世界の大気質モニタリング市場：室内用モニター、屋外用モニター（2025年～2030年）

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大気質モニタリング市場の規模は、2025年に57億3,000万米ドルと推定され、予測期間（2025年～2030年）において年平均成長率（CAGR）7.82％で推移し、2030年までに83億5,000万米ドルに達すると見込まれております。

規制基準の強化、企業のサステナビリティ情報開示の増加、センサー・IoT・分析技術における継続的な技術革新が相まって、エンドツーエンドの環境・室内モニタリングソリューションへの需要が高まっています。特に米国におけるPM2.5規制の強化やEUの企業サステナビリティ報告指令など、規制により日次またはリアルタイム報告が義務付けられている地域では導入が最も活発です。

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さらにアジア太平洋地域におけるスマートシティ助成金が市場規模を拡大させています。ハードウェアが依然として調達の大半を占める一方、生データを規制対応分析へ変換するソフトウェアプラットフォームは急速に拡大中です。長年確立された基準級計測機器サプライヤーが、低コストセンサー専門企業やクラウドネイティブ新規参入企業に対しシェアを守る中、競争は穏やかな状態を維持しています。

アジアのスマートシティ計画における低コストセンサーネットワークの全国展開

中国、インド、日本における大規模なスマートシティ予算は、高精度観測点の不足による空間データの空白を埋める高密度センサー設置を支えています。中国の「青空保護キャンペーン」は現在269都市をカバーし、デジタル統合を活用して資源集約型都市のPM2.5濃度削減を実現しています。⁽¹⁾ハイデラバード市では4km²に49ノードのグリッドを展開し、従来型ネットワークでは捉えられなかった季節的なPMパターンを、微細なデータで可視化しています。⁽²⁾日本の研究者らは衛星データにAIアルゴリズム「AIRTrans」を適用し、エアロゾル光学厚の誤差を低減するとともに、地域の規制遵守プログラムを導いています。大量調達によるセンサー価格の低下は普及を加速させ、政策立案者に排出量削減対策の根拠を提供しています。

EUにおける企業ESG開示義務化により、スコープ3報告にリアルタイム環境データが必須に

EU企業サステナビリティ報告指令に基づき、約5万社が詳細な排出量報告を提出する必要が生じ、スコープ3算出を支える連続環境モニタリングへの投資が促進されています。銀行は欧州銀行監督機構の規則に従い、信用評価に大気質リスクを組み込んでいます。⁽³⁾ カリフォルニア州の気候企業データ説明責任法およびオーストラリアで導入予定の開示罰則は、この世界的な傾向を強化し、コンプライアンスのタイムラインを短縮するとともに、温室効果ガスインベントリと直接連携する自動監視ネットワークの需要を高めています。

北米における山火事煙発生の増加が分散型PMセンサーの需要を牽引

2023年に中西部および東海岸を覆った山火事は救急外来受診件数を増加させ、リアルタイム煙データにおけるギャップを浮き彫りにしました。カリフォルニア工科大学のフェニックスネットワークのような迅速展開プロジェクトでは、火災発生数日以内に低コストPMセンサーを設置し、地域警報を発信しています。米国地球物理学連合会議で発表された衛星駆動型煙アルゴリズムは都市レベルの曝露ホットスポットを分類し、自治体による恒久センサーアレイの導入を促しています。救急隊員向け携帯型多機能キットは最前線要員の保護を拡大します。

ポストコロナにおける商業ビルの空調自動化への大気質データ統合

ビル所有者は室内空気質センサーをBMSプラットフォームに連携させ、換気をリアルタイムで調整する事例が増加しています。シーメンスの「Smart Air Quality」ソリューションは米国環境保護庁の「Clean Air in Buildings Challenge」を支援し、室内空気質の改善と省エネルギー効果を同時に実現しています。ケベック州の47,000台センサーからなる学校ネットワークは、LoRaWAN経由で5分ごとに測定値を送信し、タイムリーな換気調整を可能にするとともに、1日あたり700万件以上のメッセージを収集しています。学術パイロット研究では、CO₂ベースの在室検知が需要制御型換気戦略を推進し、空気質を損なうことなくエネルギーコスト削減を実現できることが示されています。

低コストセンサーの校正ドリフトと精度問題が大量調達を制限

実地試験では、機械学習による再校正でNDIR CO₂センサーの精度を65%向上できることが示されていますが、モデル間のばらつきは依然として大きく、温度や湿度の変動が粒子状物質の測定値に影響を与えるケースがあります。⁽⁴⁾ 米国環境保護庁（EPA）や欧州のAirSensEURプロジェクトなどの機関が調和的な校正プロトコルの策定を進めていますが、これらの枠組みが成熟するまでは、都市計画担当者は購入数量を制限したり、センサーを試験運用モードのまま維持したりすることが多い状況です。分位点マッピングやその他の統計的補正はコストと複雑さを増すため、予算に敏感な地域では短期的な導入が抑制されています。

アフリカ農村部における5G/LPWAN展開の遅れが遠隔ステーションの接続性を阻害

GSMAの調査によれば、サハラ以南市場における5Gカバレッジの遅れが顕著であり、遠隔モニターのリアルタイムアップロードの信頼性を損なっています。LoRaWANバックボーンは電力・コスト問題の一部を解決しますが、ゲートウェイの密集配置が依然必要であり、人口希薄地域では障壁となります。セルラールーターによる回避策（例：Teltonika社のRUTシリーズ導入）は欧州では良好な性能を発揮しますが、現地ネットワーク品質に依存します。通信と電力供給の耐障害性が確保されない限り、地方自治体におけるプロジェクトの規模拡大は遅延し、公衆衛生ニーズが特に高い地域でのデータ可視性が制限されます。

セグメント分析

製品タイプ別：屋外型が規制基盤を支え主導的地位を維持

2024年の収益の63％を屋外型分析装置が占めました。これは米国環境保護庁（EPA）によるPM2.5のより厳格な基準値（9 µg/m³）を含む連邦規制により、24時間体制でのコンプライアンス検査が義務付けられたためです。連邦基準法（FRM）機器を備えた固定観測所は、政府ネットワークにおける大気質モニタリング市場の基盤を形成しています。これを補完するのが、大学開発のドローンを含む移動式プラットフォームであり、三次元プロファイルで煙流成分をサンプリングします。

室内モニターは最も急成長しており、パンデミック後の換気義務や健康建築認証に対応することで年平均成長率9.5％で拡大しています。ポータブルバッジや室内センサーはBLE、Wi-Fi、LoRaWAN経由で接続され、BMSダッシュボードへデータをストリーミングし、空調設備のリアルタイム調整を実現します。温度、相対湿度、PM、TVOC、eCO₂を単一基板に統合する機能により、導入障壁が低減され、オフィス、教室、医療施設での普及が促進されています。

サンプリング方法別：連続監視がコンプライアンスの確信を確保

連続システムは空気質モニタリング市場規模の56%を占めており、エチレンオキサイドCEMS向けのEPA性能仕様19および1分間隔での自動データ取得を要求する並行NSPSロジックによって推進されています。産業オペレーターは、自動ゼロ調整と自己校正機能を備え、メンテナンスによるダウンタイムを削減するレーザーベースの連続分析装置を好みます。

連続方式は、高密度グリッドにおけるコスト優位性により、年間8.6%の成長を遂げています。石油化学プラントの境界線に設置されるカートリッジ式パッシブサンプラーや、都市部の街灯柱に設置されるバッテリー駆動のミニステーションは、24時間365日の電力供給が困難な場所において法的根拠のあるスナップショットを収集し、多額の資本支出を伴わずに空間的カバレッジを拡大します。

構成要素別：ハードウェア基盤がソフトウェア主導の価値創造を可能に

ハードウェアは2024年も50％のシェアを維持しました。コンプライアンスプロジェクトでは、法定の不確実性閾値に対応するため、依然として化学発光法またはFDMS PMモジュールが指定されています。

ソフトウェアおよびクラウドプラットフォームは10％のCAGRで拡大が見込まれ、AIを活用した校正、予測、コンプライアンスダッシュボードを通じて生データを洞察に変換します。UAEの31ステーションからなる国家大気質プラットフォームは、機械学習モデルにデータを供給し、3日間の汚染エピソードを予測して交通計画に情報を提供しています。マルチテナントSaaSアーキテクチャは企業向けスコープ3報告を簡素化し、サブスクリプションの定着率向上に寄与しております。

汚染物質パラメータ別：粒子状物質基準の強化と生物学的モニタリングの台頭

規制当局のPM2.5・PM10への注力が粒子状物質センサーの57%シェアを支えております。欧州の新指令により2030年までに超微粒子計数が義務化され、凝縮式粒子カウンターやSMPSユニットへの需要が拡大する見込みです。

生物モニタリングは9.3%のCAGRで最も急速に成長する分野です。バイオエアロゾルとスモッグ現象・アレルギー負荷の関連性が研究で明らかになったためです。胞子やRNA断片を捕捉するセンサーが研究所から自治体観測所へ移行し、保健当局が脆弱な住民層へより精密な警報を発出できるようになります。

技術別：分光法が精度の上限を引き上げる

ガス分析装置は依然として45%のシェアで主導的立場を維持し、化学発光法とNDIRの信頼性を数十年にわたり活用しています。しかしながら、9％のCAGRで成長する分光法およびレーザーベースの手法は、FTIR、UV-DOAS、LiDARをコンパクトな筐体に統合しています。中国開発のSkyLidarシステムはPM2.5の三次元スキャンを生成し、AIRTransのようなAI強化型衛星データ取得技術は、政策立案者向けのエアロゾル誤差幅を縮小しています。

設置形態別：固定グリッドが基盤、ドローンが加速

固定観測所は2024年市場規模の65％を占め、NAAQS達成計画に必要な長期ベースラインを提供します。新規調達では、ガス・PM・気象計測機器を統合し冗長電源を備えたモジュール式小屋が好まれています。

ドローン等の移動式プラットフォームは年率9.6%で拡大。Botlink社の7kgマルチコプター等システムは半径15マイル圏内のNO₂、SO₂、CO、O₃を測定し、山火事煙の分布図作成やパイプライン漏洩調査に有用です。固定式・携帯式・ドローンデータを融合するハイブリッドネットワークは空間分解能を向上させます。

エンドユーザー産業別：住宅・商業ビルが新たな成長を牽引

住宅・商業ビルは、発展途上国における建設活動の拡大により、35％のシェアを維持し最大の購入者層となりました。

住宅・商業ビルは8.1％という最速のCAGRを記録しています。規制要件、スマートビル、LEED/グリーン認証、HVAC/BMS統合により、商業ビルが市場を牽引しています。さらに、住宅分野はスマートホーム需要、消費者の健康意識の高まり、携帯型・統合型モニターの普及拡大により牽引されています。

地域別分析

アジア太平洋地域は2024年の収益の38％を占め、2030年までに8.9％という最速のCAGRを達成しました。これは、中国の269都市に及ぶ「青空グリッド」や、インドの地区レベルでのパイロット事業が、超局地的な汚染の微妙な差異を明らかにしたことが後押ししています。日本のAI搭載衛星解析技術は地域の技術的高度化をさらに促進しています。製造業の集積によるセンサー単価の低減は、グローバルサプライチェーンを同地域へ誘導し、政府が短期間で数千の観測ノードを展開する一助となっています。

中東地域は2030年までに2番目に急速な成長が見込まれます。これはスマートシティの居住性目標に対する国家レベルの取り組みによるものです。アラブ首長国連邦（UAE）は31のAI対応観測所を運営し、新たな移動式ユニットに5億米ドルを投資。サウジアラビアは7,000の産業施設に継続的な排出ガス監視システムを導入しています。海洋調査航海や炭素ベースセンサーの研究開発は、同地域の科学的野心を裏付けています。

北米は規制主導の姿勢を維持しており、EPA（米国環境保護庁）が改定したPM2.5基準により、人口35万人以上の全都市圏で日次大気質指数報告が義務付けられています。ブリティッシュコロンビア州から中部大西洋岸地域に及ぶ山火事煙の発生は、地域センサーの展開と緊急サービスツールキットの導入を促進しています。欧州の成長はESG要件と、超微粒子指標を導入する2024年大気環境品質指令によって形作られています。南米とアフリカはパイロット資金を獲得しつつも、通信網と電力供給の不足により遠隔ステーションの展開が遅れていますが、LoRaWANと太陽光キットが都市部クラスターにおける格差解消の端緒を開きつつあります。

競争環境

市場構造は中程度の分散状態にあります。サーモフィッシャーサイエンティフィック、テレダイン・テクノロジーズ、シーメンスはEPA連邦基準法認証により既存顧客基盤を維持。一方、センシリオン、ボッシュ・センサーテック、パープルエアは市民科学やIoTスタック向け低コストセンサーの量産化で収益化を図っています。業界再編が進展中：SICK社は約800名のスタッフをEndress+Hauser社との合弁事業に移管し、ガス分析ポートフォリオを強化。DwyerOmega社による2024年のProcess Sensing Technologies社買収は、製薬・エネルギー分野への垂直展開を拡大しました。

競争優位性はソフトウェアの差別化に依存する傾向が強まっています。Teledyne社のACES航空機向けスイートは、実験室レベルの分析装置とクラウド取り込み機能を組み合わせ、飛行安全分析を実現します。Mobile Physics社は消費者向け携帯電話センサーを活用した都市部曝露マップのクラウドソーシングを先駆けています。複数管轄区域の認証取得経路を確立したベンダーはプレミアム価格を維持できる一方、分析機能を重視する新規参入企業はコモディティ化したハードウェアを上回るサブスクリプション利益率を追求しています。生物学的モニタリングやドローンプラットフォーム分野にも機会が開かれており、ここでは基準規格がまだ確立段階にあるため、先行企業が事実上のベンチマークを設定する可能性があります。

最近の業界動向

• 2025年1月：SICKとエンドレスハウザーが提携を完了し、Endress+Hauser SICK GmbH+Co. KGを設立。廃棄物エネルギー化および石油ガスプロジェクト向けガス分析の規模拡大を図る
• 2024年11月：プロセスセンシングテクノロジーズがドワイヤーオメガに買収され、製薬・公益事業向け環境センサー分野への統合展開を拡大
• 2024年10月：EUは2030年までに超微粒子モニタリングを義務付ける強化版大気環境品質指令を承認しました。
• 2024年9月：ハネウェルとサムスンE&Aは、2030年までに3億2000万トンCO₂eの削減を目指す炭素回収ソリューションの共同販売で合意しました。

大気質モニタリング業界レポート目次
1. はじめに
1.1 研究前提条件と市場定義
1.2 研究範囲
2. 研究方法論
3. エグゼクティブサマリー
4. 市場概況
4.1 市場概要
4.2 市場推進要因
4.2.1 アジアのスマートシティ計画における低コストセンサーネットワークの国家レベルでの展開
4.2.2 EUにおける企業ESG開示義務化（スコープ3報告のためのリアルタイム環境データ要求）
4.2.3 北米における山火事煙発生の増加による分散型PMセンサー需要の拡大
4.2.4 COVID-19後の商業ビルにおける空調自動化への大気質データ統合
4.2.5 米国環境保護庁（EPA）のOOOa規則に基づく石油化学クラスター周辺におけるフェンスライン監視の義務化
4.2.6 石油・ガス資産におけるメタン及び揮発性有機化合物（VOC）検知のためのドローンベース監視システムの導入
4.3 市場制約要因
4.3.1 低コストセンサーの校正ドリフト及び精度問題による大量調達の制限
4.3.2 アフリカ農村部における5G/LPWAN展開の遅れによる遠隔ステーション接続の阻害
4.3.3 資金不足自治体における基準級分析装置の高額な維持管理コスト
4.3.4 複雑な複数管轄区域認証（EPA EQOA、EU CEN）による市場投入期間の遅延
4.4 サプライチェーン分析
4.5 規制動向
4.6 技術展望
4.7 5つの競争力分析
4.7.1 供給者の交渉力
4.7.2 購入者の交渉力
4.7.3 新規参入の脅威
4.7.4 代替製品・サービスの脅威
4.7.5 競争の激しさ
5. 市場規模と成長予測
5.1 製品タイプ別
5.1.1 屋内モニター（固定式／据置型屋内および携帯型／ウェアラブル屋内）
5.1.2 屋外モニター（固定式／据置型屋外および携帯型／移動式屋外）
5.2 サンプリング方法別
5.2.1 連続式
5.2.2 手動式
5.2.3 間欠的／受動的
5.3 構成要素別
5.3.1 ハードウェア
5.3.2 センサー
5.3.3 サンプラーおよびポンプ
5.3.4 データロガーおよび分析装置
5.3.5 ソフトウェアおよびクラウドプラットフォーム
5.3.6 サービス（校正、保守、データサブスクリプション）
5.4 汚染物質パラメータ別
5.4.1 粒子状汚染物質（PM1、PM2.5、PM10、UFP）
5.4.2 気体状汚染物質（NOx、SO₂、O₂、CO、VOC）
5.4.3 有毒金属および放射性核種（Pb、Hg、ラドン）
5.4.4 生物学的汚染物質（花粉、カビ胞子、細菌）
5.5 技術別
5.5.1 ガス分析装置（化学発光法、非分散赤外法、FID）
5.5.2 粒子カウンター（光学式、重量測定式、ベータ減衰式）
5.5.3 分光法およびレーザーベースのセンサー（FTIR、UV-DOAS、LiDAR）
5.6 設置形態別
5.6.1 固定式モニタリングステーション
5.6.2 携帯型検出器
5.6.3 ウェアラブル大気質センサー
5.6.4 ドローン搭載型および移動式プラットフォーム
5.7 エンドユーザー産業別
5.7.1 住宅および商業ビル
5.7.2 産業施設（発電、石油・ガス・石油化学、鉱業・冶金、個別生産およびプロセス製造）
5.7.3 政府および学術研究
5.7.4 医療施設
5.7.5 交通およびスマートインフラ（空港、トンネル、スマートシティネットワーク）
5.8 地域別
5.8.1 北米
5.8.1.1 アメリカ合衆国
5.8.1.2 カナダ
5.8.1.3 メキシコ
5.8.2 ヨーロッパ
5.8.2.1 イギリス
5.8.2.2 ドイツ
5.8.2.3 フランス
5.8.2.4 スペイン
5.8.2.5 北欧諸国
5.8.2.6 ロシア
5.8.2.7 その他の欧州諸国
5.8.3 アジア太平洋地域
5.8.3.1 中国
5.8.3.2 インド
5.8.3.3 日本
5.8.3.4 韓国
5.8.3.5 マレーシア
5.8.3.6 タイ
5.8.3.7 インドネシア
5.8.3.8 ベトナム
5.8.3.9 オーストラリア
5.8.3.10 アジア太平洋地域その他
5.8.4 南米
5.8.4.1 ブラジル
5.8.4.2 アルゼンチン
5.8.4.3 コロンビア
5.8.4.4 南米その他
5.8.5 中東・アフリカ
5.8.5.1 アラブ首長国連邦
5.8.5.2 サウジアラビア
5.8.5.3 南アフリカ
5.8.5.4 エジプト
5.8.5.5 中東・アフリカその他
6. 競争環境
6.1 市場集中度
6.2 戦略的動向（M&A、提携、PPA）
6.3 市場シェア分析（主要企業の市場順位／シェア）
6.4 企業プロファイル（グローバル概要、市場レベル概要、中核セグメント、入手可能な財務情報、戦略情報、製品・サービス、最近の動向を含む）
6.4.1 Thermo Fisher Scientific Inc.
6.4.2 Teledyne Technologies Inc.
6.4.3 Siemens AG
6.4.4 Honeywell International Inc.
6.4.5 Horiba Ltd.
6.4.6 TSI Inc.
6.4.7 Emerson Electric Co.
6.4.8 3M Company
6.4.9 Merck KGaA
6.4.10 Agilent Technologies Inc.
6.4.11 Aeroqual Ltd.
6.4.12 Vaisala Oyj
6.4.13 ABB Ltd.
6.4.14 Ametek Inc.
6.4.15 ENVEA Group
6.4.16 AlphaSense Ltd.
6.4.17 Sensirion AG
6.4.18 Bosch Sensortec GmbH
6.4.19 Oizom Instruments Pvt Ltd.
6.4.20 Kaiterra Inc.
6.4.21 Breeze Technologies UG
6.4.22 PurpleAir Inc.
6.4.23 Ecotech Pty Ltd (ACOEM)
6.4.24 Opsis AB
6.4.25 FLIR Systems (Teledyne FLIR)
7. 市場機会と将来展望
7.1 ホワイトスペースと未充足ニーズの評価

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