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市場調査レポート

環境ガスセンサー:2020-2030年

Environmental Gas Sensors 2020-2030

発行 IDTechEx Ltd. 商品コード 927158
出版日 ページ情報 英文 198 Slides
納期: 即日から翌営業日
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環境ガスセンサー:2020-2030年 Environmental Gas Sensors 2020-2030
出版日: 2020年03月05日 ページ情報: 英文 198 Slides
担当者のコメント
イギリスの調査会社IDTechEx Ltdの技術アナリストによる、IoT開発やスマートホームに主要な役割を果たす環境ガスセンサ市場の予測レポートです。CO2、揮発性有機化合物、NOx,アンモニア、SO2などの大気汚染物質の環境モニタリングに不可欠なセンサは需要が高まっており、自動車や空気清浄機、スマートデバイスなど6つの市場セグメントに分けた予測を提供します。
概要

環境センサー全体の市場規模は、2030年までに38億米ドルを上回ると予測されています。

当レポートでは、環境ガスセンサー市場について調査し、各種技術に基づいたガスセンサーの分析 (ペリスタ式ガスセンサー、赤外線(IR)ガスセンサー、金属酸化物半導体(MOS)ガスセンサー、電気化学(EC)ガスセンサー、光学式粒子モニター(OPM)ガスセンサー、光イオン化検出器(PID)、フィールド非対称性イオン移動度分光分析(FAIMS)、水晶振動子マイクロバランス(QCM)、小型ガスクロマトグラフ(GC))、6つの主要な市場セグメントの分析 (自動車、空気清浄機、スマートデバイス (モバイル)、スマートホーム、スマートシティ、ウェアラブル)、競合分析、および市場予測を提供しています。

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション

第3章 汚染センシング用小型ガスセンサー

  • 現在の汚染モニタリング装置は費用がかかる
  • ガスセンサーは代替を提供
  • センサー産業
  • 化学センサーの歴史
  • 検出可能な大気汚染物質の濃度
  • 産業施設における環境センシング
  • 利用可能な主なガスセンサーの感度
  • 小型ガスセンサーへの移行
  • MEMS製造を使用したセンサー製造
  • 従来のセンサーと小型センサーの比較(1)
  • 小型センサー技術の比較
  • ぺリスタ式ガスセンサー
  • ぺリスタ式ガスセンサーの小型化
  • 金属酸化物半導体(MOS)ガスセンサー
  • Nタイプ vs. PタイプのMOSガスセンサー、ほか

第4章 環境センサー市場の競合分析

  • ガスセンサーのバリューチェーン
  • ガスセンサーメーカーのリスト
  • センサーメーカーのビジネスモデル
  • ポーターのファイブフォース分析
  • 環境モニタリング装置の品質保証
  • メーカー10社のSWOT分析
  • センサーメーカーの将来の課題

第5章 モバイルデバイスにおけるセンサー

  • モバイルデバイス産業
  • モバイルデバイスに適した検出原理
  • ガスセンシングデータ向け消費者
  • スマートフォンへのセンサー統合の課題
  • モバイルデバイス部門における将来の市場機会

第6章 ウェアラブルにおけるセンサー

  • ウェアラブル技術産業
  • リストウェアにおけるセンサー統合
  • ウェアラブルセンサーの技術要件
  • NotAnotherOne
  • モジュラーリストストラップの一部としてのウェアラブルセンサー
  • ファッションアクセサリーへの環境センサーの統合
  • H2Sプロフェッショナルガス検知器ウォッチ
  • ウェアラブルセンサーの将来の機会

第7章 室内空気質を測定するセンサー

  • 室内空気質
  • 室内空気汚染物質の発生源
  • 意思決定に対するCO2暴露の影響
  • 家庭およびオフィスのモニタリング:コネクテッド環境
  • 現在のスマートホームモニタリングベンダー
  • 直接HVACシステム向けセンサー
  • 建物内のHVACシステム
  • IAQモニタリングの将来の機会
  • 室内空気質測定の課題

第8章 空気清浄機におけるセンサー

  • 世界の空気清浄機市場
  • 空気浄化の方法
  • 空気清浄機に適した小型検出原理
  • 室内空気質モニタリングにおける課題

第9章 自動車におけるセンサー

  • 自動車汚染:世界的な流行
  • 乗客を保護する空気質センサー
  • メキシコシティにおける大気汚染を監視する車載センサー
  • 自動車ガス検知の課題
  • 自動車ガスセンサーの将来の機会

第10章 スマートシティにおけるセンサー

  • スマートシティのイントロダクション
  • 固定 vs. モバイルセンシングネットワーク
  • パーソナル vs. プライベートネットワーク
  • 現在の都市全体の汚染監視プログラム
  • 現在のスマートシティ大気監視プロジェクト
  • 大気質測定値の計算
  • 環境汚染物質の輸送ベースの検知
  • 空中汚染検知
  • モバイルモニタリング:自転車のセンサー
  • ガスセンサーを用いたトラフィックモニタリング
  • モノの配列プロジェクト:シカゴ
  • 屋外センサーノードの構造
  • スマートシティモニタリングの課題
  • スマートシティにおける環境センサーの将来の機会

第11章 その他のアプリケーション

  • 端末型環境モニター
  • AirCasting

第12章 市場予測

  • 予測の詳細と前提条件
  • 市場セグメント別内訳
  • 市場予測:市場セグメント別の販売台数
  • 市場予測:市場セグメント別の市場額
  • 検出原理別の販売台数予測
  • 検出原理別市場額予測
  • スマートデバイスにおけるセンサー:数量
  • スマートデバイスにおけるセンサー:収益
  • ウェアラブルにおけるセンサー:数量
  • ウェアラブルにおけるセンサー:収益
  • 空気清浄機におけるセンサー:数量
  • 空気清浄機におけるセンサー:収益
  • スマートシティにおけるセンサー:数量
  • スマートシティにおけるセンサー:収益
  • スマートホームにおけるセンサー:数量
  • スマートホームにおけるセンサー:収益
  • 自動車におけるセンサー:数量
  • 自動車におけるセンサー:収益
  • その他のアプリケーション:数量
  • その他のアプリケーション:収益
  • 結論
目次

"The total market for environmental sensors will be over $3.8 billion by 2030."

Poor air quality causes more deaths annually than HIV/AIDS and malaria combined. A lack of low-cost environmental monitoring equipment prevents individuals from taking action to improve air quality. Currently environmental monitoring methods are expensive and provide low spatial coverage, making their usefulness to individuals limited.

Sensors are based on tried and tested technology, new methods of manufacture are enabling smaller, lower power and more selective sensors. This has led to a tipping point in the industry, enabling the integration of sensors into low cost devices and into everyday consumer electronics such as mobile phones and wearable devices. In the future, a range of detection principles will be used to assess the wide range of pollutants in the environment.

At the same time, sensors will play a key role in IoT development and will be used extensively in smart home and smart city programmes. Heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems, air purifiers, smart windows and other applications will employ sensors to improve the quality of life of individuals across the world. We expect a growing market for gas sensors used in smart homes and smart cities.

In this report, we forecast the market for environmental gas sensors from 2020 to 2030. The atmospheric pollutants under examination include CO2, volatile organic compounds, NOx, Ammonia, SO2 and CO. Many pollutants exist at similar concentrations in the region of parts per billion (ppb). Consequently, there is a greater need for selective sensors in environmental monitoring. Another focus is the particle pollutant of micron size, as the concern of smog is growing.

This report covers gas sensors based on techniques of:

  • Pellistor gas sensor
  • Infrared (IR) gas sensor
  • Metal oxide semiconductor (MOS) gas sensor
  • Electrochemical (EC) gas sensor
  • Optical particle monitor (OPM) gas sensor
  • Photoionization detectors (PID)
  • Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry (FAIMS)
  • Quartz crystal microbalance (QCM)
  • And miniaturised gas chromatograph (GC)

These techniques were compared with the traditional methods such as ultraviolet adsorption or filter dynamics measurement system. Gas sensors present an opportunity to attain good spatial coverage on environmental information, unobtainable with traditional monitoring methods. Microelectromechanical systems and screen-printing techniques open the door to miniaturising these sensors, which is the key for the future use of these gas sensors

The market forecast is based on six major market segments:

  • automotive
  • air purifier
  • smart devices (mobile)
  • smart home
  • smart city
  • and wearables.

The environmental sensor market is currently dominated by the automotive industry, where sensors are used to automate air flow into the driver's compartment. Over the coming years, IDTechEx expect to see large increases in sales across several new markets, primarily to the mobile device and air purifier industries.

We provide a comprehensive study on current available devices that use gas sensors to monitor environment, including sensors in mobile devices, wearables, air purifiers, automobiles, smart cities, and to measure indoor air quality.

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TABLE OF CONTENTS

1. EXECUTIVE SUMMARY

  • 1.1. New technology is unlocking the market
  • 1.2. Comparison of miniaturised sensor technologies
  • 1.3. Trends by detection principles
  • 1.4. The gas sensor value chain
  • 1.5. Key players in each sensor type
  • 1.6. List of gas sensor manufacturers
  • 1.7. Major market segments

2. INTRODUCTION

  • 2.1. The global challenge of air pollution
  • 2.2. Effects of outdoor air pollution
  • 2.3. Indoor air pollution is also an issue
  • 2.4. The seven most common atmospheric pollutants
  • 2.5. International air quality standards
  • 2.6. Need for environmental monitoring
  • 2.7. Types of environmental sampling
  • 2.8. Potential uses for low cost air quality monitors

3. MINIATURIZED GAS SENSORS FOR POLLUTION SENSING

  • 3.1. Current pollution monitoring instruments are costly
  • 3.2. Gas sensors offer an alternative
  • 3.3. Sensor industry
  • 3.4. History of chemical sensors
  • 3.5. Concentrations of detectable atmospheric pollutants
  • 3.6. Environmental sensing in industrial facilities
  • 3.7. Sensitivity for main available gas sensors
  • 3.8. Transition to miniaturised gas sensors
  • 3.9. Sensor fabrication using MEMS manufacturing
  • 3.10. Comparison between classic and miniaturised sensors (1)
  • 3.11. Comparison of miniaturised sensor technologies
  • 3.12. Pellistor gas sensors
  • 3.13. Miniaturisation of pellistor gas sensors
  • 3.14. Metal oxide semiconductors (MOS) gas sensors
  • 3.15. N-type vs. p-type MOS gas sensors
  • 3.16. MOS advancements and drawbacks
  • 3.17. Methods to improve the specificity of MOS sensors
  • 3.18. Miniaturisation Of MOS Gas Sensors
  • 3.19. Suppliers for MOS sensors
  • 3.20. BOSCH Sensortec MOS sensors
  • 3.21. Alphasense MOS sensors
  • 3.22. AMS MOS sensors
  • 3.23. Alternative MOS sensors: conducting polymer-based gas sensors
  • 3.24. Electrochemical (EC) gas sensors
  • 3.25. Specificity of EC sensors
  • 3.26. Flat electrochemical sensors
  • 3.27. Miniaturisation of electrochemical gas sensors
  • 3.28. Suppliers for Electrochemical sensors
  • 3.29. Infrared gas sensors
  • 3.30. Sensitivity, selectivity and interference of IR gas sensors
  • 3.31. Light source and detector
  • 3.32. list of common gases that are detected by IR gas sensors
  • 3.33. Laser suppliers for gas sensing (1)
  • 3.34. Laser suppliers for gas sensing (2)
  • 3.35. Suppliers for IR gas sensors
  • 3.36. Senseair IR gas sensors
  • 3.37. Redfinch project: prototype of micro IR gas sensor
  • 3.38. Mirsense: multiSense
  • 3.39. THzDC
  • 3.40. Electronic nose (e-Nose)
  • 3.41. Algorithms and software to solve the multiple gas detection
  • 3.42. Alpha Szenszor Inc.
  • 3.43. Airsense: PEN3 portable electronic nose
  • 3.44. UST triplesensor-the artificial nose
  • 3.45. Sensigent: Cyranose Electronic Nose
  • 3.46. Aryballe
  • 3.47. Some of the commercial eNose
  • 3.48. Photoionization detectors (PID)
  • 3.49. PID lamps
  • 3.50. Suppliers for PID sensors
  • 3.51. Other technology: Ion Mobility Spectrometry (IMS)
  • 3.52. Other technology: Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry (FAIMS)
  • 3.53. Other technology: Miniaturised GC
  • 3.54. Other technology: Quartz crystal microbalance (QCM)
  • 3.55. Current research in gas sensors: carbon nanotubes
  • 3.56. Current research in gas sensors: zeolites
  • 3.57. Current research in gas sensors: graphene
  • 3.58. Energy harvesting technologies for gas sensors
  • 3.59. Limitations of gas sensing devices

4. COMPETITIVE ANALYSIS OF THE ENVIRONMENTAL SENSOR MARKET

  • 4.1. The gas sensor value chain
  • 4.2. List of gas sensor manufacturers
  • 4.3. Sensor manufacturer business models
  • 4.4. Porters' five force analysis of industry
  • 4.5. Quality assurance for environmental monitoring equipment
  • 4.6. SWOT analysis of 10 manufacturers
  • 4.7. Future challenges for sensor manufacturers

5. SENSORS IN MOBILE DEVICES

  • 5.1. The mobile device industry
  • 5.2. Suitable detection principles for mobile devices
  • 5.3. Consumer interface for gas sensing data
  • 5.4. Challenges for sensor integration into smartphones
  • 5.5. Future market opportunities in the mobile device sector

6. SENSORS IN WEARABLES

  • 6.1. The wearable technology industry
  • 6.2. Sensor integration in wrist wear
  • 6.3. Technology requirements of wearable sensors
  • 6.4. NotAnotherOne
  • 6.5. Wearable sensors as part of modular wrist straps
  • 6.6. Environmental sensor integration in fashion accessories
  • 6.7. H2S Professional Gas Detector watch
  • 6.8. Future opportunities for wearable sensors

7. SENSORS TO MEASURE INDOOR AIR QUALITY

  • 7.1. Indoor air quality
  • 7.2. Sources of indoor air pollutants
  • 7.3. Effects of CO2 exposure on decision making
  • 7.4. Home and office monitoring: a connected environment
  • 7.5. Current smart home monitoring vendors
  • 7.6. Sensors to direct HVAC systems
  • 7.7. HVAC systems in buildings
  • 7.8. Future opportunities for IAQ monitoring
  • 7.9. Challenges for indoor air quality measurement

8. SENSORS IN AIR PURIFIERS

  • 8.1. The global air purifier market
  • 8.2. Methods of air purification
  • 8.3. Suitable miniaturised detection principles for air purifiers
  • 8.4. Challenges in indoor air quality monitoring

9. SENSORS IN AUTOMOBILES

  • 9.1. Automobile pollution: a global epidemic
  • 9.2. Air quality sensors safeguarding passengers
  • 9.3. Car mounted sensors monitoring air pollution in Mexico City
  • 9.4. Challenges for automobile gas sensing
  • 9.5. Future opportunities for automobile gas sensors

10. SENSORS IN SMART CITIES

  • 10.1. Introduction to smart cities
  • 10.2. Fixed vs mobile sensing networks
  • 10.3. Personal vs private networks
  • 10.4. Current city wide pollution monitoring programmes
  • 10.5. Current smart city air monitoring projects
  • 10.6. Calculated air quality measurements
  • 10.7. Transport based sensing of environmental pollutants
  • 10.8. Airborne pollution sensing
  • 10.9. Mobile monitoring: sensors on bicycles
  • 10.10. Traffic monitoring with gas sensors
  • 10.11. Array of things project - Chicago
  • 10.12. Anatomy of an outdoor sensor node
  • 10.13. Challenges for smart city monitoring
  • 10.14. Future opportunities for environmental sensors in smart cities

11. OTHER APPLICATIONS

  • 11.1. Handheld environmental monitors
  • 11.2. Aircasting

12. MARKET FORECASTS

  • 12.1. Forecast details and assumptions
  • 12.2. Breakdown by market segments
  • 12.3. Market forecast: unit sales by market segments
  • 12.4. Market forecast: market value by market segments
  • 12.5. Unit sales forecast by Detection Principle
  • 12.6. Market value Forecast by Detection Principle
  • 12.7. Sensors in Smart Devices, by Volume
  • 12.8. Sensors in Smart Devices, by Revenue
  • 12.9. Sensors in Wearables, by Volume
  • 12.10. Sensors in Wearables, by Revenue
  • 12.11. Sensors in Air Purifier by Volume
  • 12.12. Sensors in Air Purifier by Revenue
  • 12.13. Sensors in Smart City by Volume
  • 12.14. Sensors in Smart City by Revenue
  • 12.15. Sensors in Smart Home by Volume
  • 12.16. Sensors in Smart Home by Revenue
  • 12.17. Sensors in Automotive by Volume
  • 12.18. Sensors in Automotive by Revenue
  • 12.19. Other applications, by volume
  • 12.20. Other application, by Revenue
  • 12.21. Conclusions