農業は、総称して「AgTech」と呼ばれる新興技術の波による破壊に直面しています。ドローンやセンサーからロボットまで、 人工知能、これらの高度なツールは、食糧需要の増加と環境圧力に対処する計り知れない可能性を秘めています。この包括的なガイドでは、現代の農業を変革する一連の AgTech イノベーションについて考察します。

未来の農業を支えるソフトウェア、ハードウェア、ロボット、データ分析モデルなどの主要カテゴリーを調査します。導入を検討している農家の方々には、AgTechの利点と導入の課題を分析します。ひとつ確かなことは、データ主導の精密で自動化された農業は、今後数年で生産性と持続可能性に革命をもたらすということだ。

アグテックとは
ソフトウェアソリューション
人工知能
ドローンやセンサーなどのハードウェア技術
ロボティクス
農場にアグテックを導入する方法
アグテックが解決する農業の課題
農業技術の未来に関する重要な要点

アグテックとは何か?

AgTech は、農業慣行と生産性を向上させるために適用されるあらゆるテクノロジーを広く指します。
急速に進化する AgTech の状況には次のものが含まれます。

  • 意思決定とオペレーションを最適化するソフトウェア・プラットフォーム。
  • 自律型ドローンやロボット農機具のようなハードウェアツール。
  • 土壌化学、作物の成熟度、水分レベルなどを測定する高度なセンサー。
  • 畑や家畜を追跡するためのGPS、マッピング、ビジョンシステム。
  • 人工知能、機械学習、予測分析モデル。
  • モノのインターネットやその他の新興技術はまだ農場に届いていない。

このテクノロジーによる変革は、世界の人口が急増する中、収量と効率を持続的に向上させることを目的としている。AgTechは、ルーチンワークの自動化だけでなく、これまで不可能だったデータ主導型の管理を可能にする。

AgTechの投資対効果が証明されるにつれ、その導入は加速し続けている。最近の調査によると、現在およそ70%の農場でGPSマッピングや作物センサーのような何らかの技術が取り入れられている。AgTechの支出は2019年に$70億円に達し、2025年には$300億円に達すると予測されている。次に、農場を動かしている著名な既存のAgTechソフトウェアを調査してみよう。

現在の農業ソフトウェアのカテゴリ

専用ソフトウェアは現在、農場の計画、調整、収量の追跡、作物の監視、在庫管理、人材のトレーニングなどを支援しています。 農業ソフトウェアの概要.

最も影響力のある農業ソフトウェア カテゴリのいくつかを以下に示します。

農場管理ソフトウェア

農場管理ソフトウェアは、農業経営全体を概観し、分析し、最適化するのに役立ちます。これらのプラットフォームは、機器の遠隔測定、作物の収量、給与、会計、スケジュール、ライセンス、コンプライアンス文書などのデータを1つの集中型システムにまとめます。この統合データは、作付け、支出、保管、販売、人事に関するより良い意思決定に役立ちます。

FarmLogs、Croptracker、Agriviのような人気のソリューションは、堅牢な無料プランを提供し、FarmFlo、AgriWebb、Granularのような企業は、機能を追加したプレミアムソフトウェアを提供しています。また、FarmFlo、AgriWebb、Granularのような企業は、プレミアム・ソフトウェアに機能を追加して提供している。価格は無料から高度な機能を備えた1エーカーあたり$8まで幅広い。

精密農業ソフトウェア

精密農業は、GPS、GISマッピング、センサーを活用し、現場で高度に的を絞った介入を導く。専門化されたソフトウェアは、測候所、土壌プローブ、ドローン、トラクター群などからの膨大なデータストリームを合成し、超ローカルな条件に基づいて正確な農作業を処方する。

主なブランドはJohn Deere Operations Center、 Trimble AgソフトウェアとClimate FieldViewがある。これらのプログラムは、植え付け、散布、耕うん、収穫をセンチメートル・レベルの精度で行えるGPSガイド付き自律走行トラクターと統合されている。サブスクリプションは年間$500~$3000である。

作物モニタリング/スカウティング・ソフトウェア

問題を早期に発見するための日々の作物モニタリングは不可欠だが、労力がかかる。作物モニタリング・ソフトウェアは、衛星画像、ドローン映像、センサーデータ、AIを組み合わせて、作物のストレスを自動的に特定し、収量を予測し、病気、害虫、栄養不足などの兆候を農家に警告する。

のような企業がある。 セレスGamaya、Taranis、Agremoは、作物モニタリングに特化したソフトウェアをサービスとして提供している。これらのツールは、人間のスカウトが見逃してしまうような問題を、はるかに広い面積をカバーしながら認識する。プログラムには、標準からプレミアムレベルの分析で、1エーカーあたり毎月およそ$2-$12の費用がかかる。

農業における人工知能: 農業に革命を起こす

農業における人工知能 (AI)、大規模言語モデル、コンピューター ビジョン、およびニューラル ネットワークの統合は、農業へのアプローチ方法に革命をもたらしています。これらのテクノロジーがどのように大きな影響を与えているかを説明します。

大規模な言語モデル

  • 意思決定の支援: 次のような大規模な言語モデル agri1.ai は膨大な量の農業データを分析し、農場管理、作物の選択、害虫駆除戦略に関する洞察と推奨事項を提供します。
  • カスタマイズされたレポートと予測: 作物の収量、土壌の状態、市場の傾向に関するレポートと予測を生成し、農家が情報に基づいた意思決定を行えるようにします。

コンピュータビジョン

  • 作物の監視と分析: コンピュータ ビジョン システムは、作物の健康状態の監視、病気の特定、作物の成熟度の評価に優れており、タイムリーな介入を可能にします。
  • 自動収穫: これらのシステムは、ロボット収穫機が熟した農産物を正確に識別して収穫できるように導き、効率を高めて人件費を削減します。

ニューラルネットワーク

  • 予測分析: ニューラル ネットワークは、天候、土壌条件、作物の成長のパターンを分析し、収量や病気のリスクなどの結果を予測し、積極的な農業実践に導きます。
  • リソースの最適化: 水の使用量、肥料の適用、その他の投入物の最適化を支援し、持続可能で効率的な農業を保証します。

農業への影響

  • 効率と収量の向上:これらの技術により、より正確かつ効率的な農業が可能になり、収量の増加と廃棄物の削減につながります。
  • 持続可能性と環境保護: AI を活用した実践は持続可能な農業に貢献し、環境フットプリントを最小限に抑えます。
  • 費用対効果と拡張性: AI を使用すると、あらゆる規模の農場が運営を最適化し、コストを削減でき、より幅広い農家がテクノロジーを利用できるようになります。

最先端の農業ハードウェア技術

高度な農業ハードウェアは、ロボット工学、自動化、イメージング、センシングを採用して、重要な農業作業をより効率的に処理します。ここでは、最も有望な新興 AgTech ハードウェア ツールをいくつか紹介します。

ドローン

専用のセンサーとカメラを搭載した無人航空機が、広大な圃場を簡単に調査する。ドローンは詳細な作物マップを作成し、灌漑の問題を検出し、害虫/病気の発生場所を特定して早期介入を行う。また、農業用ドローンは、ドリフトを最小限に抑え、作物に的を絞った安全な散布を可能にする。

人気モデルには、作物散布用に特別に設計されたDJI Agrasシリーズなどがある。SenseFlyとSenteraも、高度な分析ソフトウェアとバンドルされた農業用ドローンを提供し、空からの洞察に付加価値を与えている。商用グレードのドローンは通常$10,000~$30,000である。

agtecherでドローンを見つける.

ロボット搾乳システム

自動搾乳システムは、ロボット工学を応用し、人手を使わずに牛の搾乳を行います。1台のロボット搾乳ユニットで50~100頭の牛を扱うことができ、搾乳回数が増えるため、より多くのミルクを生産できることが多い。ロボットは乳頭を洗浄し、搾乳器具を取り付け、ミルクの流れをコントロールします。

Lely、GEA Farm、Fullwood Packo、BouMatic、DeLavalなどの大手サプライヤーは、完全なロボット搾乳ストールを提供しています。その効率性により、酪農場は牛群の規模を劇的に拡大することができます。しかし、ロボット搾乳機は1台あたり$150,000~$250,000の投資を必要とします。

自律走行トラクターと農業用車両

自動運転トラクター やGPSを介して操作されるその他の農機は、人間のドライバーを不要にする。自律走行技術は、耕作、耕うん、植え付け、散布、収穫などを自動化する。ジョンディア、ケースIH、クボタは商用自律走行トラクターを提供しており、モナーク・トラクターのような新興企業も市場に参入している。

完全自律型機器は依然として高価だが、コストは低下している。また、新しいロボット・アズ・ア・サービス・トラクター・モデルは、手頃な価格でレンタルできる。最小限の監視で24時間畑を耕すその能力は、生産に革命を起こすことを約束する。

革新的農業ロボット

まだ発展途上ではあるが、ロボットが農作業を担う範囲は広がりつつある。

農業ロボット イノベーションには以下が含まれます

ロボット果物&野菜ピッカー

生鮮食品のピッキングは常に時間がかかり、労働集約的な作業でした。しかし、Agrobot や Abundant Robotics のようなロボットは、熟した農産物を識別して優しく摘み取るための高度なグリッパーとビジョン システムを備えています。限定的ではありますが、その機能は他の果物や野菜にも急速に拡張されます。発見する: IAVの自動選果ロボット.

自律型除草機

精密除草機は、作物を避けながら畑を間引き、不要な植物を枯らすことができる。次のような開発者がいる。 ナイオ・テクノロジーファームワイズ 雑草を除去するためにミニ炎、電流、または機械ツールを展開するロボットを構築します。彼らの化学物質を使用しないアプローチは、より持続可能です。発見する: グリーンフィールド・ボット:無農薬農業への革命的アプローチ

家畜モニタリングロボット

現在、地上ロボットや空中ロボットが自律的に畜舎内を移動し、家畜をモニタリングしている。Antelliq社、Cainthus社、HerdDogg社などの家畜用ロボットは、個々の家畜の健康データを送信し、病気の予測や食餌・行動パターンの追跡を行う。継続的なモニタリングは福祉を向上させる。

自動給餌システム

給餌の自動化により、農家は最小限の労力で飼料を配布できます。 Lely、AGCO、Pellon Group などの企業は、大型の飼料分配ロボットを製造しています。彼らは家畜の各グループに合わせて正確な飼料を調合し、プログラムされた給餌スケジュールに従って配達します。発見する: Zeddy 1250: 精密動物フィーダー.

最先端のAgTechモデルと分析

高度なデジタル モデルと予測分析ツールは、ファーム データから洞察を抽出し、より適切な意思決定を導きます。

作物収量モデリング

複雑なアルゴリズムが、過去の収量データ、天候パターン、土壌タイプ、その他の変数を解析し、予想される作物の生産量を予測する。aWhereやCropMetricsのような新興企業は、農家が計画を立てるのに役立つ収量予測モデリングサービスを提供している。

病害虫リスク予測

リアルタイムの気象データ、降雨確率、作物の成長段階、前年の害虫レベルを分析することで、AIモデルが発生に適した条件を特定する。高度な警告により、農家は予防措置を講じ、リスクのあるエーカーを先制的に処理することができる。

灌漑と水使用の最適化

土壌センサーのデータと天気予報を組み合わせ、アルゴリズムが超精密な灌漑処方を生成。超ローカルな水分レベルに基づいて散水を誘導することで、収量を最大化しながら無駄を防ぎます。

栄養管理プログラム

予測分析は、土壌栄養データ、作物のニーズ、収量目標、および栄養モデリングに基づいて、圃場内の各ゾーンに理想的な肥料率を処方します。この精度により、過剰施肥を減らし、コストと汚染を削減します。

在庫・商品予測

過去の供給データ、生産予測、需要動向、その他のシグナルを統合することで、農場は最適な在庫量と将来の商品価格を予測し、より賢いマーケティングを行うことができる。

これらのシステムに興味がある場合: アグリテクニカ2023で発表される最先端イノベーションのプレビュー

農場にAgTechを導入する

より多くの AgTech ツールの統合に興味がありますが、どこから始めればよいかわかりませんか?

次の段階的なプロセスに従ってください。

ステップ商品説明
農場の最大の課題を評価する労働力不足、天候の変動、病気の発生、収量の低下など、生産性を阻害している最重要問題を特定する。これにより、優先順位の高いペインポイントにテクノロジー投資を集中させることができる。
課題解決に向けたAgTechソリューションの研究ニーズに合わせたツールを検索例えば、節水を目指す農場では、土壌水分センサー、航空マッピング、灌漑自動化技術などを調べることができる。
パイロット・プログラムで小さく始める配備を拡大する前に、限られた規模で潜在的なAgTechをテストする。ソリューションを農場の状況に合わせる。小規模なパイロット試験により、大規模な投資の前に学習することができる。
投資収益率の見直し試験的なAgTechプロジェクトで実現した利益が、全面的な採用を正当化するものであるかどうかを評価する。すでに達成された節約額に基づいて、投資を拡大するための投資回収期間を計算する。
技術とともにスタッフのスキルを伸ばすベンダーのトレーニング・プログラムやコミュニティ・カレッジのコースを通じて、チームが新しいテクノロジーを活用できるスキルを身につけられるようにする。テクノロジーを人的能力で補完する。
AgTech を可能にするインフラストラクチャの設計接続性、電気系統、設備を監査します。必要に応じて高速インターネットなどのインフラをアップグレードし、最先端のソリューションをフルに活用します。

アグテックが解決する農業の課題

各農場は独自の状況に直面しているが、AgTechはいくつかの共通の障壁を克服するのに役立っている:

農業技術(AgTech)は現代の農業においてますます重要になっており、自動化による労働力不足などの課題に対処し、インテリジェント機械による生産性の向上を実現しています。正確なデータを使用して気候への影響をより適切に予測し、運用を調整することで、気象の不確実性を管理する上で重要な役割を果たします。 

脅威/挑戦テクノロジー主導のソリューション
労働力不足ロボットやインテリジェント・マシンでルーティン・タスクを自動化することで、有能な人材が確保できない場合のギャップを埋めることができる。また、デジタルツールは労働者の生産性を向上させる。
天候の不確実性精密な圃場データが微気候の影響予測を強化。灌漑、害虫予防、収穫をリアルタイムで調整することで、困難な条件による被害を軽減する。
高い運用コスト手作業を自動化することで、高額な人件費を削減できる。効率化により、燃料、化学薬品、電気、機器のメンテナンスにかかる費用も長期的に削減できる。
世代継承データ主導型でテクノロジーを活用した最新の技術は、若い農家を惹きつけるのに役立ちます。自動化により、オペレーターの知識が得られるため、農場の移管も容易になります。
消費者の嗜好の変化詳細なデータは新製品の創造を助ける。トレーサビリティは、地元産、オーガニック、持続可能な栽培、その他の新たな消費者の需要をサポートする。
利益率の低下収量を最大化し、肥料などあらゆる投入コストを最適化することで、AgTechは農場の収益性を向上させる。無駄を省いて処理能力を高めることで、利幅が拡大します。
AgTech導入時のリスクと留意点

アグテックのイノベーターは計り知れない利益を約束しているが、農家は期待を和らげるべきだ。主なリスクとしては、データ プライバシーとセキュリティに関する懸念、投資収益率を上回るテクノロジー コスト、重要なタスクにおけるテクノロジーへの過度の依存、異種システム間での統合の課題、不十分な地方のインターネット インフラストラクチャ、サイバー物理的セキュリティの維持などが挙げられます。

また、AgTech は、データ プライバシー、テクノロジーの統合、堅牢な地方のインターネット インフラストラクチャの必要性などのリスクを回避しながら、運用コストの削減、世代継承の支援、消費者の嗜好の変化への適応、収益性の向上にも貢献します。

農業技術の未来に関する重要な要点

要約すると、データと自動化は農業の生産性、収益性、持続可能性の新たな地平を切り開きます。

ただし、完全な約束を実現するには、いくつかの前提条件が不可欠です。

  • 農家は、中核的な課題や農場特有の状況を踏まえて、AgTechの導入を積極的に計画しなければならない。
  • スタッフは、導入後にソリューションを十分に活用するために、テクノロジーとアナリティクスの専門知識を拡大する必要がある。
  • 農村部のインフラ、特に高速インターネットが改善されたことで、最先端の進歩が可能になった。
  • 技術革新者と農家の建設的なパートナーシップは、現実の価値を最大化する。
  • 政策とインセンティブは、農業技術が小規模農場と農村地域に公平に利益をもたらすことを保証しなければなりません。

明日の農業テクノロジーは、地球の限られた天然資源を守りながら、より多くの人々に食糧を供給する大きなチャンスをもたらす。しかし同時に、デジタル格差の拡大といったリスクもはらんでいる。情報に基づいた管理と長期的な視点があれば、農業の未来は確かに明るい。

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