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エッジコンピューティングを活かした「IoT&スマート農業」とは

Updated on 8月 23, 2022
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 IoT(Internet of Things)、「モノのインターネット」とも言われる一連のソリューションは世界に劇的な変化をもたらしています。インターネット経由で通信できる端末やIT機器によって構成された巨大な通信網の中で、互いに情報を共有したり、データの収集・分析を行ったり、デジタル化された映像・画像を伝送したりするといったシーンは途切れなく毎分毎秒続いていきます。

 それを実現するには凄まじい計算・処理能力が必要です。従来のデータセンターに課せられた負担の一部を分担し、エッジコンピューティング(エッジサーバー)は低遅延で安全かつ安定したシステムの構築に寄与します。

 

「スマート農業」とは

 高齢化・過疎化が進むなか、いかに効率よく耕作・畜産をやっていくのかは多くの農場経営者の課題だろう。潅水量を増やしすぎると浸・冠水になり金ない、適正な施肥をしないと土壌環境を汚染してしまう、極寒気候に備えなければ作物が死んでしまうなどのリスクに日々直面しています。

 それらのリスクを最大限に抑え、効率的な農作業をするために「スマート農業」というソリューションが生まれました。

スマート農業

 「スマート農業」の基礎はICTやIoT技術の活用にあり、超省力・高品質を特徴づける生産活動を可能した農業は一新されます。センサーによる土壌状態の観測、ビッグデータに基づく気象予測、IoT運用による耕運機・トラクターの自動運転、ロボットの自動運搬、田んぼのICTを活かした水管理などといった取り組みは一年の豊作に大いにつながっています。

 

センサーによるデータ取集・AI管理

センサーによるデータ取集・AI管理

 IoTセンサーで土壌状態(湿度、温度、PH、水分などの指標)をリアルタイムで取集します。近くに設置されたクラウドサーバーに取得したデータが送信され、管理・分析・演算を通じて最適な潅水量・施肥量・温度を割り出すことが可能です。さらに、今まで蓄積してきたデータに基づき、作物の成長に最も望ましい土壌状態を作れる「栽培アルゴリズム」を模索します。

 その「栽培アルゴリズム」によって、潅水や土作りのために消費された金銭的または時間的コストが低減し、点滴潅水、ドローン播種、グリーンハウスの管理にも寄与すると考えられます。

 

グリーンハウス(温室)水栽培

グリーンハウス(温室)水栽培

 照明、温度、湿度、肥料を統合的に管理できる栽培技術を活かし、果物の糖分や収穫量を予測ないしはコントロールすることが可能になります。日照不足、気候変動、害虫侵害などの被害を解消し、エッジコンピューティングによる温度・潅水・施肥の調整は柔軟に行われるようになります。

 また、経営者はスマホやタブレットを使って温室内の状況を観測し、防犯システムを導入して物理的セキュリティを高めます。生体認証、防犯警報、形状や色度合いの解析による収穫時期の予測などといった機能は次々と実用されていきます。

 

大規模灌漑システム(水管理)

大規模灌漑システム(水管理)

 水稲栽培において水田の管理は極めて重要です。水位計測センサーで観測し、給水バブルと落水口をそれぞれ端末で管理することが可能なシステムは今後の農業に寄与します。適正な水位を維持するために、給水・排水バブルは自動で制御できます。

 近場のクラウドサーバーにアップロードされた情報により、管理者は簡単に遠隔操作・監視を行います。さらに、その情報を踏まえて気候変動に伴う災害警報、水管理や土壌改善などの機能が開発され、ほ場全体の節水・節電・効率化が期待されます。

 

ドローンやロボットを活かした超省力化

ドローンやロボットを活かした超省力化

 種まき、灌漑、除草、天気観測、収穫などの重労働の軽作業化・効率化にあたって、ドローンとロボットの活用が期待されます。

 ドローンで作物の生育状況を観測したり、雑草・害虫を検出したり、日照の度合いを収集したりすることが可能になりました。蓄積したデータを活かしてロボットによる播種・除草剤の散布・潅水を行い、少人数でも大規模ほ場を運営できるでしょう。

 また、衛星画像の解析、データセンターのAI認証、クラウドサーバーのデータ演算を通して、大型播種機や収穫機の自動運転、自動潅水装置の導入、ロボットによる芝刈りなどの重労働は従来の常識を覆して軽作業になりつつあります。

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