【スマート農業】DX化の進む農業でのIoTの活用事例や製品を紹介
【スマート農業】DX化の進む農業でのIoTの活用事例や製品を紹介
日本全体で深刻化する「高齢化」と「労働力不足」の影響がかなり大きい農業では、農業経営における人手不足の解消として、「就労環境・労働条件の改善」「外国人技能実習生の活用」「IT化による効率化・省力化（スマート農業）」の3つの解決策に注目が集まっています。 その中でも、いま最も注目の集まる「IT化による効率化・省力化（スマート農業）」とスマート農業に使われるIoT/M2M製品や活用事例について詳しく解説します。
目次
スマート農業とは？
スマート農業とは、「ロボットやIoT、AI、ICT等の活用によって、省力化・精密化や高品質生産の実現を目指す農業」ということです。
農業を管轄する農林水産省は、2016年に「スマート農業の実現に向けた取り組みと今後の展開方法について」という資料を発表しました。それによると、農林水産業が直面している深刻な課題として、次の4つの問題を挙げています。
「高齢化」
「労働力不足」
「技術継承の難しさ」
「他分野からの参入によるイノベーションの必要性」
これらを解決するのが、まさに「スマート農業」ということです。
スマート農業の目的
スマート農業の導入目的は、農家や農業従事者によって異なる場合がありますが、日本での主な目的を4つ紹介します。
（1）高齢化への対策
現在でも農作業には多くの機械が導入されていますが、それでもなお農作業は肉体労働を必要とします。しかし、日本の多くの農家は高齢化が進んでおり、体力の衰えから農業を続けることが難しくなっています。そのため、スマート農業を導入することで、高齢化への対策を目指すことがあります。
（2）労働力不足への対策
農作業には肉体労働だけでなく、種まきから収穫までのさまざまな作業に一定程度の労働力が必要です。しかし、農林水産省の統計によると、農業就業人口は年々減少しており、2000年の389万人から2019年には168万人にまで減少しています。そのため、スマート農業を導入することで、労働力不足に対処しようとする動きがあります。
（参考）農業労働力に関する統計｜農林水産省
（3）技術継承の難しさへの対策
農業では、長年の経験や家族の継承によって培われた技術が重要です。しかし、農業就業人口の減少により、技術の継承が難しくなっています。従来の方法では、新規就農者や他の農家への技術継承には時間がかかっていましたが、スマート農業ではデータやシステムを活用することで、効率的な技術継承が可能になります。そのため、スマート農業の導入が増えています。
（4）イノベーションの必要性への対策
海外では「アグリテック（AgriTech）」「スマートアグリカルチャー（Smart Agriculture）」「スマートアグリ（Smart Agri）」「アグテック（AgTech）」などと呼ばれる農業へのIT企業の参入が進んでいます。日本でも、既存の業界団体や企業だけでは海外と同様のイノベーションを生み出すことは難しいため、農家とIT企業が協力し、革新的なイノベーションを生み出すことを目指してスマート農業に参入するケースもあります。
スマート農業のメリット
様々な目的で導入されるスマート農業ですが、ここでは、そのスマート農業の5つのメリットを紹介します。
（1）農作業の見える化
農業では、目に見えない農家や農業従事者の経験とカンが重要と言われてきましたが、スマート農業で、農作業を見える化することで、「いつ、誰が、何を、どれくらい」作業を行なったのかを記録し管理することも可能になります。またその上で、起こりうる人的ミスやエラーを予測したり、従業員の教育、品質向上にも繋がることができます。
（2）農作業の効率化と改善
これまで見えなかった無駄をなくし、作業の効率化と改善をできるのもスマート農業の魅力です。例えば、一つ一つ手作業していたものを、無人トラクターや田植え機の導入によって作業自体を短時間で終わらせることもできます。
（3）農業技術や栽培技術の継承
長い時間を要していた農業技術や栽培技術の継承を短期間で行えることも大きなメリットです。スマート農業を導入することで、熟練技術をデータとして蓄積したり、データをもとに業務の自動化や効率化をすることが可能となるため、新規就農者にとっても、農業への新規参入のハードルが下がる要因の一つになります。
（4）農作業の省力化と負担軽減
農作業の省力化をすることで、農家一人一人への負担を大きく軽減できるというのも大きなメリットです。農作業自体の省力化と負担軽減は、高齢化や人手不足が進む農業への新規就農者が増える一つの要因にもなります。
（5）環境へ配慮された持続可能な農業の実現
スマート農業を導入することで、環境への負担を減らせることもかなり大きなメリットです。例えば、これまで収集したデータを解析し、活用することで、過剰な農薬散布から適切な農薬散布への切り替えができたり、農業機械の過剰な使用から適切な使用へと切り替えることができたりします。
スマート農業のデメリット（課題）
ここからは、スマート農業の主なデメリット（課題）を3つ紹介します。
（1）導入費用（コスト）が高い
スマート農業を導入する上で、どうしても避けられないのが、導入費用（コスト）です。
スマート農業の導入として、トラックや草刈り機などの機械や施設の取得にもかなりの費用がかかります。農機具はリースやレンタルもありますが、多くの就農者が最初に購入するトラクターは、新品なら100万程度から高いもので1,000万円以上になると言われています。
この導入費用をいかに抑えることができるかが、スマート農業を普及するためにも必要な要素と言われています。
（2）技術的な障壁が高い
スマート農業の導入には高度な技術の理解と運用が必要となります。農業従事者や管理者が新しい技術に対する知識やスキルを習得する必要があります。特に、年配の農家や技術に慣れていない人々にとっては、技術的な障壁が存在する場合があります。
（3）電力とインフラストラクチャの整備
スマート農業の導入には電力と通信インフラの充実が必要です。センサーや自動化装置、データの送受信など、多くの機器やシステムが電力とインターネット接続を必要とします。特に、農地が農村地域や遠隔地に位置している場合、十分な電力供給や通信環境が整っていないことが課題となる場合があります。
スマート農業の市場規模と普及率
スマート農業の意味や目的、メリットを紹介してきましたが、ここでは、日本のスマート農業の市場規模や普及率は、どのような状況なのかを紹介します。
スマート農業の市場規模
矢野経済研究所の『2021年版 スマート農業の現状と将来展望 ～省力化・高品質生産を実現する農業IoT・精密農業・農業ロボットの方向性～』によると、2020年度のスマート農業の国内市場規模を262億円と推計されています。
また、スマート農業の今後の国内市場規模推移を2020年から2027年までの予測をしています。
2020年：262億円
2021年：290億円（見込み）
2022年：340億円（予測）
2023年：371億円（予測）
2024年：419億円（予測）
2025年：484億円（予測）
2026年：545億円（予測）
2027年：606億円（予測）
スマート農業市場に含まれる商品・サービスを下記の6つに分類しています。
①栽培支援ソリューション
（農業クラウド、圃場の水管理システム、複合環境制御装置、畜産向け生産支援ソリューション）
②販売支援ソリューション
（農作物の販売先（食品関連事業者・JA）の業務をICTで軽減するシステム、気象データなどを利用した販売支援サービス、等）
③経営支援ソリューション
（農業向け会計ソフト、農業法人向け会計支援サービス、気象データなどを利用した経営支援サービス、等）
④精密農業
（GPSガイダンスシステム、自動操舵、ロボット農機システム（スマート田植機システム、ロボットトラクター、コンバインシステム）、衛星情報を活用したシステム、等）
⑤農業用ドローンソリューション
（ドローンを利用した農薬散布サービス、モニタリングサービス、等（ドローンのハードウェアは含まない））
⑥農業用ロボット
（設備型ロボット（接ぎ木ロボット等）、マニピュレータ型ロボット（収穫ロボット等）、アシスト型ロボット（パワーアシストスーツ等））
（参考）2021年版 スマート農業の現状と将来展望 ～省力化・高品質生産を実現する農業IoT・精密農業・農業ロボットの方向性～｜株式会社矢野経済研究所
スマート農業の普及率
スマート農業と各技術の普及という観点から、2019年の6月に農林水産省が発表した「農業新技術の現場実装推進プログラム」によると、下記のような普及ロードマップがあります。
（参考）スマート農業ビジネス拡大に向けたロードマップ｜マイナビ農業
つまり、2022年には、ほとんどの技術やシステムが普及していることになります。
（参考）農業新技術の現場実装推進プログラム｜農林水産省
スマート農業と農業DXの違い
スマート農業と共に近年よく耳にするようになった「農業DX」ですが、それぞれの違いについてみていきましょう。
スマート農業は、ロボット技術やICTなどの先端技術を駆使し、新しい農業形態を構築することで、超省力化や高品質生産などを実現します。このアプローチは、主に農業の生産現場でデジタル技術を導入することに焦点を当てています。
一方で、農業DXは、生産性向上だけでなく、データ活用によって新たな農業ビジネスの創出や付加価値の形成なども対象としています。農業の生産現場だけでなく、流通、小売り、消費者、農業行政などを含む広範なデジタル化を指します。
言い換えれば、スマート農業は、農業DXに向けた取り組みの一環と位置づけられます。
「農業DX」について詳しく知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。
『農業DXとは？構想内容やメリット、課題、スマート農業との違いを解説』
スマート農業に対する農林水産省の支援や取り組み
スマート農業の管轄省庁である農林水産省の、スマート農業普及に向けた様々な支援や取り組みを紹介します。
スマート農業実証プロジェクト
スマート農業実証プロジェクトとは、令和元年度から開始され、スマート農業技術を実際に生産現場に導入し、技術実証を行うとともに、技術の導入による経営への効果を明らかにすることを目的とし、これまで全国182地区において実証を行っています。
詳細情報については、農林水産技術会議の「スマート農業実証プロジェクト」についてをご確認ください。
https://www.affrc.maff.go.jp/docs/smart_agri_pro/smart_agri_pro.htm
農業データ連携基盤（WAGRI）
農業の担い手が、データを使って生産性の向上や、経営の改善に挑戦できる環境をつくるために、データの連携や提供機能を持つ「農業データ連携基盤（WAGRI）」の構築を目的とし、農業データ連携基盤協議会（WAGRI協議会）の設立をしました。
詳細情報については、農業データ連携基盤協議会（WAGRI協議会）のホームページをご確認ください。
https://wagri.net/ja-jp/
農業支援サービス
「食料・農業・農村基本計画」に基づき、ドローンや自動走行農機などの先端技術を活用した作業代行やシェアリング・リースなどの次世代型の農業支援サービスの育成・普及を図る取り組みを行なっています。
次世代型農業支援サービスについての詳細は、農林水産省の「次世代型農業支援サービス」をご確認ください。
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/nougyousien.html
農業用ドローンの普及拡大
農業用ドローン普及計画に基づき、農業従事者やより多くの関係者が、農業用ドローンに関する情報の共有や連携を行えるような活動を行なっています。
農業用ドローンの普及拡大についての詳細は、「農業用ドローンの普及拡大に向けた官民協議会」をご確認ください。
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/drone.html
スマート農業の環境整備（ガイドライン・手引き）
スマート農業を広く普及させる上で欠かせない、法整備や環境整備を行い、ガイドラインや手引き資料を公開しています。
イベント
スマート農業の普及のため、「スマート農業推進フォーラム」や「マッチングミーティング（農業者と企業の直接対話）」「2019国際ロボット展」などの催し物を、様々な場所で開催しています。
研究会・検討会
「農業分野におけるオープンAPI整備に向けた検討会」と「スマート農業の実現に向けた研究会」という、2つの取り組みをしています。
詳細情報に関しては、農林水産省の「農業分野におけるオープンAPI整備に向けた検討会」をご確認ください。
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/openapi.html
詳細情報に関しては、農林水産省の「スマート農業の実現に向けた研究会」をご確認ください。
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/g_smart_nougyo/index.html
教育機関向けコンテンツ
未来の農業の担い手である若者、特に農業大学校や農業高校等の生徒たちに対し、スマート農業の学ぶ機会を充実させるための教育的な取り組みを行なっています。
詳細情報に関しては、農林水産省の「農業大学校等におけるスマート農業教育について」をご確認ください。
スマート農業の補助金
スマート農業は、農林水産省による補助金制度があります。
①スマート農業総合推進対策事業費補助金
②スマート農業総合推進対策事業費地方公共団体補助金
上記2つの違いは、国からの補助金支給か、地方自治体からの補助金支給かです。
ここでは、それぞれの補助金の内容を紹介します。
スマート農業総合推進対策事業費補助金
国が主導して行なっているスマート農業総合推進対策事業費補助金は、スマート農業の現場実装の推進に向け、実施要綱に基づいて行う事業を実施するために必要な経費を補助することを目的としています。
この補助金は、毎年4月ごろに農林水産省の公式HPより発表されています。
過去の募集要項は、下記です。
令和3（2021）年度
・令和3年度スマート農業総合推進対策事業 要綱・要領等【令和3年4月1日一部改正】
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/2020_sma_yoko.html#2021
令和2（2020）年度
・令和2年度スマート農業総合推進対策事業 要綱・要領等【令和2年4月1日制定】
https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/2020_sma_yoko.html#2020
スマート農業総合推進対策事業費地方公共団体補助金
地方公共団体が主導して行なっているスマート農業総合推進対策事業費地方公共団体補助金は、スマート農業の現場実装の推進に向け、実施要綱に基づいて行う事業を実施するために必要な経費を補助することを目的としています。
この補助金は、地方公共団体がそれぞれ行なっているため、事業者が所属する都道府県や市区町村が公表している補助金を必ず確認しましょう。
ここでは、いくつかの地方公共団体の補助金を紹介します。
【神奈川県横浜市】スマート農業技術の導入支援
持続できる都市農業を推進するため、本市では時代の変化に応じた新たな施策をすすめています。
その取組の一つとして、市内の農家の経営に資するスマート農業技術等について、農家の方が活用・導入することへの支援をします。
https://www.city.yokohama.lg.jp/kurashi/machizukuri-kankyo/nochi/annai/hozyo/smartnogyo.html
【大阪府】大阪府スマート農業機器自作支援事業
大阪府では、生産物の高収量化、高品質化や農作業の省力化を実現するため、「大阪府スマート農業推進指針」に基づき、大阪農業の規模に適したスマート農業を推進しています。
この度、オリジナリティあふれるスマート農業機器を農業者自らが作成することを支援するため、必要な経費を助成する「大阪府スマート農業機器自作支援事業」の受付を開始します。
https://www.pref.osaka.lg.jp/hodo/index.php?site=fumin&pageId=43028
【高知県】高知県スマート農業技術実証支援事業費補助金交付要綱
高知県は、IoT等の先端技術を組み込んだ省力化及び高品質化を実現し得る新たな営農技術体系を産地に定着させる取組等の事業に要する経費について、補助事業者に対し、予算の範囲内で補助金を交付します。
https://www.pref.kochi.lg.jp/soshiki/160501/2021022200269.html
スマート農業のIoT導入事例・活用事例
スマート農業でのIoTやM2M導入事例や活用事例を紹介します。
【事例1】DJIのドローンによる農薬散布
ドローン農薬散布｜DJI
農薬散布用のDJI Agras MG-1は、液体の農薬、肥料および除草剤の様々な散布を高精度に適正な割合で行うために設計されたオクトコプターで、農業分野において効率性と管理等力がさらに向上します。
特徴
・レーダー認識機能
・自律散布システム
・作業効率を考えた送信機
・農業に最適化した機体
（参考）DJI Agras MG-1 -「日本の農業を変えるドローン」｜DJI JAPAN
【事例2】京セラコミュニケーションシステムの農作物への被害防止の鳥獣害対策
ワナの番人｜京セラコミュニケーションシステム
鳥獣被害対策わな開閉検知システム「ワナの番人」は、箱わな・くくりわななどにセンサーデバイスを設置し、ワナが作動したことを検知すると、あらかじめ登録しておいたメールアドレスへわなの設置場所名と作動を通知するシステムです。檻にはさまざまな仕様、形状がありますが、どの檻にも設置することが可能です。また、乾電池2本で約2年間通信可能なため、電源工事が不要でランニングコストも抑えることができます。「ワナの番人」は檻の遠隔監視という点で、コスト・取り扱い・仕様に優れています。
静岡県浜松市の浜松地域鳥獣被害対策協議会などに導入されています。
特徴
・どんな形状の罠にも設置が可能
・乾電池2本で約2年間通信が可能
・設置が簡単
・電源工事が不要
（参考）【事例】浜松地域鳥獣被害対策協議会様：IoTネットワーク「Sigfox」｜KCCS
【事例3】IIJの水田水管理システム
IIJ水管理プラットフォーム for 水田｜IIJ
IIJ水管理プラットフォーム for 水田は、水田の水位や水温を測定するIoTセンサーにより取得したデータを、無線通信経由でクラウドに蓄積し、遠隔からスマートフォンなどで確認できるプラットフォームです。
IIJ水管理プラットフォーム for 水田は、静岡県袋井市や静岡県磐田市などで導入されています。
特徴
・水田センサーで、水回り作業の省力化と品質の安定化を実現
・長距離通信が可能な最新の無線通信技術を採用
・機器コスト・通信コストの低減
・オープンな無線通信で鳥獣・防災対策にも活用
（参考）IIJ水管理プラットフォームfor水田 IoT活用で水田の水管理を効率化｜IIJ
【事例4】NTTドコモの営農支援
営農支援プラットフォーム｜NTTドコモ
NTTドコモは、IoTを活用した新たな営農支援プラットフォームとして、圃場や作物の栽培状況などを手軽に管理することができ、土耕だけでなく水耕栽培や水産にも対応した「畑アシストTM」の提供をしています。
公益財団法人 農民教育協会 鯉淵学園農業栄養専門学校にも次世代水耕栽培として、「畑アシストTM」を導入しています。
特徴
・センサーの豊富なラインナップ（土耕・水耕・水産）
・簡単にセンサーの組み立てを行うことができ、だれでも設置が可能
・中山間部などの携帯圏外エリアや分散している圃場でもセンサネットワークを柔軟に構築可能
・圃場の見える化（センサデータ、栽培管理、収穫管理、資材管理、農作業計画・管理、作業分担）を実現
・多言語対応（日本語・英語・中国語）
（参考）【報道発表資料】次世代農業にも対応した営農支援プラットフォーム「畑アシスト」を提供開始｜NTTドコモ
IoTBiz編集部
2015年から通信・SIM・IoT関連の事業を手掛けるDXHUB株式会社のビジネスを加速させるIoTメディア「IoTBiz」編集部です。 DXHUB株式会社 https://dxhub.co.jp/ 京都本社 〒600-8815 京都府京都市下京区中堂寺粟田町93番地KRP6号館2F 東京オフィス 〒151-0053 東京都渋谷区代々木1-25-5 BIZ SMART代々木 307号室
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