農業のAR導入事例・効果|国内外の活用ユースケースから見るアグリテック最前線


農業領域においてもITの導入は進んできており、ARの技術も着実に浸透してきています。

IT化が遅れていた分野ですがその導入メリットは大きく、今後一層の活用が期待されます。

本記事では、

  • 農業領域のAR活用方法
  • ARを活用するメリット
  • 国内外の農業AR活用事例

などを徹底的に解説していきますので、是非最後まで読んでみてください!

ARとは?農業領域での利用イメージ・活用メリット

まずは、ARの技術概要や農業における活用イメージ・活用メリットについて解説していきます。

ARは、現実空間上に様々な情報を投影する技術

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ARとは拡張現実(Augmented Reality)」の略で、実際の景色、地形、感覚などに、コンピュータを使ってさらに情報を付加する技術を指します。

カメラやグラス型のデバイス越しに様々な情報をCGで表示させることで、大幅な作業効率の改善が可能になります。

各国でIT化が進む農業領域

農業分野とIT技術一見遠い分野に思われがちですが、大規模農場経営を行うアメリカでは、ドローンの活用やセンサー技術による害虫や病気の自動検出は当たり前のように使われています。

衛星画像から収集した土壌や農作物の状況を分析することで、土壌の状態に合わせた作付量や肥料の分量の参考にすることが一般的になっています。

ただ、日本が参考にするべきはオランダでしょう。

オランダは九州と同程度の国土しかなく、農業人口は43万人と日本の7分の1以下の規模ながら、2013年の国連食糧農業機関(FAO)の統計によるとオランダの農産物の輸出額は909億ドルにも成長しています。

これはアメリカに次ぐ世界第2位を誇るのですが、この起爆剤となったのが 農業へのIT活用なのです。 

EUの自由貿易化により安い南ヨーロッパ産の農作物が大量に輸入されるようになる中で国内業業の国際競争力強化に活用されたのがITでした。

今ではオランダの農家の8割以上で肥料や給水をコンピューター制御で自動化しているのです。

参考:世界の農産物輸出上位国ランキング(2012)
順位 国名 農産物輸出額の合計
1 アメリカ 1,449億ドル
2 オランダ 866億ドル
3 ブラジル 801億ドル
4 ドイツ 793億ドル
5 フランス 702億ドル
57 日本 33億ドル

参考数値:FAO統計

IoTデバイスと連携することで、ARは農業の生産性を高める

様々な情報を現実空間上に表示するARは「情報の見える化」が強みであり、特にセンサーなどをはじめとしたIoTデバイスと連携することで価値を発揮します。

例えば、

  • 温度・湿度や水分などの情報をグラス・デバイス越しに表示する
  • 作物や環境に異常があった際、特定部分を色分けして表示・可視化

といった形での活用ケースがあり、機械と人間のインターフェース部分の改善が可能になります

これにより、生まれるメリットとしては主に

  • 作業スピードの改善(視覚的・直感的に情報をインプットできるため、スムーズな農作業が可能)
  • 業務精度の向上・均質化(デバイスの活用により、感覚に依存しないデータドリブンな農業が可能になる)

の2点となります。

また、農業機器の使用においても、部品交換などにおいてARグラスを活用することで、「手順書を見ながら作業を行う」のではなく、「部品交換しながら、リアルタイムで作業手順をグラス越しに投影する」といった形で作業スピード向上が可能です。

現在の日本の農業の課題

高品質な日本の農産物は世界的にも評価が高いのですが、日本の農業が抱える課題点は大きく以下の3点。

  1. 農地面積の狭さ
  2. 農業従事者の高齢化
  3. 食料自給率の低さ

面積に対する資本の多さは農産物の高コスト化につながっており、安価な外国産の農作物とどう戦っていくかが大きな課題となっています。

一方、輸出入の自由化により海外での関税の引き下げ・撤廃がは日本国内の農産物輸出の鍵でもあり、農業領域における国際的な競争力を高める上で生産能力の向上は不可欠でしょう。

高齢化が進む中でも生産性を高めていくためには、国内の農家の農作業の効率化・資本大規模化は進んでいくと考えられます。

 少ない労働力で高い生産性で農産物を育てていくためにIoTやAIの利用は不可欠であり、それをより直感的に活用するためにAR技術は今後農業において大きな意味を持ってくるのです。 

さて、ここまで農業事業者がARを活用するメリットや方向性を解説してきましたが、本メディア「XR-Hub」を運営している株式会社x gardenはAR/VR事業コンサルティング・開発事業を展開しています。

  • 自社の新規事業としてAR/VR活用を検討しており、企画やアイディアを相談したい
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という企業担当者の方はこちらからご相談ください。

オランダのHuxley(Plant Vision)による農業でのAR・AI活用


Huxley社はAIを活用した作物管理システムを提供。機械学習コンピュータービジョンおよびAR技術を組合わせることにより誰もが農作物の専門家となれることを目指しています。

Huxleyの「Plant Vision」は農場内に配置された赤外線カメラとRGBカメラにより視覚的な異常を検出して診断し、原因を特定して問題の解決策をユーザーに提供します。様々な情報はスマートフォンやスマートグラスで提供され、ユーザーは水耕栽培に関する専門的な情報を誰でも簡単に得ることができるのです。

Huxleyの導入メリット|生産に関わる様々なリスクチェックを可視化

Plant Visionを利用することにより、 ユーザーは病気や害虫の兆候を簡単に検知し、給水タイミングや成長状況を視覚的な情報として得ることができます 

例えばレタスが黄色や薄緑色になっている場合、HuxleyのAIはこれを検知して必要な対策を提案してくれます。

Huxleyでは、まずは蘭などの高収益な植物の育成や、オランダらしいですが大麻の栽培などをターゲットにしていますが、大麻、トマト、きゅうりのようなブドウの作物の場合、世話をする方法を知っているだけで、平方メートルあたり500%多くを得ることができるのです。

創業者のライアン・フックスはARとAIを活用して、世界中の農家の収穫量を増やし、意欲を高めたいと考えています。

シリコンバレーのスタートアップZest Labs社

Zest Labsは、廃棄食品問題に取り組む鮮度管理のためのソリューションを備えたアグリテック企業です。

品質管理と流通業者を連携させる取り組み

新鮮だと思って購入した野菜や果物が数日もたたないうちに冷蔵庫の中で痛みはじめ、気が付けば一口も食べないうちに捨てざるを得ない、といった経験をしたことがある方も少なくないのではないでしょうか。

この問題の主な原因は、流通における品質管理にあります

同じタイミングで収穫された農作物でも、速やかに冷凍保存されたものと、しばらく放置されたものでは当然ながら出荷の時点で鮮度が違うわけですが、従来これらは考慮されずに流通経路に乗せられていました

Zest Labsでは食物運搬用のパレットに搭載したセンサーを使い、収穫品質、製品の老化率、温度や湿度、位置情報などの詳細なデータを収穫時からモニターしています。

それぞれに「Zest Intelligent Pallet Routing Code」またはZIPRコード(「ジッパー」と発音)と呼ばれるものが与えられます。

各個体の鮮度を正確に把握することで、

  • 賞味期限が近い農作物は近くの市場に輸送
  • 鮮度に余裕があるものは遠くの市場に輸送

などいった形で流通を最適化し、市場関係者や小売店とも情報を共有することで農作物の廃棄率を減少させています。

商品の残存有効期間を把握することにより、サプライチェーンの始めにある農家と流通業者が食品の出荷先に関する情報に基づいた決定を下すことができます。

Zest Labsは食品廃棄物の削減に歯止めをかけられるか?

国連は2030年までに世界に食品廃棄物を半分に削減するよう呼びかけていますが、NRDCの2017年報告書によると、米国は毎年1,630億ドルから2,087億ドルもの食物を廃棄しています。

食品廃棄物シンクタンクをリードするReFEDは、在庫管理の改善により米国だけでも年間59,000トンの食品廃棄物を流用できると推定しています。

また、世界の食料廃棄量は年間約13億トンで、人の消費のために生産された食料のおおよそ3分の1を廃棄しています。

食品ロスを含めた多くのゴミの廃棄において、処理コスト・焼却処理時の環境負担の観点から各国が対策を講じていますが、Zest Labs社は生鮮食品廃棄物を削減し、生鮮食品サプライチェーン全体の運用効率を高める、収穫後の効率化のための革新的な専門サービスとソリューションとして期待が高まっています。

IHIアグリテック社|PTC「Creo」で3D CADを活用した展示

IHIアグリテックは産業用エンジンや農業用機械などを開発する、IHIグループ企業です。

開発部では、横幅12メートルにもおよぶジャイロテッダなどの大型製品を扱っていますが、 農作業機の展示では大型機械は場所や安全面の確保が難しく「作業方法を顧客に見せることが重要である一方でスペース上展示は難しい」という課題を抱えていました 

そこで、主力製品かつ、野外展示の搬入に課題のある細断型ベーララッパ、ジャイロテッダ、ハイドロマニュアスプレッダなどの超大型製品に関してはARによって展示することを決定。

Vuforia Studioが採用されました。ツール選定にあたっては、ARの活用に際して既に社内に存在したCreoで作成された3D CAD資産を流用できる点が決め手になったとしています。

販促に貢献?展示におけるAR活用効果

実演販売は「従来は顧客の前で実際の作業することで機械の作業能力を顧客に訴求する」という点が強みであり、従来のメーカーは実演販売に注力してきました。

農業機械は生産機械であり、顧客は『仕事ができるか』ということが重視され、価格だけで購入する事はあまりなく、『実演販売』が大きな販促の場になるのです。

IHIアグリテック社はトラクターメーカーではないため、実演販売を行うにあてり農地だけではなくトラクターも手配する必要があります。

IHIアグリテック社実機展示に伴う莫大なコストを課題として捉え、その課題解決(=コストカット)と販売促進(=付加価値の追加)を目的としてARを活用。農業機械の展示においてARを活用しました。

  • 大型機をARで展示。全てのオプションを確認可能にした
    (実機展示であれば、全てのオプションを実演することは無い)

というベーシックな展示内容のAR化に加え、

  • ARで機材内部の各パーツの名称や在庫状況を確認可能
  • IoT(センサー)と連携し、故障箇所などをデバイスカメラ越しにオーバーレイで表示

といった形で、機材購入後のアフターサポートにもARを活用。

その結果として、IATブース来場者5000人のうちの500人がAR/IoT関連のデモを視聴。当時メインターゲットとした一般農家や整備士から、

「どんな機械なのかよく分かる」
「これなら楽になりそう」
「こういうものが欲しかった」

という好意的なフィードバックが得られたそうです。

3DCGを現実空間に投影するARの「物理的な制約が無い」という特徴を生かし、販売促進に活用した成功事例と言えます。

※関連記事:2020年ARの広告・プロモーション活用事例|仕組みやメリットなど徹底解説

農業領域へのAR導入支援企業は?

XR-Hubの企業向けコンサルティング事業「XR-Hub R&D」

XR-Hubを運営している株式会社x gardenはXR事業導入コンサルティングを展開しており、国内の大手観光会社、エンタメ会社を始めとした実績が多数あります。

幅広い業界のクライアントを対象に、国内外の事例収集や事業規模の産出・新規事業の企画・計画書の策定からデモの開発まで幅広く支援を行っています(自社でエンジニアを採用しています)。

  • 農業の生産管理においてARの活用を検討している
  • 展示などでARやVRを活用し、効率化や付加価値の提供を強化したい

こんなニーズがある企業担当者のの方には、現在、初回無料でXRの事業創造コンサルティングを行なっております

もし「話だけでも聞いてみたい」と興味がありましたらこちらからお問い合わせください。

まとめ

農業な分野でも着実にAR技術が活用され始めています。

農業従事者の高齢化に伴う減少、という労働力側の課題に対して、生産性の向上をもたらすARはソリューションになり得るため、今後も一層の浸透が期待されます。

単なるエンタメ用途向けではなく、高度ITと人間の優れたユーザーインターフェースとして活用されて始めているのが現在のAR技術なのです。

※関連記事:
【2019年最新版|ARビジネス活用事例11選】効率化や精度の向上など、産業のAR化のメリットに迫る


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今泉滉平:株式会社x garden執行役員 / XR-Hub 事業責任者

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