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表紙:5Gが実現する産業用IoT - 産業ロボット/工場の無線化/自営(ローカル)5G が作る巨大市場 -
市場調査レポート
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911265

5Gが実現する産業用IoT - 産業ロボット/工場の無線化/自営(ローカル)5G が作る巨大市場 -

出版日: | 発行: Impress Corporation | ページ情報: 和文 176 Pages | 納期: 即日から翌営業日

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5Gが実現する産業用IoT - 産業ロボット/工場の無線化/自営(ローカル)5G が作る巨大市場 -
出版日: 2019年09月24日
発行: Impress Corporation
ページ情報: 和文 176 Pages
納期: 即日から翌営業日
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概要

当レポートは、特に産業用の5G/IoTの利用について焦点を当て、MWC19 Barcelona での産業用IoTに関する最新動向や、国内外の最新動向の取材をもとに、5Gの市場動向やビジネスモデルをまとめています。

第1章 5Gの商用サービス開始と2050年を展望したモバイル業界の市場動向=GSMAが「The Mobile Economy 2019」で分析

  • GSMAが「The Mobile Economy 2019」を発表
    • 5G/IoT/AI時代の世界の市場動向を分析
  • GSMAのプロフィールとGSMAインテリジェンス
    • GSMAのプロフィール
    • GSMAインテリジェンス
    • MWC19以前:家庭向け/企業向け5G商用サービスを開始
  • 世界初のスマホ対応「5G商用サービス」の開始
  • =米国と韓国の3社が同時に5G提供開始を発表=
    • 米国と韓国の3社が同時に5G商用サービスを提供開始
    • サムスン電子:5G対応のスマートフォン発売開始
    • 2019年末までに20カ国近くが5G商用サービスの提供を開始へ
  • GSMAレポート1:6つの注目点
  • =5Gは2025年に全世界のモバイル接続数の15%(14億)へ=
    • 5Gはインテリジェント・コネクティビティ時代を促進
    • (1) 2025年に全世界の5Gモバイル接続数は15%(14億)へ
    • (2) 5Gは今後の経済成長の重要な原動力
    • GSMAレポートの6つの注目点
    • 5Gは今後15年間で世界経済に2.2兆ドルの効果を生む
  • 5G標準化:現在はフェーズ1(基本仕様:5GNR)、2019年末にフェーズ2(フル仕様:5Gコア)を策定
    • 5Gの規格を策定する3GPP
    • 5Gフル仕様(フェーズ2)は2019年12月に完成予定
    • (1) フェーズ1(5Gの基本仕様「NR」の策定):2018年6月完了(3GPPリリース15)
    • (2) フェーズ2(5Gのフル仕様の策定):2019年12月完了予定(3GPPリリース16)
    • 2025年の5Gモバイル市場の普及率:第1位は韓国、第2位は米国、第3位は日本
  • GSMAレポート2:モバイル市場の分析
  • =2025年にモバイル事業者の売上は1.14兆ドルへ=
    • スマホの5G接続:2025年には15%へ
    • 全世界のモバイル市場の世代別普及率
  • GSMAレポート3:数値が語るモバイル市場の変化
  • =2025年に世界の50%の国で5G商用サービスが提供=
    • モバイル加入者数は2025年までに60億人へ
    • 2025年までに約7億人が新規モバイル加入者へ
    • 7カ国が新規加入者の50%を占める
    • 2025年の5G市場は15%へ
    • 米国、東アジア、欧州の市場が5Gの導入をリード
    • モバイルインターネットユーザーの比率が増大
    • 世界のスマホの5台のうち4台がインターネット接続へ
    • 3つの新しいスマホのインターネット接続大国の登場
    • スマホが普及と消費者の関心の高い利用分野
  • 1.7.10 世界のモバイルデータ使用量は2024年までに5倍に増加
  • 1.7.11 財政的には逼迫しているモバイル通信事業と改善策
  • 1.7.12 2020年には52市場が5Gの商用サービスを開始
  • GSMAレポート4:モバイル産業の経済成長への貢献
  • =2023年には4.8兆ドル(GDPの4.8%)へ=
    • モバイル産業のGDPへの貢献と社会的課題
    • モバイル通信事業全体で2018年に約1.1兆ドルの経済価値
    • 間接的および生産性向上に対する貢献:3.9兆ドル
    • モバイルエコシステムの雇用への貢献:合計約3200万人
    • 今後15年間での5Gの世界経済への貢献は2.2兆ドル
    • 拡大するモバイルインターネットの利点
  • GSMAレポート5:モバイル産業のSDGsへの貢献
  • =第1位はゴール9(技術革新)、第2位はゴール4(教育)=
    • GSMAのSDGsへの取り組み
    • モバイル産業のSDGsへの貢献:ゴール9、ゴール4、ゴール13、ゴール11が高得点
  • GSMAレポート6:5GビジネスとIoT(LPWA)
  • =LTE-M/NB-IoTは104カ所で商用サービス開始へ=
    • 5G開発と導入:3つの課題を整理
    • アンケート結果から見られる5Gへの消費者の期待
    • IoT市場は1兆ドル規模へ
    • セルラーIoT(LTE-M/NB-IoT)は104カ所で商用サービスを開始
    • (1) LTE-Mは32カ所、NB-IoTは73カ所
    • (2) IoTの接続性のコモディティ化と新しいIoTビジネスの展開
    • モバイル通信事業者はIoTソリューションで価値の増大へ
  • GSMAレポート7:デバイス接続に第3の波
  • =AI&イマーシブ型デバイスが台頭=
    • 現在のコネクテッド・デバイスの状況
    • 第3の波:AI&イマーシブ(VR/スマートスピーカー)の分野が急成長
    • AI&イマーシブ分野:VRヘッドセット、スマートスピーカーの市場動向

第2章 5G向け半導体チップの最新動向と開発状況=クアルコム、サムスン電子、メディアテック、ファーウェイ、インテル、アップルの動向も分析=

  • 当初は5G NR(SNA)+4G(LTE)コアネットワーク
    • NSA方式は4Gと5Gの両方式で運用
    • 次は5G NR(SA)+5Gコアネットワーク
    • 当初の5G商用サービスは高速性(eMBB)を重視
    • 5Gの電波:Sub-6GHzとミリ波を使用
  • 移動無線通信の基礎
    • 地上系(コアネットワーク)の役割
    • (1) 通信相手とつなぐ、居場所を探す
    • (2) 通話相手の居場所を予想する方式
    • 無線方式:国の厳格な管理下
    • (1) 無線の使用条件
    • (2) 電波の伝搬特性と周波数帯
    • (3) 5Gはミリ波帯も使う
    • (4) 5GにおけるFDDとTDD
  • スマートフォンに必要な半導体
    • 4つの機能
    • セルラー無線通信用半導体
    • (1) 無線関連の4つの作業
    • (2) デジタル処理とアナログ処理
  • 5G通信用のアナログ半導体
    • 5Gで送受信に使用する帯域幅:100~400MHz幅
    • 5Gの半導体の例
    • 5G送信部用半導体
    • 5G無線送受信部用半導体の例
  • 5G通信用のデジタル半導体
    • 第1世代から第2世代へ
    • 第2世代の5Gモデム:発表ラッシュ
  • 5G用半導体:コンピュータ(SoC)部分
    • SoCの大きな役割
    • 半導体素子の密度向上
    • 注目されるファブ企業とファブレス企業
    • 半導体設計技術におけるIPコアと回路図ライセンス
  • 5G対応スマートフォン用のディスプレイ:LCD(液晶ディスプレイ)とOLED(有機ELディスプレイ)
    • VR/VR360用のHMD(ヘッドマウント・ディスプレイ)
    • VRに求められるフレームレート
  • 世界の5G向け半導体プレイヤーの動向
    • クアルコム(Qualcomm)
    • サムスン電子(Samsung Electronics)
    • メディアテック(Mediatek)
    • ファーウェイ(Huawei)
    • インテル(Intel)
    • アップル(Apple)
  • 5G携帯機の開発状況
    • 5Gの信号処理:キャリア・アグリゲーションやMU-MIMO
    • 5Gにおけるモデムチップの開発
    • 5G用スマートフォンの中核となるSoC(システムLSI)
    • 5G携帯機の機能:高ビットレートへの対応
    • 5G通信機器の商品化:重要なReference Design(参照設計)

第3章 産業分野に見る5Gの価値:マシンとマシンの接続=5Gの登場で有線から無線時代への歴史的転換へ=

  • 初の「マシン」指向の通信方式
    • 当初は相手にしていなかった「マシン」接続
    • (1) 通話のために作られていた電話
    • (2) 無線遠隔操作への発展
    • (3) モバイル通信システムの利用拡大
    • 3GPPは5G審議の当初から72のユースケースを設定
    • (1) 国際標準化への流れ
    • (2) 74の利用状況を想定
    • 5G IoTは序の口
  • 5Gは産業指向:重要なURLLCとmMTC
    • 5G通信における超低遅延と低ジッタ
    • (1) ジッタが大きい通信の例
    • (2) VRピンポンでの遅延時間とジッタの例
    • (3) 5G NRの高速化と誤り訂正処理
    • 5Gの多数接続と高信頼性(mMTC/URLLC)
    • (1) MTCデバイスの接続台数
    • (2) より信頼性が必要な場合
  • 5Gテクノロジーが変えるビジネス:スライシングが牽引
    • (1) 4Gまでの移動通信システムの問題点
    • (2) 5Gで初登場したスライスとスライシング
    • (3) 期待されるMVNOが再スライシング
    • 5G時代はネットワークを買える
    • (1) 自社に最適な仕様のスライスを選択する時代へ
    • (2) 生命保険会社の事例
    • ケーブルは要らない
    • (1) 5Gが無線LANの限界を突き崩す
    • (2) 無線LANサービスの限界
    • (3) 5Gのスライシングでネットワークの最適化が進展
    • 無線通信を買う時代へ
    • (1) 通信コストは4G(LTE)の10分の1に
    • (2) 5GはDoSやDDoS攻撃にも強い
    • (3) 5GのイネーブラーはIoT接続機能

第4章 5Gで変わるIoTの世界=5Gによる巨大市場の可能性を示したMWC19 Barcelona=

  • 5Gによって産業がどのように変わるのか
    • 有線から無線へ
    • 映像コンテンツの新時代を拓けるか
    • 5Gの産業界向けの利用
  • 寡黙な機械から饒舌なマシンへ
    • AI時代にどのようにデータを取得するか
    • 5Gによる無線化が有効
    • ドイツのIndustrie 4.0構想
    • 可視化の次は知能化へ
  • 5Gだからできる
    • なぜ無線LANではなく5Gなのか
    • 4Gと5Gの決定的な違い
  • 産業界における5Gの適用分野
    • PLCやセンサー
    • (1) PLCへの適用
    • (2) センサーへの適用
    • (3) 5Gスライシングの利用による最適化
    • 5Gの産業用ロボットへの適用
    • (1) ロボットの導入とロボットの無線化
    • (2) 無線化による新しいロボットの誕生
    • 遠隔運転と新ビジネスの展開
    • (1) 急浮上した遠隔運転
    • (2) 遠隔運転による運送効率の向上
    • (3) 隊列走行でさらに運送効率の向上
    • (4) 米国:18州でL1隊列走行を認可
    • (5) 乗用車も遠隔運転へ
    • (6) 運転サービスの新しい可能性
    • C-V2Xの新展開:LTE-V2Xから5G NR C-V2Xへ
    • (1) 自動車向けサービス:テレマティクス
    • (2) 動く宅配ボックス
    • (3) 3GPPリリース14で「LTE-V2X」(4G LTE C-V2X)を規定
    • (4) 5GAAにおけるC-V2Xの導入スケジュール
    • ドローン操縦
    • スタジアム
  • エッジコンピューティングとの融合
    • 「ディープエッジ」と「エッジ」
    • なぜ、ロボットの制御をエッジに置くのか
    • クラウドRAN(C-RAN):基地局機能をソフトウェアで実現
  • MWC19 Barcelonaにおける各社の取り組み
    • ノキア(Nokia)
    • エリクソン(Ericsson)
    • クアルコム(Qualcomm)

第5章 世界の自営5G/ローカル5Gを指向した開発状況=日本メーカーに復活のチャンス到来か=

  • 自営5Gとローカル5Gの違い
    • 自営5Gとは?
    • 組織内向けに行う5Gサービス
  • 日本のプライベートLTE
    • BWA:2007年に制度化
    • 全国BWAと地域BWA
    • 地域BWAの運営
    • ローカルLTEとプライベートLTEの違い
  • 日本で議論中のローカル5G
  • 自営5Gをどこで使うのか?
    • 工場建屋内における自営5G
    • 企業・組織の敷地内における自営5G
    • 炭鉱・工事現場における自営5G
    • 緊急対応機関における自営5G
    • (1) 米国のFirstNet
    • (2) 英国:LTEによる新ESNへ切替え
    • (3) 日本:PS-LTEを議論
    • (4) 3GPPでも緊急対応向け5Gの利用を検討
    • スタジアム・アリーナ・展示会場
  • 自営用5Gの機材はどうなる?
    • 無線LAN的な手軽さで利用可能
    • 小規模システムに適したOSS/BSS
  • 自営網ビジネスへ参入を目指す各社の状況
    • 新しいビジネスが期待できる分野
    • (1) ノキア(Nokia)
    • (2) エリクソン(Ericsson)
    • (3) クアルコム(Qualcomm)
    • (4) 日本メーカー:日本メーカーに復活のチャンス
    • すでにプライベートLTE向けの商品が登場
    • 自営網は幅広い産業を活性化する

第6章 5Gモバイル通信におけるセキュリティ=5Gに特化した問題と通信ネットワーク利用の問題=

  • セキュリティの多面性:重要な強靱性と通信保護
    • 5Gのセキュリティとは何か
    • 従来は「漏洩(ろうえい)」対策が中心
    • 多様化する「不正行為」
  • インフラのセキュリティ
    • セキュリティ・アーキテクチャ
    • ネットワークシステムにおける不透明化の設計
    • 現状のインフラの脆弱性の発見は困難
    • 警戒が必要なOSS/BSSへの攻撃
    • 電波妨害に関する耐性
  • 端末レベルのセキュリティ
    • 気になること:「通信が誰かに傍受されること」
    • 5G時代の高度化された新しいセキュリティ
    • SIMは有効
    • 5G向けSIM:3GPPで複数のセキュリティを強化
    • eSIMの導入
  • 実用には十分
    • 現状の移動通信システムへのアタックは困難
    • 今後の懸念:脆弱性を解析する集団の登場
  • 3GPPで策定された5Gセキュリティ・アーキテクチャ
  • SA WG3における5Gセキュリティの具体的な内容
    • 5Gセキュリティに関する仕様化の変遷
    • 3GPPフェーズ1のセキュリティ
    • デュアル・コネクティビティの導入
    • C-PlaneとU-Planeの役割
  • フル仕様の5Gシステムのセキュリティ
    • 2つのトラストモデルとSEPPの導入
    • (1) 「ローミングあり」と「ローミングなし」
    • (2) トラストモデルの変化に対応した5Gにおける鍵の階層構成
    • (3) LTEとの違いは何か?
    • (4) プライバシーの保護(加入者IDの保護)
    • (5) 用途ごとにセキュリティのネゴシエーションが可能へ
  • 5Gフェーズ2へ向けたセキュリティの展開
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