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2017年02月14日

未来の成長産業市場とは?――未来技術がもたらす世界を予測する

21世紀に入り、科学技術は加速度的なスピードで進化を遂げています。特にITの進展に伴って、これまで夢物語として考えられていた未来の世界が、今世紀半ばには本当に実現しそうな勢いです。RSコンポーネンツ(以下、RS)では、これから数十年間内の未来に登場するであろう新たなテクノロジーを予測し、インフォグラフィックで紹介しています。果たして、これから先の未来どんなものが市場に登場し、私たちの身の回りの世界を変えてくれるのでしょうか?

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テクノロジーによってもたらされる近未来の変革とは

(© tsuneomp – Fotolia)


2022年、ロボット薬剤師が実現される可能性

 RSインフォグラフィック(英語)では、今後数十年にわたる技術変化によって、近い将来現実になるであろう未来の技術を紹介しています。その具体例について見ていきましょう。

 日本国内における調剤支援ロボットの市場は、2015年の65億円から、2020年には210億円まで成長が見込まれています(NEDO調べ)。こうした中、2022年までにロボット薬剤師が誕生するという予測がされています。たとえば、ロボットが患者の薬を一回分ごとにまとめて処方してくれるようになるかもしれないのです。

 実は、こういったロボット薬剤師はすでにシステムとして存在しています。海外の病院では、Swisslogが開発した「PillPick」という非常に巨大で高価なシステムが稼働中です。

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ロボット薬剤師は、すでに大規模なものなら海外で実用化されている。日本国内でも双腕型ロボットが調剤を行うシステムが登場しているため、今後の普及が見込まれる


 近い将来には、安価で柔軟性に富んだ双腕型ロボットによる薬剤師が普及するようになるでしょう。たとえばユヤマは、国産の双腕型ロボットを採用した初の抗がん薬混合調製ロボット「ChemoRo」を発売しています。

 RSが提供するARMベースのRaspberry Piや、AVRベースのArduinoなどの小型マイコンボードなどは、現時点では主にホビー用途で利用が進んでいます。これらの製品を利用し、プロトタイプの参考になりそうなロボットキットもつくられています。今後はIoTの進展と相まって、ロボットの中枢を司る高性能な電子部品のコストは低下していき、産業用途にも使えるモジュールが続々と登場することでしょう。

2023年、3Dプリンタで製作された自動車が登場

 3Dプリンターは、多品種少量生産を行うためのラピッドプロトタイピングが可能な造形マシンとして、近年注目を集めています。国内の3Dプリンティング市場を見ると、2015年〜2020年の年間平均成長率(CAGR)は15.3%、2020年の総売上額は702億300万円と予測されています(IDC調べ)。

 RSでも高精度の3Dプリンターおよび関連商品を数多く販売しており、RSの設計エンジニア向けサイト「Design Spark」では、3次元CADやプリント基板を無料で提供しています。このCADソフトDesignSpark Mechanicalのユーザー数は全世界で20万人にも及び、3Dプリンターの市場発展にRSは大きく寄与しています。

 高い市場成長率が示す通り、3Dプリンティング分野は使用する素材や積層技術に関する研究が過熱しており、従来のような金型や切削が必要な製造を変革するイノベーションが起こるのではないかという期待が高まっています。

 最近では、自動車や飛行機の金属部品の一部が、3Dプリンターでもつくれるようになりました。2023年頃には、すべての部品を3Dプリンターでつくれるような時代が来るかもしれないという予測もあります。

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ガソリンエンジンはモータになり、EV化される。3Dプリンター用の素材も金属粉などを混ぜたものが登場するだろう


 現段階でも、たとえば米Divergent Microfactoriesは、クルマのシャーシの接続パーツを3Dプリンターで製造し、それらを組み立てたスーパーカー「Blade」を年内に発売する予定です。

 また、米Local Motors社はボディを含めた主要パーツを3Dプリンターでつくった「Strati」の開発に挑戦。すでに自動車製造は新局面に入り、今後は3Dプリンティングのベンチャーが続々と参入するかもしれません。

 そんな3Dプリンターには、1980年代にメーカーが組み立ての工程を効率化するためにこぞって投入した水平多関節型SCARAロボットの技術などが用いられています。3DCADデータに従った精密な位置決めを行う際には、SCARAロボットのモータ制御チップやコントローラを用いています。RSでは、このような多種多様な半導体チップも揃えています。

2024年、人体埋め込み型の携帯電話でサイボーグが生まれる

 人体埋め込み型の携帯電話というと夢物語に聞こえるかもしれませんが、侵襲型の半導体チップを埋込んだ実験はすでに行われています。脳などにチップを埋め込んで、機器をコントロールするBMI(Brain Machine Interface)は、その典型でしょう。倫理面での課題もありますが、技術的には実現できる段階まで来ています。

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人体にチップを埋め込む侵襲型の手術は現時点でも行われている。人工内耳や、人工骨、人工心臓なども、埋め込み型携帯電話と同じようなものとも考えられる


 たとえば、英コヴェントリー大学のケビン・ワーウィック教授は、自身の腕に半導体チップを埋めて、ロボットハンドや車イスを自分の意思で動かす研究を進めてきた研究者です。このような技術の延長線上に、人体埋め込み型携帯電話もあるのでしょう。

 人体埋め込み型の携帯電話の登場は、モトローラで携帯電話の原型を発明した人物が予言していました。微小チップを耳の後側に埋め込み、通話が可能になるというものです。前述のBMI技術と組み合わせ、考えるだけでデバイスを操作したり、体の状態を管理したりするなど、ユニークなアイデアもあるようです。

 体にデバイスを入れるのには少し抵抗を感じるかもしれませんが、一番身近な例では人工内耳の手術がすでに普及しています。となると、埋め込み型携帯電話も、将来的にきっと実現するはずです。

 技術的にはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の進展により、携帯電話やモバイル機器の高周波回路に使用される小さなRF MEMSが開発されています。RSも表面実装型の小型RFトランシーバトランスミッタレシーバなどを販売しています。このようなモジュールがさらに進化を遂げて、体内にインプラントされる日がくるかもしれません。

2026年、拡張現実(AR)の授業が、あらゆる教育現場で普及

 2026年頃には、教育現場でARの授業が一般的になり、学習が活性化していくでしょう。

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VR/ARコンテンツによる教育は、宇宙遊泳をしたり、深海に潜ったりと、これまで経験できなかった体験を実現してくれる。未来の授業の形態もがらりと変わってくるはずだ


 2016年はVR元年と言われ、各メーカー各社のVR機器が出そろいました。AR/VRの産業市場予測ですが、ハードウェア市場は2025年にワールドワイドで最大750億ドル程度に成長するであろうと考えられています(三菱総研調べ)。

 コンテンツはこれからの市場ですが、米国ではバーチャルトリップやSTEM(Science Technology Engineering and Math)など体験型のコンテンツを中心に、VR教材やAR教材が制作されはじめています。

 たとえば、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を装着して同じ仮想現実の世界を旅するバーチャルトリップは、深海や宇宙に没入したり、世界中の美術館や博物館のアート作品を閲覧したりと、リアルな体験を全員で共有しながら学べるものです。

 一方、STEM系コンテンツは、ホログラフィックなオブジェクトを仮想実験で扱えます。解剖で生物の臓器を取り出したり、自動車のエンジンを組み立てたりといった、現実世界では経験が難しい専門教育をハンズオンで取り組めるのです。これがまさに拡張現実の世界です。

 HMDには、ディスプレイ一体型のハイエンドタイプと、スマートフォンを利用するゴーグルタイプがあります。RSはHMD単体として、ヘッドセットと有線コントローラで構成するメガネ型AR端末「SONY Smart Eyeglass」も発売しています。またVR/ARで求められる要素部品には、ディスプレイモニターやコントローラ、MPU、グラフィックチップ、モーションセンサ、加速度センサなどがあります。このような部品もRSは提供しています。

2034年、ホログラムで投影されたアバターがマイアシスタントに

 あと十数年経つと、ホログラムで投影された立体的なアバターのパーソナルアシスタントが、手助けしてくれる時代になるでしょう。AIの進展により、2034年頃までには普通に会話をしたり、メールを書いたり、レストランの予約をしたりと、秘書のように仕事をこなし、さらにユーザーが求めることまで先回りして予測できる、気の利いたアシスタントになるかもしれません。

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あと十数年先には、パーソナルアシスタントが世話をしてくれる時代がくるかもしれない。ホログラム技術は、スターウォーズのレイヤー姫に姫を実現してくれる


 現時点では、まだそこまで進歩していませんが、その端緒は見えています。たとえば初音ミクのキャラクターとのホログラムコミュニケーションが可能な「Gatebox」のようなユニークなバーチャルアシスタントも生まれようとしています。

 将来的には、さらに多様なデジタルキャラクターを目の前に出現させ、リアルなコミュニケーションがとれるようになるでしょう。未来のテレビは、こういったホログラムになっているかもしれません。RSは、このようなホログラム投影技術やセンサ技術、さらにアバターの頭脳となるAI技術を支える要素部品をサポートしているのです。

2038年、完全な自動運転車で、運転手が不要な時代が到来

 主要な自動車メーカーは、2020年までに初期の自動運転車を開発することを表明しています。自動運転車の段階はレベル1〜4まであり、現在は加速・操舵・制動のうちの複数動作をシステムが行うレベル2の段階に来ています。たとえば、オートクルーズ(加速・制動)とレーンキープアシスト(操舵)を同時に行うことが可能です。

 自動運転システム市場の成長ですが、2030年にはワールドワイドでレベル2が2798万台、レベル3が1786万7000台、レベル4が224万4400台に達すると予測されています。レベル4については、商用車を中心に採用が進み、エリア限定の自動運転バスやタクシーでの移動が活発化するでしょう。

 今後は加速・操舵・制動のすべてが自動で可能になり、さらに高速道路のような単純な道でなく、交差点や人が歩く一般道での自動走行にも対応していきます。そして2038年までは、ドライバーが一切関与せず、無人で安全に運転できる完全自動運転車が登場するかもしれません。

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完全な自動運転の実現までもう少し時間がかかりそうだが、AIが組み込まれることによって、まったく新しいインテリジェント・ビークルに変わるだろう


 実際、現時点でも一般的な自動車でさえエレクトロニクスの塊になっており、ほとんどの機能に電子部品が必要です。ブレーキ時の車輪ロックを防ぐABS(Antilock Brake System)、カーブ時の横滑りを防ぐESC(Electronic Stability Control) も、電子化がなくては成立しません。また高集積なMPUによって、従来の個別制御から集中制御へと変わりました。エンジンもECU(Engine Control Unit)で制御する時代です。

 自動運転時代には、自動車は動くIoTデバイスとなり、インテリジェントなビークルとして機能するようになります。車車間通信(V2V)や交通インフラとの通信(V2I)などで、交通の流れに最適な無人運転も実現されるでしょう。これらのコア技術は、AIチップや、各種センサ、カメラ、通信ネットワークなどになると予想されます。

 RSでは、ロボットの要素技術を支える電子部品や各種モジュールなど、代表的な半導体メーカーの豊富なラインナップをさまざまな電子部品を取り扱っています。ABBのモータ/コントローラ、オムロンのPLCユニット各種センサ、MicrochipやSTマイクロエレクトロニクスのMPUなどを組み合わせ、機械を制御することが可能です。

 このように、RSは今回紹介してきたさまざまな技術革新を支える役割を担っています。同社は今後も、未来のイノベーションとテクノロジーの進化を見据えながら、未来の成長産業に多様な電子部品を提供し、あなたの市場の成長と発展を支え続けていくことでしょう。

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