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農研機構 平藤雅之インタビュー

農業を変えるオープンソースハードウェアとファブ

広大な農地の上をドローンが飛び、四方に張り巡らしたセンサデバイスが生育状況を生産者に伝える。そんな光景が日本の大規模農業のスタンダードになるかもしれない。
食料と農業、農村に関する研究開発を行う国立の機関「農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)」の平藤雅之教授(筑波大兼任)が研究開発を進める「オープンフィールドサーバ(Open-FS)」は農作物の生育状況をモニタリングするデバイスで、Arduinoなどのオープンソースハードウェアを中心に構成されているため、コスト面や拡張性でもメリットがある。また、太陽電池と3G回線を使いスタンドアローンで機能するため、設置する場所を選ばない。(撮影:香川賢志)

テクノロジーを活用する大規模農業の今

世界規模でみると農業は大規模が進んでいて、テクノロジーの活用は避けられないと平藤さんは指摘する。

「アメリカでは農家1戸当たりの農地は100ヘクタール以上が基本で、大きいところでは数千ヘクタール規模(編集部注 東京都中央区の面積が1000ヘクタール)。私は今、北海道に住んでいますが本州の農家の平均が2ヘクタールに対して十勝は40ヘクタールぐらい。

日本の農業は十勝のように今後、どんどん大規模化していきます。ここまで大規模になると農地を隅から隅まで見て回るというのは難しくなります。さらに問題なのは、生育状況が悪いところがあった場合、その情報をすぐに知ることもできなければ、要因も把握できないわけです」

そういった中で欧米で普及しているテクノロジーを積極的に活用している北海道の農家は少なくないという。

「アメリカで売っている最新型の農業機械ってだいたいが無人で動くんですよね。十勝でも自動運転機能付きのトラクターが走っていますし、アメリカの商業衛星が撮影した農地の写真やデータを農協が買って、作物の生育状況を見ながらどこから収穫するかを予測するようなことをやっているんです」

平藤さんが開発するオープンフィールドサーバ(Open-FS)は大規模な農地に等間隔に設置し、発育状況をモニタリングするために開発された。

平藤さんの右隣手前にあるのがフィールドサーバ、奥にある背の高い円筒形のものが新型のオープンフィールドサーバ(Open-FS)。 平藤さんの右隣手前にあるのがフィールドサーバ、奥にある背の高い円筒形のものが新型のオープンフィールドサーバ(Open-FS)。

ディスコンに泣かされた研究開発

フィールドサーバは気温、湿度、日射量をセンシングする他、土壌水分や地温、二酸化炭素濃度、紫外線量、害虫カウンタなどのセンサも追加でき、ネットワークカメラを通じて画像でも発育状況を確認できる。

収集されたデータは無線通信によって転送され、任意の形式でログ化でき、あらかじめ設定しておいたTwitterアカウントにデータをポストすることも可能だ。

計測する情報はどれも農家にとって必要不可欠なもので、実用化すれば発育状況が悪いエリアをタイムリーに特定して環境を改善できるほか、害虫被害を軽減し、大規模農業の生産性を大きく改善することが期待できる。

またそれらデータはクラウド上に保存され、ビッグデータとして分析・処理することで、勘に頼らない生産計画が立てられる。

まさに未来の農業モデルを実現する先進的な機器だが、開発にあたって技術トレンドの移り変わりとメーカーの仕様に振り回されてきた過去があった。 

フィールドサーバから取得した情報をTwitterにpostした例 フィールドサーバから取得した情報をTwitterにpostした例

「開発当初はArduinoではなくて、日本の半導体メーカーからマイコンを調達して開発していましたし、小型化したハイエンドな電子回路を詰め込んで高機能化を目指していました。そうするとある日突然採用していたLSIが製造終了になったりして、その都度基板を再設計しなければならず、だんだんその『製造終了になって再設計』というサイクルも短くなってきたんですね。

最終的にはCPUまで製造中止になり、ソフトウェアまでゼロからやり直しになって、いつまでたっても研究用の段階から実用の段階に進められないジレンマがありました。本質的に何とかしないともう駄目だと思いました」

いったんは製品化までこぎつけたものの、莫大なコストと長期間の研究開発が必要な状況では、平藤さんが理想とする農業の未来はやってこない。

そういったジレンマを打開するきっかけになったのが、その当時世に出て間もなかったArduinoだった。 

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