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市場調査レポート

密着型/スマートウェア/フレキシブル生体センサの進展と実用化

発行 Fujiwara-Rothchild Ltd. 商品コード 594588
出版日 ページ情報 和文
納期: 即日から翌営業日
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密着型/スマートウェア/フレキシブル生体センサの進展と実用化
出版日: 2017年12月18日 ページ情報: 和文
概要

少子高齢化による医療費の増加による医療・介護における業務の効率化・サービスの質の向上が強く求められている状況は、世界各地域により事情は異なりますが、先進国(日・米・欧州)では共通です。今後は、医療のデジタル化、及びケアを必要とする人に医療サービスを提供する手段のひとつとして遠隔医療(オンライン診療)の需要が強くなります。European Commission、その他欧州各国ではmHealthやTelemedicineによって医療の効率化が貢献できると期待し、積極的に取り組んでいます。 遠隔医療の普及は、生体センサの強いドライブ要因となります。特に米国では、ヘルスケア、ウエルネスへの強い需要があり、その例として生体センサを活用するアプリの普及が進んでいます。その例として、iRythm社の貼り付け型センサ"Zio"を使ったヘルスケアサービスなどが挙げられます。また、FDA の積極的な認可により、生体センサの医療における利用も進み始めています。 足元では、アクティブかつ実用的なフレキシビリティを有するデバイス(HuBE+)がメディカル及びコンスーマ市場で商品化が活発で、中期的にもRigidな貼り付け型をHuBE+が置き換えていきます。Textileはスポーツ用途のみならず、使い捨てタイプのウェアの登場で介護・医療用途で拡大が期待され、これらが、HuBE+やSmart Wearの強いドライブ要因となっています。技術的には、オール有機のHuBE型は量産にはあと3~5年かかると言われていますが、FHE型のPrinted Electronics技術はR2Rによる供給の体制が整いつつあります。また数100μm厚のソフトバッテリの実績も増加しつつあります。Grapheneを使用するTatoo型などHuBE実用化に向けた研究が多様な進化を遂げています。貼付け型、HuBE+、HuBE、Textileに関して、2022年にはトータルで60M unitsの市場ポテンシャルが見込まれ、Rigidタイプとその発展系である"Rigid"+"HuBE+"は2017年から2022年まで年平均成長率CAGRで96%の成長が見込まれます。一方、Textile型のウェアの着数ではディスポーザブルを含め2017-2022のCAGR で78%の成長が見込まれます。HuBEタイプは、2022年以降の急拡大が期待されます。

当レポートは、密着型/スマートウェア/フレキシブル生体センサの進展と実用化に関し、多くの商品化事例、研究開発事例、サービス事例の分析に技術動向を加え、短期、中期 (5年) の動向を予測したものです。

第1章 定義

第2章 本レポートの調査対象

第3章 Executive Summary

第4章 生体センサの概要

  • 貼付け型生体センサ 市場拡大の背景
    • 少子高齢化現象
    • 医療費の増大
    • 健康寿命の延伸
    • 死因の推移
    • 介護職の人手不足
    • 少子高齢化社会において拡大する貼付け型生体センサの役割
  • 日本政府の医療・ヘルスケア産業に対する取り組み
    • 厚生労働省「データヘルス計画」
    • 医療ICT の促進
    • 日本国外における医療環境
  • 各国の医療保険制度の現状

第5章 Wearable から密着型・圧着型デバイスへの技術の流れとその背景

  • 生体センサにおけるHuman Interface
    • 各種生体センサの皮膚とのインタラクション
    • 生体への影響: 生体適合性
    • 装着感
    • 通信: パッシブからアクティブへ
  • Wearable から密着型・圧着型デバイスへの進化の流れ
    • "Wearable" to "Human Body Electronics" 象徴的な進化の姿
    • HuBE 生体センシングデバイスの現状と将来像
  • Wearable から密着型・圧着型デバイスへ 技術の流れの概要
    • Wearable~HuBE, Textile 全体動向
    • 貼り付け型: HuBE+ ~ HuBE 流れ
    • Textile 型生体センサの流れ
    • Implantable 型の例(参考)
  • 貼り付け型・テキスタイル型デバイスの動向
    • 各デバイスの動向概要
    • 各デバイスの技術要素とアプリケーション
    • IEC ウェアラブルに関する標準化動向
  • 貼り付け型:Rigid、HuBE+、HuBE とTextile の代表例
    • 密着型: Rigid 代表例
    • 密着型: HuBE+ の代表例、商品・研究動向
    • 密着型: HuBE 研究開発代表例
    • 圧着型デバイスの代表例
  • 密着・HuBE・HuBE+各タイプの商品化されている計測項目
  • 生体計測項目の発展系
    • 生体センサトランスデューサの例
    • 生体センシングの新たな計測の検討例
    • 生体センサの新たな計測の個別検討例:血圧、血糖、におい、体動等
    • 非侵襲血糖値計測の課題
  • 要素技術との関連性 Flexible, Printed, Organic Electronics
    • Flexible & Printed Electronics 全体像
    • Flexible & Printed Electronics のIoT 応用例
    • Human Body Electronics への応用
  • 世界のフレキシブル・プリンテッドエレクトロニクス研究開発体制
    • 米国の動き
    • 欧州

第6章 密着型:HuBE、HuBE+/Textile 型 関連研究開発動向

  • 密着型:HuBE、HuBE+ デバイス研究開発動向
    • HuBE/HuBE+ デバイス研究開発事例
    • HuBE 実現のための印刷プロセス研究事例
    • HuBE 実現のためのデバイス・材料
    • HuBE 実現のための薄膜 Battery, Energy Harvesting
  • Textile 型プロダクツ 商品開発事例
    • Textile 型デバイスの計測項目とアプリケーション
    • 生体センサ応用のSmart Textile 開発事例

第7章 密着型: Rigid、HuBE+、Textile のプロダクト動向・事例

  • Rigid Products List
  • HuBE+ Products List
  • HuBE
  • Textile Products List

第8章 密着型/HuBE の主要アプリケーション動向

  • 密着型/HuBE, HuBE+, Textile のWearable device との差別化要素分析
  • HuBE(Tatoo)による差別化と市場の可能性
  • 貼り付け型:Rigid, HuBE+, HuBE, Textile のアプリケーション領域
  • アプリケーション分析
    • アプリケーション全体像
    • アプリケーション分析
    • アスリート/フィットネス
    • 熱中症予防
    • 生活習慣病 予防/治療
    • ストレスチェック
    • 公共交通機関のドライバ 健康管理
    • 乳幼児体温 モニタリング
    • 介護
    • 見守り
  • IoT、ヘルスケアのビジネスチェーン比較
  • HuBE デバイス サービスプロバイダによるケース
  • 認証制度とビジネスモデル
  • HuBE デバイス特有のビジネスモデル
  • 生産ビジネスとしてのHuBE

第9章 医療/ヘルスケアサービス

  • 生体センサをとりまく社会的トレンド
    • 米国におけるHuBE をとりまく社会的トレンド
    • 欧州におけるHuBE をとりまく社会的トレンド
  • プロダクトとサービス開発
    • ウェアラブル、及びHuBE+を使用したサービスの例
  • 遠隔医療に係るサービス

第10章 HuBE,HuBE+,Textile の市場規模動向

  • 市場規模動向を左右する要因まとめ
  • 市場規模推移

第11章 さいごに

図表

  • FIG 1 Human Body Electronics 本書の定義
  • FIG 2 本レポートの調査対象
  • FIG 3 生体センサの短期・中期のトレンド
  • FIG 4 Human Body Electronics 2016 Executive Summary
  • FIG 5 世界の65 歳以上人口
  • FIG 6 国民医療費推移(厚生労働省統計一覧 国民医療費を基にFRL が作成)
  • FIG 7 国民一人当たり医療費/国民所得に対する比率(厚生労働統計)
  • FIG 8 健康寿命の定義と平均寿命との差(平成26 年版厚生労働白書より抜粋)
  • FIG 9 介護職 人手不足について
  • FIG 10 介護に対するイメージと賃金
  • FIG 11 ヘルスケア産業に関する日本政府の主な取り組み
  • FIG 12 厚生労働省 データヘルス計画の狙い
  • FIG 13 MEDIC のねらい
  • FIG 14 遠隔医療(オンライン診療)の利点、及びオンラインモニタリングの重要性
  • FIG 15 主な国の人口10,000 人当たりの病院のベッド数
  • FIG 16 皮膚とのインタラクション
  • FIG 17 Human Inteface 概要
  • FIG 18 Human Interface of Biometric Sensor
  • FIG 19 装着感による分類:皮膚との接触状態・接触手段
  • FIG 20 アクリル系・シリコーン系粘着剤を使用した製品例
  • FIG 21 生体用電極構造
  • FIG 22 フレキシブル電極 開発実例1 (Textile)
  • FIG 23 フレキシブル電極 開発実例2 (HuBE)
  • FIG 24 フレキシブル電極 開発事例3 (Implantable)
  • FIG 25 フレキシブル電極 開発実例4 (HuBE, Implantable)
  • FIG 26 装着感マトリックス
  • FIG 27 BAN/PAN 規格
  • FIG 28 NFC 規格
  • FIG 29 Wearable" to "Human Body Electronics" 象徴的な進化の姿
  • FIG 30 HuBE 生体センシングデバイスの現状と将来像
  • FIG 31 ウェアラブルデバイスからHuBE へ の流れ
  • FIG 32 HuBE+ ~ HuBE 流れ-1
  • FIG 33 貼り付け型生体センサの薄膜化への技術トレンド
  • FIG 34 Textile 型生体センサの流れ
  • FIG 35 Implantable Device 研究例
  • FIG 36 "Wearable" to "Human Body Electronics" 概要
  • FIG 37 "Wearable" to "Human Body Electronics" 技術要素/アプリケーション
  • FIG 38 ウェアラブルに関する標準化の動きIEC/TC 124
  • FIG 39 密着型デバイス:ユニオンツール
  • FIG 40 密着型デバイス:Vital Connect
  • FIG 41 "duranta"(イメージワン、リアルデザイン、東北大学)
  • FIG 42 TempTraq
  • FIG 43 "FEVER SCOUT" (VivaLink, Inc)
  • FIG 44 HuBE+ BioStamp (MC10)
  • FIG 45 Human Body Electronics 代表的な研究事例 (MC10)
  • FIG 46 HuBE 代表例 東京大学,山形大学他
  • FIG 47 Pi-Crystal
  • FIG 48 日本の Printed Electronics 研究団体例
  • FIG 49 圧着型の典型 hitoe (発表資料より)
  • FIG 50 信州大学次世代バイタルサイン計測技術研究会
  • FIG 51 Reat Devices "MIMO"
  • FIG 52 ミツフジ 銀メッキ繊維AGposs®
  • FIG 53 ミツフジの垂直統合戦略
  • FIG 54 各デバイスの形態と計測項目
  • FIG 55 生体センサの主なトランスデューサ
  • FIG 56 生体センシングの新たな検討例
  • FIG 57 血圧計測の例
  • FIG 58 血糖値計測の例
  • FIG 59 におい、汗等の計測例
  • FIG 60 Chemiresistive Sensing Technology
  • FIG 61 体動・バイタル計測の例
  • FIG 62 中赤外レーザによる血糖値測定
  • FIG 63 Printed&Flexible electronics (IoT)
  • FIG 64 Sensor application (IoT-1)
  • FIG 65 PragamatiC Thin Film Temp Label (IoT-2)
  • FIG 66 FlexTech Aliance
  • FIG 67 OE-A Roadmap for Organic and Printed Electronics Applications 2017
  • FIG 68 Holst Centre
  • FIG 69 生体適合性に優れたウエアラブルグルコースセンサ
  • FIG 70 皮膚呼吸可能な貼り付け型ナノメッシュセンサ
  • FIG 71 東京大学、産総研
  • FIG 72 東京大学 使い捨てセンサ
  • FIG 73 Panasonic: ストレッチャブル回路に電子部品を実装
  • FIG 74 Grapene E-Tatoo Sensor
  • FIG 75 汗pH および皮膚温度モニタリング
  • FIG 76 Tattoo-Based Iontophoretic-Biosensing System
  • FIG 77 スーパーソフトシリコンのパッチ
  • FIG 78 flexible, stretchable photonic devices
  • FIG 79 グラフェン・トランジスタを使用するTHz 周波数のフレキシブル検出器
  • FIG 80 Flexible new platform for high-performance electronics
  • FIG 81 フレキシブル透明導電膜(Graphene)
  • FIG 82 Komura Tech: Flexograhic Printing
  • FIG 83 MOLEX: R2R Printing
  • FIG 84 Ashahi Kasei: R2R (EB rithography)
  • FIG 85 NovaCentrix : R2R、光焼成装置
  • FIG 86 Nano Dimension: 3D printer
  • FIG 87 3D 印刷によるフレキシブル電子デバイス
  • FIG 88 有機TFT 構成概念図
  • FIG 89 パイクリスタルが提供する高移動度有機半導体材料
  • FIG 90 NEDO プロジェクト:プリンタブルRFID (2014 年)
  • FIG 91 NEDO プロジェクト:プリンタブルRFID (2016 年)
  • FIG 92 三菱化学Polymer semiconductor design
  • FIG 93 超フレキシブル有機フラッシュメモリ
  • FIG 94 超薄膜フィルムへの回路形成と搬送のための新たな手法
  • FIG 95 導電性ペースト材料の例
  • FIG 96 導電性インク材料の例
  • FIG 97 Power Paper
  • FIG 98 FDK 株式会社
  • FIG 99 STMicron
  • FIG 100 理研: 超薄膜有機太陽電池
  • FIG 101 汗で発電するバイオ燃料シート
  • FIG 102 技術開発動向から見たHuBE の実用化時期と仕様
  • FIG 103 生体センサ用Smart Textile のアプリケーション例
  • FIG 104 繊維の導電性形成手法例
  • FIG 105 BioSerenity "NEURONAUTO"
  • FIG 106 密着型デバイス 2017 年実績と将来トレンドイメージ
  • FIG 107 デバイス形状と新たな意義創出
  • FIG 108 密着型, HuBE, Textile とその特徴
  • FIG 109 密着型, HuBE, Textile と新アプリケーション領域
  • FIG 110 HuBE Application 対象領域
  • FIG 111 関連デバイスの計測項目と狙いのアプリケーション
  • FIG 112 貼付け型/HuBE 生体センサの主なアプリケーション
  • FIG 113 生体センサ アプリケーションマトリクス
  • FIG 114 アプリケーション分析:熱中症予防
  • FIG 115 アプリケーション分析:ストレスチェック
  • FIG 116 アプリケーション分析:公共交通機関のドライバ管理
  • FIG 117 IoT ビジネス階層
  • FIG 118 IoT デバイス市場のビジネスフロー
  • FIG 119 生体センサ系のビジネスフロー概観
  • FIG 120 HuBE ビジネスモデル
  • FIG 121 認証制度とビジネスモデル
  • FIG 122 認証レベルとビジネスの選択
  • FIG 123 米国における貼付け型センサを用いたヘルスケアサービス事例
  • FIG 124 ウェアラブル機器を使ったサービス事例
  • FIG 125 Textile 型センサを使用したサービス事例
  • FIG 126 生体センサを使用するサービス事例
  • FIG 127 医療・介護データを活用したモデル事業(カナミックネットワーク)
  • FIG 128 医療・介護データを活用したモデル事業(アルファシステム)
  • FIG 129 遠隔医療による医療/介護/ヘルスケアサービス事例(1)
  • FIG 130 遠隔医療による医療/介護/ヘルスケアサービス事例(2)
  • FIG 131 HuBE、HUBE+、Textile の市場規模動向
  • FIG 132 HuBE、HUBE+、Textile の市場数量比率動向
  • FIG 133 Textile のウェアベースによる市場予測
  • Table 1 各国の医療医療保険制度(厚生労働省「主要国の医療保障制度概要」その他を基にFRL が作成)
  • Table 2 デバイスの形状とインターフェース
  • Table 3 救急絆創膏に使用されている粘着剤の種類と特徴
  • Table 4 貼付け型生体センサ Passive から Active へ
  • Table 5 有機TFT の研究開発事例
  • Table 6 HuBE 開発事例 2016
  • Table 7 有機TFT 実現のための要素技術の達成例
  • Table 8 HuBE 実現のためのデバイス・材料開発事例
  • Table 9 HuBE 実現のためのデバイス・材料開発事例
  • Table 10 Ultra-thin Primary Battery 商品・開発例
  • Table 11 Ultra-thin Re-chargeable Battery 商品・開発例
  • Table 12 フレキシブルエナジーハーベスティング研究開発事例
  • Table 13 Flexible Electronics 実現のためのセンシングデバイス
  • Table 14 生体センサ応用のSmart Textile 開発事例 2016
  • Table 15 Textile 素材等開発事例 2016
  • Table 16 Rigid 主なプロダクトリスト
  • Table 17 HuBE+ 主なプロダクトリスト
  • Table 18 Textile 主なプロダクトリスト
  • Table 19 アプリケーション毎の要件
  • Table 20 米国・日本・欧州における医療環境と生体センサ/サービス開発状況
  • Table 21 プロダクトとサービス開発
  • Table 22 ウェアラブル/貼付け型/Textile 型センサを使った主なサービス事例
  • Table 23 ウェアラブル/貼付け型/Textile 型センサを使った主なサービス事例(モデル事業/実証実験)
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