Mit technology review

MIT_FrontCover and back cover_RU_2810_2013.indd 1 29.10.13 14:09

1

Специальное издание «Технологические тренды 2013» – это обзор перспективных технологий, компаний, бизнес-моделей, инновационных решений и направлений развития глобального рынка в разрезе различных отраслей в соответствии с тематическими треками деловой программы Форума «Открытые инновации».

Методология

Биомедицина и фармакология

Медицинские технологии

Цифровая экономика и мобильный мир

Новая карта глобальной энергетики

Новая эра производства

Нанотехнологии и новые материалы

Умный город

Потребительский рынок

При подготовке издания были использованы многочисленные статистические и аналитические данные. Также были проведены интервью с российскими и международными экспертами в области инновационного развития. Каждый тематический раздел включает в себя:

• Общий обзор и краткое содержание

• Ключевые тренды развития

• Game Changers – люди, процессы и технологии, коренным образом меняющие правила игры в глобальном масштабе

• Страновые особенности рынка

• Прогноз и перспективы развития

2 3 ФОРУМ «ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ» ФОРУМ «ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ»MIT TECHNOLOGY REVIEW MIT TECHNOLOGY REVIEW

Мегатренды


Нанотехнологии, позволяющие создавать устройства или структурированные материалы

размерами менее 100 нанометров, используются в различных областях и при производстве

практически любой продукции – от электроники до высокотехнологичных покрытий. Чипы,

произведенные по технологии 19 нанометров, стали в наше время стандартом. Благодаря этому

производители электроники выпускают такие устройства, как iPad и портативные компьютеры,

обладающие вычислительной мощностью, которую еще несколько лет назад было невозможно

представить. Продолжающаяся миниатюризация электроники делает ее все более дешевой

и в то же время достаточно мощной. В результате она широко используется, например,

в сенсорных датчиках, аккумулирующих данные об окружающей среде.

Нанотехнологии коренным образом меняют и основы материаловедения. В настоящее время

стало возможным создание материалов с заданными свойствами (высокопрочных, энергоемких,

экологически чистых и пр.), а также наночастиц, обладающих способностью выявлять раковые

клетки в организме человека на ранних стадиях.

Власть потребителя

Эпоха массового потребления и массового производства осталась в прошлом, на смену

ей пришла новая – эпоха персонализации в оказании услуг и продаже товаров. Современные

потребители уже не заинтересованы в пассивном приобретении того, что им предлагают

компании. Они требуют индивидуального подхода и внимания к деталям, а также хотят сами

участвовать в создании конечного продукта. При этом активное распространение портативных

электронных устройств и гаджетов расширяет возможности выбора, делает современных

потребителей более мобильными – они готовы совершать покупки в любое время и в любом

месте. Это стимулирует бизнес к существенному изменению стратегии развития и внедрению

новых технологий, позволяющих производить кастомизированный продукт с учетом

потребностей каждого конкретного клиента.

Новые материалы

Электроника

Фармацевтика

Химическая продукция

Аэрокосмическая промышленность

Рациональное природопользование

Здравоохранение

Обрабатывающие инструменты

31%9%

6%

4% 3% 2%

28%

17%

2015

Структура рынка нанотехнологий к 2015 году

Компании, использующие новые медиа ресурсы для прямого маркетинга, 2012 В процентах

ИС

ТО

ЧН

ИК

: PR

OG

RE

SSIV

E M

ED

IA C

ON

CE

PTS

Блоги

Социальные сети

Онлайн-видео

Пользовательский контент

Виртуальные миры

Подкасты

RSS-каналы

Вики

Другие средства работы с потребителем

25,6%

18,1%

24,4%

18,8%

17,5%

11,3%

1,9%

7,5%

1,9%

ИС

ТО

ЧН

ИК

: NA

TIO

NA

L SC

IEN

CE

FOU

ND

AT

ION



Эра дешевой рабочей силы подходит к концу, и будущее производственных процессов будут

определять технологии. Фабрика XXI века – это переход от методов конвейерной сборки к цехам

с высокотехнологичным оборудованием и 3D-принтерами, на которых одну неделю можно

собирать топливные форсунки реактивного двигателя, а другую – медицинское оборудование.

Новая модель производства, получившая название «массовая кастомизация», подразумевает

программирование и автоматизацию производственных процессов, использование роботов,

что позволяет в промышленных масштабах выпускать продукцию с характеристиками, нужными

заказчику. Более дешевые, безопасные и усовершенствованные роботы ускорят развитие

промышленности в тех странах, которые прежде находились в невыгодных конкурентных

условиях по сравнению со странами с более дешевой рабочей силой. Переход на цифровые

рельсы всего промышленного процесса – от разработки до распространения – создаст условия

для третьей промышленной революции, способной вновь изменить географические карты

мирового производства. Индустриализация «зрелых» стран означает не возврат в прошлое,

а коренное переосмысление производства, привнесение интеллекта не только в процесс

производства товаров и услуг, но и в их дальнейшее применение.

Новая эра производства повлечет за собой качественное изменение рынка труда.

В результате автоматизации производственных процессов количество людей, занятых

рутинными операциями, сократится в несколько раз, и эта тенденция в дальнейшем

будет только усиливаться.

Доказано, что уровень технологического развития влияет на структуру спроса на рынке труда. Сейчас, с одной стороны, растет спрос на высококвалифицированных специалистов, с другой стороны, – на низкоквалифицированные кадры для работы, которую сложно автоматизировать (например, для уборки мусора). При этом спрос на специалистов

средней квалификации стремительно снижается, исчезают целые профессии.

Изменение структуры рынка труда в СШАЗа последние 70 лет темпы роста занятости в индустриальном секторе замедляются.С 2000 года наблюдается значительное снижение численности занятых в промышленности.

37,7% 27,4% 19,8%24,5% 31,3%

1940-е 1970-е1990-е1950-е 1960-е

1980-е

20,2%2000s-1%

Структура занятостиЗа последние десять лет больше всего рос спрос на высококвалифицированных технических специалистов и неквалифицированных рабочих, труд которых сложно автоматизировать.

ПрограммистыКомпьютерная поддержкаСистемные администраторыСетевые администраторыСетевые аналитикиВерстальщикиАдминистраторы данныхСоциальные работникиАналитикиСанитары, медсестры

1

2

3

4

5

8

6

9

7

10

1

2

3

4

5

8

6

9

7

10

САМЫЕ ВОСТРЕБОВАННЫЕ ПРОФЕССИИ

ИСЧЕЗАЮЩИЕ ПРОФЕСИИ

Сейчас в США только 1 из 10 занятых работает в производственной сфере. В Германии, стране с исторически высоким уровнем развития промышленности, ситуация немного лучше – 1 из 5 работников занят на производстве.

Занятость в производстве

2011

10,2

%

20%

1980

США

США

22,1

%

ГЕРМАНИЯ

ГЕРМАНИЯ

34%

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАНЯТОСТИ ПО КВАЛИФИКАЦИИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЧАСОВОЙ ОПЛАТЫ ПО КВАЛИФИКАЦИИ

Размывание серединыЭкономист Дэвид Отор из MIT продемонстрировал, что за период 1980 – 2005 годы в плане рабочих мест и заработной платы более всего пострадал средний класс. На верхней диаграмме показано распределение рабочих по квалификации, на нижней – по заработной плате.

-.2%

-.1%

.0%

.1%

.2%

.3%

.4%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

Изм

енен

ия

до

ли з

анят

ост

и

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

Квалификация в процентах

Квалификация в процентахИ

змен

ени

я в

оп

лате

тр

уда

Стенографисты, секретариБухгалтеры по расчету зарплатыБанковские служащиеКанцелярские служащиеКассирыМясникиМашинисткиФармацевты (аптекари)СчетоводыПочтовые служащие

Куда уходят рабочие места


Гиперсвязанный мир: от «Больших данных» к «Интернету вещей»

За последние восемь лет количество мобильных телефонов увеличилось втрое и достигло

6,8 миллиардов. Смартфоны и планшеты заменяют собой фотоаппараты, книги, магазины и даже

традиционные средства оплаты, их можно подключать к сенсорным датчикам, измеряющим давление,

содержание глюкозы в крови и другие основные физические показатели. Многие отрасли и индустрии все

активнее используют цифровые технологии. Огромное количество датчиков и устройств, которые люди

часто даже не замечают и с которыми они никак не взаимодействуют в повседневной жизни, образуют

так называемый «Интернет вещей». Все эти устройства постоянно записывают информацию и передают

как структурированные, так и неструктурированные данные. Эти новые массивы данных порождают

новую цифровую экономику, ключевым элементом которой становится анализ больших данных.

В любой высококонкурентной отрасли – от розничной торговли до страхования и здравоохранения –

инновационные компании осваивают новые пути получения дохода и сокращения затрат, внедряя

инновационные методы обработки данных, полученных от клиентов, платежных систем и поставщиков.

Гиперсвязанный мир. Информационные технологии влияют на конкурентоспособность наций

и качество жизни населения. Всемирный экономический форум и INSEAD ежегодно рассчитывают

Индекс сетевой готовности по 144 странам мира. «Цифровое неравенство» стран довольно значительно:

Россия, несмотря на улучшение ряда показателей, пока отстает от большинства развитых экономик

и занимает 54-е место.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD


ИС

ТО

ЧН

ИК

: W

OR

LD E

CO

NO

MIC

FO

RU

M

5,4 – 7,0 (лучший)

5,0 – 5,4

4,0 – 5,0

3,3 – 4,0

1,0 (худший) – 3,3

Не рассчитывался

Индекс

Индекс сетевой готовности в 2013 году

Ключевой тренд

Моделирование головного мозга

Поняв, как человеческий мозг нака-пливает и обрабатывает информацию, можно разработать новое поколение суперкомпьютеров и стимулировать раз-витие новых способов обработки дан-ных. Две крупнейшие международные инициативы в области нейроисследо-ваний – европейская Blue Brain Project (попытка компьютерного моделиро-вания мозга млекопитающих) и аме-риканская BRAIN (разработка карты активности каждого нейрона мозга в режиме реального времени).

Big Brain – технология, созданная в рамках европейского проекта «Мозг человека» (Human Brain), позволяет уче-ным исследовать трехмерную анатомию отдельного мозга с гораздо большей точ-ностью, чем раньше. Создатели ресурса уверены, что их проект поможет создать подробную карту активности человече-ского мозга.

Game Changer

3D анатомия мозга


ИС

ТО

ЧН

ИК

: PW

C

Рост рынка персонализированной медицины

2009 2015(оценочно)

$42 млрд

$24 млрд$5 млрд

$6 млрд

$13 млрд

$10 млрд

$11 млрд

$21 млрд

Диагностика

Лабораторные исследования

Таргетная терапия

Growth in Personalized Medicine Market


Drivers of Big Data in Genomics

■ Improved Analytic Tools

■ Accelerated IT development

■ Increased customer-demand for personalized medicine

■ Newly available data streams

Драйверы развития Big Data и геномики нового поколения

Развитие аналитических инструментов

Ускоренное развитие IT-технологий

Повышенный спрос на услуги персонализированной медицины

Новые доступные источники данных


Предиктивная медицина на основе генетического секвенирования

В настоящее время происходит фундаментальный сдвиг от меди-цины, ориентированной на лечение заболеваний, к «проактивной меди-

цине», ориентированной на про-филактику и сохранение здоровья. Этот сдвиг во многом обусловлен последними открытиями в области ДНК и расшифровки генома. Гено-мика нового поколения объединяет достижения в сфере модификации генетического материала с новей-шими разработками в сфере анализа больших данных.

Системы здравоохранения по всему миру сталкиваются с одними и теми же проблемами: высокие цены на меди-цинские услуги, старение населения, ориентация на лечение хронических заболеваний, недостаточное внимание к профилактике. Широкое проникно-вение цифровых технологий и исполь-зование беспроводных устройств меняет отношение между врачами и пациентами и в перспективе может кар-динально перестроить всю систему здра-воохранения.

Предполагается, что глобальный IT-рынок здравоохранения вырастет с 99,6 млрд долларов в 2010 году до 162,2 млрд долларов в 2015 году, а средне-годовой темп роста за период 2010 – 2015 годы составит 10,2%. Наиболее высокими темпами будет расти рынок электронных медицинских карт и авто-матизированных систем назначения лечения (более 16%).


ТелемедицинаПо всему миру технологии мобиль-

ной и беспроводной связи активно используются для мониторинга здоро-вья, напоминания о приеме лекарств, медицинских консультаций и т. п. Медицинские учреждения теперь могут делиться опытом (например, по технике пересадки сердца или почки)

Секвенирование полного генома в настоящее время стоит 3000 долларов, а в ближайшие десять лет его цена упадет до 100 долларов. В будущем секвенирование будет проводиться у всех новорожденных.

Россия стремительно становится одним из самых стратегически важных регионов в мире (после Китая) для глобальных фармацевтических компаний, разрабатывающих лекарственные средства. Этим она обязана инициативам Министерства здравоохранения РФ, нормативной поддержке исследований, низкой стоимости проведения испытаний и растущему количеству исследовательских площадок с высококвалифицированными специалистами. Так, согласно Ассоциации организаций по клиническим исследованиям, за 2-й квартал 2012 года Министерство здравоохранения выдало 228 разрешений на проведение клинических исследований, что почти вдвое больше, чем за 2-й квартал предыдущего года (119 разрешений). В перспективе Россия планирует значительно увеличить свою долю на глобальном рынке технологий путем реорганизации структуры рынка и выделения средств на привлечение таких западных компаний, как Amgen, Sanofi, Janssen Pharma и GlaxoSmithKline. Сейчас на долю России приходится лишь 0,2% объема глобального рынка биотехнологий, однако российские власти надеются увеличить его до 5% к концу десятилетия.

Особенности России


Адресная доставка лекарств

Биохимики и фармацевты раз-рабатывают медицинские системы доставки лекар ственных средств в нужные части организма в нуж-ное время. Примером могут служить «наногубки» – крошечные, заполнен-

Game Changer

3D-печать человеческих органов

Game Changer

Молекулярные маркеры – важный этап развития персонализированной медицины

ные противораковыми лекарствами губки размером с вирус, которые сво-бодно циркулируют в крови, пока не столкнутся с поверхностью раковой клетки. После этого они присоеди-няются к раковой клетке и впрыски-вают в нее свое содержимое. Другой пример – пластыри с десятками микроскопических игл, заполнен ных вакцинами от гриппа. Их действие безболезненно, поскольку иглы не достигают нервных окончаний в коже.


Биопринтинг и регенеративная медицина

От печати стволовых клеток и тка-ней ученые переходят к печати орга-нов. Совмещая между собой клетки и биологические материалы, они получают органы для транспланта-ции и даже целые живые организмы.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD




Молодое поколение россиян активно использует мобильные телефоны и социальные сети и поэтому представляет собой основную целевую аудиторию для беспроводных приложений. Однако не все врачи – особенно в небольших городах и поселках – имеют доступ к мобильным устройствам. Согласно данным PMLive, доступ к Интернету на работе и дома имеется только у 7,5% российских врачей, что значительно тормозит развитие рынка цифрового здравоохранения.

Тем не менее в стране имеются хорошие условия для инвестиций в мобильные технологии: появляются новые проекты на основе государственно-частного партнерства с привлечением основных игроков рынка – медицинских учреждений, мобильных операторов и IT-интеграторов.


80% электронной информации в области медициныне структурировано

30%

организаций используют инструменты бизнес-аналитики

33%

больниц в США принимают решения на основе клинических данных

164 414 потенциально спасенных

жизней благодаря использованию

результатов анализа больших массивов данных

для принятия решения

Аналитика в здравоохраненииАналитика – нервная система цифрового здравоохранения

ИС

ТО

ЧН

ИК

: TH

E IN

STIT

UT

E FO

R H

EA

LTH

TE

CH

NO

LOG

Y T

RA

NSF

OR

MA

TIO

N

посредством вебинаров. Новые тех-нологии позволят снизить стоимость медицинских услуг и сделать их более доступными для пациентов.

Digital Health Funding has Grown in the US in the Face of Declining Investment in Traditional Healthcare

Технологии

Медицина

-2%

+19%+46%

-4%-16%

Все секторы

Программное обеспечение

Цифровое здравоохранение

Биотехнологии

Медицинские устройства

В США, несмотря на уменьшение инвестиций в сферу традиционного здравоохранения, вложения в цифровую медицину продолжают расти.

ИС

ТО

ЧН

ИК

: HT

TP:

//R

ESO

UR

CE

.ON

LIN

ETE

CH

.CO

M/W

P-C

ON

TE

NT

/U

PLO

AD

S/G

RO

WT

H-I

N-H

EA

LTH

-SO

FTW

AR

E-F

UN

DIN

G.P

NG


Big Data в медицинеКомплексный подход к обработке

и анализу данных в сфере здравоохра-нения обещает существенно улучшить качество обслуживания и сократить расходы. Например, суперкомпьютер Watson из IBM может расшифровывать, сопоставлять между собой и анализи-ровать огромные массивы данных, на основании которых ставит диагнозы пациентам и дает рекомендации отно-сительно лечения.


Мобильное здравоохранение и сенсорные технологии

Миниатюризация и развитие сен-сорных технологий привели к созданию целого класса биометрических датчи-ков, которые можно носить на теле или внедрять в организм для измерений различных физических параметров или в терапевтических целях. Например, «умные пластыри» могут получать дан-ные о биохимии крови и передавать их на смартфон. Благодаря этому можно рас-познавать симптомы болезни на самых ранних стадиях, уменьшить количество медицинских ошибок и получить лече-ние, не выходя из дома. Беспроводные технологии и виртуализация здраво-

охранения способствуют децентрализа-ции систем оказания медицинских услуг.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD



Big Data – революцияBig Data – новый ресурс конкурен-

тоспособности в современной эконо-мике. Полезную информацию можно извлекать из любых, неожиданных на первый взгляд источников: социаль-ных сетей, почты, фотографий и пр. Главное – научиться правильно обра-батывать и анализировать полученные данные, превращая информацию в актив и стратегический ресурс развития ком-пании, изменяя тем самым всю систему управления. По прогнозам, к 2020 году количество получаемых данных уве-личится в 44 раза по сравнению с 2009

годом. С ростом количества информа-ции растет ее уязвимость для внешних кибератак. В последние годы перед госу-дарствами встает вопрос обеспечения собственной кибер и цифровой безопас-ности, но индустрия при этом развива-ется настолько быстрыми темпами, что правительствам приходится скорее пред-принимать экстренные меры по латанию дыр в законодательстве, а не разрабаты-вать и принимать эффективные законы.

Согласно Harvard Business Review, Data Scientist – самая сексуальная профессия XXI века

Game Changer

«Я сам собираю данные»: движение Quantified Self

Game Changer

DuoFertility: температурный датчик, который помогает женщинам забеременеть



Интернет вещейКол и че с т в о под к л юче н н ы х

к Интернету «вещей» уже превы-сило численность населения мира. Из 10 миллиардов устройств, под-ключенных к Интернету, только половина – компьютеры. Осталь-ные – это разнообразные сенсоры и «умные» датчики, мобильные устройства, системы автоматизации зданий и автомобилей и т. п. К 2020 году к Интернету будет подключено порядка 50 миллиардов «вещей», включая дороги, светофоры, меди-цинские мониторы, велосипеды,


ИС

ТО

ЧН

ИК

: PW

C M

ED

IA O

UT

LOO

K 2

011-

2015

; 201

5 U

N W

OR

LD P

OPU

LAT

ION

США 2015

Франция 2010

Франция 2015

Франция 2010

20%

20%

0%40%

40%

60%

60%

80%

80%

100%

100%

Россия 2006

Россия 2010

Россия 2015

Китай 2015

Китай 2006

Китай 2010

США 2010

США 2006

Традиционный путь: Сначала развитие широкополосного, а затем мобильного Интернета

Новый путь: Наиболее активноераспространение мобильного Интернета в обход широкополосного

Broadband Internet penetration

Проникновение мобильного Интернета

Про

никн

овен

ие ш

ирок

опол

осно

го И

нтер

нета

Некоторые страны, минуя стадию широкополосного кабельного доступа, сразу перейдут к более широкому распространению мобильного Интернета

Социальные медиа

ИС

ТО

ЧН

ИК

: GN

IP: T

HE

SOC

IAL

ME

DIA

API

Пользователи Твиттера размещают

100 000 твитов в минуту

Google обслуживает

2 миллиона

поисковых запросов в минуту

В Facebook появляется около

700 000 новых постов в минуту

На YouTube загружается

48 часов новых видео каждую минуту

ИС

ТО

ЧН

ИК

: TN

S R

USS

IA

Количество пользователей и уровень проникновения мобильного Интернета в России Миллионы и % населения

Интернет-рынок России – крупнейший в Европе. Темпы распространения мобильных устройств очень высоки, цены на них постоянно снижаются. Хотя сенсорные датчики и другие устройства в России пока еще не стали частью «Интернета вещей», большое количество населения пользуется обычным Интернетом, а растущее количество мобильных устройств открывает исключительные возможности. Российские компании очень быстро осваивают методы анализа больших массивов данных, тем более что математические способности российских аналитиков позволяют справляться с усложнением получаемых данных и стремительным ростом мобильного контента. В России развитие индустрии Big Data в первую очередь повлияет на нефтегазовый, финансовый и телекоммуникационный секторы. Уникальной и насущной задачей России станет разработка методов обработки данных, полученных компаниями от своих потребителей.


объекты городской инфраструктуры. Следующим шагом станет интегра-ция носимых «умных» устройств с человеческим телом и усиление вза-имодействия между людьми, микро-компьютерами и окружающей их средой. Наиболее активно Интернет вещей проникнет в сферы мобиль-ного здравоохранения и энергетики.


Мобильный мирМобильный Интернет останется

самой быстро развивающейся техно-логией в мире благодаря росту числа пользователей и ощутимому сниже-

нию цен на смартфоны и приложения для них. Из-за стремительного роста объема сетевого трафика операторам придется разрабатывать новые спо-собы обработки огромного потока данных, который за период 2012 – 2017 годы увеличится с 5 эксабайтов до 21 эксабайтов год.

Некоторые ученые предсказы-вают, что в последующие десять лет объем передаваемых мобильными устройствами данных увеличится в 1000 раз, и беспроводная индустрия найдет новые способы их передачи. Будет увеличено количество антенн в устройствах и зданиях, освоены малоиспользуемые или неиспользуе-мые частоты и улучшено отношение сигнал/шум передачи.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD


В долгосрочной перспективе ископаемые виды топлива не утра-тят ведущей роли на фоне более медленного роста доли неуглево-дородных энергетических ресурсов. При этом новые технологии позво-лят снизить затраты на добычу углеводородов и уменьшить вред, наносимый окружающей среде.


Бум на рынке природного газа

Потребление природного газа в глобальном масштабе продолжит расти, по мере того как все большее количество стран будет переходить на технологии фрекинга, ставшие обычной практикой в Северной Америке. Международное энер-гетическое агентство утверждает, что к 2030 году природный газ ста-нет самым используемым видом топлива, вытеснив нефть на вто-рое место. Значительное развитие ожидается в области использования сжиженного газа в качестве транс-портного топлива, так как он зна-чительно чище и дешевле бензина. Такие компании, как Honda, уже начинают выпускать автомобили на газовом топливе.

Март 2009 Март 2010 Март 2011 Март 2012 Март 2013

7,79,1

10,7

13,7

19,6

12,8% 15,1% 17,8% 21,9%31,4%

Пользователи мобильного Интернета

% от общей численности населения



Китай

США

DIstrubution across Five Countries

Германия

Испания

Италия

70

67%

20%11% 2%

68

61

28

23

Wind Solar Biomass Geothermal

ИС

ТО

ЧН

ИК

: RE

N21

(20

12).

RE

NEW

AB

LES

GLO

BAL

STA

TU

S R

EO

RT.

TA

BLE

R2

250

0.8%

1,7%

-0,1%

2,4% 0,4%

5,8% 1,8%

Среднегодовой рост2010-2040

Нефть Газ Уголь Ядернаяэнергетика

Биомасса Солнце/Ветер/Биотопливо

Гидро- итермальная

Energy Mix Continues to Evolve

200

150

100

50

02010 2040 2010 2040 2010 2040 2010 2040 2010 2040 2010 2040 2010 2040

Доля природного газа растет быстрее, чем доля других традиционных энергоносителей, и к 2040 году спрос на него вырастет на 65%

Топ-5 стран по уровню развития альтернативной энергетикиМощность в гигаваттах, 2011

Структура глобального рынка энергетики продолжает менятьсяКвадриллионы БТЕ

ИС

ТО

ЧН

ИК

: TH

E O

UT

LOO

K F

OR

EN

ER

GY:

A V

IEW

TO

204

0, E

XX

ON

MO

BIL

Россия остается одним из крупнейших производителей электроэнергии в мире. Однако в связи с бумом сланцевого газа, а также глубокой трансформацией мировых энергетических рынков, Россия рискует упустить большие возможности. Страна может справиться с угрозами, пересмотрев свою налоговую политику и увеличив эффективность производства энергии, особенно с помощью внедрения более прогрессивных технологий.



МикросетиМикросети способны полно-

стью обойтись без подключения к общей системе энергоснабжения, легко используя местные возобнов-ляемые источники энергии, такие как солнечные батареи и ветря-ные турбины, и сглаживая пиковые нагрузки в энергосистеме. Подобные сети способны надежно обеспечи-вать электроэнергией промышлен-ные объекты, больницы, военные базы, жилые кварталы, что осо-бенно актуально для развиваю-щихся стран, в которых далеко не все население имеет стабильное обе-спечение электроэнергией. В насто-ящее время в разных странах мира разработано более 400 проектов по созданию микросетей. По оценкам PikeResearch, ежегодные расходы на инфраструкт уру микросетей к 2020 году увеличатся в четыре раза и составят 40 миллиардов долларов.


Хранение электроэнергии

Эффективность литий-ионных аккумуляторов, самых популярных на настоящий момент накопителей энер-гии, продолжает расти, в то время, как стоимость их постепенно снижается. По прогнозам Управления энергети-ческой информации США, к 2030 году стоимость литий-ионного аккумуля-тора уменьшится на 60%. Новые рево-люционные открытия и технологии в сфере хранения энергии, такие как производство жидких аккумуляторов, помогут ускорить этот процесс.


Возобновляемая энергетика

По оценкам Международного энергетического агентства, к 2035 году на долю возобновляемых источ-ников придется треть вырабатыва-емой электрической энергии. Даже

богатая нефтью Саудовская Аравия, понимая значительный потенциал развития возобновляемых источни-ков энергии, планирует в последую-щие 20 лет потратить на их освоение более 100 млрд долларов. По планам правительства Саудовской Аравии, к 2030 году страна будет одна выра-батывать столько солнечной энергии, сколько вырабатывается во всем мире сегодня.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD


В настоящее время производство переживает эпоху перемен, сравни-мую с изобретением конвейерной линии. Новые материалы, новые инструменты и новые методы обра-ботки способствуют появлению узкоспециализированных, менее крупных, чем традиционные, но более гибких производств. Заметна тенденция к локализации – в погоне за успехом страны будут все больше полагаться на свои собственные уни-кальные активы, такие как высоко-квалифицированная рабочая сила, технологические инновации или мощ-ная ресурсная база.


РоботизацияПоследние разработки в обла-

сти микропроцессоров, сенсоров и алгоритмов позволили достичь зна-чительных успехов в робототехнике. Роботы с каждым годом становятся все более надежными и безопас-ными, способными выполнять широкий спектр задач. Активно развивается персонализированная и сервисная робототехника. Хотя новый класс машин и уступает по мощности промышленным роботам, он безопаснее для взаимодейству-ющих с ним людей. Скоро роботы выйдут из цехов и станут выполнять



Рынок аддитивных производств

2010 ...................................................$1,3 млрд2013 (оценка) ..................................$2,5 млрд

Потребители

Автомобильная промышленность – крупнейший потребитель продукции, напечатанной на 3D-принтерах. Также эта технология широко используется при производстве медицинских изделий, потребительских товаров и электроники.

Сколько стоит 3D-принтер?

Персональный ......................$1 300 – $20 000Профессиональный ........$20 000 – $250 000Промышленный ............$250 000 – $950 000

ИС

ТО

ЧН

ИК

: HT

TPS

://W

WW

.IN

NO

VA

TIO

NM

AN

AG

EM

EN

T.SE

/201

2/04

/16/

PAR

T-2-

TH

E-M

AR

-K

ET-F

OR

-MA

SS-C

UST

OM

IZA

TIO

N-T

OD

AY

/

ИС

ТО

ЧН

ИК

: WO

HLE

RS

ASS

OC

IAT

ES

Низкая стоимость рабочей силы – важное преимущество российской экономики по сравнению с соседними европейскими странами и даже Китаем, где в последние годы происходит рост заработной платы рабочих. Однако дешевая рабочая сила одновременно является сдерживающим фактором развития экономики, т. к. не стимулирует российские власти инвестировать в модернизацию производства и новые технологии. Вся мировая промышленность стоит на пороге перемен: в условиях гиперсвязанного мира начинают действовать единые стандарты; технологии, отработанные в одной отрасли, начинают использоваться повсеместно и в других индустриях. Инвестиции в модернизацию оборудования и инфраструктуры, новые исследования и разработки, повышение качества и международной квалификации рабочей силы позволят России ускорить сроки внедрения новых технологий, улучшить качество продукции и сократить ее стоимость.


такую низкоквалифицированную работу, как, например, сортировка мусора или устранение последствий загрязнений окружающей среды.


3D-принтерыСнижение цен на 3D-принтеры

приведет к стремительной эволюции их конструкции и расширению гори-зонтов их применения в различных отраслях производства. В настоящее время эксперименты с 3D-принтерами ведутся в самых различных сферах – от дизайна одежды до аэронавтики. Один из самых перспективных рын-

ков для аддитивных технологий – про-изводство медицинских приборов и медицинской продукции, в частно-сти имплантатов и протезов, которые обычно делаются на заказ.


Новые материалыВ ближайшее десятилетие появ-

ление новых материалов и последние открытия в области химии сыграют ключевую роль в развитии биотехно-логий, производстве аккумуляторов и солнечных батарей.


Массовая кастомизация

Производство будет более ориенти-рованно на индивидуальные запросы потребителей. Аналитики предсказы-вают появление кастомизированных лечебно-оздоровительных продуктов,

при создании которых будут учиты-ваться такие показатели как возраст, вес и образ жизни потребителя.

Зачем покупать товар массового производства, если можно сделать его самому, адаптировав под собственные нужды? Недавно в США возникло новое движение – Maker Movement, которое постепенно начинает распространяться по всему миру и в перспективе может стать новым технологическим витком в развитии экономики. Потребители теперь имеют возможность само-стоятельно создать необходимые продукты, не прибегая к внешней вспомогательной инфраструктуре.

Top 10 Countries by Robot Density(Industrial robots per 10,000 manufacturing workers)

ЯПОНИЯ

СИНГАПУР

ЮЖНАЯ КОРЕЯ

ГЕРМАНИЯ

ШВЕЦИЯ

ИТАЛИЯ

ФИНЛЯНДИЯ

БЕЛЬГИЯ

США

ИСПАНИЯ

295

169

164

163

126

124

98

89

86

84

Топ-10 стран по численности роботовКоличество промышленных роботов на 10 000 занятых на производстве

STU

AR

T B

RA

DFO

RD


Развитие нанотехнологий стало фактически краеугольным камнем, на котором будут основаны все про-рывные изобретения и технологии будущего: создание новых, «анато-мических» интерфейсов для взаимо-действия человека с электронными устройствами, снижение веса и энер-гопотребления новых устройств, вне-дрение электроники в традиционные аналоговые сферы, создание гибких экранов, «электронной ткани» и т.п.


Нанотехнологии в медицине

В медицине нанозонды будут измерять химические и физические показатели внутри клетки, в резуль-тате чего повысится точность диа-гностики, а со временем можно будет исправлять нарушения здоровья на клеточном уровне. Объединение наноэлектроники с биологическими тканями позволит создать «киберне-тическую» ткань, с помощью которой в реальном времени можно наблю-дать за воздействием лекарства на организм человека, что существенно сократит фазы доклинических и кли-нических испытаний. В конечном итоге подобную кибернетическую ткань начнут использовать для про-

Согласно IFG, рынки с самым высоким спросом на роботов в перспективе:■ Юго-Восточная Азия■ Турция■ Ближний Восток■ Страны БРИК (Бразилия, Россия, Индия и Китай)

Game Changer

The Maker Movement

Game Changer

Kor Ecologic разрабатывает Urbee 2, первый топливосберегающий автомобиль, который будет напечатан на 3D-принтере



изводства протезов, напрямую свя-занных с нервной системой пациента; имплантаты будут сами реагировать на раны и болезни.


Нанотехнологии в электронике

Использование нанотехнологий делает электронику более мощной и дешевой. Вокруг нас появится еще больше умных машин – от наручных

часов до кухонных приборов и про-мышленного оборудования. Элек-тронные устройства станут более разнообразными и гибкими.


Нанотехнологии в энергетике

В энергетике с помощью нанотех-нологий станет возможным внедрение фотовольтаических элементов в раз-личные строительные материалы, в том числе в черепицу и окна; большие и гро-моздкие солнечные панели уйдут в про-шлое. Новые типы мембран сделают эти фотовольтаические элементы более прак-тичными. Улучшенные аккумуляторы приведут к удешевлению электромоби-лей и к усовершенствованию их ходовых характеристик. В целом нанотехнологии открывают многообещающие перспек-тивы по разработке альтернативы двига-телю внутреннего сгорания.

Многие из подобных достижений в общественном сознании не связаны с нанотехнологиями. Управляя новым электромобилем, немногие из нас вспомнят о том, что его аккумуляторы изготовлены с помощью нанотехноло-гий. Мы не будем обращать внимание на то, что электричество в наши дома поступает от черепиц с фотовольта-ическими элементами. Врачи не ста-нут лишний раз повторять, что новое лекарство от рака сделано на основе революционных достижений. Но, несмотря на это, нанотехнологии неиз-бежно изменят окружающий нас мир.

ОАО «РОСНАНО» – один из самых громких проектов в сфере нанотехнологий в мире – демонстрирует стремление руководства России превратить страну в лидера в области нанотехнологий. Штаб-квартира компании «РОСНАНО» расположена в Москве, но у нее есть также филиалы в Кремниевой долине в Северной Калифорнии и в Израиле. В настоящее время в России создано более десятка исследовательских центров – в Москве, Зеленограде, Дубне, Троицке, Казани, Ульяновске, Саранске, Новосибирске, Санкт-Петербурге, Ставрополе и Екатеринбурге.

Среди основных направлений инвестиций ОАО «РОСНАНО» – медико-биологические исследования, микроэлектроника, энергетика, наноструктурированные материалы, машиностроение.

Существует несколько технологических направлений в области нанотехнологий, в которых Россия могла бы стать лидером в будущем:

• Конвергенция нано- и радиационных технологий: создание новых материалов со специальными свойствами, гамма-излучение, в т.ч. для лечения заболеваний;

• Оптические технологии: сенсоры, оптические средства передачи данных;• Новые материалы: термозащитные, сверхпрочные материалы, гетероструктуры самого разнообразного применения.По перечисленным выше направлениям российские разработки способны успешно конкурировать на мировом рынке,

однако пока уровень их коммерциализации не высок. Главной российской проблемой является слабая связь российских разработок с рынком, отсутствие понимания, как правильно структурировать проект и превратить идею в конечный продукт для потребителя.


В фокусе перемен

Нано- и микроробототехника: производство биологических тканейПредставьте себе роботов, размерами меньше точки на этой странице, которые свободно перемещаются по кровеносной системе человека и устраняют повреждения сосудов, препятствуют проникновению в организм чужеродных бактерий или быстро восстанавливают сердечную ткань после поражения. Пока что такие картины по большей части являются достоянием научной фантастики, но уже в наши дни исследователи работают над созданием микророботов, многие из которых состоят из нано-устройств. Уже было продемонстрировано, как с помощью одного электрического сигнала такие крошечные роботы объединяются между собой и складываются в более крупную структуру. Исследователи Калифорнийского университета в Беркли, Дармутского колледжа и Университета Дьюка надеются в обозримом будущем создать микророботов, способных восстанавливать поврежденные биологические ткани. Некоторые исследователи полагают, что таких роботов можно будет использовать для химического контроля на фабриках или для военного наблюдения.

К 2015 году на производствах, в основе которых лежит использование нанотехнологий, будет занято два миллиона рабочих

STU

AR

T B

RA

DFO

RD

Умные городаКлючевой тренд

Беспроводные сенсорные технологии и Big Data

Как будет выглядеть город буду-щего? Объекты, которые вчера счита-лись неодушевленными, уже сегодня подключаются к сети обмена дан-ными и способны предоставлять раз-личную информацию об окружающей среде. Умные здания, умные парковки и светофоры – все это и многое дру-гое объединяется в так называемый «Интернет вещей» благодаря техно-логиям беспроводного доступа, а их показания анализируются с помощью методов обработки больших масси-вов данных. В будущем связь между различными устройствами и маши-нами, скорее всего, будет только усиливаться, появятся приложения, позволяющие удаленно регулировать температуру в доме, включать осве-щение и даже запирать замки.

Основной проблемой и целью останется интеграция данных. Повы-шение уровня интеграции позволит интеллектуальным транспортным системам рассчитывать потреб-ность в общественном транспорте, управлять транспортной ситуацией и пробками на дорогах.

Game Changer

Еще один наноматериал – квантовые точки – появится вскоре на экранах наших телевизоров


Умные города


Новые строительные материалы

Главный вопрос в строительстве – это создание более эффективных и реагирующих на внешнюю среду строительных материалов. Техно-логия производства бетона, одного из самых распространенных стро-ительных материалов, претерпит значительные изменения с целью сокращения выбросов углекислого газа. Строительство станет более эко-логичным, а износостойкость зданий повысится.

Living Glass – тонкое гибкое дыша-щее стекло с «жабрами», которые открываются, когда уровень углекис-лого газа внутри помещения превы-шает определенный предел.


Транспортная мобильность

В след ующие несколько ле т ожидается развитие персонального скоростного транспорта. Одна из

Глобализация преобразует города и регионы России, делая их более привлекательными для иностранных инвесторов. Создаются новые «мега города» – городские агломерации с численностью населения более 10 миллионов жителей. По оценке Frost&Sullivan, в России к 2020 году появится еще целый ряд крупных центров экономического развития, кроме Москвы и Санкт-Петербурга (Владивосток, Томск, Новосибирск и Екатеринбург).

В фокусе переменБелгород осуществляет революционный пилотный проект по созданию энергосберегающего города и развитию сети

точечной инфраструктуры, основанной на интегрированных источниках возобновляемой энергии – солнечных панелях, ветряных электростанциях и т. д. При содействии рабочей группы по энергетике Двусторонней российско-американской президентской комиссии в течение нескольких последующих лет во всем городе будет улучшена система светофоров, будет создана автоматизированная система распределения, контроля и учета электроэнергии.

Казань, «спортивная столица России» и восьмой по численности населения город страны, превращается в международный бизнес-центр и портал эко-туризма благодаря проекту создания «умного города». В этом городе предполагается широкое использование экологичных и энергосберегающих технологий, осуществление целостного проекта застройки и создания транспортной сети без нанесения значительного ущерба естественной природной среде, а также создание деловой зоны для стимулирования развития местного бизнеса и привлечения иностранных инвестиций. Основная цель – создание сбалансированной самодостаточной системы с использованием последних достижений в области городского планирования и строительства.


самых острых проблем – как сделать так, чтобы эти персональные транс-портные средства не мешали общему потоку? Среди возможных решений – создание специальных высотных платформ.

Более 30 миллионов водителей по всему миру экономят время и бензин, пользуясь разработанным израиль-скими специалистами навигацион-ным приложением Waze, который купила компания Google в июне за 1 миллиард долларов. Информацию

о ситуации на дорогах, пробках, ава-риях и изменениях маршрутов пре-доставляют сами водители. Иными словами, приложение основано на тех-нологии краудсорсинга.

Некоторые исследователи счи-тают, что в перспективе вместо лич-ных автомобилей люди возможно будут пользоваться общим парком роботизированного транспорта. Роботизированные транспортные средства можно парковать на неко-тором удалении от городского цен-тра. Офисный служащий, например, в конце рабочего дня сможет вызвать такое транспортное средство. Подоб-ные роботизированные транспорт-ные средства могут быть также предназначены для перевозки пожи-лых родственников и детей, а также для поездок по магазинам.

STU

AR

T B

RA

DFO

RD

Потребительские товары

Основными драйверами разви-тия рынка потребительских това-ров являются цифровые технологии, новые материалы, а также измене-ние предпочтений со стороны потре-бителей – спрос на индивидуальные товары и персонализацию в оказа-нии услуг.


Индустрия модыЭко-платья, сделанные из перера-

ботанных и экологичных материалов, или одежда со встроенными функци-ями (такими, как самостоятельное очищение и др.) уже стали фир-менной маркой не только крупных, но и небольших брендов. Вместе с тем в будущем в индустрии моды уси-лится роль таких революционных процессов и продуктов, как трехмер-ная печать, носимые гаджеты, ком-пьютерные и сенсорные технологии.

Модный дизайнер Эйми Уин-терс создает впечатляющие пла-тья: они реагируют на свет и звук.

Game Changer

История успеха Waze: Краудсорсинг побеждает пробки

Game Changer

Living Glass

Game Changer

Электролюминесцентные платья

Умные парковки с сенсорами

© L

IBE

LIU

M C

OM

UN

ICA

CIO

NE

S D

IST

RIB

UID

AS

S.L.

(H

TT

P://

WW

W.L

IBE

LIU

M.C

OM


Потенциальное межотраслевое использование новых технологий

Реклама Компьютерные и видеоигры

Индустрия моды

Кино и видеопродукция

CМИ Радио и телевидение

Ци

фр

овы

е те

хно

логи

иН

овы

е м

атер

иал

ы

Сенсорные датчики

Гибкая и носимая электроника

Новые производственные процессы

Нанотехнологии

Искусственный интеллект

3D-визуализация и рендеринг

Цифровые и беспроводные сети

Комплексное моделирование

Пользовательский контент

Архивы, метаданные, поиск

Безопасность и защита данных

Взаимодействие человека и машины

ИС

ТО

ЧН

ИК

: DIG

IBIC

Высокий потенциал использования технологий в среднесрочной перспективе

Высокий потенциал использования технологий в долгосрочной перспективе

Потребительские товары

Социальные медиа и Интернет – ключевые факторы изменения поведения потребителей. Интересна тенденция, наметившаяся среди некоторых российских газет, которые становятся не просто поставщиками новостей, а центрами социальной активности местных сообществ: они освещают события глазами рядовых жителей, озабоченных повседневными проблемами.

С распространением технологий в России появляются новые, более разнообразные средства массовой информации. Например, телекоммуникационные компании становятся агрегатами контента, а также предоставляют пользователям услуги по его распространению.

Индустрия моды в России также находится в процессе перемен. Недавно в Москве прошла выставка Экомоды (EcoFashion-Show), объединившая усилия некоторых ведущих дизайнеров страны по созданию экологичной продукции и обратившая внимание общественности на необходимость внедрять экологичное производство. Вдохновившись подобными выставками в Париже и Нью-Йорке, российские дизайнеры выставляли свои работы в различных категориях: одежда из экологичных материалов; одежда с использованием заменителей кожи и меха; этническая одежда и пр.


В ее линейке RainbowWinters исполь-зуется «голографическая кожа» с оживляющими общий вид электро-люминесцентными панелями. В ответ на окружающие звуки эти панели начинают переливаться белым, голу-бым и красным цветами. Изначально платья были разработаны для высту-пления на сцене, но теперь доступны всем, кто ценит красоту и оригиналь-ность.

Компания Levi Strauss запустила проект Water<LessandWaste<Less («Меньше воды и меньше отходов»), нацеленный на сокращение вред-ного влияния производственного цикла на окружающую среду. В рам-ках проекта из пластиковых буты-

лок создаются волокна для джинсов и головных уборов. Каждая пара джинсов содержит восемь перера-ботанных пластиковых бутылок

В поисках более быстрых спо-собов производства одежды дизай-нер и химик Манель Торрес изобрел

Fabrican – мгновенно застывающий распыляемый материал, как нельзя лучше подходящий для индиви-дуальных и творческих решений. Материал Fabrican состоит из пере-плетающихся между собой и при-клеивающихся друг к другу волокон; его можно легко распылять на любой поверхности при помощи аэрозоль-ного баллончика.


Инновации в Голливуде

В индустрии развлечений поя-вятся новые типы сотрудничества и совместного освоения новых кон-цепций. Pixar – пример того, как инно-вации «размывают» границы между искусством, культурой, наукой и тех-нологиями. Разработанные компанией методы можно применять не только в индустрии развлечений. В области образования, например, с их помощью создают реалистичные модели и трех-мерные диаграммы, фундаментальным образом меняющие наше представление об образовательном процессе и про-цессе разработки новых технологий.


Реклама и розничная торговля

Вдохновившись успехом онлайн- рекламы, тра диционные мага-

зины стараются конкурировать с онлайн-магазинами, переняв ряд их технологий. В перспективе появятся способы слежения за категориями покупателей в магазинах, IT-техно-логии позволяют отслеживать пред-почтения клиентов, а информацию, полученную с камер наблюдения можно будет синхронизировать и использовать как маркетинговый инструмент. В конечном итоге роз-ничная торговля получит доступ к такому объему данных, какого у нее никогда не было. Ритейлеры будут использовать эту информацию для маркетинга в самом магазине, раз-мещения товаров на полках и даже подбора персонала, но при этом им придется решить ряд вопросов, свя-занных с этикой и защитой личной информации.


Социальные медиа и телевидение

В данной области основными будут инновации, связанные с предостав-

лением пользователю нужного ему контента, а также умные технологии демонстрации видео в реальном вре-мени на мобильных устройствах. Уве-личатся возможности по кастомизации предоставляемых новостей.

«Секонд-скрининг» – просмотр телепередачи или фильма при одно-временном использовании мобиль-ног о теле ф она, ноу тбу ка или планшета для доступа к социальным медиа – становится распространен-ной практикой, особенно среди моло-дой аудитории, и медиа владельцы совместно с создателями рекламы активно стремятся капитализировать эту тенденцию. Теперь при просмо-тре фильма можно сразу посмотреть информацию об актерах и режис-сере, прочитать рецензии на фильм, узнать, кто из друзей смотрит его одновременно с тобой.

ИС

ТО

ЧН

ИК

: PW

C, G

LOBA

L E

NT

ER

TAIN

ME

NT

AN

D M

ED

IA O

UT

LOO

K:

2013

-201

7

2012 2017

5%

95%

11%

89%

2012 2017

5%

95%

11%

89%

Digital Print

Цифрововая Печатная

Доля печатной и цифровой продукции в общемировом доходе газетВ процентах

Game Changer

Чем меньше, тем больше

Game Changer

Цифровое устройство как товарищ по просмотру

Game Changer

Распыляемая ткань Fabrican

24

Для заметок

MIT_FrontCover and back cover_RU_2810_2013.indd 1 29.10.13 14:09

Documents

Mit technology review