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IoT化する農業 (農業IoTの分類 (農業にも到達したIoT化の波 (農業IoTのハードルの高さ (技術の統一化が行われていない…
IoT化する農業
農業IoTの分類
IoT時代の幕開け
データ処理機能の高速化・大規模化
ネットワークの拡大
技術の精密化
通信や製品の多様化、等
農業にも到達したIoT化の波
植物工場
温室制御システム
自動運転農機
農業ロボット
センサーデータ
気象データ
農業IoTのハードルの高さ
土壌、天候などの変動要素
植物工場の成功
農業の持つ不確定要素を人工的にシャットアウトないし管理できたから
技術の統一化が行われていない
様々な研究機関により同時進行でバラバラに開発が進められている
統一感の無い開発により、互換性や相乗効果のない技術が乱立するリスク
農業IoTの定義
事例紹介①
生産管理システム (農業ICT)
大手SIer
富士通
食・農クラウド Akisai
屋外の農地にセンサー設置し、栽培データを収集
作付けに適したブロック選び
農産物の品質予測
NEC
農地管理
土壌情報システム
土壌成分管理
堅さ管理
透水性等の土質管理
圃場管理システム
農地の区画割
過去の栽培履歴
所有者や借地料、等
圃場の特徴を踏まえた栽培計画を立案することができる
栽培支援
センサー・カメラのよる環境データ・画像の収集
気象予報等の外部データ取り込み
農業従事者の手入力による作業履歴の管理
収集データ及び履歴情報の見える化
データ分析による最適な栽培方法の決定
機器・設備の自動制御
農業従事者への作業指示、等
クラウド化によるデータ集約の効率化
海外の営農支援ICTの事例
ファームログス社の衛星モニタリングを活用したシステム
アメリカ・ミシガン州の会社
現在、全米50州、世界130ヵ国でサービスを提供
アメリカ国内の農家の20%以上が利用していると言われる
サービスの中心は、栽培情報の記録及びマルチスペクトル衛星画像の分析
システム上で、栽培エリアごとに栽培品目、作業内容、降水量、積算熱量、土壌条件、資材使用実績等を記録し、地図上に可視化することができる
このシステムにトラクターやコンバイン等の農機を接続すれば作業履歴を自動的に記録することもできる
作付日から収穫日予測、作付量、成長度、過去10年の天候データから肥料の将来的な必要量を成分ごとに算出といった機能もある
圃場モニタリングにも効果的
環境制御技術
設備毎に制御していたものが一つの制御盤やアプリケーションで管理できるように
単体制御⇒複合制御⇒統合制御という革新を遂げた
センサーや通信機器のコストが急激に低下し、温室内に多数のセンサーを配置し、無線LAN等でネットワークを構築することが可能となり、温室内でのIoTかが急速に進んでいる
スマートフォンやタブレットの普及により、施設内でセンサー情報の閲覧や設備・機器の遠隔操作が可能になった。これも携帯機器の急激な性能向上と価格低下がもたらした革新
施設園芸では栽培設備を自動制御し、温室内の環境を最適化する環境制御システムが実用化されている
植物工場で導入す済む自動化技術
パナソニック
スプレッド社
一部プロセスの完全自動化
フランチャイズ化
ノウハウの提供
企業が資金提供
事例紹介②
自動運転農機
農機の運転が農作業の時間に占める割合が高いこともあり、自動化のための研究・開発が積極的に進められている
GPSガイダンスのトラクター
(GPSによる運転支援)
既に実用化されている
協調運転
有人機に無人機を随伴させる運転で、複数台の農機を自動運転することで農業従事者一人当たりの作業効率を大幅に向上させる
トラクター培ったj同運転技術はコンバインや田植え機等の他の農機にも適用でき、ヤンマー等の大手農機メーカーは自動運転農機のラインナップを充実するための開発を進めている
自動運転トラクター
作業管理システムと連携することで、遠隔制御での農作業が可能に
クボタはGPSと期待姿勢などをセンシングするIMUを用いた同運転取らkツアーの研究開発を進めている。
ヤンマーと日立製作所はGPSに加えて準天頂衛星「みちびき」を利用して誤差5cm以内の精度での自動運転に成功している
普及拡大のハードル
事故時の責任の所在について
公道上の走行のハードル
日本では1区画の農地面積が狭いので、公道上を走らなければならない
政府は2020年までに自動走行トラクターを実用化する方針を打ち出している
農業ロボット
収穫ロボット
タイヤやクローラを備えた移動ユニットとロボットアームの構成が一般的
農林水産省の補助事業や委託事業により現場での実証が進んでいる
センサーの情報から熟度を判別し収穫の適期を選別する機能も有している
匠のノウハウに頼らず、データによって収穫物の品質の平均値を底上げすることができる
収穫物の位置を正確に把握して摘果する
位置の特定と熟度の判別という2つの機能により、収穫作業の効率化だけでなく、味のばらつきを抑えるなど作物の付加価値を向上できることが長所
施設園芸ロボット
実用化が特に先行している
オランダなどは施設園芸先進国
日本も追いかけている形
除草ロボット
農業用ドローン
圃場情報の収集、種子散布等に使用される事例が出始めている
北海道旭川市
セキュアドローン協議会
JAたいせつ
稲作用の実証事業
ドローンで空撮した水田の画像データと土壌センサーによる成分データを用いて、水田内での生育状況のばらつきを把握し、施肥等を行うことでブランド米「ゆめぴりか」の品質向上を図る
大まかな生育状況は土壌状況は人工衛星によるリモートセンシングでも把握できるが、ドローンを使うことで病虫害による部分的な変色等をより細かく把握することができる
クボタは農薬散布機能を備えた農業用ドローンを2017年から発売すると発表。200万円程度で購入可能
背景
安倍政権で農業が成長産業に位置付けられる
各省庁でICT/IoTを駆使したスマート農業、先進農業の政策を打ち上げている
農林水産省が2013年11月に「スマート農業の実現に向けた研究会」立ち上げ
スマート農業の将来像と実現に向けたロードマップ
スマート技術の農場現場への普及に向けた方策を検討
2014年には農林水産省が研究戦略が策定・公表
収益力向上技術
生産流通システム革新技術
農業IoTやスマート農業はこの枠組み
「農業情報創生・流通促進戦略」
2014年に首相官邸のIT総合戦略本部により策定
「ロボット新戦略」
世界のロボットイノベーション拠点に
世界一のロボット利活用社会
IoT時代のロボットで世界をリード
2015年2月に安倍首相を本部長とする日本経済再生本部が決定
スマート農業
農業用ソフトウェア
営農管理システム
農作業支援システム
流通管理システム、等
農業用ハードウェア
自動運転農機
農業ロボット、等
農業IoTを後押しする政策
生産現場強化のための研究開発
研究・開発フェーズ
委託プロジェクト研究
実証・事業化フェーズ
革新的技術緊急展開事業
食料生産地域再生のための先端技術展開事業
ICTを活用したスマート農業導入実証・高度化事業、等
戦略的イノベーション創造プログラム (SIP)
次世代農林水産業創造技術
スマート・ジャパンICT戦略
ビッグデータ (スマート事業) 実証事業、等