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ウェアラブルセンサー 2023-2033年


Wearable Sensors 2023-2033

ウェアラブルセンサーは、健康、フィットネス、ウェルネスを継続的にモニタリングするための基本的なものです。ウェアラブル技術の用途が拡大するにつれ、グルコースレベルから圧力、運動から温度まで... もっと見る

 

 

出版社 出版年月 電子版価格 ページ数 言語
IDTechEx
アイディーテックエックス
2022年10月5日 US$6,500
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サマリー

ウェアラブルセンサーは、健康、フィットネス、ウェルネスを継続的にモニタリングするための基本的なものです。ウェアラブル技術の用途が拡大するにつれ、グルコースレベルから圧力、運動から温度まで幅広いパラメータを検出するセンサーの機会が増えている。本レポートでは、10年にわたるウェアラブル技術ハードウェアの市場調査に基づいて、この成長産業の現在と将来の技術・商業状況を分析している。
 
かつてないほど多くの人々が、自分の活動レベルをモニターするためにウェアラブルセンサーを利用している。単純な歩数計測から始まったウェアラブルセンサーの市場は、より複雑な健康モニタリングの分野へと拡大しつつある。ウェアラブルセンサー技術の革新は、時計や皮膚パッチを通してアクセス可能な生体認証の範囲を広げ、遠隔患者モニタリングや分散型臨床試験に対する需要の高まりに対応するとともに、消費者の期待も高めている。これには、健康データへの容易なアクセスが含まれ、さらに没入型 AR/VR 体験のためのヘッドセットやアクセサリへのセンサーの統合にも広がっています。
 
すべてのウェアラブルセンサー技術が同じように作られているわけではなく、誇大広告と現実を区別することは、関係者にとってますます困難になっている。本レポートでは、センサーの種類や生体認証、フォームファクターなど、複雑な背景を分解している。バイタルサイン、ストレス、睡眠、脳活動のための慣性測定装置、光学センサー、化学センサーを含むセンサーの種類をカバーしています。IDTechExは、今後10年間における各センサータイプの商業的成功のための主要な機会と課題を明らかにしている。
 
歩数計以外のアプリケーションを見出すモーションセンサー
モーションセンサーは、ほぼすべてのウェアラブル製品に加速度計が組み込まれており、ハードウェアは十分に確立されています。そのため、コモディティ化によってメーカーの利益率が低下する中、成長を維持するためにはアプリケーション領域の拡大が重要である。本レポートでは、健康保険の給付、臨床試験、プロスポーツ選手のモニタリングなど、新たなユースケースの見通しを示しています。主要なMEMsメーカーを比較し、インタビューに基づく企業プロファイルも掲載しています。
 
心拍数検知の先を目指す光センサー
スマートウォッチのユーザーは、デバイスの背面にある赤と緑のライトに慣れ親しんでいる。これらは、心拍数や血中酸素のデータを取得し、さらに解析してカロリー消費、VO2max、睡眠の質に関する洞察を得るために使用される。
センサー開発者は、光電式容積脈波(PPG)信号を解析する新しいソフトウェアや分光測定の新しいハードウェアなど、光で非侵襲的に測定できるものの限界を押し広げることに関心を寄せています。複数の企業がウェアラブル血圧の商業化を目指して競争しており、他の企業は一般的な病院検査やグルコースモニタリングに代わる野心的な「手首に付けるクリニック」デバイスを目指しています。このレポートでは、光学センサーの可能性を評価し、校正要件と規制当局の承認に関する課題を概観している。
 

 
心臓、筋肉、脳のモニタリングを可能にする電極
ウェアラブル技術に導電性材料を組み込むことは、シンプルなコンセプトである。しかし、皮膚に貼り付ける湿式電極による心臓の計測、ヘッドホン内の乾式電極による脳信号の解析、皮膚パッチ内のマイクロニードルによる筋肉の動きの定量化など、実にさまざまなウェアラブルセンサーが誕生している。このため、ヘルスケアにおけるバイタルサインのモニタリングや睡眠分析から、マーケティングや生産性向上における感情反応やストレスモニタリングまで、電極の幅広い用途が生み出されています。本レポートでは、電極の4つの主要カテゴリ(ウェット、ドライ、マイクロニードル、電子皮膚)についてのセクションを設けています。これには、主要な材料と製造要件の概要も含まれています。
 
化学センサは、指によるプリックの代替となる
化学センサは、糖尿病患者が指を使わずにグルコースレベルをモニターすることを可能にしつつあります。しかし、市販の機器では、まだ皮膚の表面下に針を刺す必要がある。そのため、より低侵襲なウェアラブルセンサーの追求が続けられている。本レポートでは、既存の持続的血糖値測定(CGM)市場の概要を説明した後、マイクロニードルやその他の体液を使用した競合技術の分析を行っている。続いて、新規バイオメトリクスの章では、糖尿病管理以外の化学センサーの開発機会を評価し、水分、アルコール、乳酸に焦点を当てます。
 
 
概要と市場予測
本レポートは、ウェアラブルセンサーが長期的にどのように社会に統合されるか、つまり「定量化された自己」を目指すトレンドの中で価値を支える技術についての洞察を提供するものである。成長の主な要因は、デジタルヘルスと遠隔患者モニタリング、拡張現実、アスリートやスポーツ選手のメタバースとパフォーマンス分析であることが確認されている。
 
本レポートで回答する主な質問は以下の通りです。
  • 各ウェアラブルセンサーの現在および将来の市場規模はどの程度か?
  • 各ウェアラブルセンサー技術の長所と短所は何か?
  • 各ウェアラブルセンサー技術のアプリケーションに対する技術的・商業的レディネスとは?
  • 各センサータイプの基本的な動作原理は何か?
  • 各センサーのキープレイヤーは誰で、どのような計画を立てているのか?
  • 有望なイノベーションの機会とアプリケーション領域は何か?
  • マクロ的なトレンドはウェアラブルセンサー市場にどのような影響を及ぼしているのか?
IDTechExのウェアラブルに関する調査は、50以上のウェアラブルエレクトロニクス製品タイプの進捗を追跡しています。これらの各製品において、研究の主要な焦点は、それぞれに統合されたセンサータイプの普及を理解し、特徴付けることです。本レポートでは、これらのウェアラブル製品の各カテゴリーにおける主要なセンサーコンポーネントについて、12種類のセンサータイプに焦点を当てて調査しています。ウェアラブル製品の詳細な予測とセンサーの状況とサプライヤーの理解を組み合わせることで、ウェアラブルセンサーについて、2010年から現在までの履歴データと2023年から2033年までの予測により、収益、価格、数量などの面で非常に詳細な予測を可能にしています。



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目次

1. エグゼクティブサマリー
1.1. ウェアラブルヘルスへの関心が高まっている
1.2. ウェアラブルセンサー技術のロードマップ(主要生体指標別
1.3. 医療・健康用途のウェアラブルデバイスは、ますます重なり合うようになる
1.4. ウェアラブルヘルス技術が対象とする主な健康状態
1.5. プロシューマーのウェアラブル需要は、マス市場のトレンドに影響を与える可能性がある
1.6. 新しいセンサーとe-textileがフィットネスウェアの市場を拡大させる
1.7. ウェアラブル・モーションセンサーはじめに
1.8. ウェアラブルモーションセンサーの新たなユースケースの概要
1.9. ウェアラブル・モーション・センシング用MEMSベースIMU。SWOT
1.10. ウェアラブルモーションセンサー結論
1.11. ウェアラブル光センサーはじめに
1.12. ウェアラブル血圧の市場展望と技術レディネス
1.13. ウェアラブル光学センサーSWOT
1.14. 光センサー:結論と展望
1.15. ウェアラブル光学イメージングはじめに
1.16. ウェアラブル向け光学イメージング。SWOT
1.17. ウェアラブル向け光学イメージング:主要な結論
1.18. ウェアラブル電極の種類と概要
1.19. ウェアラブル電極:アプリケーションと製品タイプ
1.20. ウェアラブル電極の統合SWOT
1.21. ウェアラブル電極:結論と展望
1.22. ウェアラブルな力・歪みセンシング
1.23. ウェアラブル力・圧力センサ。SWOT
1.24. ウェアラブル力・圧力センサ:結論と展望
1.25. SWOTウェアラブル歪みセンサ。
1.26. 結論と展望ウェアラブル歪みセンサ
1.27. ウェアラブル温度センサー
1.28. SWOTです。ウェアラブル温度センサー
1.29. 結論と展望ウェアラブル温度センサー
1.30. ウェアラブルケミカルセンシング
1.31. SWOTです。化学式グルコースセンサー
1.32. 結論と展望グルコースセンシング用ケミカルウェアラブルセンサー
1.33. 新しいバイオメトリクスとセンシング手法
1.34. レディネスレベルとマーケットポテンシャル新規バイオメトリクス用ウェアラブルセンサー
1.35. 結論と展望新しいバイオメトリクスを実現するウェアラブルセンサー
2. イントロダクション
2.1. ウェアラブルセンサーの紹介
2.2. ウェアラブル技術には様々な形態がある
2.3. ウェアラブルセンサーの種類と概要
2.4. フォームファクター、センサー、メトリクスの接続
2.5. ウェアラブルセンサーデータはどのように活用されているのでしょうか?
2.6. 機器内のセンサーの定義
2.7. ウェアラブルヘルスモニターへの関心が高まっている
2.8. 新しいウェアラブルセンサーは、大衆消費者を説得し、ブランドを切り替えることができるか?
2.9. 新しいセンサーとe-textileがフィットネスウェアの市場を拡大させる
2.10. ウェアラブルヘルスデータと環境・食の安全との融合。新たなチャンス
2.11. デジタルヘルス向けウェアラブルの動向:ノードからネットワークへ
2.12. 健康保険分野がコンシューマー向けウェアラブルの市場を拡大する
2.13. バーチャルリアリティの没入感はウェアラブルセンサーに依存する
2.14. VRヘッドセットの売上予測は、ウェアラブルセンサーの成長機会を反映している
2.15. ウェアラブルセンサー技術のロードマップ(主要生体指標別
3. 市場予測
3.1. フォーキャスト:導入と定義
3.2. センサータイプの定義と分類
3.3. センサー収入 - 過去のデータおよび予測
3.4. 市場占有率 - 過去のデータおよび予測
3.5. センサーの数量 - 過去のデータおよび予測
3.6. センサー価格 - 過去のデータおよび予測
3.7. センサー収入 - 過去のデータおよび予測
3.8. ディスポーザブル電極の予測 -数量
3.9. ディスポーザブル電極の予測-売上高
4. モーションセンサー
4.1.1. ウェアラブルモーションセンサーの紹介
4.1.2. モーションセンサー
4.2. 慣性計測装置
4.2.1. 慣性計測装置(IMU)です。入門編
4.2.2. MEMSIMUの製造方法について
4.2.3. IMUのパッケージ。MEMs加速度センサ
4.2.4. IMUパッケージMEMSジャイロスコープ
4.2.5. IMUパッケージ:磁力計(デジタルコンパス)
4.2.6. IMUパッケージ:地磁気センサーの種類
4.2.7. スマートウォッチ用IMU:主要プレーヤーと業界動向
4.2.8. 磁力計サプライヤーと業界動向
4.2.9. MEMSセンサーの限界とよくあるエラー
4.2.10. コモディティ化するMEMS IMU
4.2.11. 3Dモーションセンシングを拡張するMEMS気圧計の可能性
4.2.12. ヒアラブル向け加速度センサ - イヤホンで最大の市場成長が見込まれる
4.2.13. GPSで解決できない体内ナビゲーションをウェアラブルモーションセンサーで解決する機会
4.2.14. チップ不足がMEMSに与える影響
4.2.15. ウェアラブル・モーション・センシング用MEMSベースIMU。SWOT
4.2.16. ウェアラブル・モーション・センシングのためのMEMSベースIMU。今後の展望
4.3. モーションセンサー新たなアプリケーション
4.3.1. ウェアラブルモーションセンサーの新たなユースケースの概要
4.3.2. 遠隔医療・遠隔患者モニタリングの紹介
4.3.3. 遠隔患者モニタリング用モーションセンサ
4.3.4. ウェアラブルな呼吸数モニタリングはモーションセンサー次第
4.3.5. 癌のパフォーマンスステータスの遠隔患者モニタリングにおけるモーションセンサーの可能性
4.3.6. デジタル理学療法に一役買うウェアラブルモーションセンサー
4.3.7. リハビリテーションの未来とプロシューマー市場を左右するモーションキャプチャーの技術革新
4.3.8. 臨床試験におけるウェアラブル活動量モニタリングの紹介
4.3.9. モーションセンサーは、臨床試験で最も一般的に使用されているウェアラブルセンサーです。
4.3.10. バーチャルリアリティ用モーションセンサの紹介
4.3.11. XRデバイスと環境、ユーザーをつなぐコントローラとセンシング機能
4.3.12. 3DoFと6DoF:私のヘッドセットはどのような動きを追跡できますか?
4.3.13. IMUのケーススタディ。マイクロソフトのHoloLens 2とOcculus/Meta
4.3.14. 健康保険向けウェアラブルの紹介
4.3.15. モーションセンサーが主流となる保険分野でのバイオマーカー利用
4.3.16. 人感センサーによる行動監視は、様々なサービスプロバイダーとの提携により報酬を得ることができる
4.3.17. 人感センサーはVitalityが提供するパッケージの中で重要な役割を担っている
4.3.18. モーションセンサーデータの健康保険利用により、コンシューマー向けスマートウォッチの市場が拡大
4.4. モーションセンサー結論
4.4.1. ウェアラブルモーションセンサー結論
4.4.2. Wearableモーションセンサー Outlook
5. 光センサー
5.1.1. 光センサー:導入
5.1.2. 光センサー。
5.2. PPGとスペクトロスコピー
5.2.1. 光電式容積脈波センサ(PPG)の検出原理
5.2.2. 光電式容積脈波(PPG)の応用例
5.2.3. 透過率モードと反射率モードの長所と短所
5.2.4. PPGのハードウェアとアルゴリズム開発のキープレイヤー
5.2.5. SWOTです。PPGセンサー
5.2.6. ウェアラブル分光器入門
5.2.7. 近赤外分光法では、バンドが重なるという課題がある
5.2.8. ウェアラブル分光器の主要なプレーヤーと潜在顧客は 'clinic on wrist'
5.2.9. SWOTです。ウェアラブル分光器
5.3. 光センサー。心拍数
5.3.1. How is heart rate obtained from opticalPPGセンサー?
5.3.2. ウェアラブル心拍数。ユースケース、ビジネスチャンス、キープレイヤー
5.3.3. 保険会社、臨床医、消費者の間で、ウェアラブル心拍数に残された機会を比較する
5.3.4. プロシューマー市場における心拍センサー内蔵の具体的な機会
5.3.5. 臨床試験におけるウェアラブル心拍数に迫る
5.3.6. ウェアラブル光学式心拍センサーのロードマップ
5.3.7. ウェアラブル心拍センサー(光学式):結論と展望
5.3.8. ウェアラブル心拍センサー(光学式):主要な結論
5.4. 光センサー。パルスオキシメトリー
5.4.1. PPGから血中酸素を取得する
5.4.2. ウェアラブル血中酸素のウェルネスと医療への応用の違い
5.4.3. スマートウォッチにパルスオキシメトリを搭載したアーリーアダプター
5.4.4. COVID-19が血中酸素への関心に与える影響
5.4.5. 業績と睡眠の指標に貢献する血中酸素濃度
5.4.6. ウェアラブルパルスオキシメトリーにより、乳幼児への低侵襲なモニタリングが可能
5.4.7. ウェアラブルパルスオキシメーターの市場展望と技術対応力
5.4.8. パルスオキシメトリーの未来は、皮膚に貼るタイプになるかもしれない
5.4.9. ケンブリッジのディスプレイ技術。OPDを用いたパルスオキシメトリセンシング
5.4.10. ウェアラブル血中酸素濃度センサー:結論とSWOT
5.5. 光センサー。血圧
5.5.1. 血圧は多くの健康状態に関連しており、大きな市場規模を有しています。
5.5.2. 血圧の分類
5.5.3. 循環器系臨床研究に使用されるウェアラブルブランドの内訳
5.5.4. ウェアラブル血圧技術におけるステークホルダーの要件はどのように異なるか
5.5.5. 現存するセンサー技術:血圧計とオシロメトリック法
5.5.6. ウェアラブルPPGとECGを用いた脈拍測定値の組み合わせによる血圧へのアクセス
5.5.7. PPG波形/脈波解析
5.5.8. 非侵襲的血圧センシングの進展
5.5.9. カフレス血圧の技術概要
5.5.10. ケーススタディValencell - カフなし、カロリーフリーの血圧計
5.5.11. bless圧ヒアラブルの利点と限界。
5.5.12. ウェアラブル血圧の市場展望と技術レディネス
5.5.13. Wearable blood pressure :結論 and SWOT
5.5.14. ウェアラブル血圧:主要な結論
5.6. 光センサー。非侵襲的グルコースモニタリング
5.6.1. 糖尿病管理産業の規模は、光学式グルコースセンサーの開発を促進し続ける
5.6.2. グルコースモニタリングに関するFDAの要求事項
5.6.3. 近赤外分光法 - グルコースモニタリングに関する最近の学術研究
5.6.4. 非侵襲的グルコースモニタリングのための代替光学的アプローチ。中赤外およびテラヘルツ分光法
5.6.5. 非侵襲的グルコースモニタリングのための代替光学的アプローチ。ラマン分光法と光回転法
5.6.6. 非侵襲的グルコースモニタリングのための代替光学的アプローチ。誘電スペクトロスコピー
5.6.7. グルコースモニタリングのための光学的手法を開発している活発な企業
5.6.8. 非侵襲的グルコースモニタリング:アプローチ
5.6.9. 非侵襲的血糖値モニタリングに関する注目すべき引用文
5.6.10. 光学式グルコースセンサーSWOT
5.6.11. 光学式グルコースセンサー:結論
5.7. 光センサー。結論
5.7.1. ウェアラブル光学センサーSWOT
5.7.2. 光センサー:結論と展望
6. 光イメージング
6.1.1. ウェアラブル光学イメージング入門
6.2. 光学イメージング3Dイメージングとデプスセンサー
6.2.1. ウェアラブルにおける3Dイメージングの紹介
6.2.2. 立体視。2台のカメラで奥行きを認識する
6.2.3. 深度センシング用ToF(Time of Flight)カメラ
6.2.4. タイムオブフライトの例。マイクロソフトとKinect/Hololens
6.2.5. 構造化された光。FaceIDへの採用が決定
6.2.6. ストラクチャード・ライトの例。インテルのリアルセンスとトレード。
6.2.7. 応用例:アニメーションにおけるモーションキャプチャー
6.2.8. 分光ビジョンの例ウルトラリップ
6.2.9. 市販の3Dカメラの例
6.2.10. 3Dイメージング技術の比較
6.2.11. 中間まとめ:XRの位置・動作トラッキングについて
6.3. 光学イメージングアイトラッキング
6.3.1. AR/VRデバイスにおいて、なぜアイトラッキングが重要なのでしょうか?
6.3.2. アイトラッキングセンサーのカテゴリー
6.3.3. マシンビジョンによるカメラでの視線追跡
6.3.4. 従来のNIRカメラとマシンビジョンソフトウェアによるアイトラッキング企業
6.3.5. AR/VRアイトラッキングのためのイベントベースビジョン
6.3.6. イベントベースビジョン。長所と短所
6.3.7. イベントベースビジョンにおけるソフトウェアの重要性
6.3.8. レーザースキャニングMEMSによるアイトラッキング
6.3.9. 眼球運動の静電容量方式によるセンシング
6.3.10. 中間まとめ:XRのアイトラッキングについて
6.4. 光学イメージング。結論
6.4.1. ウェアラブル向け光学イメージング。SWOT
6.4.2. ウェアラブル向け光学イメージング:主要な結論
7. エレクトロデバイス
7.1.1. ウェアラブル電極の紹介
7.2. 電極の概要と主要プレイヤー
7.2.1. アプリケーションと製品タイプ
7.2.2. ウェアラブル電極に求められる主な要件
7.2.3. ウェアラブル電極のキープレイヤー
7.2.4. 皮膚貼付剤と電子テキスタイル電極のサプライチェーン
7.2.5. 電極付きウェアラブルセンサーの需要拡大
7.2.6. 素材サプライヤーとの連携により、ウェアラブル皮膚パッチの大規模トライアルを実現
7.2.7. サプライヤー概要:皮膚パッチおよび電子テキスタイル用プリント電極(I)
7.2.8. サプライヤー概要:皮膚パッチおよび電子テキスタイル用プリント電極 (2)
7.3. 電極種類
7.3.1. ウェアラブル電極の種類と概要
7.4. 電極の種類湿式と乾式
7.4.1. 湿式電極と乾式電極の比較
7.4.2. 湿式電極。現存する技術
7.4.3. 湿式電極における接着剤の役割
7.4.4. 乾式電極。より耐久性のある新しいソリューション
7.4.5. スキンパッチは、用途に応じてウェット電極とドライ電極を使い分けます。
7.4.6. 乾電池と導電性インクを一体化した電子テキスタイル
7.4.7. 繊維に織り込まれた電極・センシング機能
7.4.8. 電子テキスタイル市場における導電性インクの採用はピークを迎えている
7.4.9. 湿式電極と乾式電極のSWOT分析と主要な結論
7.5. 電極の種類マイクロニードル
7.5.1. マイクロニードル電極
7.5.2. マイクロニードル電極アレイの材料と製造方法の評価
7.5.3. マイクロモールディングによるマイクロニードルの製造を研究しています。
7.5.4. PET基板で柔軟なマイクロニードルアレイを実現
7.5.5. マイクロニードル電極ノイズに強い
7.5.6. マイクロニードルアレイパッチ開発者の世界分布図
7.5.7. マイクロニードル電極の展望
7.6. 電極の種類エレクトロニックスキン
7.6.1. エレクトロニック・スキン(別名 'epidermal electronics')
7.6.2. エレクトロニクス・スキンの材料と製造アプローチ
7.6.3. 皮膚感覚エレクトロニクスの学術的意義(スタンフォード大学)
7.6.4. アカデミアにおける皮膚感覚エレクトロニクス(VTT/タンペレ大学)
7.6.5. 皮膚感覚エレクトロニクスの学術的意義(ノースウェスタン大学)
7.6.6. アカデミアにおける皮膚感覚エレクトロニクス(東京大学)(I)
7.6.7. アカデミアにおける皮膚感覚エレクトロニクス(東京大学)(II)
7.6.8. 電子皮膜の展望
7.7. 電極のアプリケーション動向
7.7.1. ウェアラブル電極。アプリケーションと製品タイプ
7.8. 電極のアプリケーション動向。生体電位 - 心電図
7.8.1. はじめにバイオポテンシャルの測定
7.8.2. はじめに:心電図(ECG、またはEKG)
7.8.3. 不整脈の検出は、湿式および乾式電極を使用する機会を持つ心電図の重要なユースケースである
7.8.4. 心房細動をはじめとする不整脈の診断プロセスは、インプラントシステムによって最も短縮されます。
7.8.5. 心電図モニターの悩みを解決するスキンパッチ
7.8.6. 心臓モニタリング用スキンパッチ:デバイスの種類
7.8.7. 心臓モニター装置の種類。メリットとデメリット
7.8.8. ウェアラブル心電計の保険償還コード
7.8.9. キープレイヤー心電図用皮膚パッチ/ホルター
7.8.10. 心臓モニタープレーヤーとデバイス
7.8.11. Wrist-worn ECG struggles to compete with the12-lead gold standard
7.8.12. 過酷な環境下で使用されることが多い電子テキスタイル一体型心電計、新たな市場機会が生まれる
7.8.13. ウェアラブル心電計の概要と展望
7.9. 電極のアプリケーション動向。生体電位 - 脳波
7.9.1. 脳波計(EEG)
7.9.2. ウェアラブル脳波計の主要プレーヤーとアプリケーション
7.9.3. 臨床市場:湿式電極は、てんかん患者にとって苦痛であり、新素材やウェアラブルの機会を生み出す
7.9.4. FDA承認間近の発作予知用ヒアラブル脳波計
7.9.5. 睡眠脳波計の睡眠市場は、より広い睡眠技術分野と競合している
7.9.6. 感情モニタリングへのアクセスが容易になり、マーケティングの可能性が広がる
7.9.7. 先進のブレイン・コンピュータ・インターフェイスは、ウェアラブルになる前にインプラントになる
7.9.8. バーチャルリアリティにおける脳波の契機
7.9.9. ウェアラブル脳波計の概要と展望
7.10. 電極のアプリケーション動向。生体電位 - EMG
7.10.1. 筋電図(EMG)入門
7.10.2. バーチャルリアリティやニューラル・インターフェースのためのEMGへの投資が増加中
7.10.3. ウェアラブルEMGの主要プレーヤーとアプリケーション
7.10.4. EMG内蔵型eテキスタイルのプロシューマー市場でのビジネスチャンス
7.10.5. 指の位置をミリ単位で計測するリストバンド「Metaལ」試作機
7.10.6. EMGの概要と展望
7.10.7. XR/ARにおけるウェアラブルバイオポテンシャルの展望
7.10.8. 電極のアプリケーション動向:バイオインピーダンス
7.11. バイオインピーダンス入門編
7.11.1. 技術概要 - ガルバニック皮膚反応(GSR)
7.11.2. GSRのアルゴリズムノイズやその他のエラーの管理
7.11.3. GSRのアルゴリズムデータ解釈の課題
7.11.4. GSRデバイスの製品化
7.11.5. 生体インピーダンスで水分補給のモニタリングも可能
7.11.6. バイオインピーダンス/GSRの概要と展望
7.12. 電極です。結論
7.12.1. ウェアラブル電極の統合SWOT
7.12.2. ウェアラブル電極:結論と展望
8. 力・歪みセンサ
8.1.1. ウェアラブルフォース&ストレインセンシングの紹介
8.2. フォースセンサー
8.2.1. ピエゾ抵抗材料を用いた力センシング
8.2.2. 薄膜圧力センサーの構造
8.2.3. プリント圧力センサーの主な用途であるスマートインソール
8.2.4. フィットネスと医療の両分野に対応したスマートインソール
8.2.5. Movesole、スマートインソールの耐久性の課題を概説
8.2.6. センソリアは、インソールではなく靴下に圧力センサーを組み込んでいる
8.2.7. 圧電材料による力検知
8.2.8. ニッチな用途に限定される圧電式圧力センサ
8.2.9. 新しいウェアラブル圧力センサー技術の普及に苦戦
8.2.10. 介入経路は温度センサーとRPMの統合に依存する
8.2.11. ウェアラブルフォースセンサーの展望を描く
8.2.12. ウェアラブル力・圧力センサーの展望
8.3. ストレインセンサー
8.3.1. ウェアラブル歪みセンシングの競合アプローチ
8.3.2. 静電容量式歪みセンサ
8.3.3. 誘電性電気活性高分子(EAP)の使用
8.3.4. 手袋に活用されるひずみ感応型電子テキスタイル
8.3.5. 静電容量式歪みセンサ衣料一体型
8.3.6. 抵抗膜式ストレインセンサー
8.3.7. カールスルーエ工科大学、3Dプリントによる歪みセンシング用ソフトエレクトロニクスを開発
8.3.8. リキッドワイヤー、液体金属ゲルを用いたウェアラブル歪みセンサを開発
8.3.9. ひずみセンサの例ビーバップセンサー
8.3.10. ウェアラブルフォースセンサーの展望を描く
8.3.11. ウェアラブル歪みセンサーの展望
9. 温度センサー
9.1. ウェアラブルにおける温度センサーの2大役割
9.2. 従来の体温測定方法は侵襲的であった
9.3. ウェアラブル体温センサーの主要プレイヤー、フォームファクター、アプリケーション
9.4. 温度センサーの種類
9.5. ウェアラブル温度を成功させるには、精度と継続的なモニタリング機能の両方が必要です。
9.6. ウェアラブル温度センサーをフレキシブル電池の販路に活用
9.7. 近赤外分光法を用いた新たなアプローチ
9.8. フレキシブルなウェアラブル温度センシング(PSTセンサ)
9.9. ウェアラブル温度センサーの展望を描く
9.10. ウェアラブル温度センサーの概要SWOT
9.11. ウェアラブル温度センサーに関する主な結論のまとめ
10. 化学センサ
10.1.1. 化学センサ各章の概要
10.1.2. ケミカルセンシング入門編
10.1.3. 選択性とシグナル伝達
10.1.4. 分析物の選択と入手
10.1.5. 光学式化学センサ
10.2. 化学センサー持続的血糖値モニタリング(間質性CGM)
10.2.1. 糖尿病管理入門
10.2.2. 連続血糖測定器の紹介
10.2.3. 動作原理 代表的なCGM装置
10.2.4. 市販CGMのセンシング原理
10.2.5. CGMセンサーの化学反応
10.2.6. CGM技術:グルコースデヒドロゲナーゼ
10.2.7. CGMの小型化と "グリーン "糖尿病
10.2.8. CGMセンサーの製造と解剖学
10.2.9. センサーフィラメントの構造
10.2.10. CGMデバイスの異物反応
10.2.11. グルコースモニタリングデバイスの校正
10.2.12. 薬によるCGMの精度への干渉
10.2.13. CGMデバイスの比較指標
10.2.14. CGM:キープレーヤーの概要
10.2.15. 2019年の市場シェア(売上高)
10.2.16. 例CGMデバイスの経時的な精度
10.2.17. CGM用インタースティシャルセンサーのSWOT分析
10.3. 化学センサー。非侵襲的グルコースモニタリング
10.3.1. 汗に含まれるブドウ糖を測定する
10.3.2. 涙に含まれるグルコースの測定
10.3.3. 唾液中のグルコース測定
10.3.4. 呼気中のグルコース測定
10.3.5. 尿中のグルコース測定
10.3.6. 非侵襲型化学センサーのSWOT分析
10.4. 化学センサー。結論
10.4.1. SWOTです。化学式グルコースセンサー
10.4.2. 各技術を採用している企業(その他の流体)
10.4.3. グルコースセンシング用ケミカルウェアラブルセンサーのロードマップ
11. 新規バイオセンサ
11.1.1. 新しいバイオメトリクスと手法の紹介
11.2. 新しいバイオセンサー新しいバイオメトリクス
11.2.1. ウェアラブルアルコールセンサーのユースケース、ステークホルダー、キープレイヤー、SWOT分析
11.2.2. ウェアラブル乳酸/乳酸センサーのユースケース、ステークホルダー、キープレイヤー、SWOT分析
11.2.3. ウェアラブル水分補給センサーの使用事例、ステークホルダー、キープレイヤー、SWOT分析
11.3. 新しいバイオセンサー新たなセンシング手法
11.3.1. スマートオムツに搭載された尿センサー、高齢者介護の現場から注文を受ける
11.3.2. 超音波イメージングは、光学イメージングのより長期的な競争相手となる可能性があります。
11.3.3. 流体サンプリング用マイクロニードルのウェアラブルセンシングの可能性は、製造方法のスケールアップに依存する
11.3.4. 複数の診断テストを代替し、バイタルサインをモニターする「手首にクリニック」と「皮膚にラボ」が競い合う
11.4. 新規バイオセンサー。結論
11.4.1. 新規バイオメトリクス用ウェアラブルセンサーの市場準備状況
11.4.2. 結論と展望新しいバイオメトリクスを実現するウェアラブルセンサー

 

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Summary

この調査レポートでは、10年にわたるウェアラブル技術ハードウェアの市場調査に基づいて、この成長産業の現在と将来の技術・商業状況を詳細に調査・分析しています。
 
主な掲載内容(目次より抜粋)
  • モーションセンサ
  • 光センサ
  • オプティカルイメージング
  • 電子デバイス
  • フォース&ストレインセンサ
  • 温度センサ
  • 化学センサ
  • 新型バイオセンサ
 
 
Report Summary
Wearable sensors are fundamental to continuous monitoring of health, fitness, and wellness. As applications for wearable technology grow, there are increasing opportunities for sensors that detect parameters ranging from glucose levels to pressure and from motion to temperature. Based on a decade of market research on wearable technology hardware, this report analyses the technological and commercial landscape of this growing industry, both today and into the future.
 
More people than ever before are turning to wearable sensors to monitor their activity levels. Despite its origin in simple step counting, the market for wearable sensors is expanding into the more complex arena of health monitoring. Innovations in wearable sensor technology are expanding the envelope of biometrics accessible through watches and skin patches, addressing the rising demand for remote patient monitoring and decentralized clinical trials but also increasing consumer expectations. This includes easier access to health data, and extends further to sensor integration into headsets and accessories for immersive AR/VR experiences.
 
Not all wearable sensor technology is made equal and distinguishing between hype and reality is an increasing challenge for stakeholders. This report breaks down the complex landscape of sensor types and biometrics and form factors. It covers sensor types including inertial measurement units, optical sensors, and chemical sensors for vital signs, stress, sleep, and even brain activity. IDTechEx highlights the key opportunities and challenges for each sensor type to achieve commercial success across the next ten years.
 
Motion sensors finding applications beyond step counting
Motion sensing hardware is well established, with accelerometers integrated into almost every wearable. Therefore, as profit margins for manufacturers diminish with commoditization, expanding the application space is crucial to maintain growth. This report provides an outlook for emerging use cases such as health insurance rewards, clinical trials, and professional athlete monitoring. Key MEMs manufacturers are compared, including company profiles based on interviews.
 
Optical sensors seeking to go further than heart-rate detection
Smart-watch wearers are familiar with the red and green lights on the back of their devices, used to obtain heart-rate data or blood oxygen and further analyzed for insights into calorie burn, VO2 max, and sleep quality.
Sensor developers are interested in pushing the boundaries of what can be measured non-invasively with light - whether it be through new software to analyze photoplethysmography (PPG) signals or new hardware for spectroscopy. Multiple companies are competing to lead in the commercialization of wearable blood pressure, with others setting their sights on ambitious 'clinic on the wrist' devices to replace common hospital tests and even glucose monitoring. This report appraises the potential for optical sensors, and overviews challenges for calibration requirements and regulatory approval.
 
 
 
Electrodes enable monitoring of the heart, muscle, and brain
Incorporating conductive materials into wearable technology is a simple concept. However, it has led to a vast variety of wearables sensors including wet electrodes stuck on the skin to measure the heart, dry electrodes in headphones to analyze brain signals, and microneedles within skin patches to quantify muscle movements. As such, this also creates a broad application space for electrodes ranging from vital sign monitoring and sleep analysis for healthcare, to emotional response and stress monitoring for marketing and productivity. This report dedicates a section to the four key categories of electrodes: wet, dry, microneedle, and electronic skin. This includes a summary of key material and manufacturing requirements.
 
Chemical sensors offer an alternative to finger pricks
Chemical sensors are increasingly enabling diabetics to monitor their glucose levels without finger pricks. However, commercial devices still require a needle to be inserted below the surface of the skin. As such, the quest for less invasive wearable sensors continues. An overview of the existing market for continuous glucose marketing (CGM) is provided in this report, followed by an analysis of competitor technologies using microneedles and other bodily fluids. This is followed by a dedicated chapter on novel biometrics, assessing the opportunity for chemical sensor developers outside of the diabetes management space - with a focus on hydration, alcohol, and lactate.
 
Overview and Market Forecasts
Overall, this report provides insight into how wearable sensors could be integrated into society long term - the technology underpinning value within the trend towards 'the quantified self'. The main drivers for growth identified are digital health and remote patient monitoring, extended reality, and the metaverse and performance analytics of athletes and sports people.
 
Key questions answered in this report include:
  • What is the current and future market size of each wearable sensor type?
  • What are the strengths and weaknesses of each wearable sensor technology?
  • What is the technological and commercial readiness of each wearable sensor technology for each application?
  • What are the fundamental operating principles of each sensor type?
  • Who are the key players in each sensor type, and what are their plans?
  • What are the promising innovation opportunities and application areas?
  • How are macroscopic trends influencing the wearable sensor market?
 
IDTechEx's research in wearables tracks the progress of over 50 wearable electronic product types. Within each of these products, a key focus of the research has been understanding and characterizing the prevalence of sensor types integrated into each. This report looks at the key sensor components in each of these wearable product categories, focusing on 12 different sensor types. The combination of detailed wearable product forecasting and understanding of the sensor landscape and suppliers enables very detailed forecasting for wearable sensors, in terms of revenue, pricing, and volume, with historic data from 2010 to present, and forecasts from 2023-2033.



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Table of Contents

1. EXECUTIVE SUMMARY
1.1. Interest in wearable health is growing
1.2. Roadmap of wearable sensor technology segmented by key biometrics
1.3. Wearable devices for medical and wellness applications increasingly overlap
1.4. Main health conditions targeted by wearable health technology
1.5. Prosumer demand for wearables can impact trends in the mass market
1.6. New sensors and e-textiles can expand the market for wearable fitness technology
1.7. Wearable motion sensors: Introduction
1.8. Overview of emerging use-cases for wearable motion sensors
1.9. MEMS-based IMUs for wearable motion sensing: SWOT
1.10. Wearable motion sensors: Conclusions
1.11. Wearable optical sensors: Introduction
1.12. Market outlook and technology readiness of wearable blood pressure
1.13. Wearable optical sensors: SWOT
1.14. Optical sensors: conclusions and outlook
1.15. Wearable optical imaging: Introduction
1.16. Optical imaging for wearables: SWOT
1.17. Optical imaging for wearables: key conclusions
1.18. Overview of wearable electrode types
1.19. Wearable electrodes: applications and product types
1.20. Consolidated SWOT of wearable electrodes
1.21. Wearable electrodes: conclusions and outlook
1.22. Wearable force and strain sensing
1.23. Wearable force/pressure sensors: SWOT
1.24. Wearable force/pressure sensors: conclusions and outlook
1.25. SWOT: Wearable strain sensors:
1.26. Conclusions and outlook: Wearable strain sensors
1.27. Wearable temperature sensors
1.28. SWOT: Wearable temperature sensors
1.29. Conclusions and outlook: Wearable temperature sensors
1.30. Wearable chemical sensing
1.31. SWOT: Chemical glucose sensors
1.32. Conclusions and outlook: Chemical wearable sensors for glucose sensing
1.33. Novel biometrics and sensing methods
1.34. Readiness level and market potential: Wearable sensors for novel biometrics
1.35. Conclusions and outlook: Wearable sensors for novel biometrics
2. INTRODUCTION
2.1. Introduction to wearable sensors
2.2. Wearable technology takes many form factors
2.3. Overview of wearable sensor types
2.4. Connecting form factors, sensors and metrics
2.5. How is wearable sensor data used?
2.6. Definitions of sensors within devices
2.7. Interest in wearable health monitoring is growing
2.8. Can new wearable sensors persuade mass-market consumers to switch brands?
2.9. New sensors and e-textiles can expand the market for wearable fitness technology
2.10. Combining wearable health data with environmental and food-safety: An emerging opportunity
2.11. Trends in wearables for digital health: from node to network
2.12. The health insurance sector expands the market for consumer wearables
2.13. Virtual reality depends on wearable sensors for immersion
2.14. VR headsets revenue forecast reflects growth opportunity for wearable sensors
2.15. Roadmap of wearable sensor technology segmented by key biometrics
3. MARKET FORECASTS
3.1. Forecasting: introduction and definitions
3.2. Definitions and categorisation for sensor types
3.3. Sensor revenue - historic data and forecast
3.4. Market share - historic data and forecast
3.5. Sensor volume - historic data and forecast
3.6. Sensor pricing - historic data and forecast
3.7. Sensor revenue - historic data and forecast
3.8. Disposable electrode forecast - volume
3.9. Disposable electrode forecast - revenue
4. MOTION SENSORS
4.1.1. Introduction to wearable motion sensors
4.1.2. Motion Sensors:
4.2. Inertial Measurement Units
4.2.1. Inertial Measurement Units (IMUs): An introduction
4.2.2. MEMS: The manufacturing method for IMUs
4.2.3. IMU packages: MEMs accelerometers
4.2.4. IMU Packages: MEMS Gyroscopes
4.2.5. IMU Packages: magnetometers (digital compasses)
4.2.6. IMU Packages: magnetometer types
4.2.7. IMUs for smart-watches: major players and industry dynamic
4.2.8. Magnetometer suppliers and industry dynamic
4.2.9. Limitations and common errors with MEMS sensors
4.2.10. MEMS IMUs are becoming a commodity
4.2.11. An opportunity for MEMs barometers to expand 3D motion sensing
4.2.12. Accelerometers for hearables - biggest market growth expected for earphones
4.2.13. Opportunity for wearable motion sensors to solve the problem of internal navigation unsolved by GPS
4.2.14. Impact of the chip shortage on MEMS
4.2.15. MEMS-based IMUs for wearable motion sensing: SWOT
4.2.16. MEMS-based IMUs for wearable motion sensing: Outlook
4.3. Motion Sensors: Emerging Applications
4.3.1. Overview of emerging use-cases for wearable motion sensors
4.3.2. Introduction to telemedicine and remote patient monitoring
4.3.3. Motion sensors for remote patient monitoring
4.3.4. Wearable respiratory rate monitoring depends on motion sensors
4.3.5. Opportunities for motion sensors in remote patient monitoring of cancer performance status
4.3.6. Wearable motion sensors play a role in digital physical therapy
4.3.7. Motion capture innovation to influence the future of rehabilitation and the prosumer market
4.3.8. Introduction to wearable activity monitoring in clinical trials
4.3.9. Motion sensors are the most common wearable sensor used within clinical trials
4.3.10. Introduction to motion sensors for virtual reality
4.3.11. Controllers and sensing connect XR devices to the environment and the user
4.3.12. 3DoF vs. 6DoF: what motion can my headset track?
4.3.13. IMU case study: Microsoft's HoloLens 2 and Occulus/Meta
4.3.14. Introduction to wearables for health insurance
4.3.15. Biomarker usage in insurance dominated by motion sensing
4.3.16. Monitoring activity with motion sensors is rewarded through partnerships with a range of service providers
4.3.17. Motion sensor access is crucial across the packages offered by Vitality
4.3.18. Health insurance use of motion sensor data expands the market for consumer smart watches
4.4. Motion Sensors: Conclusions
4.4.1. Wearable motion sensors: Conclusions
4.4.2. Wearable Motion Sensors: Outlook
5. OPTICAL SENSORS
5.1.1. Optical sensors: introduction
5.1.2. Optical Sensors:
5.2. PPG and Spectroscopy
5.2.1. Sensing principle of photoplethysmography (PPG)
5.2.2. Applications of photoplethysmography (PPG)
5.2.3. Pros and cons of transmission and reflectance modes
5.2.4. Key players in PPG hardware and algorithm development
5.2.5. SWOT: PPG sensors
5.2.6. Introduction to wearable spectroscopy
5.2.7. Near-infrared spectroscopy faces challenges from overlapping bands
5.2.8. Key players and potential customers for wearable spectroscopy as 'clinic on the wrist'
5.2.9. SWOT: Wearable spectroscopy
5.3. Optical Sensors: Heart Rate
5.3.1. How is heart rate obtained from optical PPG sensors?
5.3.2. Wearable heart-rate: Use cases, opportunities and key Players
5.3.3. Comparing the remaining opportunities for wearable heart-rate between insurers, clinicians and consumers
5.3.4. Specific opportunity for integrated heart-rate sensors within the prosumer market
5.3.5. A closer look at wearable heart-rate in clinical trials
5.3.6. Roadmap for wearable optical heart-rate sensors
5.3.7. Wearable heart-rate sensors (optical): conclusions and outlook
5.3.8. Wearable heart-rate sensors (optical): key conclusions
5.4. Optical Sensors: Pulse Oximetry
5.4.1. Obtaining blood oxygen from PPG
5.4.2. Differences in wellness and medical applications of wearable blood oxygen
5.4.3. Early adopters of pulse-oximetry in smart-watches
5.4.4. Impact of COVID-19 on interest in blood oxygen
5.4.5. Blood oxygen contributing to 'in-house' metrics on performance and sleep
5.4.6. Wearable pulse oximetry can offer less invasive monitoring of babies and children
5.4.7. Market outlook and technology readiness of wearable pulse oximeters
5.4.8. Future of pulse oximetry could come in the form of skin patches
5.4.9. Cambridge display technology: Pulse oximetry sensing with OPDs
5.4.10. Wearable blood oxygen sensors: conclusions and SWOT
5.5. Optical Sensors: Blood Pressure
5.5.1. Many health conditions are associated with blood pressure generating a large total addressable market
5.5.2. Classifying blood pressure
5.5.3. Breakdown of wearable brands used for cardiovascular clinical research
5.5.4. How do requirements vary for stakeholders in wearable blood pressure technology
5.5.5. Incumbent sensor technology: blood pressure cuffs and the oscillometric method
5.5.6. Combining pulse metrics to access blood pressure using wearable PPG and ECG
5.5.7. PPG Waveform/Pulse Wave Analysis
5.5.8. Progress of non-invasive blood pressure sensing
5.5.9. Overview of technologies for cuff-less blood pressure
5.5.10. Case Study: Valencell - cuff-less, cal-free blood pressure
5.5.11. Advantages and limitations for bless pressure hearables.
5.5.12. Market outlook and technology readiness of wearable blood pressure
5.5.13. Wearable blood pressure : Conclusions and SWOT
5.5.14. Wearable blood pressure : key conclusions
5.6. Optical Sensors: Non-invasive Glucose Monitoring
5.6.1. Scale of the diabetes management industry continues to incentivize development of optical glucose sensors
5.6.2. FDA requirements for glucose monitoring
5.6.3. Near-Infrared Spectroscopy - Recent academic studies on glucose monitoring
5.6.4. Alternative optical approaches to non-invasive glucose monitoring: Mid Infrared and Terahertz Spectroscopy
5.6.5. Alternative optical approaches to non-invasive glucose monitoring: Raman spectroscopy and optical rotation
5.6.6. Alternative optical approaches to non-invasive glucose monitoring: Dielectric spectroscopy
5.6.7. Active companies developing optical methods for glucose monitoring
5.6.8. Non-invasive glucose monitoring: approaches
5.6.9. Notable Quotes on Non-Invasive Glucose Monitoring
5.6.10. Optical glucose sensors: SWOT
5.6.11. Optical glucose sensors: conclusions
5.7. Optical Sensors: Conclusions
5.7.1. Wearable optical sensors: SWOT
5.7.2. Optical sensors: conclusions and outlook
6. OPTICAL IMAGING
6.1.1. Introduction to wearable optical imaging
6.2. Optical Imaging: 3D Imaging and Depth Sensors
6.2.1. Introduction to 3D imaging in wearables
6.2.2. Stereoscopic vision: Utilizing two cameras for depth perception
6.2.3. Time of Flight (ToF) cameras for depth sensing
6.2.4. Time of Flight Example: Microsoft and Kinect/Hololens
6.2.5. Structured light: Established for use in FaceID
6.2.6. Structured Light Example: Intel's RealSense™
6.2.7. Application example: motion capture in animation
6.2.8. Spectroscopic vision example: Ultraleap
6.2.9. Commercial 3D camera examples
6.2.10. Comparison of 3D imaging technologies
6.2.11. Interim summary: Positional and motion tracking for XR
6.3. Optical Imaging: Eye Tracking
6.3.1. Why is eye-tracking important for AR/VR devices?
6.3.2. Eye-tracking sensor categories
6.3.3. Eye-tracking using cameras with machine vision
6.3.4. Eye-tracking companies based on conventional/NIR cameras and machine vision software
6.3.5. Event-based vision for AR/VR eye-tracking
6.3.6. Event-based vision: Pros and cons
6.3.7. Importance of software for event-based vision
6.3.8. Eye tracking with laser scanning MEMS
6.3.9. Capacitive sensing of eye movement
6.3.10. Interim summary: Eye-tracking for XR
6.4. Optical imaging: Conclusions
6.4.1. Optical imaging for wearables: SWOT
6.4.2. Optical imaging for wearables: key conclusions
7. ELECTRODES
7.1.1. Introduction to wearable electrodes
7.2. Electrodes: Overview and Key Players
7.2.1. Applications and product types
7.2.2. Key requirements of wearable electrodes
7.2.3. Key players in wearable electrodes
7.2.4. Skin patch and e-textile electrode supply chain
7.2.5. Increased demand for wearable sensors with electrodes
7.2.6. Material suppliers collaboration has enabled large scale trials of wearable skin patches
7.2.7. Supplier overview: printed electrodes for skin patches and e-textiles (I)
7.2.8. Supplier overview: printed electrodes for skin patches and e-textiles (2)
7.3. Electrodes: Types
7.3.1. Overview of wearable electrode types
7.4. Electrode Types: Wet and Dry
7.4.1. Wet vs dry electrodes
7.4.2. Wet electrodes: The incumbent technology
7.4.3. The role of adhesive in wet electrodes
7.4.4. Dry electrodes: A more durable emerging solution
7.4.5. Skin patches use both wet and dry electrodes depending on the use-case
7.4.6. E-textiles integrate dry electrodes and conductive inks
7.4.7. Electrode and sensing functionality woven into textiles
7.4.8. E-textile market adoption of conductive inks has peaked
7.4.9. SWOT analysis and key conclusions for wet and dry electrodes
7.5. Electrode Types: Microneedles
7.5.1. Microneedle electrodes
7.5.2. Evaluating materials and manufacturing methods for microneedle electrode arrays
7.5.3. Researchers are investigating microneedle manufacture via micromolding
7.5.4. Flexible microneedle arrays possible with PET substrates
7.5.5. Microneedle electrodes less susceptible to noise
7.5.6. Global distribution of microneedle array patch developers
7.5.7. Outlook for microneedle electrodes
7.6. Electrode Types: Electronic Skins
7.6.1. Electronic skins (also known as 'epidermal electronics')
7.6.2. Materials and manufacturing approaches to electronic skins
7.6.3. Skin-inspired electronics in academia (Stanford University)
7.6.4. Skin-inspired electronics in academia (VTT/Tampere University)
7.6.5. Skin-inspired electronics in academia (Northwestern University)
7.6.6. Skin-inspired electronics in academia (University of Tokyo) (I)
7.6.7. Skin-inspired electronics in academia (University of Tokyo) (II)
7.6.8. Outlook for electronic skins
7.7. Electrodes: Application Trends
7.7.1. Wearable electrodes: Applications and product types
7.8. Electrode Application Trends: Biopotential - ECG
7.8.1. Introduction: Measuring biopotential
7.8.2. Introduction: electrocardiography (ECG, or EKG)
7.8.3. Arrythmia detection is a key use-case for ECG with opportunities for wet and dry electrodes
7.8.4. Diagnosis process for atrial fibrillation and other arrhythmias most reduced via implantables
7.8.5. Skin patches solve ECG monitoring pain points
7.8.6. Cardiac monitoring skin patches: device types
7.8.7. Cardiac monitoring device types: Advantages and disadvantages
7.8.8. Reimbursement codes for wearable cardiac monitors
7.8.9. Key players: Skin patches/Holter for ECG
7.8.10. Cardiac monitoring players and devices
7.8.11. Wrist-worn ECG struggles to compete with the 12-lead gold standard
7.8.12. E-textile integrated ECG predominantly used in extreme environments with new market opportunities emerging
7.8.13. Summary and outlook for wearable ECG
7.9. Electrode Application Trends: Biopotential - EEG
7.9.1. Electroencephalography (EEG)
7.9.2. Key players and applications of wearable EEG
7.9.3. Clinical market: wet electrodes create a pain point for epilepsy patients and an opportunity for new materials and wearables
7.9.4. Hearable EEG for seizure prediction closing in on FDA approval
7.9.5. Sleep market for EEG in competition with the wider sleep-tech sector
7.9.6. Easier access to emotion monitoring expands the opportunity within marketing
7.9.7. Advanced brain computer interfaces will be implantable before they are wearable
7.9.8. An opportunity for EEG in virtual reality
7.9.9. Summary and outlook for wearable EEG
7.10. Electrode Application Trends: Biopotential - EMG
7.10.1. Introduction to Electromyography (EMG)
7.10.2. Investment in EMG for virtual reality and neural interfacing is increasing
7.10.3. Key players and applications of wearable EMG
7.10.4. Opportunities in the prosumer market for EMG integrated e-textiles
7.10.5. Meta's prototype EMG wristband measures finger position with mm resolution for human machine interface
7.10.6. Summary and outlook for EMG
7.10.7. Outlook for wearable biopotential in XR/AR
7.10.8. Electrodes: Application Trends: Bioimpedance
7.11. Bioimpedance: An introduction
7.11.1. Technology overview - Galvanic skin response (GSR)
7.11.2. GSR algorithms: Managing noise and other errors
7.11.3. GSR algorithms: Data interpretation challenges
7.11.4. Commercialised GSR Devices
7.11.5. Bioimpedance also enables hydration monitoring
7.11.6. Summary and outlook for bioimpedance/GSR
7.12. Electrodes: Conclusions
7.12.1. Consolidated SWOT of wearable electrodes
7.12.2. Wearable electrodes: conclusions and outlook
8. FORCE AND STRAIN SENSORS
8.1.1. Introduction to wearable force and strain sensing
8.2. Force Sensors
8.2.1. Force sensing with piezoresistive materials
8.2.2. Thin film pressure sensor architectures
8.2.3. Smart insoles are the main application for printed pressure sensors
8.2.4. Smart insoles target both fitness and medical applications
8.2.5. Movesole outlines durability challenges for smart insoles
8.2.6. Sensoria integrates pressure sensors into a sock rather than an insole
8.2.7. Force sensing with piezoelectric materials
8.2.8. Piezoelectric pressure sensors restricted to niche applications
8.2.9. Novel wearable pressure sensor technologies struggle to gain traction
8.2.10. Intervention pathways depend on temperature sensors and RPM integration
8.2.11. Mapping the wearable force sensor landscape
8.2.12. Outlook for wearable force/pressure sensors
8.3. Strain Sensors
8.3.1. Competing approaches to wearable strain sensing
8.3.2. Capacitive strain sensors
8.3.3. Use of dielectric electroactive polymers (EAPs)
8.3.4. Strain sensitive e-textiles utilized in gloves
8.3.5. Capacitive strain sensors integrated into clothing
8.3.6. Resistive strain sensors
8.3.7. Karlsruhe Institute for Technology develop 3D printed soft electronics for strain sensing
8.3.8. Liquid Wire develops wearable strain sensors based on liquid metal gel
8.3.9. Strain sensor examples: BeBop Sensors
8.3.10. Mapping the wearable force sensor landscape
8.3.11. Outlook for wearable strain sensors
9. TEMPERATURE SENSORS
9.1. Two main roles for temperature sensors in wearables
9.2. Incumbent methods for measuring core body temperature are invasive
9.3. Key players, form factors and applications for wearable body temperature sensors
9.4. Types of temperature sensor
9.5. Success for wearable temperature requires both accuracy and continuous monitoring capabilities.
9.6. Wearable temperature sensor utilized as route to market for flexible batteries
9.7. Emerging approaches utilising NIR spectroscopy
9.8. Flexible wearable temperature sensing (PST Sensors)
9.9. Mapping the wearable temperature sensor landscape
9.10. Summary of wearable temperature sensors: SWOT
9.11. Summary of key conclusions for wearable temperature sensors
10. CHEMICAL SENSORS
10.1.1. Chemical sensors: Chapter overview
10.1.2. Chemical sensing: An introduction
10.1.3. Selectivity and signal transduction
10.1.4. Analyte selection and availability
10.1.5. Optical chemical sensors
10.2. Chemical Sensors: Continuous Glucose Monitoring (Interstitial CGM)
10.2.1. Introduction to diabetes management
10.2.2. Introduction to continuous glucose monitors
10.2.3. Operating principle typical CGM device
10.2.4. Sensing principle of commercial CGM
10.2.5. CGM sensor chemistry
10.2.6. CGM technologies: glucose dehydrogenase
10.2.7. CGM miniaturization and "green" diabetes
10.2.8. CGM sensor manufacturing and anatomy
10.2.9. Sensor filament structure
10.2.10. Foreign body responses to CGM devices
10.2.11. Calibration of glucose monitoring devices
10.2.12. Interference of medication with CGM accuracy
10.2.13. Comparison metrics for CGM devices
10.2.14. CGM: Overview of key players
10.2.15. Market share in 2019 (revenue)
10.2.16. Example: Accuracy of CGM devices over time
10.2.17. SWOT analysis of interstitial sensors for CGM
10.3. Chemical Sensors: Non-invasive Glucose Monitoring
10.3.1. Measuring glucose in sweat
10.3.2. Measuring glucose in tears
10.3.3. Measuring glucose in saliva
10.3.4. Measuring glucose in breath
10.3.5. Measuring glucose in urine
10.3.6. SWOT analysis of non-invasive chemical sensors
10.4. Chemical Sensors: Conclusions
10.4.1. SWOT: Chemical glucose sensors
10.4.2. Companies using each technique (other fluids)
10.4.3. Roadmap of chemical wearable sensors for glucose sensing
11. NOVEL BIOSENSORS
11.1.1. Introduction to novel biometrics and methods
11.2. Novel Biosensors: Emerging Biometrics
11.2.1. Use-cases, stakeholders, key players and SWOT analysis of wearable alcohol sensors
11.2.2. Use-cases, stakeholders, key players and SWOT analysis of wearable lactate/lactic acid sensors
11.2.3. Use-cases, stakeholders, key players and SWOT analysis of wearable hydration sensors
11.3. Novel Biosensors: Emerging Sensing Methods
11.3.1. Urine sensors in smart diapers seeking orders from elderly care providers
11.3.2. Ultrasound imaging could provide longer term competition to optical imaging.
11.3.3. Wearable sensing potential of microneedles for fluid sampling depends on scale up of manufacturing methods
11.3.4. 'Clinic on the Wrist' and 'Lab on Skin' competing to replace multiple diagnostic tests and monitor vital signs
11.4. Novel Biosensors: Conclusions
11.4.1. Market readiness of wearable sensors for novel biometrics
11.4.2. Conclusions and outlook: Wearable sensors for novel biometrics

 

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