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IIoT×農業:IIoT技術を活用した「スマート農業」の未来

スマート農業は、農業が直面する課題を解決する“救世主”

少子高齢化に伴う農業従事者の減少に伴い、近年、ICTやIIoTを活用した“スマート農業”の動きが本格化しています。スマート農業は「次世代農業」とも称され、日本の農業が直面する課題を解決する“救世主”としての期待も膨らんでいます。

スマート農業の主な特徴は、「大規模生産」「高品質生産・多量収穫」「農作業の省力化」「非習熟者の取り組みやすさ」「消費者への安心・信頼の提供」などです。まずは、それらがもたらすメリットを見てみましょう。

スマート農業のメリット①:大規模生産

トラクターなどの農業機械の自動走行、ロボット・ドローンの導入などによって、大規模農場での生産規模の拡大が可能となります。

スマート農業のメリット②:高品質生産・多量収穫

各種センサ技術や過去データの活用によって、農作物にとって最適な栽培を行うことで高品質・多量収穫を実現します。

スマート農業のメリット③:農作業の省力化

アシストスーツ、農作業機器の自動運転などを導入することで、作業者をきつい作業、危険な作業から解放します。

スマート農業のメリット④:非習熟者の取り組みやすさ

農作業機器の運転アシスト装置、生産管理アプリ、栽培ノウハウのデータ化などにより、非経験者や経験の少ない作業者でも対処可能な環境の整備が進みます。

スマート農業のメリット⑤:消費者への安心・信頼の提供

クラウドシステムを活用した生産情報の提供などにより、生産者・産地と消費者の結びつきを促します。

スマート農業の各国の動き

世界一の農業大国であるアメリカにおいて、スマート農業はAgriculture(農業)とTechnology(科学技術)とを組み合わせて「AgTech」(アグテック)と呼ばれています。広大な農地でドローンを活用し、適切な範囲に最適量の農薬を散布したり、農作物の生育状況や土壌の状態などに関するデータを上空から収集し、分析することに使われたりしています。

一方、日本でスマート農業が本格化している背景として、農業の現場では人手がかかる作業や熟練者の勘と経験に頼らなければできない作業が多いという事情があります。国全体で高齢化・少子化が進み、高齢従事者の負担軽減、労働力不足の解消、若者世代への技術継承などの課題が深刻化し、解決策としてスマート農業への期待が膨らんでいます。

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農林水産省が全国148の地区で実証実験をスタート

農林水産省は、スマート農業の社会実装を加速するため、2019年から「スマート農業実証プロジェクト」を開始。生産者や民間企業、大学、研究機関らで構成された複数のコンソーシアムを実施者として、全国148の地区で稲作や畑作、果樹、花類など、それぞれの地域の栽培品目に合わせた実証実験を展開しています。

このプロジェクトの2020年の中間発表によると、大規模水田ではロボットトラクター、自動水管理システム、農薬散布ドローンなどの技術導入によって、15%程度の労働時間短縮につながったことが明らかにされました。農薬散布ドローンや自動水管理システムの有効性も明らかになっています。

一方、同プロジェクトでは、あまり広くない実証エリアに新技術を追加投資することによるコストの増大など、新たな課題も見えてきたとしています。農林水産省は今後、スマート機器の能力に見合う適正な活用面積を判断するための基準や、初期投資の負担を軽減する機器のシェアリングなどについても検証する方針です。

スマート農業を後押しするLPWAの活用

スマート農業には5Gやクラウド、ロボットなど、さまざまなICT・IIoTが活用されていますが、全国の自治体などではLPWAと呼ばれるICTを利用する取り組みも進んでいます。LPWAは「Low Power Wide Area」の略語で、特定の規格のことではなく「低消費電力で広範囲なエリアの通信が行える」という特徴を持つ無線通信ネットワーク技術の総称です。

LPWAは低速・低容量ですが、省電力、広域・長距離通信、低コストという利点があるため、農作物の栽培や防災・見守り・インフラ管理など、地域課題解決技術をスマート化するネットワークに適しています。特に農業分野では、農場やビニールハウスの生育環境(温度、湿度、照度、CO2濃度など)をセンサで計測し、LPWAで定期的に自動送信する取り組みが広がっています。生産者は農作物の生産地に出向かなくても、クラウドを使ってどこにいても数値をモニタリングすることができ、センサが異常値を検知した場合、メールなどで自動通知される仕組みも構築されています。

マーケット調査会社の富士経済によると、2030年のスマート農業の国内市場は1024億円となり、2019年比44.2%増と予測。特に、完全人工光型植物工場が導入規模の大型化や業務・加工向け野菜の需要増加などにより成長するとしています。また、栽培環境モニタリングシステムや農業用ドローン、衛星測位・自動操舵システムなど、すでに一定の市場がある分野ではさらなる普及が進み、生産管理システムはスマート農業におけるデータ活用のプラットフォームとしての利用が期待されるとしています。

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