農業の最前線「スマート農業(アグリテック)」と具体例

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近年のICT・IoTの急速な発展と同時に、農業分野では「スマート農業」や「アグリテック」といったキーワードをよく聞くようになりました。

少しずつ普及し始めているこの「スマート農業」によって、農業の人手不足や農業従事者の負担といった課題が解決されることが現在期待されているのです。

本記事では、このトレンドキーワードを解説した上で、スマート農業による効果や具体的な活用例をご紹介していきます。

スマート農業とは

スマート農業とは、最新のロボット技術やICT(情報通信技術)・IoT(モノのインターネット)を活用する農業のことです。アグリテック、アグテック、スマートアグリカルチャーなどとも呼ばれており、農業の機械化によって人手を省き、高い生産性を目指しています。

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スマート化すると農業はどう変わるのか

農業のスマート化による大きなメリットは、今まで人が行ってきた作業を機械化することで人材不足がまかなえる点です。では、農業のスマート化によって得られる効果を詳しく紹介します。

農作業の負担や時間を軽減

農業には整地・堆肥・収穫など様々な作業があり、各工程ごとに作業者に身体的負担が大きくかかります。また、農業で収益を得るまでには、多くの手間と時間がかかるものです。そのため、農業というと「重労働」「難しい」というイメージを持つ方も多いのではないでしょうか。

しかし農業をスマート化することによって、人が行なっている作業を機械に任せることができます。そうすることで手間や負担を軽減したり、作業スピードを上げたり、昼夜問わずに作業を継続的に行うことが可能になり、より”楽”に農業で成果を出せるようになるのです。

高い技術力を維持、生産を効率化

近年、農業従事者の高齢化もよく課題として挙げられています。農作業には技術と体力の両方が必要とされますが、作業を担う人が高齢になっても後継者がいないと、生産性が低下したり、次の世代への技術継承も難しくなってしまうのです。結果、長年続けてきた農場を諦めてしまう人も少なくありません。

しかし農業にテクノロジーを掛け合わせることで、農作業の機械化・自動化によって、従来よりも少ない人数でも高い技術で効率の良い作業が可能になります。

どのような農作業をスマート化できるのか

それでは、具体的に農業のどのような作業がスマート化できるのでしょうか。農業の工程ごとにみていきましょう。

除草・整地作業

例えば、田畑に自動走行システムを搭載したトラクターを導入すれば、無人で除草・整地作業が行えます。こういったトラクターは、GPSから得られたデータによって自動で走行し整地を行うため、トラクターを操作できない人でも整地作業が簡単に行えるようになります。また、機械なので、昼夜問わずに作業うことができます。

さらにセンシング技術を活用すれば、土壌の酸度・養分の検出も可能です。検出したデータで土壌の状態を把握することはもちろんのこと、蓄積した過去のデータに基づいて、各農作物に最適な土づくりを行うことができるようになります。このように、従来では熟練した知識と経験が必要な整地・土づくりが経験の浅い人でも容易に行えるようになるでしょう。

種まき・農薬散布

田畑の上空を飛ぶドローンを使うことで、種まきや肥料散布を遠隔操作で作業することができます。作業者自身が動いて回らなくてもよくなるので作業の負担を減らすのはもちろんのこと、スピーディーに作業を進めることができます。

また、上空から俯瞰して田畑の様子を見ることができるので、農作物の育ちが遅い箇所が一目瞭然になり、効率よく農薬散布していくことが可能になります。

水の管理や異常検知

特に水田で大切な「水」の管理。水管理をシステム化すれば、スマートフォンなどを利用して遠隔操作で水量管理が行えます。そのため、水田を見回りながら水量確認を行う必要がなくなるため、作業者の負担が軽減されます。

また、ドローンやカメラで撮影した農作物の画像をAIで分析し、害虫や病気などの異常検知も可能です。さらには農園で気象データを取れば、気象状況と害虫・病気の関連性を把握できます。このデータを蓄積していくことでデータに基づいた農作物の生育予測が行えるため、勘や経験値に頼らない農業を行うことができます。

収穫作業

収穫時期の見分けを画像解析で自動化したり、収穫作業そのものを機械に任せるといったことも、少しずつ実現されてきています。

人が収穫作業を行う場合は、装着型のロボット「アシストスーツ」も注目されています。アシストスーツを着用すると重い収穫物の積み下ろしが従来よりも楽に行えるため、身体的な負担を減らすことができます。

今注目されているスマート農業の3つの具体例

ここでは、日本において実際に導入されているスマート農業の事例をご紹介していきます。

自動収穫ロボットによる収穫

農業従事者の人手不足が深刻な中、開発が進んでいるアグリテックの一つが自動収穫ロボットです。収穫ロボットは畑の中を自動走行し、収穫時期のトマトやイチゴを判別し収穫します。

畑には場所によって地面の状態が異なったり障害物があったりしますが、センサーを搭載したロボットは通り道の状態を検知しながら走行します。そして、ロボットに取り付けられたカメラが植物の生育具合を撮影。画像解析技術によって果実の色や位置を検出しながら、収穫時期の果実のみを収穫します。

また、アスパラガスの収穫をAI搭載のロボットで自動化しようという取り組みも行われています。アスパラガスが地面から生えているため、作業者はしゃがみ込んで収穫しなければなりません。そのため、足腰の負担が大きくなってしまいます。そこで収穫ロボットを導入することで、作業者の身体的負担を減少させられます。

農業ドローンによる農薬などの散布

従来なら時間と労力のかかる農薬の散布作業は、ドローンを活用することで軽労化できます。専業農家の方は特に、離れた場所に田畑を複数所有していることが多いでしょう。農薬散布用のドローンを使用すると、ドローンを操縦するだけで複数の田畑への農薬散布が可能です。

一人でも大きな田畑へ農薬散布が一気に行えるため、農業用ドローンを導入する農家も増えています。また、農業用ドローンは小型のものが多いので、持ち運びも容易です。ほとんどの農業専用機の操作には免許が必要なく、国土交通省への申請のみで承認を得ることができれば農薬散布が行えます。

事例ご紹介 ドローン活用の実証実験プロジェクト

農機の自動運転

昨今自動車の自動運転が注目されていますが、農業においても自動運転技術搭載のトラクターの開発が進んでいます。自動運転のトラクターを導入することで、整地・田植え・堆肥・稲刈りなどが遠隔操作で行えます。

ここで気になるのが自動運転のレベル。現在販売されている自動運転技術搭載機種では、レベル1・レベル2の自動運転が可能です。レベル1では人が乗車した状態で、一部のハンドル操作が自動化されています。レベル2は第3者が侵入する恐れのない場所で、人が監視しながら走行できるレベルです。そして、2020年の実用化に向けてレベル3の自動運転技術の開発中です。レベル3のロボット農機は無人状態で全ての操作が可能で、ロボット自ら周囲を監視し緊急時には非常停止措置を行います。

まとめ

今回は、近年注目されているスマート農業を紹介しました。

自動運転のトラクターが整地を行い、ドローンが農作物の生育状態を把握や農薬散布を行う。さらに自動収穫ロボットが収穫時期の果実を自動判別。このようにスマート農業によって、時間がかかり重労働であった農業が変わろうとしています。

最近では、日本初のスマート農業専門誌「スマート農業360」が創刊されるなど、日本でもスマート農業への期待がますます高まっています。農業従事者の高齢化や人手不足が問題視されている今だからこそ、最新のロボット技術やICT・IoTを活用したアグリテックの必要性が高く、農業のスマート化はこれから続々と進んでいくでしょう。