Penelitian unggulan tingkat institusi ditetapkan berdasarkan beberapa hal berikut ini:

1. Indonesia 2005-2025 Buku Putih Kementerian Negara Riset dan Teknologi Republik Indonesia.
2. Buku Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia (MP3EI) 2011- 2025.
3. Kemampuan yang dimiliki oleh Kelompok Keahlian (KK).
4. Tren perkembangan teknologi yang berkembang pada 20 tahun mendatang.
5. Universitas Telkom mempunyai ciri keunggulan dalam ilmu pengetahuan, teknologi dan seni, perlu ditetapkan terapan ilmu pengetahuan, teknologi dan seni pada beberapa bidang unggulan yang memang sangat diperlukan negara dan dibutuhkan oleh dunia.

Berdasarkan pertimbangan di atas ditetapkan beberapa bidang penelitian unggulan sebagai berikut:

1. Transportasi
2. Material Maju
3. Kesehatan dan Obat
4. Energi dan Energi Terbarukan
5. Teknologi Informasi dan Komunikasi
6. Sosial dan Humaniora

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan Transportasi adalah karena beberapa hal berikut:

1. Pertumbuhan ekonomi global telah bertransformasi dari ekonomi berbasis industri menjadi ekonomi berbasis ilmu pengetahuan dan teknologi informasi,
2. Infrastruktur transportasi yang didukung oleh teknologi informasi dan komunikasi mempengaruhi pergerakan ekonomi global dan regional,
3. Teknologi transportasi modern dan canggih didukung oleh teknologi informasi dan komunikasi.

Tujuan penelitian di bidang transportasi berdasarkan berdasarkan latar belakang di atas adalah untuk menciptakan inovasi produk dan pelayanan transportasi yang handal dalam mendukung pergerakan ekonomi global dan regional yang mempertimbangkan aspek kemanusiaan dan keadilan.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Saat ini system manajemen transportasi masih belum secara menyeluruh menggunakan teknologi informasi, sehingga masih diperlukan penelitian transportasi berbasis teknologi informasi dan komunikasi.

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan Material Maju adalah karena beberapa hal berikut:

1. Material maju adalah kebutuhan pokok industri maju yang menjadi salahsatu indikator kemajuan industri negara maju,
2. Masih kurangnya penguasaan teknologi material maju,
3. Manfaat material maju diantranya adalah untuk meningkatkan nilai tambah dan daya saing sumber daya alam, mengurangi ketergantungan impor, meningkatkan kandungan lokal, membuka lapangan kerja, dan meningkatkan pendapatan pajak.

Tujuan penelitian di bidang material maju adalah agar material maju dapat diproduksi di dalam negeri. Adapun riset material maju yang menjadi focus riset adalah material maju logam tanah jarang, material untuk energy storage (baterai), material fungsional dan material nano, material katalis, dan bahan baku untuk industri besi dan baja. Riset material maju ditujukan untuk menguasai material strategis pendukung produk-produk teknologi, yang antara lain difokuskan pada: (i) tanah jarang, (ii) bahan magnet permanen, (iii) material baterai padat, dan (iv) material berbasis silicon.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Material maju adalah kebutuhan industry yang menjadi indikator kemajuan industry maju. Kurangnya penguasaan teknologi material maju, maka dibutuhkan riset mendalam untuk mendukungnya.

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan kesehatan dan obat adalah bahwa Indonesia menghadapi berbagai tantangan kuat di bidang kesehatan masyarakat (Kemenkes, 2015), yaitu:

1. Kesehatan ibu dan anak (angka kematian ibu, angka kematian bayi, dan prevalensi kekurangan gizi) masih memprihatinkan;
2. Gizi masyarakat, atau sering disebut malnutrisi, di satu pihak kekurangan gizi dan kelebihan gizi dengan berbagai akibatnya;
3. Penyakit menular yang masih dominan (56%), seperti demam berdarah, malaria, diare dan AIDS;
4. Penyakit tidak menular yang cenderung terus meningkat, seperti kanker, jantung, darah tinggi, dan diabetes;
5. Penyehatan lingkungan, khususnya yang terkait dengan penyediaan air minum; dan
6. Penyehatan jiwa yang cukup banyak, seperti depresi yang berakibat penyimpangan perilaku. Tujuan penelitian di bidang Kesehatan dan Obat berdasarkan berdasarkan latar belakang di atas adalah untuk mendukung kebijakan riset, industri, dan pemasaran alat kesehatan dan diagnostika yang belum belum ada, dimana kemandirian dan kedaulatan di bidang alat kesehatan belum terwujud. Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Saat ini, Alat kesehatan dan obat masih bergantung terhadap penyedia impor sehingga sangat perlu dilakukan penelitian untuk menciptakan produk lokal yang berdaya saing dengan produk impor.

Tujuan penelitian di bidang Kesehatan dan Obat berdasarkan berdasarkan latar belakang di atas adalah untuk mendukung kebijakan riset, industri, dan pemasaran alat kesehatan dan diagnostika yang belum belum ada, dimana kemandirian dan kedaulatan di bidang alat kesehatan belum terwujud.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Saat ini, Alat kesehatan dan obat masih bergantung terhadap penyedia impor sehingga sangat perlu dilakukan penelitian untuk menciptakan produk lokal yang berdaya saing dengan produk impor.

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan Energi adalah karena beberapa hal berikut:

1. Era minyak murah sudah berakhir.
2. Energi alternatif, meskipun menjanjikan tetapi belum bisa diproduksi demi memenuhi kebutuhan yang ada.
3. Perlu dilakukan investasi sesegera mungkin pada sumber-sumber energi baru.
4. Kita harus belajar melestarikan energi.
5. Energi terkait dengan keamanan nasional.

Tujuan penelitian di bidang energi berdasarkan berdasarkan latar belakang di atas adalah menemukan sumber energi baru/energi pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM) yang memenuhi persyaratan berikut:

1. Harus berlimpah.
2. Andal.
3. Terbarukan.
4. Bersih.
5. Terjangkau.
6. Aman.

Alternatif sumber energi pengganti BBM yang diramalkan sangat menjanjikan dan memerlukan perhatian adalah sumber energi hidrogen danteknologi nano. Hidrogen dipilih disini karena beberapa alasan berikut ini:

1. Sumber yang andal. Hidrogen tersedia di alam bebas tanpa batas, dan aman untuk digunakan karena bila bereaksi dengan oksigen hanya menghasilkan air.
2. Hidrogen dapat menyalakan alat transportasi pribadi maupun publik dan berbagai alat, mesin serta kebutuhan lain yang membutuhkan energi.
3. Hidrogen tidak akan bergantung pada monopoli negara manapun, sehingga merupakan investasi yang sangat baik.
4. Ramah lingkungan. Hidrogen menghasilkan air sebagai buangannya, meskipun minyak masih diperlukan untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen.
5. Hidrogen sudah berfungsi saat ini. Sebetulnya hidrogen sudah bisa menghasilkan tenaga sekarang ini, hanya masih terlalu mahal dan belum siap digunakan untuk transportasi masal.
6. Jumlahnya tak terbatas. Hidrogen berada di alam ini dalam jumlah tak terbatas.
7. Hidrogen murah dan hemat.

Disamping kedua hal tersebut diatas salah satu alternatif energi lainnya adalah angin. Walaupun demikian, ketersediaan angin masih kurang stabil dan tenaga angin sulit untuk disimpan. Itu sebabnya maka angin tidak menjadi energi alternatif utama.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Saat ini teknologi hidrogen masih belum dapat diterapkan secara utuh, sehingga masih diperlukan penelitian agar biaya produksi realistis dan efisiensi cukup baik.Saat ini biaya produksi khususnya untukmembelah molekul dan penyimpanan energi hidrogen ini masih relatif mahal, sehingga biaya produksi menjadi relatif tinggi dan efisiensi belum optimal.

Teknologi nano adalah ilmu baru tentang bagaimana merekayasa molekul-molekul pada skala atomik. Teknologi nano dapat digunakan untuk merancang bentuk-bentuk energi baru atau memecahkan persoalan-persoalan yang akan membuat bentuk-bentuk energi lain menjadi lebih produktif dan berguna. Teknologi nano berperan penting dalam krisis energi karena mewakili platform strategis baru untuk menjalankan proses-proses yang sebelumnya belum bisa. Teknologi nano ini nantinya akan berujung pada dihasilkannya sumber energi baru yang belum pernah terbayangkan sebelumnya. Sampai saat ini beberapa industri minyak telah berinvestasi miliaran dolar untuk riset dan pengembangan energi alternatif, bahan bakar yang terbarukan berikut peralatannya. Teknologi nano akan memicu munculnya kendaraan-kendaraan hibrida, bahan bakar sel, serta solusi sistem transportasi dan energi. Penelitian yang telah dilakukan sampai saat ini diantaranya adalah teknologi nano untuk mengembangkan sel surya, atau nano-atomik yang mengembangkan produk penyimpan nano hidrogen.

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan teknologi informasi adalah karena hampir semua penelitian bidang lainnya membutuhkan dukungan dari teknologi informasi dan komunikasi. Adapun tren inovasi yang diramalkan akan berhasil di tahun 2025 adalah sebagai berikut:
a. Teleportasi benda-benda antar planet.

1. DNA-DNA khusus diperjualbelikan secara online.
2. Wisata luar angkasa ke bulan dan mars.
3. Rekayasa materi untuk membuat produk-produk pintar.
4. e. Empat miliar orang akan terlibat dalam perdagangan di internet.
5. Mesin hidrogen untuk transportasi.
6. Layanan kesehatan sibernetik manusia.
7. Sistem transfer ingatan dan obat-obatan.
8. Robot rumah tangga.

Dari ke sembilan tren inovasi di atas, maka no 2, 3, 5, 7,dan 9 perlu dukungan teknologi informasi dan komunikasi yang kuat. Disamping itu untuk unggulan bidang transportasi, kesehatan dan keamananpun perlu dukungan teknologi informasi.

Tantangan yang berkaitan dengan bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi di tahun 2040 adalah sebagai berikut:

1. Penanggulangan kemiskinan melalui perdagangan dan layanan kesehatan. Untuk hal ini diperlukan teknologi informasi untuk mendukungnya.
2. Perwujudan keamanan dan perdamaian global, yang perlu juga didukung dengan informasi yang akurat dan terjamin keamanannya.
3. Pemahaman lintas budaya melalui berbagai media untuk menghindari konflik serta ketegangan global. Hal inipun sangat perlu didukung oleh teknologi informasi dan komunikasi yang kuat.
4. Perdagangan global yang memungkinkan pengusaha memperoleh kesejahteraan dan kemandirian serta berinvestasi dalam pembangunan demokrasi di negara mereka masingmasing. Hal ini tentu saja memerlukan akuntabilitas yang tinggi dan penyebaran informasi secara meluas. Untuk itu perlu dukungan Teknologi informasi dan komunikasi yang kuat pula.
5. Komunikasi dan internet akan tersedia bagi setiap bangsa dan masyarakat.

Tujuan penelitian di bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi berdasarkan latar belakang di atas adalah sebagai berikut:

1. Menciptakan jaringan berbentuk nirkabel, berdaya jangkau luas, sehingga dapat diakses kapan dan dimanapun.
2. Menciptakan jaringan yang dapat memasarkan produk, benda dan material pabrikan secara online.
3. Menghasilkan sistem Telepon dan TV akan terintegrasi sepenuhnya dengan internet.
4. Mengembangkan semacam “kesadaran pribadi” dirinya sendiri bagi internet.
5. Menciptakan sistem akses real-time terhadap 80% total informasi dunia yang dapat disediakan disediakan secara gratis/berbiaya murah.
6. Melengkapi e-mail akan dengan multimedia dan audio serta video streaming.
7. Mencitakan Video conference real-time yang dapat digunakan secara luas.
8. Membangun jaringan yang dapat dimanfaatkan oleh pedagang, bank dan konsumen.
9. Menciptakan jaringan akan menjadi yang dapat diakses oleh hampir tak terbatas individu/pihak.
10. Menciptakan sistem yang dapat menjamin rahasia pribadi, karena rahasia pribadi akan diakui sebagai salah satu masalah keamanan nasional.
11. Peralatan pendukung internet yang diharapkan semurah mungkin, tetapi cepat dan pintar.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Sampai saat ini teknologi yang dihasilkan untuk dapat menjalin komunikasi online dan aman masih membutuhkan biaya yang tinggi dengan keterbatasan dalam merealisasikan komunikasi secara real-time, penjaminan keamanannya serta kualitas informasi yang dihasilkannya. Disamping itu masih banyak kebutuhan fungsi yang belum dapat dipenuhi secara utuh, misalnya penyediaan informasi dalam bentuk tiga dimensi, intelligent system untuk mengatasi terjadinya kejahatan, dan lain-lain. Untuk itu perlu dilakukan penelitian yang dapat merealisasikan komunikasi secara real-time, menjamin keamanannya serta menghasilkan kualitas informasi yang baik. Disamping itu biaya yang diperlukan dapat ditekan.

Latar belakang diperlukannya penelitian berkaitan dengan Sosial dan Humaniora adalah sebagai berikut :

1. Perkembangan ilmu pengetahuain tentang bisnis dan manajemen semakin konvergen sehingga dibutuhkan hasil-hasil empiris yang membantu pengambil keputusan dalam menjalankan bisnisnya.
2. Situasi lingkungan eksternal yang cepat berubah mempengaruhi pencapai visi, misi, tujuan dan sasaran, suatu organisasi.
3. Organisasi memiliki keterbatasan dalam mengadaptasi pengaruh eksternal untuk memperoleh dan penggunaan sumberdaya nya.
4. Manajemen dari suatu organisasi dihadapkan kepada suatu masalah yang tidak beridiri sendiri.
5. Proses pemecahan masalah dalam mengambil keputusan kurang didukung oleh informasi yang akurat.

Tujuan dari penelitian dalam bidang manajemen bisnis adalah meningkatkan pemahaman tertentu mengenai bisnis dan manajemen. Penelitian dalam dalam manajemen menghasilkan solusi untuk masalah baru. Pengetahuan dalam bentuk temuan praktis akan jauh mempunyai relevansi dan nilai bagi manajer dan pebisnis.

Gap antara teknologi saat ini dan target yang ingin dicapai. Keragaman teknologi yang menyebabkan kebijakan dalam manajemen bisnis berubah dalam setiap ragamnya. Diperlukan alasan menjustifikasi pemilihan kombinasi teknologi dengan manajemen bisnis oleh perusahaan. Andaikan saja sebuah perusahaan dalam sebuah industri menggunakan teknologi untuk mendapatkan input dengan berbagai cara. Apabila semua perusahaan melakukan yang sama maka akan terjadi kompetisi dalam hal mendapatkan teknologi baru agar mendapatkan input yang jauh lebih baik. Pilihan akan waktu pergantian teknologi untuk sistem produksi sebelum menentukan kebijakan bisnis selalu dikaitkan dengan risiko dari umur teknologi yang akan digunakan. Dengan demikian dapat disimpulkan terdapat korelasi positif antara keberagaman teknologi dengan manajemen bisnis.