IoTが農業を変革：主なメリットとスマート農業の洞察

目次

• はじめに
• スマート農業とは？
• 農業におけるIoT活用のメリット
• 農業におけるIoTのリアルタイム・アプリケーションとユースケース
  • 家畜監視
  • 気候条件監視
  • 温室自動化
  • 作物監視
  • ドローン
• 結論

はじめに

世界人口増加に伴い、食糧生産と農業は限られた時間でより高い生産性と収量を実現する必要があります。手作業での実験、試行錯誤による実行可能性評価などはもはや現実的ではありません。国連食糧農業機関（FAO）によると、「2050年には2006年比で70%多くの食糧を生産する必要がある」とのことです。

この需要に応えるため、農家と農業企業は現在の慣行のイノベーション限界を押し広げなければなりません。1800年代に産業革命が農業を次のレベルへ引き上げたように、新興技術、とりわけInternet of Things（IoT）が農業業界の未来に同様の効果をもたらすと予想されています。この農業からアグリテックへの移行は、世界中の食卓に食糧を届けながら、非現実的な時間と労働要件を回避するために今や不可欠です。

IoT導入率は全般的に加速しており、世界中の企業のほぼ43%に達しています。しかし、現在農業分野で採用されているIoTアプリケーションはまだ始まりに過ぎません。

スマート農業とは？

現在および未来の技術志向型農業を指す呼び方は多様です。例えばAgritech（アグリテック）は一般的に農業への技術応用を指します。一方、スマート・ファーミングとスマート農業は、主に農業へのIoTソリューション応用を指します。農場車両追跡、家畜監視、貯蔵監視等が含まれます。

今後数年でこれらスマート・ファーミング等の技術利用が増加見込み。実際、農業分野でのIoTデバイス設置はCAGR 20%で成長予測。Machina Researchの2016年1月レポートによると、接続農業デバイス数は2014年末の1,300万台から2024年までに2億2,500万台へ成長見込み。

農業におけるIoT活用のメリット

他業界と同様、農業へのIoT適用は、以前にはなかった効率性、リソース・コスト削減、自動化、データ駆動型プロセスを約束します。しかし農業では、これらメリットが単なる改善ではなく、危険な問題群に直面する業界全体への解決策として機能します。

卓越した効率性： 今日の農業は競争です。劣化する土壌、減少する耕地、増大する気象変動の中で、より多くの生産が求められます。IoT対応農業では、生産物と条件をリアルタイム監視。迅速なインサイト取得、問題の事前予測、回避策の情報に基づいた意思決定が可能。さらに、需要ベース灌漑、施肥、ロボット収穫などの自動化を導入。

生産拡大： 世界人口90億人に達する頃、70%が都市部居住見込み。IoTベースの温室と水耕栽培システムで短いフード・サプライ・チェーンを実現し、人々を養えます。スマートな閉循環農業システムで、スーパー、超高層ビルの壁・屋上、海上コンテナ、もちろん自宅など、基本的にどこでも食糧生産が可能。

リソース削減： 多くのアグリIoTソリューションは、水、エネルギー、土地の使用最適化に注力。多様な圃場センサーから収集したデータに基づく精密農業で、農家は一植物レベルで必要十分なリソースを精確に配分可能。

クリーンなプロセス： 精密農業のIoTシステムは、水とエネルギーを節約し農業をグリーン化するだけでなく、農薬と肥料の使用を大幅削減。従来農法と比較し、よりクリーンでオーガニックに近い最終製品を実現。

俊敏性： IoT農業活用のメリット一つは、プロセスの俊敏性向上。リアルタイム監視と予測システムで、気象、湿度、大気質、各作物や圃場土壌の健全性の重大な変化に迅速対応可能。極端な気象変化の条件下で、農業専門家が作物を救済。

製品品質向上： データ駆動型農業で、より多く、より良い製品を生産。土壌・作物センサー、ドローン空中監視、圃場マッピングで、条件と作物品質の詳細な依存関係を理解。コネクテッド・システムで最適条件を再現し、製品の栄養価を向上。

これらすべての要因が、最終的に収益増大につながります。

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農業におけるIoTのリアルタイム・アプリケーションとユースケース

上記メリットが実生活でどう応用されるか見てみましょう

家畜監視

IoTアプリケーションで、家畜の位置、健康状態、福祉に関するデータ収集が可能。この情報で家畜の状態把握を支援。病気の個体を特定し、群れから隔離することで疾病拡大を防止。IoTベース・センサーで家畜位置を特定できることで、牧場主の労働コストを大幅削減。

Cowlar社がIoTで酪農場運営を管理。牛用スマート・ネック・カラーを発売。非侵襲監視システムが、酪農科学、専門知識、機械学習を組み合わせた高度な独自アルゴリズムを実行し、温度、活動量、反芻、行動等から健康アラート、疾患症状、発情検知、飼料最適化等の実用的情報を提供。

気候条件監視

スマート・センサー搭載気象ステーションが気象データを収集し、農家に有用な情報を送信。さらに専用ソフトウェアで分析され、詳細な予測と作物損失回避に役立つ分析結果を農家が取得。

例：allMETEOは、農家向けに特別なソフトウェアと機器で気象条件を監視し、圃場での極端な温度、霜、雨天の早期警告を提供するIoTベース農業プロジェクト。

温室自動化

環境データ取得に加え、気象ステーションが設定パラメータに合わせて条件を自動調整し、各温室に最適な条件を提供。

GreenIQも興味深い製品で、スマート農業センサーを活用。灌漑と照明システムをリモート管理できるスマート・スプリンクラー・コントローラー。

作物監視

気象条件監視と同様、作物監視センサーも作物健全性、湿度、降水量、温度等の全情報を収集。逸脱があれば農家が事前に特定し適切な対応可能。また、播種と収穫のベスト・タイミング判断にもセンサーが貢献。

Semiosは作物監視で最も人気のあるIoTプロジェクトの一つで、気候リモート制御、害虫・病害監視を農家に提供。

ドローン

精密農業では、ドローンが土壌・圃場分析から播種、農薬散布まで多様な用途で活用。ハイパースペクトル、マルチスペクトル、サーマル等の異なるイメージング技術と組み合わせ、作物健全性、菌類感染、生育ボトルネック等について、時刻と場所特定の情報を農家に提供。

ドローンで圃場内の乾燥エリアを特定し、より良い技術で灌漑可能。精密農業は、農家が情報に基づいた意思決定を行い、リソースをより効率的に活用できる具体的情報を提供します。

eBee SQ農業用ドローンは、一度のフライトで数百エーカーをカバーし、極めて効率的な作物監視と分析を実現。

結論

今日の世界のダイナミクスを鑑みれば、農業セクターの発展は常に最優先事項です。したがって、農業におけるIoT活用は、この業界における効率性、持続可能性、拡張性の推進力として大きな将来性を秘めています。