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IoTが農業を変える?IoTの活用事例とメリット・デメリットを紹介!

IoT(Internet of Things、モノのインターネット)とは、さまざまなモノがインターネットにつながる仕組みのことで、幅広い分野での活用が期待されています。IoTについては以下の記事で詳しく解説しております。

伝統的な産業であり熟練の技術を必要とする農業は、一見するとIoTとは無関係のように思えるかもしれません。しかし実は今、農業分野でIoTなどの先端技術の導入が積極的に行われており、新しい農業の形が生まれています。

そこで今回は、テクノロジーが農業分野においてどのように活用されているのか、そしてこれからの農業はどうなっていくのかを紹介していきます。

スマート農業とは?

IoTやICT、ロボット技術などの先端技術を活用した新しい農業を「スマート農業」といいます。
農業(Agriculture)と技術(Technology)を組み合わせたアグリテック(AgriTech)やアグテック(AgTech)という言葉も使われています。

海外でもスマート農業の取り組みは行われており、AgriTechやAgTechという呼び方に加えて、Smart AgricultureやSmart Farmingとも呼ばれています。

スマート農業のメリット

農業にIoTなどの先端技術を取り入れることで、実現できることを紹介します。

農作業の省力化・労力軽減

農作業を自動化したり効率化したりすることで、少ない人数でも作業を進めることができるようになります。また、きつい肉体労働を機械で代替することで、作業内容を楽にすることもできます。
現在の日本では農業従事者の減少と高齢化が問題となっており、農作業の省力化と労力軽減はこうした問題の解決につながると期待されています。

さらに、大規模生産や複数作業の同時進行が可能になるため、生産性の向上になります。これは、日本の食料自給率を高めることにもつながると考えられています。

農業技術のデータ化・活用

長年、農業は農家の人の経験と勘によって行われてきました。しかし、IoTやAIを活用することで、さまざまな情報をデータとして扱うことができるようになります。これにより、経験のない人でも農業に取り組むことが可能となり、若者など農業人口が増えることが期待されます。

これまで伝えるのが難しかったスキルもデータとして継承できるので、高い技術を保ち続けることができます。ノウハウが世界中で共有されるようになれば、農業のハードルはますます下がっていくでしょう。

信頼性・品質の向上

クラウドシステムの導入により、生産者や農作物の詳しい情報を消費者が得られるようになります。生産者は有益な情報を発信することで信頼を得ることができ、消費者は情報をもとに安心して商品を購入することができます。

またAIやビッグデータの活用により、状況に応じて適切な管理を行うことが可能となります。人間では対応しきれなかった範囲まで確実に対応できるようになることで、農作物の品質の向上が見込まれます。

農業におけるIoTの導入事例6選

農林水産省の活用例から紹介

まずは、2020年3月に農林水産省が発表した資料の活用例から、3つの事例を紹介します。

“スマート農業の展開について” 農林水産省, 2020-03, https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/attach/pdf/index-83.pdf, (参照 2020-05-08)

株式会社クボタ

株式会社クボタは、畑作と稲作の両方を手がける世界有数の農業機械メーカーです。
IoTと農業の融合を推進しており、無人での作業を可能にする自動運転農機や、農薬散布や農場監視を見据えた農業用ドローンの開発を行っています。
KSASというクラウドサービスも提供していて、農業機械と連携してデータを蓄積・活用できるシステムが運用されています。

(参考:https://www.kubota.co.jp/rd/smartagri/index.html

ゼロアグリ

ゼロアグリは株式会社ルートレック・ネットワークスが提供している、潅水肥培管理を行うシステムです。
日射センサーや土壌センサーなどの各種センサー情報をクラウドに集約し、データをもとにロボットが自動で土壌環境を制御します。
全国での導入が進んでおり、2019年12月末時点では、40都道府県で213台使われています。

(参考:https://www.zero-agri.jp/

ファームアイ株式会社

ファームアイ株式会社では、ドローンによるリモートセンシングと画像データの解析サービスを展開しています。
センシングデータから圃場をマップ化することができ、状態に合わせた可変施肥設計が可能になります。
センシングデータや栽培履歴は蓄積し簡単に閲覧することができるので、作業内容の共有やノウハウの継承にも活用できます。

(参考:https://www.farmeye.co.jp/

注目のベンチャー企業

ベジタリア株式会社

ベジタリア株式会社は、東京大学EMPの修了生が中心となって2010年に設立したスマート農業ベンチャーです。
圃場の環境情報や作物の生育状況をモニタリングする「パディウォッチ」、水田センサを使って水位情報をセンシングする「フィールドサーバ」、クラウド上で農作業のデータを記録・分析できる「アグリノート」などのサービスとプロダクトを提供しています。

(参考:https://www.vegetalia.co.jp

株式会社SenSprout

株式会社SenSproutは、東京大学工学部の研究室からスタートし、2014年に設立された企業です。
センサーによって土壌の水分量をリアルタイムで正確に取得し、水分量に基づく適切な栽培管理を行うことができます。
また、スマートフォンを用いて遠隔で灌水制御をしたり、ビニールハウスで自動環境制御をしたりすることも可能です。

(参考:https://sensprout.com/ja/

研究機関

農研機構

農研機構は、農林水産省所管の国立研究開発法人です。
全国各地に研究拠点を配置し、2019年度から全国69地区でスマート農業実証プロジェクトを展開しています。

(参考:http://www.naro.affrc.go.jp/index.html

農業へのIoT導入の課題

ここまでスマート農業のいいところを紹介してきましたが、まだまだ課題も残されています。

コストが高額

最先端の機器を導入するには、お金がかかります。IoT機器は通常の農機に比べてイニシャルコストが高額であることが多いです。
たとえばトラクタや田植え機であれば、無人のものは有人のものに比べて1.2〜2.0倍ほど価格が高いのが一般的です。

活用できる人材がいない

現在の農業従事者には高齢者が多いので、新しい機器の操作方法がわからず使いこなせないということが起こります。収集したデータを活用するためには、データの分析スキルも求められます。
スマート機器を使えるようにするためのサポート体制や、農業分野でのITリテラシーを持った人材の育成が必要とされています。

個々の機器のばらつき

各メーカーがそれぞれ独自にスマート農業機器を開発しているため、規格はメーカーによってさまざまな状態となっています。そのため相互運用性が低く、新しい機器が既存の機器に対応していなかったり、別の製品と互換性がなかったり、ということが起こり得ます。
たとえば、もともと湿度センサーを使用していた農家が、そのデータをもとに自動で水やりをしてくれる機械を導入しようとした場合を考えます。このとき、水やり機がセンサーに対応していないと、連携させることができない可能性があります。

個人でのIoT×農業

ここまでビジネスとしての農業へのIoT導入について説明してきました。
農業の規模に関わらず、個人で行う家庭菜園や小規模な農業においても、IoTを取り入れて一歩進んだ農業を実現することができます。ここからはIoT×農業のスモールスタートに最適なアイデアをご紹介します。

水やりデバイス

ポンプやスプリンクラーをインターネットにつなぐことで、水やりの制御ができます。

毎日決まった時間の自動水やり、遠隔からの制御、センサー類と組み合わせ温湿度の変化に合わせた水やりなどが可能となります。
また、水やりの頻度や土壌湿度の変化をグラフ化し分析に活かすこともできます。


温度ロガー

植物を育てる上で重要なのが、生育環境の温度を管理することです。
温度センサーを使えば、温度を取得して記録することができます。
○℃より低くなったらなど、温度変化に応じて、メールやメッセージアプリに自動的に通知を送ることも可能です。

屋外カメラ

家庭菜園をしていると、野良猫やカラスなどの動物に作物を荒らされてしまうことがあります。
屋外カメラを設置して監視することで、そうした被害への対策を立てたり、作物に異常がないかを遠隔から監視することができます。

AIによる画像認識を利用して、カメラに特定の動物が映った時にブザーで通知する、という仕組みも実現できます。

農業以外へのIoT活用

IoTが活用できる産業は、農業に限りません。本メディアでは、さまざまな業界におけるIoTの活用方法・活用事例の紹介をしています。以下の記事も合わせてご覧ください。

製造業

自動車(MaaS)

物流

小売業