電子設計およびテストのシンクタンクによる技術予測

量子コンピューティングの台頭

量子技術は、COVID-19の期間中もイノベーションと投資の観点から発展し続けた新興技術です。2022年は量子技術にとって飛躍の年となるでしょう。超伝導量子システムがそのポテンシャルを最大限に発揮できるようにするため、高精度なテストと測定に対するニーズが急速に拡大しています。 

複数の100量子ビット量子コンピューターがクラウドに登場

2022年、いくつかの企業が100量子ビット以上の量子プロセッサユニット（QPU）をクラウドでリリースする予定です。これらのブレイクスルーは、デバイス開発者に対して、量子デバイスのスケーリング（より大規模な量子コンピューター）、デプロイ（より多くのキャリブレーション）、および再現性（デバイス製造における歩留まり）など、新たな課題をもたらすことになります。

2量子ビットゲートエラー率におけるブレイクスルー 

2量子ビットゲートエラー率は、現在、金融、製薬、物流アプリケーションにおける量子アルゴリズムの性能を制限する主要な要因となっています。QPU技術によって2量子ビットゲートエラー率の改善が示される中、2022年にはシステムノイズが過去最低レベルに達し、量子プロセッサの性能向上が促進されるでしょう。こうした進歩により、小さなゲートエラー率を測定し、QPUのクロストークを信頼性高く効率的に把握するという新たな課題が生まれます。

レジリエントなサプライチェーン

現在のサプライチェーンの混乱（半導体チップや原材料の不足、さらに港湾の混雑やトラック運転手不足などの物流上の制約が相まったもの）によりボトルネックが生じており、2022年も生産の足かせとなり続けるでしょう。現在、サプライチェーンのレジリエンス（回復力）は、組織が継続的な変動を乗り切るための鍵となっています。組織は、競争上の優位性を獲得するために、サプライチェーンの将来への備えへと一層注力していくことになります。さらに、環境、社会、ガバナンス（ESG）のリスクを軽減するため、持続可能なサプライチェーンが優先されるようになります。

サプライチェーンの敏捷性とデジタル化の向上
デジタル技術により、サプライチェーンエコシステムに新たな機能が組み込まれます。自動化と可視化が進むことで、組織の機敏性が高まり、変動に対して迅速に対応できるようになります。

セルフドライビング・サプライチェーンの現実化
認知自動化が広く組み込まれるにつれて、サプライチェーンのインテリジェンスが向上します。これにより、自動化システムが推奨事項の提示、結果の予測を行い、最終的には自律的な意思決定を行うようになります。

事業継続計画（BCP）とリスク軽減
単一のグローバルプロバイダーに依存するのではなく、混乱を軽減するためにマルチソーシングや地域集約（リージョナライゼーション）への移行が進むでしょう。これがサプライチェーンのレジリエンスを左右する極めて重要な要素となります。

レジリエンスを考慮した設計
製品設計において調達しやすい標準部品が組み込まれるようになり、組織は混乱に対して迅速に対応できるようになります。重要部品の安全在庫の維持が、従来の定着した「ジャスト・イン・タイム」型の在庫管理手法に代わるものとなります。

バーチャルコラボレーションの高度化

パンデミックにより、企業は多様な人材からなる分散型の労働環境でも成功できることが証明されました。2022年には、革新的なテクノロジーを活用して生産性を向上させることで、バーチャルコラボレーションがさらに高度化するでしょう。この新しい波であるリモートコラボレーションにより、接続されたシステムによる複雑なネットワークが形成され、その中でシームレスで安全な体験を確保するためにテストと測定が不可欠となります。

• VR/AR/MR（仮想現実／拡張現実／複合現実）技術により、可視化がより容易になります。製品設計においては、デジタルツインを活用して物理的な製品を構築する前に設計のシミュレーションを行うことが可能です。これらのシミュレーションにより、リモートチームが設計で協力し合い、プロセス全体の改善を図り、製品開発にかかる時間とコストを削減することができます。
• 倉庫内のロボットや物流用の配送ドローンなどの自動システムを活用したリモートモニタリングにより、データが収集・統合され、リモートワーカーがリアルタイムで共有・監視できるようになります。

エンタープライズ IT

2025年までにシチズンデベロッパーが主流に
CIOにとって最大の課題であり機会となるのは、シチズン開発を通じたITの民主化です。シチズンデベロッパーとは、IT以外の事業部門や機能に所属する開発者を指します。2027年までに、組織内では従来の開発者に対して5倍の数のシチズンデベロッパーが存在するようになります。

• あらゆるワークフローの自動化、効率化、相互接続が進み、デジタルトランスフォーメーションのペースが加速するにつれて、より多くのアプリに対する飽くなき需要が促進されています。
• ノーコードおよびローコードプラットフォームにおける、人工知能（AI）、機械学習（ML）、自然言語処理（NLP）などのインテリジェントテクノロジーの普及により、シチズンデベロッパーによる自動化の実行が可能になります。このシフトの結果として、CIOはリソースの制約から解放され、デジタルトランスフォーメーションへの取り組みを急速に拡大できるようになります。ただし、アプリやサービスのエコシステム全体にわたるユーザーエクスペリエンスを継続的に監視し、テストする必要があります。
• シチズンデベロッパーへの移行はセキュリティの負担を増加させることになります。なぜなら、CIOはネットワークをリアルタイムで可視化し、シチズンデベロッパーやユーザーの安全性を確保する必要があるためです。シチズンデベロッパーの台頭は、すべてがユーザーの期待通りに機能し、システムが安全であることを保証する、継続的かつインテリジェントなテスト自動化にかかっています。

エンタープライズシステムにおいて、クラウドファーストで構成可能なアーキテクチャがモノリシックなレガシーアーキテクチャに取って代わる

• IT組織は、さまざまなベンダーのクラウドベースのソリューションをAPIベースで統合することにより企業のデジタル化を加速させ、これまでにないレベルの適応性、機能性、顧客体験、拡張性、堅牢性を実現します。
• 各企業は、クラウドサービスベンダー、ソリューションプロバイダー、ビジネスパートナーが提供するネットワークのパフォーマンス、信頼性、およびセキュリティへの依存度をますます高めることになります。
• ネットワークの可視化とネットワーク・デジタル・ツインのソリューションは、複数の企業グループにまたがるネットワーク全体で、求められるレベルのパフォーマンス、信頼性、そして何よりもセキュリティを促進するための新たな方法を見出す必要があります。

IoT

デバイスではなく、サブスクリプションサービスが中心となります
接続されたデバイスはあらゆる産業で至る所に見られますが、現在の鍵となるのはサブスクリプションサービスの提供です。2022年には、インテリジェントテクノロジーにより、企業は顧客を個別のセグメントとして扱い、ハイパーパーソナライズされたサービスを展開できるようになります。例：

• スマート冷蔵庫は、個人の好み（グルテンフリー）に基づいてその週のメニューのオプションを提示し、食事に必要な材料が不足している場合は、好みの食料品配達サービスを使用して自動的に買い物リストを提案します。
• 2025年までに、こうしたパーソナライズされたサービスのタイプは急速に成長し、米国の世帯の50%以上が少なくとも1つのサブスクリプションを利用するようになります。

伝統的な産業はサブスクリプションおよび従量課金制へと移行します
ロールス・ロイスはそのエンジンを使用量に応じて貸し出し、列車はマイル単位でリースされます。オンデマンドエコノミーの拡大に伴い、サブスクリプションモデルは企業向けおよびコンシューマー向け市場へと拡大します。これには、自動車、厨房家電、自動化されたサービスが含まれます。これらのサービスの可用性を最適化するため、2024年までに予兆保全が標準となるにつれて、接続されたインフラストラクチャが修理や交換の時期を通知するようになります。

自動運転車がMaaS（Mobility as a Service）への移行を加速
自動運転車とサブスクリプション型サービスへの移行の組み合わせは、もはや車を所有する必要のない世界と一致しています。2025年までに、消費者はいつでもどこでも移動できるレンタルサービスモデルへと移行するでしょう。自動運転車のもう一つの利点は、ユーザーが自分の位置を最適化して、予測される稼働率を最大限に高められることです。これにより、ライブデータと履歴データを分析して予測分析を促進することで、最小限の車両数を使用し、車を必要とするすべての人が必要なときに車を確実に手に入れることができます。

IoTが小売体験を変革する

• この1十年の終わりまでに、どの小売店舗でもレジやレジ係はいなくなります。インテリジェントテクノロジーとRFIDタグにより、すべてのアイテムが追跡され、顧客のクレジットカードや銀行口座に自動的に請求されるため、実店舗でのショッピング体験における煩わしさが解消されます。
• 2024年までに、ロボットが店舗内と倉庫やフルフィルメントセンターの両方で広く導入され、小売業界における人間の仕事の数がさらに減少します。
• スーパーマーケットは、リテール・アポカリプス（小売りの崩壊）の次の犠牲者となるでしょう。RFIDタグが家庭や店舗に普及するにつれて、スーパーマーケットは倉庫から顧客へと直接商品を配送し、実店舗の必要性をなくします。
• 若い消費者の要求を満たし、商品の配送を加速させるため、ドローン配送が2025年までに標準となるでしょう。

ヘルスケア診断
IoTがアナリティクスをエッジへと移行させ始めたのと同様に、これが現在ヘルスケア分野でも起きています。ますます洗練され認定されたデバイス（Apple Watchなど）には、個々の患者が自分のデバイスで、自宅において、自分のタイミングでさまざまな診断を実行できるテクノロジーが備わっています。このトレンドは新しい市場へと拡大し、2024年までにほとんどの家庭でさまざまな自律型予備診断ソリューションを提供することになります。

セキュリティ

サプライチェーンのサイバーリスクが急増する
テクノロジーへの依存度が高まるにつれて、ハッカーがIIoTやサプライチェーンを含むその他の重要インフラのターゲットに目を向けているため、サイバーセキュリティのリスクと脆弱性はサプライチェーンにとってますます懸念事項となります。レジリエントなサプライチェーンを設計するには、エコシステム全体を接続し、ハッカーからの容赦ない攻撃が成功しないようにする必要があります。

2025年までに、SecOpsが最優先の運用課題になる

• セキュリティ侵害があらゆる産業にとってますます深刻な脅威となる中、ハイパーコネクテッドなデジタル世界においてセキュリティが中核を担わなければならないという認識が企業の間で高まり、2022年にはDevOpsに代わってDevSecOpsが主流になる。
• ITセキュリティおよび運用チームが連携し、ツール、プロセス、テクノロジーを統合して組織の安全性を維持します。セキュリティ監査と自己主導型の攻撃シミュレーションが、リスクを軽減するための唯一の有効な手段となります。

コネクテッドシステムのセキュリティを確保するための規格が導入される

• 接続されるすべてのデバイスが、ハッカーにとって新たな攻撃ベクトルとなります。コネクテッドシステムの複雑化に伴い、企業は問題の発生個所を把握できずにいました。2023年末までに、IoTシステムへの単一かつ安全なインターフェースを提供する規格が登場し、攻撃対象領域を狭め、侵入の試みや成功に関する可視性が向上します。
• 信頼とセキュリティが最重要視されるコネクテッド化が進む世界において、新しいセキュリティ戦術が不可欠となります。攻撃者に悪用される前にカバレッジのギャップを特定し、脆弱性を修復することが、あらゆる企業にとって競争優位性となります。

デジタルトランスフォーメーションと接続性

帯域幅に対する飽くなき需要が存在する
帯域幅に対する需要は衰えることなく増加し続けており、デジタルの津波のように押し寄せています。現代社会では、高解像度画像、4K/8Kビデオ、マルチプレイヤーゲームやテレヘルスのような動的でインタラクティブな体験など、よりリッチなコンテンツを送信・受信するデバイスが増えています。

次世代無線デバイスに対する顧客の期待に応えるためには、サイズ、重量、電力、コストの大幅な削減（SWaP-C）を実現する画期的なイノベーションが必要となります。
帯域幅と信頼性に対する飽くなき欲求により、固定設備とユーザー機器（UE）の両方において、ワイヤレスインフラストラクチャの複雑性が爆発的に増大しています。新しいRFバンド、高度な変調方式や技術が、複雑性の増大に拍車をかけています。それにもかかわらず、消費者はUEのコストやサイズの増加を受け入れず、さらに長いバッテリー寿命を求めています。必要なSWaP-Cの削減を達成するには、不要な熱を放散しながら数百のミリ波コンポーネントを相互接続できる高度なパッケージング技術や、マイクロ回路製造における画期的なアプローチなど、多面的な取り組みが必要です。

5Gは、さまざまな産業におけるデジタルトランスフォーメーションを加速させます

• この1年の終わりまで、変革のペースは加速し続けます。2022年には、5Gの大規模展開により帯域幅の制約が解消され、変化のスピードが急加速します。展開、デバイスの認証、ネットワークの構築が引き続き拡大し、オープン・ラディオ・アクセス・ネットワーク（O-RAN）が成熟するにつれて、5Gの大規模展開が進むでしょう。
• 2022年には、5Gデバイスがあらゆる場所で普及するでしょう。レイテンシと信頼性が向上した新しい産業用IoTデバイスに焦点が当てられます。地方における5Gカバレッジは限定的なままであり、5G支援による自動運転車（レベル4）は2022年には実現しません。
• 3GPPのリリース16、17、およびそれ以降への継続的な投資は、レイテンシの削減、信頼性と測位の改善などの新機能に焦点を当て、車載、産業用ネットワーク、ファクトリーオートメーションにおける新しいユースケースを促進します。
• 5Gは、必要な場所にインテリジェンスを分散させ、制御の改善と無駄の削減を通じてあらゆるプロセスの効率を向上させることで、ユビキタスコンピューティングの次の段階を可能にします。

6G：想像以上のスピードで進展しています：

• 2028年までに5Gネットワークが普及し、「モバイル通信」という概念をはるかに超えた垂直市場（産業用IoT、デジタル化された医療、スマートシティ、現在はコンセプト段階である拡張現実（XR）アプリケーションなど）を可能にすることで、5Gの当初のビジョンが実現します。同年には最初の商用6Gネットワークが稼働し、アプリケーション、コンピューティング、通信を通じた物理世界、デジタル世界、人間の世界の融合への道が開かれます。これにより、最終的にすべてのモノのインターネット（IoE）が創出されます。
• 2028年の6Gの立ち上げは、現在進行中の研究によって可能になります。また、2022年には学術界、政府、産業界からの投資が拡大するでしょう。この研究により、6Gに関するビジョンを現実のものにする方法が概説されます。6Gは、モバイル通信を私たちの仕事や私生活のより不可欠な一部にするでしょう。

デジタルツインの採用は、製品の設計、構築、提供の方法を永遠に変えるでしょう

• 企業がデジタルトランスフォーメーションの推進に努めるにつれて、仮想システムの限界を認識し、デジタルツインをますます採用するようになります。例えば、自動運転車などの新興産業において、メーカーに許容されるミスは一切なく、デジタルツインを使用することで、あらゆる順列をシミュレートし、継続的に設計を洗練させることができます。
• デジタルツインは、より効率的で実用的であり、増大する規制の負担を満たす、設計とシミュレーションへの新しいアプローチを提供します。仮想モデルとは異なり、デジタルツインは物理システムからのパフォーマンス、メンテナンス、状態データを用いてリアルタイムで更新され、意思決定を改善します。デジタルトランスフォーメーションのペースについていくために、デジタルツインは製品設計の不可欠な部分となります。

人工知能（AI）、機械学習（ML）、およびクラウド化技術は、将来のネットワークをますます可能にするでしょう

• これには、コアネットワークのトランスフォーメーションやモビリティの向上に加え、O-RAN、5Gコアネットワーク、ミリ波モビリティなど、通信をますます可能にする新しいソフトウェア技術が含まれます。

人工知能は、テスト、分析、自動化の変革も継続的に推進します。

• AI/MLは、テストの実行においてだけでなく、情報に基づいた意思決定を行うためにどのようにデータを使用するかという点においても、自動化の中心にあります。テラバイト単位のデータをクラウドに移行するよりも、アルゴリズムをデータ側に移動させる方がはるかに効率的であるため、動的データからより迅速にインサイトを得るのに役立ついくつかの進歩が見られると期待しています。
• デジタルファーストの世界の複雑化に伴い、コードのテストだけでは機能しなくなっています。2022年には、コードのコンプライアンスだけではソフトウェアのリリース可否を決定できなくなります。これは、「AI」テクノロジーを使用するシステムが増加しており、すべての応答が決定論的とは限らず、「AIをテストするためのAI」が必要になる場合に特に当てはまります。複雑化したコネクテッドワールドが正確に必要とされる通りに機能することを保証するためには、インテリジェントなテスト自動化が不可欠となります。

持続可能性とESGは引き続き主要な焦点となります

サプライチェーンにおけるサステナビリティの採用
組織がESGリスクを軽減しようとする中で、サステナブルなサプライチェーンが優先されるようになります。サステナブルなサプライチェーンには以下が含まれます。

• 出荷およびロジスティクス計画における二酸化炭素排出量の削減、および排出データ監視のためのシステム間でのカーボンアカウンティングプラットフォームの導入。
• 環境に影響を与える廃棄物を最小限に抑え、原材料コストを削減するための循環型サプライチェーンの構築（削減、再利用、リサイクル、再製造）。
• サプライチェーンの完全性。公正で合法的な労働慣行から責任ある調達に至るまで、倫理とコンプライアンスの重要性がますます高まります。
• 気候配慮型のサプライチェーン。環境の変化が材料の入手可能性にどのように影響するかを評価し、サプライチェーンに対する潜在的な混乱を特定します。
• サステナブルなサプライチェーンの構築には、二酸化炭素排出量を最小限に抑えるための包括的なテストと検証が必要です。

家庭向けのサステナビリティ評価

• 現在、家庭にはコネクテッドデバイスがあふれており、これがサステナビリティの取り組みに影響を与えています。2025年までに、家庭のエネルギー評価にはスマートエコシステムが組み込まれ、家庭内のコネクテッドデバイスの効率が評価されるようになります。この評価は、特にミレニアル世代やZ世代にとって、重要な販売・賃貸の機能となります。
• すべてがデジタル化されるにつれて、システム、サービス、アプリの複雑なネットワークが形成され、すべてが期待どおりに機能するだけでなく環境への影響を最小限に抑えることを確実にするために、厳格な自動化テストが必要になります。

ネットゼロに向けた推進の拡大が必要
2050年までに二酸化炭素排出量ネットゼロを達成するための取り組みには、一連の新技術の導入が求められます。しかし、これだけでは大気中の既存の二酸化炭素に対処することはできません。バランスを回復するには、今十年が終わる前に、工業規模での何らかの二酸化炭素除去または回収を行う必要があります。