水田管理もスマホで遠隔操作! 米農家の負担軽減に向け実証実験

プロジェクトの概要

株式会社インターネットイニシアティブ（本社：東京都千代田区、以下IIJ）は、静岡県交通基盤部農地局や農業関連企業と共同研究グループ「水田水管理ICT活用コンソーシアム」を設立。平成28年度の「革新的技術開発・緊急展開事業（うち経営体強化プロジェクト）」において、「低コストで省力的な水管理を可能とする水田センサー等の開発」に関する事業を農水省から受託しました。プロジェクトには農業経営体が参加し、生産者のニーズにこたえ、かつ生産者自身が簡単に操作できるシステムを作ろうとしています。
現在行われている実証実験には、静岡県磐⽥市と袋井市の⼤規模経営体(農業法⼈1社、認定農業者4名)が協力。事前に水管理に関するニーズやコストの調査を行い、その後、今回開発したICT水管理システムを設置し、導入前後の効果を測定します。

※１「水田水管理ICT活用コンソーシアム」を設立し、 農林水産省の公募事業「革新的技術開発・緊急展開事業」を受託

水田管理システムで米農家の省力化を叶える

田植えや収穫は機械化され、農家の負担軽減は進みつつあるものの、米作りの最初と最後の一時的なもの。水の管理は毎日のことで、きめ細かな水位・水温の調整のために、農家は膨大な時間と労力を使っています。また、気候や生育時期別に適切な水位・水温の管理は必須。今回開発された水田管理システムにより、この労力が軽減されることで、新たな圃場開拓などの規模の拡大や、きめ細やかな水管理に注力することが可能になり、米の高品質化・収量アップが見込めます。

低コストで農家の導入しやすさを叶える

各社で同様の水田管理システムの開発が進んでいますが、今回のプロジェクトの特徴は「低コスト」であるという点です。そのため、生産者が導入しやすい価格で実現するため、水温と水位の管理に重点を置き、低価格の水田センサーの開発に注力しています。

導入しやすいネットワーク環境

もともと通信機器やインターネット接続サービスなどを展開しているIIJ社が、この水田センサーの開発と、通信関連のインフラの提供を行っています。

まず、水田に300台の水位・水温センサーと100台の自動給水弁を設置。センサーがデータを集め、基地局を通じて各センサーから集めた情報をLTE網（Long Term Evolutionの略。携帯電話用の通信回線）を経由してクラウドに送信します。それがスマートフォンやタブレット端末でアプリケーションソフトを利用している生産者に届き、手元で水田の状況を確認し、遠隔操作で用水路のバルブを作動させ水を制御することができます。

ここで使われているのはLPWA（Low Power Wide Areaの略。消費電力を大幅に削減し、広域・長距離通信を実現する通信技術）のLoRaWANというネットワークシステム。無線免許が不要のLoRa基地局（※2）を設置することで、低コストでの通信が可能です。

※2　総務省電波利用ホームページ　免許及び登録を要しない無線局

農家⾃⾝が簡単に設置可能なセンサー

通信ボックスとセンサボックスで構成された水田センサーは、生産者自身が簡単に組み立てて設置できるように工夫された設計です。シンプルな構造で低コスト化を実現しましたが、大事なセンサー部分が入ったセンサボックスはしっかりと防水加工が施されています。水位と水温を30分ごとに測定するという働きものであるにもかかわらず、単三電池2本で1シーズン稼働するという省エネタイプです。

遠隔で操作できる自動給水弁

こちらも、通信ボックスと駆動体本体から構成されるシンプルな構造。通信ボックスにアプリからの指令を受けて、バルブを動かして水を調整します。実際にバルブを動かす駆動部に単1電池を6本使用で１シーズン駆動（1日2回の操作を想定）。すでに水田に設置しているバルブに装着できるように、各バルブメーカーごとに個別のアタッチメントを開発しています。

今後の農業の多様化や人手不足による需要が期待される

このプロジェクトで開発されるシステムによって農業競争力の強化も期待されています。
静岡県のデータによると、1995（平成7）年から2015（平成27）年までの20年間で、農業産出額は30％減少、基幹的農業従事者は45％も減少しています。これから少子高齢化でますます農業人口の減少が見込まれる中、県の農業戦略として、農地の集約化による規模拡大と農作業の省力化を進めるとしています。

実証実験は平成31年度まで続き、慣⾏時に⽐べて⽔管理に掛かる作業コストを二分の一程度削減できることを実証する予定。今後さらに改良が重ねられ、より生産者のニーズに近づくシステムの開発が期待されます。

【写真・資料提供】株式会社インターネットイニシアティブ