Industry 4.0

「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」

Toward Thailand Industry 4.0: Smart Livestock Monitoring Use Case
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食料需要の増大と同時進行で供給側は土地と農業の投入量の制約に直面しています。モノのインターネット(IoT)と高度な接続技術を備えたスマート農業は現在およびに未来の食料需要を満たすために農業生産性を向上させる上で重要な役割を果たすことが期待されています。

「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
Illustration of a smart farming adoption.
Source: The future of smart agriculture projects, World Agriculture.

スマート農業の利用ケース

マッキンゼーは強化された接続性が既に利用の初期段階にありより高い歩留まり、より低いコスト、およびにより優れた回復力と持続可能性を提供する可能性が最も高い5つのユースケースをまとめました。利用ケースは作物の監視、家畜の監視、建物と設備の管理、ドローン農業、およびに自律型農業機械です。本号ではスマート家畜監視イニシアチブに焦点をあてスマート農業のユースケースに特に対処したいと思います。

「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
Connectivity spectrum and value proposition
Source: Agriculture’s connected future: How technology can yield new growth, McKinsey Center for Advanced Connectivity and Agriculture Practice

ユースケースの価値は主に労働効率、投入量の最適化、歩留まりの向上、間接費の削減、およびに機械の操作と保守の改善にあります。更に農業における接続性の強化により世界の国内総生産に5,000億ドル以上が加算される可能性があります。これは業界にとって何と7〜9%の生産性の向上です。その価値の多くは今日の農業には殆どと言って良いほど存在しない接続性への投資を必要とします。

スマート家畜監視

大規模な家畜管理には疫病の発生を防ぎ、苦しんでいる動物を見つけることが重要です。体温、脈拍、血圧を測定するチップとボディセンサーは集団内の病気を検出するなどの洞察分析を可能にして群れの感染を防ぎます。

テクノロジーの組み合わせにより家畜に直接取り付けられたウェアラブルタグは生死の監視、体の動きの検出、三角測量による自己位置特定が可能です。環境センサーを活用する事で自動換気調整を発動させたり家畜の健康状態や牧場の居住性をサポートするために事前定義されたシナリオを作動させたりする事ができます。柔軟な管理フレームワークによって付加価値がもたらされるセンサーからのデータのストリームはアルゴリズムによって機能し操作の不規則性を認識し意思決定への洞察を行い生産目標に応じた戦略的計画を導きます。

「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
Agriculture connectivity use cases and estimated range of potential new global GDP value
Source: Agriculture’s connected future: How technology can yield new growth, McKinsey Center for Advanced Connectivity and Agriculture Practice
「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
Agriculture connectivity could unlock more than $500 billion in GDP by 2030
Source: Agriculture’s connected future: How technology can yield new growth, McKinsey Center for Advanced Connectivity and Agriculture Practice
「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
Architecture of IoT-based cow health monitoring system.
Source: Unold O. et al. (2020) IoT-Based Cow Health Monitoring System. In: Krzhizhanovskaya V. et al. (eds) Computational Science – ICCS 2020. ICCS 2020. Lecture Notes in Computer Science, vol 12141. Springer, Cham.

監視システムは、ハードウェアコンポーネント、クラウドシステム、およびにエンドユーザーアプリケーションによって作動できます。ハードウェアコンポーネントには監視デバイスとインフラストラクチャデバイス、即ちハブ、ワイヤレスアクセスポイント、GSMルーターが含まれます。クラウドシステムとはクラウドプロバイダーからリースできるシステムであるホスティングマシンサーバーの事です。

「コネクティビティとIoTを備えたインダストリー4.0による管理への付加価値」
User interfaces of livestock management applications available in the market
Source: Providence Data Technologies and Smart Cow – Dairy Management System

このアプリケーションはウェアラブルタグやその他のセンサーベースのシステムと連携して捕食、天候、配給量の変化に関する問題を特定して解決するのに役立ち、繁殖、健康、飼料などの操作の全ての側面をリモートで監視および監査できます。今現在家畜管理プロバイダーはネットワークハードウェアのインスレーションを最小限に抑えられる様々なカスタマイズ可能なソリューションを提供しています。

持ち帰りメッセージ

スマート農業の世界に仲間入りする事で農家は既存のデータへのアクセスだけではなく、より良い意思決定や運用の改善と最適化を実現できます。これは、農業におけるデジタル化移行のプロセスであり近い将来プロセスの自動化に向けての知識ベースが構築されているのです

Article by: Asst. Prof. Suwan Juntiwasarakij, Ph.D., Senior Editor