮、経済性、平常時の快適性、地震・火災時の不安解消

    性能レベルの上昇に伴って、新設や改修に新しい構工法、システム、製品が必要に
    長周期地震動対策に特徴、長周期地震動による揺れを抑え、継続時間を短くする構法など

    長周期地震動対策や材料開発、環境配慮、施工・解体まで、個別のビルに適合した技術
    建設会社やデバイスメーカー、材料メーカーを中心に免震・制振装置の技術開発

    6. 中・大規模木造建築

    公共建築物、高齢者施設、オフィスビル、商業店舗まで「、非住宅施設の木造化」が可能な領域は広い
    都市や街の「森」化、環境への貢献、ぬくもりや温かさが感じられる素材などが売り

    法的な規制緩和や技術的な裏付けも木造の中・大規模化、多層・高層化を後押し
    合理的・経済的なラーメン構造などの構法、接合金物、効率的な部材の生産方法などをパッケージ化

    防耐火技術が最重要課題、「メンブレン型」「木質ハイブリッド型」「燃え止まり型」の適用
    構造材料で普及が期待されているのが、欧州を中心に普及しているCLT(直交集成板)

    7. BIM & CIM

    コンピュータ上に建築物の3次元デジタルモデルを作成し、属性データを追加してデータベースを構築
    目標は、情報の有効活用、設計の最適化、施工の効率化・高度化、維持管理の効率化・最適化

    先行する建築分野では、ソフトベンダー各社がBIM対応の3次元CADを意匠、構造、設備別に販売
    今後は、施設のライフサイクルにわたってデータを一元管理する情報プラットフォームの構築がカギ

    標準化された3次元のプロダクトモデルにおいて、ソフト間の互換性を担保する仕組みが必要
    CIMの情報化施工では操作情報を案内するマシンガイダンスと操作を自動制御するマシンコントロールが有望

    第10章 社会インフラ

    インフラ形成において重要である「電力」「ガス」「水」「交通・物流」「情報通信」「静脈」の6大産業分野について、将来像を示す。新興国の経済成長や米国のシェールガス生産国としての台頭が論点となる。日本は要素技術における存在感はあるもののインフラシステム全体の受注は出遅れており、アジア諸国を中心とする各国のニーズに合わせた提案力が課題となる。

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    1. 電力産業

    世界全体の電力需要は年率2.2%の増加、OECDは0.7%、非OECDでは3.3%の増加となる
    日本では電力自由化により、市場規模7.5兆円の家庭部門へ新規参入が可能となる

    石炭火力、天然ガス火力発電の高効率化が進められ、次第に環境性能の重要度が高まる
    再生可能エネルギーでは太陽光発電の伸びが大きい、中期的には洋上風力発電や蓄電池に注目

    石炭火力、天然ガス火力発電を活用する上でCCS(CO2回収・貯留)は不可欠になる
    耐高温、高圧素材や有機系素材など、電力産業を支える基盤技術に注目

    2. ガス産業

    米国でのシェールガス革命による天然ガス増産は2020年代以降も継続し、最大の産ガス国であり続ける
    経済成長によるガス需要の増加、非在来型ガスの台頭、インフラ整備により、ガスサプライチェーンは大きく変化する

    ASEANや南アジア地域が需要地になり、それに合わせた生産・輸出・輸入インフラが必要になる
    FSRU、FLNGによりガス受入、ガス積出の選択肢が増加し、ガスサプライチェーンは厚みを増すことになる

    シェールガス関連技術は、米国以外での生産状況に合わせ掘削技術や破砕技術の開発が進む
    FLNG、FSRUの要素技術である浮体技術やLNG関連技術が大きく発展する

    3. 水産業

    2027年に人口80.9億人、取水量5450km3、市場規模111兆円に達し、海水淡水化/排水処理水の活用、浄水・配水の効率化
    先進国では水需要が伸び悩み、施設の効率的な更新、維持管理や、施設のダウンサイジングニーズが顕在化する

    海水淡水化や再生水処理コストの低コスト化に向け、処理プロセスのエネルギー効率向上が進む
    IoTを活用した漏水検知・制御、広域水資源管理、ファウリング抑制技術が登場する

    水処理施設の省スペース化技術、水処理施設の低コスト化技術の開発が進む
    漏水検知や水資源保護、ファウリング抑制などにIoT技術が活用され、長寿命センサーや自動検知・制御技術が導入

    4. 交通・物流産業

    都市人口の増加が進むと、都市部の環境悪化、渋滞、交通事故の増大など、都市交通に影響が表れる
    都市部での短距離移動手段のためのパーソナルモビリティや小型カーシェアリングのニーズが高まる

    パーソナルモビリティは、交通弱者が都市部の短距離移動や施設内移動、山間地域での地域内移動のために多く用いられる
    ドローンによる自動配送の実用化には、法規制のほか、機体の識別・制御のためのインフラ整備が必要

    自動運転技術は、車両単体または車両間、車両と道路上の機器間の協調により運転制御を行う
    ドローンの機体識別、航行制御、航路誘導に関する技術開発と製品化が進む

    5. 情報通信産業

    ビッグデータ技術、人工知能(AI)技術の進化により、社会インフラ・産業プロセスの管理・制御の高度化が図られる
    社会インフラ・産業プロセスデータやパーソナルデータの統合処理を通じて社会システムが最適制御される

    効率的にデータを収集する低価格、長寿命、低消費電力のセンサー、ワイヤレス給電機器、高速通信規格が必要とされる
    機械学習、リアルタイム処理、異種混合処理を可能にする高度なビッグデータ解析・予測システムやAIシステムが登場

    センサーの小型化、低コスト化、超低消費電力化または自立電源機能強化、ワイヤレス給電への対応・給電距離の向上
    大規模・リアルタイム処理、将来予測分析の高度化、マシンラーニングを可能にするAI技術

    6. 静脈産業

    資源・エネルギー需要拡大に伴い、再生可能エネルギーの導入、原油回収における2次、3次回収法の採用率が上昇する
    寿命を終えた再生可能エネルギー設備の大量廃棄、海洋中のマイクロプラスチックへの対応が社会的な課題となる

    日本では、太陽光モジュールのリサイクル制度が導入され、1W当たり5円を目指した処理システムが構築される
    随伴水への規制強化に伴い、ろ過膜処理型の処理装置が増加、海洋中で生分解可能なプラスチックに期待

    太陽光モジュールでは、処理コスト低減のため有価物の効率的な回収技術(不純物除去、部材分離)の開発が進む
    随伴水再利用では、セラミックスやカーボンなどの新素材を用いた処理膜の開発が進む

    第12章 航空宇宙・海洋開発

    航空宇宙分野は民間企業が関与する対象として広がりを見せている。ロケットでは、米SpaceX社が米国家偵察局(NRO)の軍事衛星打ち上げを受注し、米Blue Origin社も米航空宇宙局(NASA)から弾道打ち上げの契約を獲得した。SpaceXは、2024年に有人火星探査を実施させる計画。民間有人宇宙ステーションへの取り組みの活発化とともに宇宙への観光旅行が本格化する。

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    1. 小型衛星

    中国が、本格的に小型衛星開発に進出、小型衛星用ロケット「長征6/11」「快舟」も運用が始まった
    OneWebは、Airbus折半出資で米国フロリダ州に衛星工場を建設、今後通信衛星コンステレーション用衛星を900機製造する

    CubeSatは衛星搭載アダプターが規格化され、様々な打ち上げ手段を使って打ち上げることが可能になった
    100kg以上の小型衛星は、完全に商用サービスに使えるレベル、大学では250gの超小型衛星も開発されている

    NASAはCubeSatの月軌道への打ち上げ機会を設けた、2018年に6Uサイズの月探査機が月に向かって打ち上げられる
    日本は小型探査機による深宇宙探査を積極的に実施、軌道変更や通信実験など基本的な技術実証を積み重ねる

    2. リモートセンシング

    新興国を中心に、主に安全保障目的の地球観測衛星、地球観測データへのニーズは大きい
    将来的に地球観測データそのものは無料になり、その流通や抽出情報によりマネタイズすることになるとの見方が出ている

    米国の解像度に対する制限は、かつての偵察衛星並みの25cmまで緩和され、近いうちに25cm解像度のデータが流通する
    小型衛星を多数軌道上に配置して、撮影頻度を上げる衛星コンステーレーション計画も複数進行している

    中国は静止軌道からの高解像度地球観測という新しい分野に乗りだした、主な狙いは安全保障用の海洋監視とみられる
    口径4m以上の光学系を使えば、解像度10m程度の高精度観測が可能になる、すでに光学系の試作品はできている

    3. 測位衛星システム

    稼働中の米ロのシステムに加え、インドが地域システムの稼働を開始、中国と欧州のシステムも順調に衛星数を増加
    複数システムの並立は、測位衛星システムの信頼性を高め、民生面での利用を一層促進することになる

    スマートフォンに測位機能は必須、各種のソフトを組み込むことで新たな用途が広がっている
    高精度・高信頼性の測位衛星システムは、自動運転車両にとって必須の社会インフラになる

    従来の静止衛星を使用するSBASに対して、地域別に補正情報を送り出すより高精度の補強信号が使えるようになる
    今後は測位機能を提供するチップが補強信号に対応するかどうかが、補強信号が普及のカギになる

    4. ロケット

    SpaceXは、米国家偵察局(NRO)の軍事衛星打ち上げを受注し、米官需に食い込むことに成功した
    Amazon.comのBezos氏率いるBlue Originも、米航空宇宙局(NASA)から弾道打ち上げの契約を獲得した

    SpaceXの「Falcon 9」ロケットは、2回目のモデルチェンジを行い、着陸脚標準装備の「Falcom 9 v1.1 FT」となった
    打ち上げ能力は大幅に向上し、その一方でペイロード単位質量当たりの価格は低下している

    Falcon 9は、逆噴射による第1段回収に成功、徐々に難しい条件での回収も成功させ、2016年中に最初の再利用打ち上げを実施
    Blue Originは、同一機体の3回完全再利用を初めて成功させた

    5. 有人宇宙探査/宇宙科学

    これまで国の計画で実施されてきた有人宇宙探査に民間が進出、SpaceXは2018年に火星着陸機を打ち上げる
    SpaceXは、無人火星着陸が順調ならば2024年に有人火星探査を実施させる計画で、これはNASAの将来構想よりも早い

    米民間有人宇宙船2機種が、2017年から2018年にかけて相次いで有人の初飛行を実施する
    小惑星資源利用を目指していたPlanetary Resourcesは、地球周回軌道からの地球資源探査に方針を転換した

    深宇宙探査機の軌道を従来よりもはるかに高精度で決定する「Delta-DOR」の本格的利用が始まった
    Delta-DORは今後、より小さな天体、より遠くの天体に探査機を送り込むために必須の基礎技術である

    6. スペースコマース

    通信・放送以外に大きく成功したビジネス分野はなく、測位分野は各国政府がコストを負担して市場が成り立っている
    民間有人宇宙ステーションへの取り組みの活発化とともに、宇宙への観光旅行が本格化する可能性が出てきた

    BigelowとULAが共同で、2020年に民間有人宇宙ステーションを打ち上げ、運用する計画を発表した
    Airbusは2018年、ISSの欧州モジュールに商用船外プラットフォームを設置、ISSは商業利用で延命する可能性も

    静止衛星は、推進系を電気化した完全電化衛星が実用段階に、完全電化一色になるかはまだ不明瞭
    弾道飛行による宇宙観光旅行用の機体の開発はゆっくり進行、Blue Originは機体の再利用に成功した

    7. 無人航空機(ドローン)

    無人機の法的位置付けは2016年から2017年にかけて欧米で定まる、2020年頃には有人航空機と空域の共用も可能に
    25kg未満の小型機が中心だが、厳密な審査を受ける150kg級の利用も2019年頃から増加、長時間・長距離用途への適用が開始

    検査、監視、空撮に導入されるなど普及が見込まれ、海外では精密農業、精密牧畜用を志向した機材とサービスが増加
    完全自律飛行対応商品は、在庫確認やオフィス内輸送などの屋内利用から始まる

    固定翼を用いたV/STOL機の開発が続き、墜落時の被害軽減、安全な不時着方式なども研究対象となる
    空域共用を目指して、衝突回避装置の小型化、群行動による新たな制御方式が研究され、小型機の多数利用も開拓

    8. ジェット旅客機

    中・小型機シフトは鮮明で狭胴小型機が続伸、国際線中・長距離低価格輸送にも新型機の航続距離の増大とともにLCCが参入
    コスト圧力により、積み降ろしや整備の省力化が求められ、2025年頃に現在の中型機の置き換えが本格化

    新世代エンジンの実機投入が2016年から始まり、15~20%程度の燃料効率改善が実現する
    オープンローター機は2023年頃から試験飛行を始め、2020年代末に商用機が登場、燃料消費を半減する設計も導入

    エンジン高効率化の研究は常になされている中、特にGTFと高バイパス比エンジンが2016年から登場する
    オープンローター機の研究は実用化研究にシフト、運用支援のための制御関連技術の研究も進み、HWB用設計技術が進歩

    9. GA(general aviation)

    エアタクシーが日本を除く各国で増加、GA関連の支援設備も拡張、2020年頃からエアタクシーの国際運行が認められる
    2020年頃に航続距離の拡大がなされ、2025年までには超音速機の市販が始まる

    各社の新世代ビジネスジェットが投入、エンジン、機体技術の向上を受け、小型機での長距離飛行も2020年頃から本格化
    小型機が渡洋能力を備えるのは2025年頃になるとみられる

    エンジンの効率化研究は続き、空力的効率化の研究と、特に高速度志向の機体研究が進められる
    機体形状で燃料消費、騒音を抑え、超音速機も第2世代は衝撃抑制に進む、運行支援の一環で誘導路の自動走行も研究開発

    10. 海洋資源開発

    石油・天然ガスに加え、次世代海底資源であるメタンハイドレートや鉱物資源の開発の必要性が高まっている
    資源の賦存量・賦存状況の把握、生産技術の開発、開発による環境への影響など様々な課題の克服が今後重要となる

    ハードウエア系では、海洋構造物、運搬船、支援船、掘削・揚収設備、貯蔵・積出設備、サブシー設備などがある
    ソフトウエア系では、性能評価シミュレーション技術、全体を統合して運用するためのシステム化技術などがある

    次世代エネルギー・鉱物資源全般において、安全かつ経済的な生産技術の確立が不可欠である
    資源量評価技術の開発および環境影響予測モデルの検証が必要となる

    第13章 エマージング

    新規の発展段階にあるテーマを採り上げた。人工知能(AI)の適用領域は幅広く、あらゆる業界で既存の製品/サービスの中に組み込まれていく。単純な認識から複雑な状況の理解、他と連携するAI、人と対話し人と協調するAIと、段階を踏んで進化する。脳活動センシングは、当面は医療用が中心だが、新技術の開発で脳波などの取得が容易になると一般利用へと拡大する。

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    1. 人工知能(AI)

    少子化による労働人口の減少、高齢化による社会保障費の増大が経済成長の足かせとなり、生産性向上が求められる
    消費行動もモノ中心から体験を重視したものに変化し、生産性とQOL(生活の質)を同時に向上するサービスが求められる

    AIの適用領域は幅広く、その技術はあらゆる業界で徐々に既存の製品/サービスの中に組み込まれていく
    単純な認識から複雑な状況の理解、他と連携するAI、人と対話し人と協調するAIと、段階を踏んで進化する

    画像認識、音声認識、対話エージェントの分野では、より複雑な「状況理解」が可能となる
    少数のサンプルから学習が可能な機械学習アルゴリズム、遺伝子情報や脳情報も取り込んだ人間理解でAIが進化する

    2. パーソナル・センシング

    個人の周囲でに何があるかを探るパーソナルセンシングは、当初は反射波を利用した位置検出から始まる
    次いで反射波の分析による可視化3Dデータの再現など高度な再生に、生け垣の向こうを監視する光線空間カメラにも需要が発生

    無線LAN利用の小型レーダーは、パソコンをレーダー装置に転用できるため容易に商品化可能
    合成開口レーダーは家屋外の監視に適用へ、UWBレーダーは信号処理の高度化で直接見えない物陰の状況も把握

    無線LANの転用には高度な信号処理技術が必要、演算負荷の軽減と方式実装のための開発が続く
    準静電界検知は2020年頃まで研究フェーズで一部開発フェーズに移行、生物の電界検知と併せた研究も進み「気配」の解明へ

    3. 次世代配送システム

    企業向けアウトソーシング(BPO)の理解が進み書類の電子化委託が普及する、受託する事業者は倉庫機能も持つようになる
    2020年以降、配送事業を維持するために積極的な自動化が続く、急速に導入が進む分野の一つ

    書類のスキャン・保管は2020年までに一般的なサービスに、集荷のオンデマンド化はLPWAの普及とともに世界に広がる
    隊列走行対応車両から始まり、配達支援ロボットを2020年代に販売、自動運転やドローンに対応したマンションが人気を博す

    認識処理の高度化が必要、特に背景に自然画などがある場合や、シーンからの文字切り出し技術の高度化が必要
    ロボットは先行事例と異なり人との共存が重要な課題、動力源や駆動系を含めた開発が必要に、2020年代後半に実用化

    4. 脳活動センシング

    当面は医療用が中心だが、新技術の開発で脳波、脳磁図の取得が容易になると医療機関から一般利用へと拡大
    生活の中で脳の活動状態を知り、フィードバックをかける「自然な」使い方に向かう

    乾燥電極を活用したウエアラブル脳波計が登場、高感度センサーの開発により液体ヘリウムを必要としない脳磁計が開発
    Hearing4allが研究する脳波連携型補聴器が2020年頃登場し、脳フィードバック機器に道を開く

    脳波、脳磁図では微小信号を扱うセンサー技術を高度化させる必要がある、雑音除去はあらゆる段階で必要となる
    信号の抽出、認識のためには人工知能(AI)技術の支援が必要で、深層学習は強力な武器となる

    5. 常温核融合

    新水素エネルギー利用社会、再生エネルギー産水素のエネルギー増幅、原子力発電所の廃棄物の放射能レベル低減
    公共施設・工場での中規模高密度クリーン熱電気源、家庭用小型高密度クリーン熱電気源、自動車駆動エネルギー源

    10kW、100kWクラスの家庭用新水素熱電気発生装置
    1MWクラスの公共施設、会社・工場用の新水素熱電気発生装置

    NiH系MHE高温過剰熱発生法、多元素ナノ粒子とナノ孔セラミックス支持体による触媒材料開発、FCとの結合、タービン発電
    Pdナノ複合多層膜と重水素透過型核変換装置、核変換量10ケタ向上、放射能低減

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    よくあるご質問

    テクノロジー・ロードマップにはどんな特徴がありますか?
    世の中に技術ロードマップはいくらでもありますがその多くは「きちんとリソースが投入されればこれだけ技術は進化する」ということを時系列に示した「ポテンシャル・マップ」ではあっても、本当に進化するかどうかを予測する「ロードマップ」にはなっていません。技術進化には「推進燃料」、つまりリソースが必要です。その量を高い確度で予測することこそが、技術予測の要諦なのです。そして、そのリソースの多寡、集中度を決めるのは、未来のビジネス規模。市場規模と言い換えてもいいでしょう。『テクノロジー・ロードマップ』シリーズでは、これまでとはまったく違う技術の「未来予測手法」を採用しています。まず未来の「市場ニーズ」を予測し、それを満たす「商品機能」を定義、さらにその機能を実現するための「技術」を提示するという方法です。こうした思考プロセスこそが、技術系企業が中長期的な事業戦略、R&D略を策定する際に不可欠なものだと考えています。
    全産業と各分野別の違いは何ですか?
    「全産業編」と「各産業編」では、扱っているテーマが違います。ロードマップ作成のプロセスや思考は同一のものですが、全産業分野を広く網羅したいという方には全産業編、特定の分野だけに絞った情報を求めていらっしゃる方には各産業編をお勧めします。実際には、「全産業編」と特定の産業編をセットで購入される企業も多くいらっしゃいます。
    誰が書いているんですか?
    テクノロジー・ロードマップで扱っている各テーマ毎に将来の市場変化や市場規模を予測し、商品・サービスの価値変化を踏まえた技術予測をすることは簡単ではありません。弊社では、社内外のネットワーク、人脈をフルに活用して各テーマごとに最適な専門家、有識者に交渉、依頼し、予測・執筆していただいています。シリーズすべてで約200名の執筆陣となります。
    中身を見ることはできますか?
    一部のコンテンツについては、当サイトでも見ていただけるようにしています。それ以外の部分について中身を見てみたい場合は、下記のお問い合わせフォームにてお問い合わせください。
    https://bpcgi.nikkeibp.co.jp/form-cgi/formhtml.cgi?form=mirai1302/index.html
    デジタル版はあるんですか?
    申し訳ありませんがデジタル版はご用意しておりません。ロードマップについては付属のCD-ROMにすべて格納しております。こちらのロードマップは、社内プレゼン資料等に貼り付けて活用することで説得力を高めること等にご利用いただけます。
    以前発行されているロードマップとの違いは何ですか?
    テクノロジー・ロードマップシリーズは定期的にアップデートをしています。その際に、すべてのテーマ・項目を見直しています。新しい技術やテーマが続々と登場しますので毎回、大幅なテーマの入れ替えと執筆陣の変更をしています。過去に購入いただいたお客様もぜひ最新のバージョンをご利用いただくことをお勧めいたします。
    発行元の日経BP未来研究所について教えてください
    日経BP未来研究所は、社内外から得た膨大な知見とデータから未来像を描き出し、それを基に企業活動における戦略立案、事業創出を支援するための専門機関です。
    日経BP社では、2006年に『未来予測レポート』を発刊しました。以来、レポートの拡充と更新を重ね累計で約50のレポートを発行、これらは1700以上の企業/団体で活用されています。2010年からは、お客様のご要請に応えるかたちでコンサルティング、ブリーフィング、リサーチなどのサービス・メニューも加え、中期経営計画策定、新事業立案、新市場開拓などの支援事業で実績を重ねてきました。こうした事業のさらなる質的向上を目指し、日経BP未来研究所を2013年2月に設立しました。ここで私たちが目指すのは「知の結集」です。これを実現するための「開かれた場」を構築すべく日経グループの各媒体/関係機関や外部機関との連携を深め、加えてグループ外の卓越した洞察力を備えた有識者にもアドバイザーとして参画いただいています。「未来」をキーワードに、こうした連携を積極的に進めることで未来予測の確度を上げ、活動のフィールドを拡大しています。

    テクノロジー・ロードマップ2017-2026年シリーズ5分野の技術予測レポート

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