⾰新的技術創造促進事業（異分野融合共同研究）情報⼯学との連携による農林⽔産分野の情報インフラの構築

最終報告会

『ICT活⽤農業 事業化・普及プロジェクトの研究成果および今後の社会実装に向けて』

プロジェクト全体説明

拠点研究機関：名古屋⼤学2017年2⽉28⽇

⼀律に論じられない⽇本の農業• ⼟地利⽤型農業においては，⾼齢化が顕著な稲作• ＥＵ農業に⽐肩する北海道の畑作• ⾼品質栽培により付加価値のある果樹栽培• 施設園芸では，若い農業者や働き盛りをある程度確保• ⾷品産業，アグリツーリズム，体験農業（6次産業化）

研究開発の⽅向性• 稲作の集約化，スマート化• 欧⽶に⽐肩する北海道の畑作• 順調に発展してきた施設栽培園芸• ⾼品質栽培により付加価値化が可能で輸出に適した果樹栽培• スマート農業：センサーネットワーク，IT，情報機器• AI農業：篤農家の暗黙知を形式知化

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生産スケジュール

新型センサ

既存センサ低価格化

情報基盤サービス層土壌・気象情報DB

収穫・需要予測

農作物情報

e栽培暦

生育環境情報

生産者

生産履歴情報

既存の農業支援システムも共存可能な通信プロトコル・DB 

流通業者

サプライチェーン

生産者間でのノウハウの共有

システムの低価格化差別化につながるセンサー

ICT 農業は環境保全，生物多様性にもつながる！

病害虫発生情報

付加情報

消費者

消費者からのフィードバック

環境保全にも役立つお米なんだ

安心して日々の食事を楽しめる食卓

e栽培暦病害虫情報

研究目的①農林水産業生産における作業負担を削減すること②収量増及び品質向上により利益を増加させること③新たなサプライチェーン・バリューチェーンを構築すること④安心・安全な農林水産物の生産・流通に資すること

センシング層

研究戦略

研究の目指す姿・ＩＣＴ利用システムの構築・所得向上へのＩＣＴ活用方法の検討

研究戦略

ユーザーサービス層

栽培マニュアル

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（⽬的）就業者数の減少と⾼齢化が進んでいる国内農業全体の向上に資するように，ＩＣＴの普及・活⽤を促進する

本研究の⽬的

【開発するプラットフォーム】

基盤情報サービス層

センシング層

ユーザーサービス層生育状況消費者需要

統合データベース

E‐栽培暦病害虫情報

標準化

既存DB

農業従事者

農産物（コメ，畑作物，施設園芸，果樹） 農地

市場

気象肥料・農薬

生育環境情報生育管理情報

共通語彙

プラットフォーム

センサー センサーネットワーク

農作物生育情報

ウェブサービス

市場情報

第三層

(P3)(K3)

第二層

(P2)(K2)

第一層(P1)(K1)

サービスサイエンスによる分析

API API API API

API API API API

農業情報インフラの3層構造を創る！

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研究実施体制（拠点研究＋８補完研究）ICT活⽤農業コンソーシアム

事務局

拠点全体会議

研究拠点機関名古屋⼤学

研究代表者：前島 正義（名⼤）

運営委員会

ユーザーサービスGGL：北栄輔（名⼤） GL：北野英⼰（名⼤）

戦略会議

アドバイザー G名古屋⼤学 ⽵⾕裕之(株)浅井農園 浅井雄⼀郎住友化学(株) 市村勇樹豊⽥⾃動織機(株) ⼩原⽣光NTTドコモ(株) 奥 裕哉富⼠通(株) 若林毅PSソリューションズ(株) ⼭⼝典男住友林業緑化(株) 渡辺晋⼆野菜茶業研究所 ⾼市益⾏三重県農業研究所 北上達志

名古屋⼤学（研究拠点）愛知学院⼤学愛知⼯業⼤学愛媛⼤学信州⼤学中部⼤学三重⼤学愛知県経済農業協同組合連合会（JAあいち経済連）愛知県農業総合試験場NPO 法⼈東海地域⽣物系先端技術研究会豊⽥市株式会社サンライズファーム豊⽥浜松ホトニクス株式会社三菱 UFJ リサーチ＆コンサルティング株式会社

研究課題：(P2) (K2)研究課題：(P1) (K1) 研究課題：(P3) (K3) 研究課題：(H)

評価検討G

●参画機関 全14機関

研究実施責任者：北栄輔

補完研究S２（理化学研究所）超微量ガス検知技術を⽤いた園芸作物の病害早期発⾒/診断センサーの開発

補完研究S５（鶴岡⼯業⾼等専⾨学校）情報⼊⼒・通信環境機能を備えた低価格センサーシステムの全国圃場への導⼊と共通データベース・情報共有システムの構築による実証試験

補完研究S６（東京⼤学）⽣理⽣態学的分析を可能にする低コストモバイルセンサと次世代農業ワークベンチの開発

補完研究S３（NECｿﾘｭｰｼｮﾝｲﾉﾍﾞｰﾀ（株））植物状態と作業⾏動記録による気づきナレッジの開発とその現場実証

補完研究S４（東京⼤学）農業情報標準の相互運⽤性をWeb Serviceとして実現する情報プラットフォームの開発と実証

補完研究S７（ハンサムガーデン（株））中⼩農家が使いやすい栽培ナレッジ共有オープンシステム開発と検証

補完研究S８（デザイナーフーズ（株））⽣産者と消費者等の双⽅向の情報流通〜野菜・コメの総合的品質指標の開発・実装〜

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補完研究S1（東京⼤学）低層リモートセンシングによる作物モニタリングを⽤いた効率的栽培管理システムの構築

センシングGGL：⻲岡孝治（三重⼤） GL：遠藤守（名⼤）

基盤情報サービスG

重点研究課題 平成26年度 平成２７年度 平成28年度(P1) センサー実⽤化開発

(1)フィールドセンサーの低価格化 低価格化検討（現⾏⽐ △数10%）

低価格センサーのセンサーネットワークへの接続と実証実験

実証試験と改良

(2)コメの被害粒診断システムの開発(H28年度から基盤研究から移動) ベース装置の開発

植物内での糖度分布のイメージング技術開発現場での測定のためのモジュール化

モジュール化したシステムの実証試験と改良

(3)放射温度測定のためのセンサーネットワークの実⽤化開発（H28年度から基盤研究から移動）

省電⼒マイコンボードのプロトタイプ完成

センサーネットワークのプロトタイプ完成 実証試験と改良

(P2) 情報基盤プラットフォーム設計開発

必要な農業情報の整理サーバーの設計・稼動

情報基盤サービスの試験運⽤センサーネットワークとの接続

情報基盤サービスの本格運⽤と改良

(P3) ユーザーサービスに資するビジュアルインタフェースの設計試作(1)コメの栽培効率を改善するため

の動的なe-栽培暦 e-栽培暦の設計完了 試作，第２層との接続テスト試験と改良

実証試験と改良市場性の調査

(2)施設栽培トマトの⽣育状況監視サービス

トマト栽培管理マニュアルの作成

⽣育スケルトンを⽤いたマニュアル作成

実証試験と改良第２層との接続

(3)露地栽培果樹の⽣育状況監視サービス(H28年度にK1(3)を統合）

)ユーザーサービスのプラットフォーム設計

農家の収益増へ誘導する仕組みづくり完了

各地農園への適⽤試験の実施、サービス開始

(4)新規ユーザーサービスの検討 情報表⽰,枝⾖,ブドウ（H）評価検討

研究課題の市場性調査 テスト試験結果の評価実証試験結果の評価サービスサイエンスによるシステム評価

研究期間全体の研究計画①プラットフォーム

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重点研究課題 平成26年度 平成２７年度 平成28年度

(K1) 戦略的センサー研究開発

(1)⼩型⾚外分光システムの開発（H27年度末で開発終了）

窒素成分、ショ糖の可視化の計測⼿法の確⽴

実験室レベルの評価、改良システムの提案

P1テーマに統合

(2)分光型超⾼分解能光⼲渉断層計測装置（OCT）の開発（H28年度よりP1(2)へ移⾏）

ベース装置の開発植物内での糖度分布のイメージング技術開発現場での測定のためのモジュール化

(3)農作物表⽪情報収集のための分光型センサーの開発（H28年度よりP3(3)へ統合）

センサーとハンドフレーミングカメラ製作

ぶどう農園での動作試験と改良

(4)塩分ストレス診断センサーの開発（H27年度末で開発終了） センサーの設計完了 センサーの試作と評価

(5)放射温度測定のためのセンサーネットワークの構築（H28年度よりP1(3)へ移⾏）

省電⼒マイコンボードのプロトタイプ完成

センサーネットワークのプロトタイプ完成

(K2) データベース共通にかかるAPI設計検討

諸政策との調整農業関連分野のシステム・データベース調査

ベンダーの意⾒聴取API改良とP2への反映SIPとの協調によるAPI設計

実証試験と改良事業化可能性の検討

(K3) 病害⾍情報のデジタルマッピング 病害⾍情報の調査 病害⾍情報を表⽰するアプリを試作

プロトタイプ改良とプロジェクトへの公開

研究期間全体の研究計画②基盤研究

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研究期間全体の研究成果 第1層（センシング層）（P1）センサー実⽤化開発 （三重⼤学）

名古屋大学東郷フィールド

実⽤化レベルにある⽣育環境センサー(気象ステーション、⼟壌⽔分センサー）を選択して実証試験を実施、第2層と繫ぎ込み、第3層で情報提供を⾏い有効性を確認

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登美の丘ワイナリー

普及するイメージ：⾰新的技術開発・緊急展開事業での研究ネットワーク経由

普及の可能性：ブドウ・ミカンなどの果樹園から普及の課題：栽培管理サービスの充実性と価格のバランス 8

第2層（基盤情報サービス）の開発成果（P2）情報基盤プラットフォーム設計開発（名古屋⼤・中部⼤）

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普及するイメージ：本プロジェクトにおける情報プラットフォーム構築事例の横展開普及の可能性：⽔平分業型ビジネスモデル展開に向けた情報プラットフォーム構築と活⽤普及の課題：関連するITベンダや団体との連携や、政府関連府省からの標準化に向けた更なる⽀援

第2層（基盤情報サービス層）の開発成果（P2）情報基盤プラットフォーム設計開発（中部⼤学）

普及するイメージ：多くのセンサおよびセンサプラットフォームベンダーがデータの市場流通性を求めてセンサ情報基盤を利⽤

普及の可能性：センサ設置なしに多様なセンサデータが利⽤可能で，農家向け情報システム構築が容易。ローカルなソフトハウスが地域⾊豊かなアプリを開発

普及の課題：プラットフォームベースのアプリ開発⼿法の普及。⾼速レスポンスを実現し，より実⽤性の⾼い基盤化 10

第2層（基盤情報サービス層）の開発成果（K2）データベース共通にかかるAPI設計検討（中部⼤学）アプリがSOSから取得する農業環境データ名の命名規則を提案、SIP、異分野両プロジェクトで連携。計測対象、集約アルゴリズム（平均、最⼤など）の曖昧性を排除し、さらなるインターオペラビリティを確⽴。⾼度情報通信ネットワーク社会推進戦略本部（ＩＴ総合戦略本部）* からガイドラインとして公表、agGatewayと共同開発を開始。センサー基盤の相互運⽤性を検証改善するワーキンググループを設⽴(SIP/ALFAE)、センサー基盤をテストベッドとして提供** *農⽔省参加, **Suntory圃場を除く

– 計測項目名をどう記述するかは運営者次第ー＞曖昧例）気温、Air Temp., Air‐temperature..

• 農業環境情報の計測項目の命名規則、UCUM単位表記を提案

• 集約時間＿集約時間単位＿集約方法＿計測対象＿物理現象 [ UCUM ]• １０分間最大風速 ‐> 10minutes_maximum_wind_speed [m/s]

普及するイメージ：SOSベースのインターオペラリビリティを担保する規格として利⽤普及の可能性：総務省がガイドラインとして発表，⽶国の農業情報標準化団体（AgGateway）

のプロジェクトに採⽤普及の課題：新規項⽬に対する対応と規格の周知、規格に準拠する各種データの継続整備

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研究期間全体の研究成果 第３層（ユーザーサービス）

本プロジェクトの第1層と第2層と第3層を繋ぎ、その相互運⽤性を実証・評価する実⽤的なアプリとして、稲作作業全般のスケジューリングをサポートする「e-栽培暦」を開発

（P3）コメの栽培効率を改善するe-栽培暦の開発（名古屋⼤・三重⼤・中部⼤）20

普及するイメージ：新品種の普及や地元ブランドの⽴上げ等、画⼀的な栽培技術の普及時に利⽤普及の可能性：潜在ニーズはあるため、成功した先⾏事例が出てくれば普及の可能性は⼤普及の課題：農業気象に関わる情報基盤の整備と、地域別の⽣育予測モデルの開発 12

・トマトの実測データを可視化して⽣育状況を判断・愛媛⼤学発ベンチャー企業のPLANT DATA JAPAN（株）より

トマト⽣育状況監視サービスの提供を開始

研究期間全体の研究成果 第３層（ユーザーサービス） 21

普及するイメージ：個別⽣産者による利⽤、JA等の部会単位でのグループ利⽤、ハイスキル⽣産者の草勢管理を学ぶツール

普及の可能性：極めて⾼い

普及の課題：⾃動コメント⽣成ツールの⾼度化（AIの活⽤等）

P3（２）)施設栽培トマトの⽣育状況監視サービス（愛媛⼤）

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研究期間全体の研究成果 第３層（ユーザーサービス）P3(3) 露地栽培果樹の⽣育状況監視サービス （信州⼤）

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普及するイメージ：⾰新的技術開発・緊急展開事業での研究ネットワーク経由での利⽤拡⼤

普及の可能性：試験研究機関と地元農家の連携から普及の課題：サービスとして成⽴する事例の調査と整理

農家と消費者のコミュニケーション促進のため、SNS連携コメント機能、スライドショー機能を追加

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研究期間全体の研究成果 第３層（ユーザーサービス）

サントリー登美の丘ワイナリーに設置したセンサ情報を第2層の共通基盤クラウドに格納し，そのデータを利⽤しワイン⽤ブドウの栽培⽀援を⾏うWebアプリケーションを開発

（P3）（４）新規ユーザーサービスの検討（三重⼤・中部⼤）

普及するイメージ：⾰新的技術開発・緊急展開事業での研究ネットワーク経由普及の可能性：ブドウ・ミカンなどの果樹園での栽培管理から普及の課題：⽣⾷ブドウ・ミカン栽培のための⼆次栽培指標の確⽴が必要 15

第3層（ユーザサービス層）の開発成果（K3）病害⾍情報のディジタルマッピング（中部⼤学）全都道府県単位での「病害虫発生予報」の情報や「警報・注意報・特殊法」を解析、GIS データ化を行い、当該情報を

病害虫の種類や作物の種類別に、月ごとの遷移画像の形式で日本地図上に発生動態を可視化するプロトタイプを作成、APIを実装しSwaggerに記述。

普及するイメージ：過去の病害⾍発⽣状況の解析，タイムリーな病害⾍予察情報の公開に利⽤普及の可能性：⾰新的技術開発・緊急展開事業での研究ネットワークを通じて社会実装を推進普及の課題：病害⾍予察情報の公開の可否並びに当該データベースの維持・更新システム開発

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ICT活⽤農業 事業化・普及プロジェクトの開発成果（まとめ）

1. 農業情報インフラの3層構造を実装

2. 第1層〜3層が繋がる新しいサービスを実装し有効性を実証“e-栽培暦” “ぶどう栽培管理⽀援システム”

3. APIで繋がる世界を先導

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農業情報インフラの3層構造（最終形）

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社会実装に向けて②後継事業を通じて、開発成果の社会実装を加速する

●農林⽔産省「⾰新的技術開発・緊急展開事業（うち戦略的技術開発体制形成事業）」（研究ネットワーク）「地⽅都市近郊の⾷・農業に資する光センシング・AI・ICT研究ネットワーク」

●農林⽔産省「知」の集積と活⽤の場 産学官連携協議会研究開発プラットフォーム

ICTでつなげる地域共⽣アグリ・バリュースペース研究開発プラットフォーム

アジアモンスーンモデル植物⼯場システム研究開発プラットフォーム

アウトリーチ活動■平成26-28年度

論⽂発表（15件）

IEICE TRANSACTIONS on CommunicationsChemical Engineering TransactionsSICE 2015Journal of Agricultural Informatics電⼦情報通信学会誌

学会等発表（109件）

農業情報学会農業×計測×情報通信ワークショップWCCA-AFITA 2016 (Suncheon, South Korea)10th FRUTIC Symposium 2017 (Berlin, Germany)APWC on CSE 2015 (Fiji)APSCIT 2017 (Okinawa, Japan)量⼦エレクトロニクス研究会，情報処理学会，等

アウトリーチ活動（27件）

知の集積と活⽤の場ポスターセッションスマートコミュニティJapan2015アグリビジネス創出フェア（東京ビッグサイト、東海）農業情報学会2015年度秋季⼤会（⿅児島），等

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