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準天頂衛星みちびき対応ドローン及びAI技術を活用したスマート営農ソリューションの実証実験を開始

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みちびき対応ドローン&AIを活用したスマート営農

NTTグループ、ふくしま未来農業協同組合、株式会社エンルート、日本農薬株式会社は、準天頂衛星みちびきに対応したドローン(以下、みちびき対応ドローン)やNTTグループの先進的なAI技術を活用したデータドリブンなスマート営農ソリューションの実証実験を行う。

本実証実験は、福島県南相馬市原町区鶴谷地区にて、福島第一原発事故に伴う避難指示の解除後、初めての稲作を2018年に再開した株式会社アグリ鶴谷(つるがい)の農場で、福島県の水稲オリジナル品種「天のつぶ」を対象に実施。なお、本実証実験の一部は、農林水産省「スマート農業技術の開発・実証プロジェクト」における実証課題として2019年3月に採択された。
※NTTグループ(五十音順): NTT空間情報株式会社、株式会社NTTデータ、株式会社NTTデータCCS
株式会社NTTドコモ、株式会社クニエ、株式会社ハレックス、日本電信電話株式会社、東日本電信電話株式会社

■実証実験内容
本実証実験は、就農人口の減少と地球温暖化に伴う気候変動という、日本の農業における2つの主な課題に着目し、その有効性を検証します。とりわけ、年々進む地球温暖化は、熟練農業従事者が有する施肥タイミングなどの経験則が通用しないケースや従来その土地ではあまり目立たなかった病害虫の増加など、今までとは異なった課題を引き起こすことが想定される。これらの課題に対応しつつ収量最大30%増と品質向上を目標に、「A. スマート生育診断・追肥」、「B. スマート病害虫診断・対処」、「C. スマート病害虫予測・対処」について実証実験を行う。なお、実証実験において得られるデータを営農支援プラットフォーム「あい作™」に蓄積することで、農業従事者と農業共同組合の営農指導員などが離れた場所でもタイムリーに共有・相談できるようになる。

スマート営農ソリューションのイメージ

スマート営農ソリューションのイメージ

■検証内容
・スマート生育診断・追肥
別紙2-A. スマート生育診断・追肥稲の収量・品質向上のためには、生育ステージを診断した上で最も効果的なタイミングで追肥を行うことが有効と言われている。しかし、例えば、生育ステージの1つである幼(よう)穂(すい)分化開始時期の診断に際して、稲の茎を切断して観察するなど、専門知識と人手を要することが課題となる。また、地球温暖化の影響などにより、各生育ステージの推定を経験則だけで行うことが難しくななりつつある。本実証実験では、みちびき対応ドローンなどで撮影した稲の画像を用い、生育ステージをNTTグループのAI技術で正確に診断し、最も効果的な追肥タイミングを特定する。(本AI技術は、国際特許を出願済)

・スマート病害虫診断・対処
別紙2-B. スマート病害虫診断・対処従来、病害虫・雑草種類の診断や対処には、熟練した農業従事者や営農指導員の判断が必要となる場合があった。本実証実験では、みちびき対応ドローンなどで撮影した広範囲に及ぶ稲の画像をAIで分析し、同判断を可能とする技術の確立を目指す。なお、本AI技術は、NTTグループが日本農薬株式会社の協力を得て、スマートフォン撮影画像の分析で既に実績のある技術を応用する。

・スマート病害虫予測・対処
別紙2-C. スマート病害虫予測・対処病害虫の被害を抑制するためには早期の対処が重要。しかし、農薬散布準備に時間を要することや被害が急速に拡大する可能性もあることから、病害虫発生に関する予測技術の確立が強く望まれている。本実証実験では、NTT研究所のAI技術「corevo™」の「多次元複合データ分析技術」や「時空間変数オンライン予測技術」を活用し、みちびき対応ドローンなどで収集した画像・位置情報や水温・地温(サーモグラフィカメラ活用)などと、NTTグループが保有する気象データや地図データなどを組み合わせて分析することによる病害虫発生予測技術を検証。なお、稲作における病害虫発生予測技術が確立できれば日本初の取組みとなる。

■準天頂衛星みちびき活用の意義など
ドローンの自動運行に一般的に用いられるGPS測位では、電波が山や建物などに反射・回折することで生じるマルチパスなどによる測位誤差が生じることがある。特に、日本の耕地面積の約4割を占める中山間地域の農場ではマルチパスなどの影響が発生しやすいと言われている。本実証実験においては、準天頂衛星みちびきのサブメータ級測位(水平誤差1メートル程度の高精度測位)を活用し、これらの影響の軽減を図る。これにより、撮影における位置情報の精度向上や的確な農薬散布による農薬使用量の削減を目指す。あわせて、ドローン運行管制システム「airpalette® UTM」を用い、複数機のみちびき対応ドローンの同時自動運行を行うことで、短時間での追肥や農薬散布を行う手法の確立にも取り組む。

■実施期間
2019年4月~2021年3月

■参加企業・団体

組織 担当概要
実施農場 株式会社アグリ鶴谷(つるがい)
  • 農場の提供及び営農を実施
パートナー(五十音順) 一般社団法人新生福島先端技術振興機構
  • 実証実験におけるドローン操作や各種データの収集
  • 地域への技術導入支援
株式会社エンルート
  • みちびき対応ドローンの開発・提供
国立大学法人福島大学
  • 学術的アドバイス(病害虫、営農全般に関する知見など)
日本農薬株式会社
  • AI学習データ提供や病害虫対策に関するアドバイス
福島県土地改良事業団体
連合会
  • 農地に関するGIS(地理情報システム)データ提供
ふくしま未来農業協同組合
  • 栽培に関するアドバイス及び実証実験終了後の本営農ソリューションの普及拡大
NTTグループ(五十音順) NTT空間情報株式会社
  • 地図データ提供
株式会社NTTデータ
  • 代表機関として実証プロジェクトを全体統括
  • 営農支援プラットフォーム「あい作™」を中心とした機能開発・提供
  • ドローン運行管制システム「airpalette® UTM」の開発・提供
株式会社NTTデータCCS
  • 生育診断・病害虫診断・雑草診断のAIアルゴリズム開発
株式会社NTTドコモ
  • 「ドローンプラットフォームdocomo sky ™」の提供
株式会社クニエ
  • 農業経営や先端技術に関するアドバイス
  • 対象農業法人に関する経営データ分析
株式会社ハレックス
  • 気象データの提供、AIアルゴリズム開発における気象分析の観点からのアドバイス
日本電信電話株式会社
  • 「スマート病害虫予測・対処」への多次元複合データ分析技術及び時空間変数オンライン予測技術の適用
東日本電信電話株式会社
  • IoTカメラとミリ波無線を活用した稲の生育・病害虫状況の把握
  • 当該地域におけるお客さまのICT相談窓口(パートナー)

・今後の展開
本実証実験で検証するスマート営農ソリューションについては、「天のつぶ」以外の水稲品種や稲以外の農作物への活用も視野に入れ、「福島発」で日本全国に普及させていくことを目指す。更には、準天頂衛星みちびきの活用が可能な東南アジア地域など海外への展開も視野に入れていく。

・福島県南相馬市 門馬和夫市長からのコメント

南相馬市は、福島イノベーション・コースト構想における「福島ロボットテストフィールド」を核として、「新産業の創出と人材の育成」に取組んでいます。そのため、本市の農場において、福島県の水稲オリジナル品種「天のつぶ」を対象に、準天頂衛星みちびきに対応したドローンとNTTグループのAI技術を活用したスマート営農ソリューションの実証実験を実施することは、大きな意義があると捉えており、本市としても実証事業の実施に向け、可能な限りの協力をしていきたいと考えています。今後、本市発の本営農ソリューションが日本全国に展開されることを期待しています。


@NTTグループ
@営農支援プラットフォーム「あい作™」

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この記事は私が書きました。