農業分野の課題解決（スマートグラスを活用した熟練
農業者技術の「見える化」の実現）に向けたローカル５Ｇ等の技術的条件及び利活用に関する調査検討の請負
報告書

概要版
令和３年３月２５日
日本電気株式会社（山梨県農業分野の課題解決に向けた
ローカル５Ｇ実証コンソーシアム）

実証概要

1

実証体制
本実証におけるコンソーシアム体制と参加組織を以下に示す。

 コンソーシアム体制
山梨県農業分野の課題解決に向けた
ローカル５Ｇ実証コンソーシアム

 コンソーシアム参加組織と役割
企業・団体名役

割

日本電気株式会社
（NEC）

代表企業
日本電気株式会社（NEC）

技術試験事務実施者、５Ｇシステム提供、構築、ソリューション開発等の中心を担う。代表者としてコンソーシアム全体の取りまとめを行う。＜実証試験局免許申請＞

山梨県

山梨県果樹試験場での開発場所の提供、県関係部局、機関の取りまとめを行う。（情報政策課、農業技術課、果樹試験場、圃場）

山梨県 情報政策課・農業技術課

山梨市

山梨県果樹試験場の実証を、継続的に横展開していくために、山梨県やJAと連携を図り、農村活性化につなげていくための地域コミュ
ニティ形成を担う。

株式会社 YSK e-com

山梨県内でソリューション開発、システム構築、インテグレーション、
サービス提供を行っており、今回の高品質シャインマスカット生産のための匠の技「見える化」実証の中心を担う。

株式会社デジタルアラ
イアンス

山梨県情報ハイウエイによるローカル５Ｇのバックボーン回線の提供を行う。

国立大学法人
山梨大学

地元の大学として、ブドウ栽培における研究が多く、知見が豊富なた
め、YSK e-comの基礎技術支援を担う。

全国農業協同組合連合
会 山梨県本部（全農
やまなし）

県内のJAの取りまとめであり、農業機械のサポート、ZGIS（営農管理システム）提供ができ、組合員へのスマート技術の普及見込みを検討する。

フルーツ山梨農業協同組合

山梨県内の果樹生産において、先進的な取り組みを行っており、組合員へのスマート技術現地実証・普及見込みを検討する。

旭陽電気株式会社

山梨県及び市町村の無線事業に関する施行・保守業務を実施する。

※フルーツ山梨管内
生産者実証事業の圃場場所を提供する。

山梨市
株式会社 YSK e-com
旭陽電気株式会社
国立大学法人 山梨大学
株式会社 デジタルアライアンス
全国農業協同組合連合会山梨県本部（全農やまなし）

フルーツ山梨農業協同組合

2

対象とした地域等課題及び本実証の課題解決システムとの関係性対象とした地域等課題及び本実証の課題解決システムとの関係性を以下に示す。


背景





山梨県はブドウの生産量が日本一、かつ高品質に生産されており、生産者が、房づくり（開花期に花の長さを調整する作業）や摘粒（多すぎる粒を間引く作業）などの管理を長年の経験から実施。



こうした「匠の技」が、高品質ブドウや高級品種（シャインマスカット等）の生産を支えており、新規就農者や雇用労働者（援農なども含む）などに、「匠の技」の伝承が必要。

課題＜農業領域（匠ソリューション）＞


高品質ブドウや高級品種の栽培には、熟練農業者の匠の技が必要。



匠の技の伝承が新規就農者の参入の障壁となっている。

＜生活領域（防犯ソリューション）＞



出荷目前の果樹が盗難される事例が頻発、防犯対策が必要。



定住への阻害要因になっている。

課題解決システムとの関係性

農業領域における匠の技の伝承、生活領域における防犯対策のため、課題解決システムでは ５Gの超低遅延の特長から、リアルタイムに処理を実施できる以下の技術開発・実証を行う。


重要な生育期の作業について、スマートグラスを使用し、作業中の生産者を支援する。スマートグラスに、深層学習の分析結果等を表示する。また、ドローンで撮影した農場上空データを活用し、植生異常を検知する。

圃場内及び周辺について、4Kカメラを使用し、生産者不在時の不審な人物や車両を検知する。また、当該情報は、生産者に通知し、必要に応じてア
ラームを制御し動作させる。

3

課題解決システムの全体像
課題解決システムの全体イメージを以下に示す。

課題

農業領域
（匠ソリューション）

生活領域（防犯ソリューション）

ユースケース

機能の詳細と効果

房づくり軸長指示AIでブドウの房を切り詰める長さを判別し、スマートグラス上にガイド表示することで、「摘房」の作業を効率化する。

適粒切除粒数表示

ブドウの粒数をAIでカウントしスマートグラス上にガイド表示することで、「摘粒」の作業を効率化する。

適期収穫色判断

ブドウの収穫において、色の補正技術をAIで実装し、カラーチャートの5段階の色判定を判別することで、ブドウの品質を向上する。

植生指数表示ブドウの生育期における葉の生育状況を上空から撮影した植生指数（NDVI）画像で確認し、生育の悪い箇所を検知することで、ブドウの品質を向上する。

不審人物検知防犯カメラの機能を拡張し、生産者の不在時に不審な人物を検知して、生産者に通報する機能と必要に応じて圃場内
に設置したアラームを発報することで、ブドウの盗難を防止する。

不審車両検知防犯カメラの機能を拡張し、生産者の不在時に不審な車両及びナンバープレートを検知して、生産者に通報する機能と必要に応じて圃場内に設置したアラームを発報することで、ブドウの盗難を防止する。

4

実証環境
実証地域は、山梨県山梨市内にある山梨県果樹試験場内、及び近隣の圃場とした。
②果樹試験場（雨よけ）のエリアカバレッジ● 実証地域（実証フィールド）の全景[機器毎 設置場所]
5Gカバレッジ
4Gカバレッジ
5G RU, アンテナ
4G RRH, アンテナ
5G CU/DU①果樹試験場ハウス＜匠SL実証＞＜アンテナ設置＞

4G CU, DU
EPC
APLサーバ5G CU/DU-RU間
光ファイバー①果樹試験場 ハウス
・5G RU, アンテナ
・4G 一体型eNB,
アンテナ②果樹試験場
雨よけ＜匠SL実証＞＜防犯SL実証＞＜アンテナ設置＞②果樹試験場 雨よけ
・5G RU, アンテナ
・4G 一体型eNB,
アンテナ

③圃場向け
＜アンテナ設置＞

果樹試験場
調査室内
＜実証機器設置＞③圃場
・5G RU, アンテナ
・4G 一体型eNB,
アンテナ
・IoTセンサー・ドローン※
・無人農機(SS)※4G DU-RRH間
光ファイバー
現地-DC間光ファイバー(既設,契約使用)
5G CPE, スマートグラス
は3箇所の5Ｇバレッジ内
にて使用想定(ハウス,雨よけ,圃場)※左欄外に注釈あり

果樹試験場 調査室
・5G RU, アンテナ・5G CU/DU
・4G CU, DU
・EPC・SW, Router

データセンター（実証地域外）＜実証機器設置＞③圃場 (露地)＜匠SL実証＞

データセンター・APL, AI③圃場の4Gカバレッジは実証目的上のイメージ。
実際にはアンテナ位置から同心円を描く※本調査検討の調達対象外
農林水産省様事業での準備を想定①果樹試験場（ハウス）のエリアカバレッジ

5③圃場のエリアカバレッジ

実証環境
本実証におけるネットワーク構成を以下に示す。
今回の実証環境における全体構成は下図の通り。実施場所である果樹試験場（雨よけ）、同（ハウス）、
圃場の３か所それぞれのユースケース環境へ電波発射するために、ローカル５Ｇシステムの開発装置仕様に基づき、構成を組む。また、実証事業者において評価実績があるネットワーク構成をベースとして構成品を選定しており、本実証の要件を満たす構成である。
＜ローカル５Ｇネットワークの主な諸元＞
帯域幅： 100MHz
スループット ： UL 60Mbps、DL 800Mbps
MIMO対応 ： UL 64QAMまで、DL 256QAMまで対応● ネットワーク機器の機能及び性能要件
項目
5Gシステ
ム

品名
EPC

NSA方式5Gコアネットワーク
端末のモビリティ管理やデータパケットの転送など

5G CU/DU

5G基地局（集約部/デジタル部）、基地
局制御とベースバンド処理

4.75GHz 5G RU

5G基地局（無線部）
5G基地局の無線機能

5G RUアンテナ
4G 一体型eNB
4G アンテナ
ネットワー
ク機器

5G対応端
末

6

機能及び性能4G基地局（集約部/デジタル部/無線部）
5GシステムNSA方式の制御部機能

L2SW

ネットワーク中継機器、
5Gシステムとサーバの中継

GPSアンテナ

GPS1受信アンテナ、同期

CPE

5G対応モバイルルータ、デバイス接続
用

課題解決システムの実証

7

実証目標
課題解決システムの実証目標を以下に示す。


山梨県の特産であるシャインマスカットを対象にスマート農業を推進するため、ローカル５Ｇを活用して、スマートグラスを活用した匠の技の伝承技術を開発。



高品質ブドウを生産するために重要な栽培管理である「房づくり」「摘粒」「収穫」の各工程において、スマートグラスで作業者が視野にとらえた果（花）房の画像をサーバに転送し、AIで解析した適切な作業指示をスマートグラスの視野内にリアルタイムに投影することで、新規就農者や雇用労働者に匠の技を伝承し、ブドウの生産をサポートするソリューションの開発と実証を行うことで、「農作業の効率化」「ブドウ生産の品質向上」を図る。



また、ブドウ農家の生活面での課題としてブドウの盗難被害を低減するためローカル５Ｇ基板上に防犯カメラの機能を拡張した不審人物及び不審車
両の検知システムを構築することで、盗難防止による収益性の拡大、定住の促進を図る。

各実証項目については、以下の内容を目標とした。


各ユースケースについて、ＡＩの精度等の効果検証及び操作性や経済性等の機能検証を実施した。



また、各ソリューションについて、システムの運用検証を実施した。

課題 (ｿﾘｭｰｼｮﾝ)

実証項目 （ﾕｰｽｹｰｽ）
房づくり軸長指示

農業領域（匠ソリューション）

適粒切除粒数表示
適期収穫色判断
植生指数表示不審人物検知生活領域（防犯ソリューション）
不審車両検知実証目標
・自然な作業環境下における花穂検出の実現。
・スマートグラスを利用した花穂検出による農作業の効率化及びブドウ生産の品質向上。
・花穂の検出精度の向上。
・スマートグラスを利用した摘粒作業支援による農作業の効率化及びブドウ生産の品質向上。
・粒数の検出精度の向上。
・スマートグラスを利用した収穫作業支援による農作業の効率化及びブドウ生産の品質向上。
・適期収穫色の判断精度の向上。
・ブドウの繁茂状態監視による植生異常検知の実現。
・スマートグラスを利用した異常検知通知による農作業の効率化及びブドウ生産の品質向上。
・植生の検知精度の向上。
・カメラ監視による不審人物検知及び通報の仕組みの実現。
・検知システムを利用した盗難被害の低減。
・不審人物の検知精度及び通報速度の向上。
・カメラ監視による不審車両検知及び通報の仕組みの実現。
・検知システムを利用した盗難被害の低減。
・不審車両の検知精度及び通報速度の向上。

8

課題解決システムに関する検証（房づくり軸長指示）
農業領域（匠ソリューション）の「房づくり軸長指示」の検証方法を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法
1. ブドウの房の検知①ブドウの房を検知してから切除位置が表示される間隔「2秒」。
②切除位置が正しいか（4cm）を確認する。検出精度「95％以上」。
2. 同時に５台のスマートグラスを起動してシステムが動作するか確認する。

効果検証

3. 作業時間（以下の作業について作業時間を比較する）①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。
4. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
5. 関係者へのヒアリング
ユースケースのメリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証
を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

9

課題解決システムに関する検証（房づくり軸長指示）
農業領域（匠ソリューション）の「房づくり軸長指示」の検証結果を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法

検証結果

1. ブドウの房の検知①ブドウの房を検知してから切除位置が表示される間隔「2秒」。
②切除位置が正しいか（4cm）を確認する。検出精度「95％以上」。
2. 同時に５台のスマートグラスを起動してシステムが動作するか確認する。

効果検証

3. 作業時間（以下の作業について作業時間を比較する）①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。
4. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
5. 関係者へのヒアリング
ユースケースのメリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

10

1. 精度は目標に達しなかったが、検知速度は達成。
① 1.81秒② 89.61% (房づくり前）, 93.51％ (房づくり後)
2. 5台同時の動作を確認。
3. 熟練農業従事者と同等の作業時間に短縮可能。
① 156h, ② 78h, ③ 78h
4. 品質は問題無し、と熟練農業従事者からコメントを頂いた。.
5. 実用に向けた以下のようなコメントが得られた。
・試験場に研修に来ている研修生等に匠の技を伝承するためには有効である。（果樹試験場職員）
・雇用労働者にスマートグラスで作業させることにより、労働時間が短縮されるとともに、匠と同等の高品質化が図られる。（熟練農業従事者）
・生産量の増加とブランド化による所得の増加が見込める。（熟練農業従事者）
・機器は１年間の内の数ヶ月の使用になるため、過剰投資にならないよう
リース方式の検討が必要である。（熟練農業従事者）
・安全性
スマートグラス装着時に狭い視野角となることによる転倒の危険
スマートグラスの重量によるぐら付き（転倒・落下）・作業品質性スマートグラスに投影される指示線により正確な軸長を検出
・効率性
作業用ハサミについているメジャーを使用したほうが効率的
長時間利用にも耐えうる装着性が必要
・操作性
対象物をスマートグラスで捉え、焦点を合わせるのに慣れが必要
スマートグラス上での操作は行いにくい・経済性
スマートグラス購入、ローカル５Ｇ利用は高額である

課題解決システムに関する検証（適粒切除粒数表示）
農業領域（匠ソリューション）の「適粒切除粒数表示」の検証方法を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法
1. ブドウの粒数の検知
表示粒数と実測した粒数の差異を確認する。検出精度「95％以上」。

効果検証

2 作業時間以下の作業について作業時間を比較する。
①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。
3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証
を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

11

課題解決システムに関する検証（適粒切除粒数表示）
農業領域（匠ソリューション）の「適粒切除粒数表示」の検証結果を以下に示す。
検証項目

効果検証

検証指標・方法

検証結果

1. ブドウの粒数の検知
表示粒数と実測した粒数の差異を確認する。検出精度「95％以上」。

1. 精度：88.51%, 検知速度：2.11秒
目標に達せず、来年度の農水省事業に改善計画として繋げる。

2 作業時間以下の作業について作業時間を比較する。
①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。

2. 熟練農業従事者と同等の作業時間に短縮可能。
① 24h, ② 12h, ③ 12h

3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

12

3. 以下のような、粒数のずれる条件に関する意見を得た。
・対象の房の後ろに別の房がある場合、後ろの房の粒数もカウントしてしまい推定した粒数が多くなる傾向がある。
・粒数が２５粒ほどの少ない房が実際よりも多く推定されていた。
4. 以下のような、ポジティブな意見を多く得た。
・スマートグラスを使用して粒数が表示されるのはかなりの効率化に繋がる。
・摘粒すべき粒が表示されることで品質の均一化に繋がり期待している。
・安全性
スマートグラス装着時に狭い視野角となることによる転倒の危険
スマートグラスの重量によるぐら付き（転倒・落下）・作業品質性スマートグラスに投影される粒数カウンタにより適切な粒を切除できる
スマートグラスで房を捉える角度により粒数カウンタが変わる
・効率性
切除対象粒の表示により効率化が図られる
切除対象粒を切除後、すぐに次の切除対象が表示される
長時間利用にも耐えうる装着性・操作性
対象物をスマートグラスで捉え、焦点を合わせるのに慣れが必要
スマートグラス上での操作は行いにくい・経済性
スマートグラス購入費やローカル５Ｇ利用は高額である

課題解決システムに関する検証（適期収穫色判断）
農業領域（匠ソリューション）の「適期収穫色判断」の検証方法を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法
1. ブドウの粒数の検知
表示粒数と実測した粒数の差異を確認する。検出精度「95％以上」。

効果検証

2. 作業時間
以下の作業について作業時間を比較する。
①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。
3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証
を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

13

課題解決システムに関する検証（適期収穫色判断）
農業領域（匠ソリューション）の「適期収穫色判断」の検証結果を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法

検証結果

1. ブドウの粒数の検知
表示粒数と実測した粒数の差異を確認する。検出精度「95％以上」。

効果検証

2. 作業時間
以下の作業について作業時間を比較する。
①新規就農者がスマートグラス未使用時の作業時間（10a当たり）。
②新規就農者がスマートグラスを装着した場合の作業時間（10a当たり）。
③熟練農業従事者の作業時間（10a当たり）。

2 熟練農業従事者と同等の作業時間に短縮可能。
① 40h, ② 20h, ③ 20h
3. スマートグラスで適期のブドウが自動判断でき、収穫すればよいのは効率化に繋がると熟練農業従事者からコメントを頂いた。

3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

1. 目標の精度には達しなかった。
①2.77 秒
②54.25 %以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

14

4. 房づくり軸長指示と同様のコメントが、システム利用者及び熟練農業従事者等有識者から得られた。

・安全性
スマートグラス装着時に狭い視野角となることによる転倒の危険
スマートグラスの重量によるぐら付き（転倒・落下）・作業品質性
収穫環境（光の影響）により色判定結果が大きく変わってくる
判定結果の均一性
色による判定は良くても糖度が足りない房がある・効率性
デジタルで判定結果が認識できるため効率的判定結果のブレがあると結果的に効率が落ちてしまう・操作性
対象物をスマートグラスで捉え、焦点を合わせるのに慣れが必要
スマートグラス上での操作は行いにくい・経済性
スマートグラス購入費が高額である
ローカル５Ｇ利用は高額である

課題解決システムに関する検証（植生指数表示）
農業領域（匠ソリューション）の「植生指数表示」の検証方法を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法
1.植生画像に示される現在位置表示の精度
・現在地情報の取得のおける誤差 「誤差2m程度」。

効果検証

2. 作業時間
以下の作業について作業時間を比較する。
①スマートグラス未使用時の目標地点（10～15m）への移動時間。
②スマートグラス装着時の目標地点（10～15m）への移動時間。
3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証
を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

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課題解決システムに関する検証（植生指数表示）
農業領域（匠ソリューション）の「植生指数表示」の検証結果を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法

検証結果
1. すべての評価において誤差2m以内を達成。

1.植生画像に示される現在位置表示の精度
・現在地情報の取得のおける誤差 「誤差2m程度」。

効果検証

2. 作業時間
以下の作業について作業時間を比較する。
①スマートグラス未使用時の目標地点（10～15m）への移動時間。
②スマートグラス装着時の目標地点（10～15m）への移動時間。
3. UI・表示情報の違いによる作業効率・品質への影響
効率化・高度化の観点によるヒアリングを実施。
4. 業務面・生活面における変化
メリット・デメリットについてシステム利用者及び熟練農業従事者等有識者へのヒアリングを実施。

機能検証

以下の観点について評価・分析を行い、実装に必要となる機能について検証を行う。
・安全性
・作業品質性
・効率性
・操作性
・経済性

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2.スマートグラスを使わない方が移動にかかる時間が短い。
① 22～31秒② 25～75秒
3. 以下のような、利用に難しさが感じられる意見を得た。
・使い方に慣れる必要がある。
・NDVI画像では自分の位置が分かりにくかった。
4. 現時点ではシャインマスカット栽培への適正は低いとされる意見を得た。
・精度の高い誘導が必要な作業には向いているかもしれないがシャインマ
スカット栽培においてはそこまで高い精度は必要としないため誘導時間の向上の方が先決である。（熟練農業従事者、果樹試験場職員）
・NDVI画像での現在地の見にくさと移動時間の短縮のために「NDVI画像＋RGB画像」の組み合わせが一番効果的と思われる。（コンソーシアムメ
ンバー）
・安全性
スマートグラス装着時に狭い視野角となることによる転倒の危険
スマートグラスの重量によるぐら付き（転倒・落下）・作業品質性スマートグラスの位置表示だけでは、目的地に到達しにくい
他スマートグラスによる表示
・効率性
NDVI画像の誘導では時間が掛かった。
・操作性
目的地をスマートグラスで把握し、スマートグラスに頼り目的地に到達す
るのは慣れが必要
スマートグラス上での操作は行いにくい・経済性
スマートグラス購入費が高額である
ローカル５Ｇ利用は高額である

課題解決システムに関する検証（匠ソリューションの運用）
農業領域（匠ソリューション）全体を通し、システムの運用について検証した。
検証項目

検証結果
•

気象条件、時間帯による運用課題

圃場の広さ、地形による運用課題

生産者の経験年数、年齢、性別などの利用者特性による運用課題••

昼間及び晴れの天候においては直射日光による影響により検出精度に違いが出た。実際の運用では葉が茂った状態での使用のため、昼間及び晴れの状態であっても直射日光による影響は少ないと考えられる。
夕方且つ曇りの状況下では対象物の捕捉がしづらいとの意見があった。
天候／時間帯の違いによる対象物の検出時間については違いがみられなかった。

•

スマートグラス（MOBILIO）のバッテリーの持続時間は約6時間のため、一日連続して使用した場合はバッテ
リー切れとなる。予備のバッテリーを用意する必要がある。

••

年齢による違いとしては、高齢者の場合スマートグラスに焦点を合わせるのが難しいという事象が見られた。
また、長時間スマートグラスを掛け続けることの疲労については女性や高齢者等の体力の違いによる影響がみられた。
身長の違いにより、ブドウの房を見る角度によって検出結果に違いが出たケースがあった。ブドウの房に対して水平位置での作業が望ましく、作業環境、作業姿勢を検討する必要がある。

•

17

課題解決システムに関する検証（不審人物検知）
生活領域（防犯ソリューション）の「不審人物検知」の検証方法を以下に示す。

検証項目

検証指標・方法①検知可能な範囲
・実証の参加者が不審人物に扮して圃場に接近した際に検知できる距離を測定する。
・測定条件は、昼夜／天候／カメラからの距離／対象の速度を変数とする。
効果検証②ユーザビリティ
・生産者にアラートが送信されること、及びアラーム動作できることを確認する。
・生産者にヒアリングを行う。（アラートの内容、使いやすさ等）③アラートの通知時間：・アラートの送信に要する時間を計測する。

1. 不審人物を検出可能な範囲の確認。
機能検証

2. 本システムの有効性に対する意見、離農防止への考課等移住定住意識への影響のヒアリング。

18

課題解決システムに関する検証（不審人物検知）
生活領域（防犯ソリューション）の「不審人物検知」の検証結果を以下に示す。
検証項目

検証指標・方法

検証結果① 高い検出率が得られた。
全体検出率：93.80％
最大検知距離：31ｍ

効果検証①検知可能な範囲② アラート・アラームの動作を確認。以下のような意見が得られた。
・実証の参加者が不審人物に扮して圃場に接近した際に検知できる距離・防犯カメラは、盗難リスクを低下させるための有効な手段である。（熟練を測定する。
農業従事者）
・測定条件は、昼夜／天候／カメラからの距離／対象の速度を変数とする。 ・果樹は一年一作であり、手塩にかけたものが盗難にあうことは、収入減
よりも心理的ショックが大きく生産意欲を低下させる。安心して農業生産に②ユーザビリティ
取り組める環境が、農家の収入を安定させ、新規就農者の増加に繋がる。
・生産者にアラートが送信されること、及びアラーム動作できることを確認（熟練農業従事者）する。
・一括購入よりも比較的安価で月額利用のほうが良い。収穫期のみ必要
・生産者にヒアリングを行う。（アラートの内容、使いやすさ等）となるので、一年中コストが掛かるのは困る。カメラの設置はある程度自分で試したいと思うが、簡単な方が良い。機器（カメラ、端末、電源等）の③アラートの通知時間：・アラートの送信に要する時間を計測する。
設置管理が複数箇所にあると煩わしい。（熟練農業従事者）③ 不審人物検知からアラート通知メール到達までの時間：1秒以内

1. 夜間の距離が13m以上で検出の精度低下が始まる。
1. 不審人物を検出可能な範囲の確認。
機能検証

2. 本システムの有効性に対する意見、離農防止への考課等移住定住意
識への影響のヒアリング。

19

2. 以下のような意見が得られた。
・生産者の圃場の広さによっては、100％検出できるようなカメラを設置すると、多くの経費を要することになる。安価なカメラで検出距離が長い仕組みが必要となる。

課題解決システムに関する検証（不審車両検知）
生活領域（防犯ソリューション）の「不審車両検知」の検証方法を以下に示す。

検証項目

効果検証

検証指標・方法①検知率
・カメラからの距離8m、対象の時速が20km/h以下の環境で車両検知90%以
上・ナンバープレート検知においても上記に準ずる。（夜間及び雨天時のライトのハレーションの影響も評価）②ユーザビリティ：誤検知や誤通報を抑えたシステムとする。
③アラートの通知時間：10秒以内にアラートの送信が終わることを目標とする。

1. 不審車両及びナンバープレートの検出率の確認。
機能検証

2. 本システムの有効性に対する意見、離農防止への考課等移住定住意識への影響のヒアリング。

20

課題解決システムに関する検証（不審車両検知）
生活領域（防犯ソリューション）の「不審人物検知」の検証結果を以下に示す。
検証項目

効果検証

検証指標・方法

検証結果①検知率
・カメラからの距離8m、対象の時速が20km/h以下の環境で車両検知90%以上
・ナンバープレート検知においても上記に準ずる。（夜間及び雨天時のライ
トのハレーションの影響も評価）②ユーザビリティ：誤検知や誤通報を抑えたシステムとする。
③アラートの通知時間：10秒以内にアラートの送信が終わることを目標とする。

①それぞれ、以下の結果となった。
不審車両検知：全体検出率：86.7％
検知率の目標条件（距離8m、速度20km以内）による検出率97%
ナンバープレート検知：
全体検出率：43.2％
検知率の目標条件（距離8m、速度20km以内）による検出率59.1%② アラート・アラームの動作を確認。
不審人物検知と同様のコメントに加え、以下のような意見が得られた。
・不審車両を特定するには、車のナンバーがクリアに写る必要がある。
昼間については問題ないと思うが、夜間は見づらい場合があった。その問題が解決されれば、有効な手段になると思う。
③ 検知からアラート通知メール到達までの時間：1秒以内（不審車両、ナンバープレートいずれも同様）

1. 不審車両の検出率の確認。
機能検証

2. 本システムの有効性に対する意見、離農防止への考課等移住定住意
識への影響のヒアリング。

21

1. それぞれ、以下の結果となった。
不審車両検知：夜間の距離が10m以上で検出率の低下が始まる。
ナンバープレート検知：
昼間の距離が13m以上、また夜間の距離が10m以上で検出率の低下が始まる。
2. 不審人物検知と同様の意見が得られた。
・生産者の圃場の形状や道路設置状況より検出率100％となるようなカメラを設置すると、多くの経費を要することになる。安価なカメラで検出距離が長い仕組みが必要となる。

課題解決システムに関する検証（匠ソリューションの運用）
農業領域（匠ソリューション）全体を通し、システムの運用について検証した。
検証項目

気象条件、時間帯による運用課題

圃場の広さ、地形による運用課題

検証結果

•

夜間より昼間の方が検知率が高い結果となったが、盗難の最も多い夜間の時間帯での実証においても赤外線照射装置により不審人物・不審車両を検知することが出来た。

••

不審人物の検知の限界距離が25m程度である点を考慮した上で設置場所、台数を選定する必要がある。
ただし、圃場の全てのエリアをカバーする必要はなく、車両や人物の出入箇所を重点的に設置場所を検討する方が効率的と考える。

22

検証結果まとめ（課題解決システム）
課題解決システム全体を通した検証結果について記載する。
検証項目

農業領域
（匠ソリューション）

検証結果•

作業者の作業中思考、行動の妨げにならない仕組みを提供することが必要であり、この課題を解決するために技術的な側面では、通信品質の向上、分析技術の向上、デバイス技術の向上が必要となる。

•

現時点で各ソリューションの有用性を向上するためには、通信品質（無線通信）の向上が第一に挙げられる。無線通信によりフィールドでの提供
エリアの自由度が大幅に改善され、作業者の作業妨げとならない情報を提供することが可能となる。

•

高詳細な画像情報（大容量データ）をデバイスに瞬時（低遅延）に伝送することを実現するローカル5Gを活用することにより、大幅な通信品質を向上することが期待できる。 高詳細な画像情報として、現時点の期待されるデータは、画像分析用データとしてデバイス側からHD画質（720p)
相当のデータを伝送することが好ましい。将来は、フルHD（1080p）4K（2160p)、相当の画像データを使用することでより高精度の分析が可能であり、使用用途の広がりが期待される。

•

ローカル5Gは、本実証実験の分野における作業エリア分布を考慮し、安定的にサービス品質を提供するための基幹となる技術となりえる。また、同一エリアの複数作業者の思考、行動の妨げにならない情報伝送に必要な技術であり、継続的な品質、作業効率向上に必要な通信インフラ基盤としての活用が充分に期待できる。
生産エリアとその周辺をより効率的に検出することが必要であり、主に技術面の課題は、通信品質の向上、分析技術（AIによる分析、蓄積した画像情報の効率的なデータ整理）の向上、デバイス技術の向上が挙げられる。

•

生活領域（防犯ソリューション）•

現時点で大きく有用性を向上するためには、通信品質（無線通信）の向上が挙げられる。カメラを設置個所から広域で捉え、広い検出エリアを確保できる高解像度の映像(画像)情報、自由な設置を可能とする高品質な無線通信技術が必要と考えられる。

•

不審車両、不審人物を検出する仕組みとして、現時点の技術から期待されるデータは、映像分析用データとしてカメラから4K（2160p 20fps)相当のデータを伝送することが好ましい。将来は、8K（4320p 120fps）相当のデータを使用することでより細かな検出、高効率なエリアカバーが期待される。

•

ローカル5Gは、本実証実験の分野における作業エリア分布を考慮し、安定的にサービス品質を提供するための最適な通信手段となりえる。同一エリアの環境に柔軟に設置可能な仕組みを提供し、効率的なカメラ位置による監視を容易に構築が可能である。少ないカメラで不審車両・不審人物検出が可能となる技術であり、継続的な品質、作業効率向上に必要な通信インフラ基盤としての活用が充分に期待できる。

23

ローカル５Ｇの性能評価等の技術実証

24

実証目標
ローカル５Ｇの性能評価等の技術実証の実証目標と、目標に対する課題及びアプローチを以下に示す。
調査検討事項

課題（実証の観点）

実証目標

アプローチ（実証内容）

ユースケースに基づくローカル５Ｇの性能評価等(調査検討事項 ア)• 農業分野においてローカル５Ｇを広く普及させるためには、圃場における所望エリアで所望の通信品質が確保できる必要がある。

• 圃場や試験場に構築するローカ
ル５Ｇ実証環境で、エリア内の受信電力や映像伝送を想定した伝送スループットを測定する。
• 課題解決システムの要求値を実現しない場合、解決するための帯
域幅、送信電力の導出する。
• 技術的課題を検証する。

• 圃場環境（ハウス、雨よけ及び圃場）に構築したローカル５Ｇの実証環境において、電波伝搬特性を測定した。
• 通信品質と受信電力の関係（受信電力対伝送スループット
特性）を導出した。
• 要求値を満たさない測定地点の条件を整理し、要求値を満たすための帯域幅、送信電力を導出した。

ローカル５Ｇのエリ
ア構築やシステム
構成の検証等(調査検討事項 イ)• ローカル５Ｇの無線局免許審査に •おいて、申請者が算出するカバーエリアが実際よりも広くなる場合、希望する基地局設置条件での免 •許取得が難しくなる可能性がある。
• 最適なローカル５Ｇのエリア構築
やシステム構成が必要である。
•• 取得した電波伝搬特性データを用いて、圃場環境に適した
電波伝搬モデルを導出した。
• 導出した電波伝搬モデルによる計算値と測定値の比較より、フェージングの標準偏差を算出した。
• 所定の無線品質を満たすカバーエリア率を算出する手法を整理した。

その他ローカル５Ｇ
に関する技術実証(調査検討事項 ウ)• ローカル５Ｇの普及を促進するためには、できるだけアンテナ高を低く抑え、設置及び保守のコストを抑制することが重要である（本
課題の提案理由）。

• 一部の環境（雨よけ）に設置する基地局アンテナの高さを変更して、受信電力を測定した。
• 基地局のアンテナ高が低い場合に適用できる電波伝搬モデルを導出（基地局アンテナ高に応じた新たな係数・補正項の検討）した。
• 導出した電波伝搬モデルや受信電力対伝送スループット特性より、所望エリアで通信品質が確保できる基地局のアンテ
ナ高を求める手法を整理した。

圃場環境におけるローカル５Ｇのエリア構築に活用可能な電波伝搬モデルを導出する。
圃場の植生等の遮蔽損失を測定した結果を踏まえ電波伝搬モデ
ルの補正の導出。
フェージングの標準偏差の算出
結果を踏まえた電波伝搬モデルを算出する。
• 圃場環境において通信品質の確保とローカル５Ｇ基地局アンテナの設置・保守コスト抑制を両立す
る方法について検討する。

25

ユースケースに基づくローカル５Ｇの性能評価等（調査検討事項 ア）
ユースケースに基づくローカル５Ｇの性能評価等（調査検討事項 ア）の検証内容を以下に示す。
計測指標

評価・検証方法

検証結果＜匠ソリューション＞
・伝送遅延（目標：80msec以下）
・スループット（目標：ULで最大25Mbpsの映像伝送（5Mbps × 最大5台））• ローカル５Ｇ基地局を設置した圃場及び果樹試験場のエリ
アにおいて、基地局周辺に20カ所程度の測定地点を選定。
• エリアテスタなどの測定機材を使用して、受信電力（RSRP）の測定を実施。
• 端末に接続したPCでPINGによるサーバとの伝送遅延、Iperf
によるスループットを測定（左図）。

• 伝送遅延は、全ての測定地点で要求値（80msec以下）を達成した。
• スループットは、雨よけ及び圃場の全ての測定地点
で要求値（ULで最大25Mbpsの映像伝送）を達成（中央図）した。

＜防犯ソリューション＞
・スループット（目標：ULで合計60Mbpsの４Kカメラ映像伝送（1台：20Mbps））• 端末に接続したPCと監視室に設定したPCとの間での通信を確立し、Iperfによる上り（UL）方向での送信受信を実施。

• 要求値（ULで合計60Mbpsの４Kカメラ映像伝送（1台：20Mbps））を達成した。

課題解決システムの要求値を実現しない場合の、要求値を満たすための帯域
幅、送信電力の導出• スループットの要求値を実現しない測定地点の受信電力対
スループット特性を確認し、要求値を満たす送信電力値を導出。

• 要求値を実現する方策として、受信電力が-90dBm以上となるようなエリア設計（基地局アンテナをより近い場所に設置するなど）が必要（右図）である。

26

ローカル５Ｇに関する各検証項目（調査検討事項 イ）
ローカル５Ｇに関する各検証項目（調査検討事項 イ）の検証内容を以下に示す。
計測指標

検証結果

圃場の植生等の遮蔽損失を測定した結果を踏まえ電波伝搬モデルの補正• 電波伝搬モデルの補正項の値とフェージングの標準偏差となる• 基本モデルとして、自由空間損失モデルを選定。
RMSEの値を導出した（下表）。
• 調査検討事項 ア でとりまとめたローカル５Ｇの受信電力等の各種データを用いて基本モデルを補正し、圃場環境に適した電波伝搬モデルを導出。
• 果樹試験場（ハウス及び雨よけ）及び圃場の各環
境にて計算した受信電力と測定データとの比較を実施。

フェージングの標準偏差の算出結果を踏まえた電波伝搬モデル• 導出した電波伝搬モデルによる計算値と測定値の比較により、フェージングの標準偏差等を算出。
• 所定の無線品質を満たすカバーエリア率を算出す
る手法を検討。

場所
ハウス
雨よけ
圃場

場所
ハウス
雨よけ
圃場

評価・検証方法

Dgh

補正項 [dB]

Drs

Dfd

導出した電波伝搬モデルのRMSE [dB]
4.8
5.0
3.9

17.4

14.2

13.3

自由空間損失モデルのRMSE [dB]
18.1
15.1
13.9

審査基準
モデルの

RMSE [dB]
18.0
15.0
11.5

直線近似
モデルの

RMSE [dB]
4.6
4.0
3.6

27

• 導出した電波伝搬モデルのRMSEは、自由空間損失モデルや審査基準モデルのRMSEに比べて大幅に小さくなり、直線近似モデルとほぼ同等となった（右図）。
• 上記結果に基づき、所定の無線品質を満たすカバーエリア率を算出する手順（要件整理→カバーエリア判定基準値算出→劣化率算
出→カバーエリア率算出）を整理することが出来た。

その他ローカル５Ｇに関する技術実証（調査検討事項 ウ）
その他ローカル５Ｇに関する技術実証（調査検討事項 ウ）の検証内容を以下に示す。
計測指標
圃場環境の所望のエリアにおける通信品質確保と、ローカル５Ｇ
基地局アンテナの設置・保守コ
スト抑制を両立する方法の検討

評価・検証方法

検証結果• 調査検討事項 アと同様の測定機材を使用し、果樹試験場 • 導出した電波伝搬モデルのRMSEは、自由空間損失モデル
や審査基準モデルのRMSEに比べて大幅に小さくなり、直線（雨よけ）に設置するローカル５Ｇ基地局のアンテナの高さ近似モデルとほぼ同等となった（下表）。
（5m程度を想定）を低くした場合について、受信電力（RSRP）を測定し伝搬距離対受信電力特性を整理（下図）。
• 品質面として5m、4mと比較して、3mにおいて伝搬損失が大きくなる傾向はみられなかった。
• 調査検討事項イで導出した電波伝搬モデルによる計算値と測定値の比較分析を行い、「アンテナ高の影響をより正確に • 所望エリアで所望の通信品質を確保するためには、基地局反映できる補正項」を追加した電波伝搬モデルを導出。
のアンテナ高が低い場合に適用できる電波伝搬モデルとして、基地局アンテナ高が3m～5mの範囲で補正項の値を変更することなく、5mの場合と同じ電波伝搬損失の計算式を利用することが適切である。
• 上記結果に基づき、所望エリアで所望通信品質が確保できる基地局のアンテナ高を求める手順を整理することが出来
た。

基地局
アンテナ高
[m]

28

補正項
[dB]

5
4
3

Drs
D4m
D3m

14.2
13.9
12.7

基地局
アンテナ高
[m]
5
4
3

導出した電波伝搬モデルのRMSE [dB]
5.0
4.4
3.2

自由空間損失モデルのRMSE [dB]
15.1
14.5
13.1

審査基準
モデルの

RMSE [dB]
15.0
14.4
12.7

直線近似
モデルの

RMSE [dB]
4.0
4.0
3.2

実証目標の達成方法（ローカル５Ｇの検証まとめ）
ローカル５Ｇの検証全体を通した結果について記載する。
項目

結果

課題解決システムの要求値を実現する方策（調査検討事項 ア）•

受信電力が-90dBm以上となるようなエリア設計（基地局アンテナをより近い場所に設置するなど）を行う。

遮蔽損失を踏まえた電波伝搬モデルの補正（調査検討事項 イ）•

調査検討事項 ア でとりまとめたローカル５Ｇの受信電力等の各種データを用いて基本モデルを補正。

••

電波伝搬モデルの補正項の値とフェージングの標準偏差となるRMSEの値を導出する。
導出した電波伝搬モデルを用いて、所定の無線品質を満たすカバーエリア率を算出する（要件整理→カバーエリア判
定基準値算出→劣化率算出→カバーエリア率算出）。

•

基地局アンテナ高が3m～5mの範囲において補正項の値は同一で良く、最適な基地局アンテナ高は3m。

•

自由空間損失に対する補正項やフェージングの標準偏差に関して、より多くの圃場環境でデータ収集を行い、統計的信頼度を高めること（様々な遮蔽損失の影響を、追加の補正項のオプションとして反映させる等）。

•

実際のブドウの栽培時期の影響をローカル５Ｇの評価に反映すること（今回の検証条件と、雨よけと圃場の実際の栽培時期の条件は異なる可能性がある）。

フェージングの標準偏差の算出結果を踏まえた電波伝搬モデル（調査検討事項 イ）
設置及び保守のコストを抑制したエリア構築を行えるようにするための基地局のアンテナ高を求める手法（調査検討事項 ウ）

残課題

29

実装・横展開に関する検討

30

前提条件
関係者の意向を以下に示す。






山梨県


本実証の目的であるAIやスマートグラスを利用して「匠の技」を継承することで、就農者の技術向上を図るとともに、新規就農者の拡大を目指す。

実装・横展開の検討においては、その核となる課題解決システム（匠ソリューション）の実効性を検証するとともに、その成果を主に県内の農業振興に活かす意向。



特に、シャインマスカットに関する山梨県の知財（カラーチャートなど）を活用した育成技術に関連する部分は、県内限定での実装・横展開を想定。



また、ブドウ農家は多品種栽培をする場合が多いことから、他のブドウ品種への拡大も期待。



一方で、山梨県の知財に抵触しない匠ソリューションの構成要素や防犯ソリューションについては、県外への横展開を否定するものではなく、地
域産業や地場業者の育成を見据え、前向きに取り組む方向性。

NEC

代表企業であるNECにおいては、本実証の意図するところを踏まえ、実装・横展開ともに前向きに取り組む。



特に、Society5.0の実現に向け、そのプラットフォームとしてローカル５Ｇ及びその周辺ソリューションに期待しており、本実証を契機に、次世代農業ソリューションの確立、並びに新規就農者の拡大とその定住を見据えたシェア型のローカル５Ｇ提供モデル化を目指す。

YSK e-com


主に匠ソリューションと防犯ソリューションの開発及び実証を担当するYSK e-comにおいては、今回構築した各ソリューションの実装・横展開を積極的に推進する意向。

制約条件等を以下に示す。


課題解決システム（匠ソリューション）は、山梨県の知財である県独自のシャインマスカット栽培技術に基づきAIモデルを構築しているため、その知財を活用する分野においては山梨県内に限定した実装・横展開が前提。



他都道府県への展開にあたっては、同じシャインマスカットであってもそれぞれ採用する栽培技術があると想定されるため、本実証にて構築したシステ
ムをベースに、別のAIモデルを構築したうえで、横展開が必要。

31

前提条件
実装・横展開に関する全体イメージを以下に示す。今回の実証を構成する各要素に対して、実装を２段階、横展開を３つの普及モデルとして計画する。


実装・横展開の全体像

他エリア展開
山梨県内

匠SL

防犯SL

L5G
＜想定ターゲット＞
農業法人、農家
新規就農者、JA
通信事業者
自治体 など移設

実装②県内展開⇒ 普及モデル①③へ
匠SL

匠サービス

防犯SL

YSK ecom

R2度実証
実証構成要素実装①果樹試験場

5Gソリューション
提供センター（仮）ぶどう他品種／
他果樹AI構築

新規事業者

YSK ecom

L5G商用サービス普及モデル③
防犯ソリューション

NEC

公衆5G利用

新規事業者

普及モデル①
ｼｬｲﾝﾏｽｶｯﾄ育成支援
匠サービス

YSK ecom

普及モデル②普及モデル②
果樹AI育成支援
普及モデル②
果樹AI育成支援
新規サービス
果樹AI育成支援

新規サービス

L5G

防犯サービススマート
グラスUI

シャインマスカット
AI育成支援防犯サービス

不審人物AI検知

不審車両AI検知

車両ナンバーAI検知

YSK ecom

・新たなAIモデル構築（ぶどう他品種／他果樹等）
・実証成果の活用
新規サービス （事例／手法／API等）
新規事業者（新たな協業スキーム）

スマート
グラスUI

防犯サービス ・実証成果のサービス化
・回線種の混在利用
YSK ecom

公衆5G利用・多目的利用・シェアリング
L5G商用サービス ・地域通信事業者によるNEC 事業化検討

32：今回の実証要素
凡例：実装･横展開の計画：追加で必要となる要素

持続可能な事業モデル等の構築・計画
実証終了後の継続利用について以下に示す。
 対象とする地域課題

山梨県内におけるシャインマスカット「匠の技」の継承、栽培管理技術の効率化、品質向上、売上増加、ブランド強化。



山梨県内におけるシャインマスカット新規就農者の拡大。



ブドウ農家におけるシャインマスカット盗難（防犯対策）。

 実証終了後の継続的利用の見通し







令和3年度の農林水産省実証の結果、経験の浅い農業従事者がスマートグラスを使うことで40～55％効率化、品質向上、売上増加、ブランド強化などの成果が得られた場合、本事業で開発した課題解決システムを果樹試験場で継続使用し、新規就農者向けのトレーニング環境を整備するとともに、山梨県内農業法人への展開を目指して見本展示することを検討。



継続利用のため、周波数の4.75GHz帯から4.8～4.9GHz帯への移行及び対応する設備の更新を実施する。



また、令和5年度には実証設備の有効利用と実証成果の実用性検証を目的として特定の農業法人へ展開することを前提に、ローカル５Ｇ環境を移設し、課題解決システムのサービス化を検討。



なお、令和3年度の実証結果において期待する成果が得られなかった場合、果樹試験場内での継続利用（新品種への適用検討含む）あるいは、農業系教育機関での利活用といった継続利用の在り方を検討する方針。

運営体制・内容


令和4年度は実証体制を継続し、継続利用する。



令和5年度は山梨県内農業法人への展開を前提とし、実証体制を継続しつつ、ビジネスプランに応じて体制を見直す。ローカル５Ｇ環境及び課題解決システムは農業法人に移設する。

課題

令和4年度から令和5年度の環境維持費やサービス利用料、並びに令和5年度の移設費用については、受益者負担によるビジネスモデル確立が難しいため、令和6年度以降の普及モデルが実現するまでの間、現在のSociety5.0交付金に相当するような各種補助の活用も視野に検討が必要。



令和5年度の山梨県内農業法人の確保に向け、令和4年度中にリクルート、プロモーションを展開が必要。

33

持続可能な事業モデル等の構築・計画
持続可能な事業モデルを以下に示す。
 事業モデル概要図


実証で構築した課題解決システム（匠ソリューション、防犯ソリューション）を提供。



令和４年度については、令和3年度までの農研機構事業（農林水産省）の運営体制及びコンソーシアム内の役割分担を継続。

事業化における課題と検討の方向性を以下に示す。

実装計画を以下に示す。
 令和3年度以降の事業スケジュール（実証終了後5年間～）


・


・

34

課題解決システム導入、維持に要するコストの負担。
課題解決システムの利用には、ローカル５Ｇ基地局の設置及び、スマートグラスやカメラ等の設備が必要となり、コスト負担が非
常に大きくなることが課題。
ネットワーク回線敷設に要する地権者等との調整負担
利用エリア拡大にあたっては、利用場所へのローカル５Ｇ基地
局設置が必要であり、基地局までの回線敷設の調整が必要。

横展開に資する普及モデルに関する検討
横展開において、他地域の実装や検討に資する標準的な３つの普及モデルを以下に示す。


横展開：普及モデルの全体像

35

横展開に資する普及モデルに関する検討
普及モデルに関する検討結果を以下に示す。
普及モデル①
シャインマスカット育成支援（山梨県内展開）

普及モデル②
果樹AI育成支援（山梨県内を含む他エリア展開）

普及モデル③
防犯ソリューション（山梨県内を含む他エリア展開）

・匠ソリューション「シャインマスカットAI育成支援」「スマートグラスUI」をYSKe-comを事業主体として匠サービス（仮称）を展開する。
・ローカル５Ｇ環境について、NECを事業主体とした
匠サービス（仮称）を展開する。
※令和6年度より開始。

・山梨県産シャインマスカット以外のぶどう他品種や他果樹を対象に新たなAIモデルを別途新規構築し、新たな事業主体においてサービス化等を実施する。
※令和6年度以降に開始。

・匠ソリューション「不審人物AI検知」「不審車両AI検知」「車両ナンバーAI検知」をYSKe-comを事業主体として防犯サービス（仮称）を展開する。
・ローカル５Ｇ環境について、NECを事業主体とした商用サービスを利用し、新サービスを展開。ローカル５Ｇ
以外の回線種利用を組み合わせて利用する。
・令和6年度より開始。

想定
ターゲット

・匠サービス（仮称）：山梨県内のシャインマスカットを生産する農業法人、熟練農家(匠)、一般農家、新規就農者、JAなど。
・ローカル５Ｇ商用サービス：同上の農業法人、農家、新規就農者、地域の受益者、通信事業者、自治体など。

・果樹AI育成支援サービス：対象となる果樹を生産する
農業法人、熟練農家(匠)、一般農家、新規就農者、JAなど。
・ローカル５Ｇ商用サービス：同上の農業法人、農家、新規就農者、地域の受益者、通信事業者、自治体など。

・防犯サービス（仮称）：匠サービス（仮称）ユーザ、各
種農業法人、農家、その他一般法人/個人など。
・ローカル５Ｇ商用サービス：同上の農業法人、農家、地域の受益者、通信事業者、自治体など。
・他の回線種利用：一般法人/個人など。

想定される
導入効果

・房づくり/摘粒等作業時間の削減。
・秀品率の向上。
・雇用労働者活用による規模拡大（農業法人、熟練農家(匠)、一般農家）、新規就農者の増加。
・ローカル５Ｇ環境を導入する農村地域における通信環境の向上。

・匠ソリューションで実証される導入効果から推計される
効果（作業時間の削減、秀品率の向上、新規就農者の増加等）。
・ローカル５Ｇ環境を導入する農村地域における通信環
境の向上。

・果樹等盗難被害の減少、抑止効果。
・一般的な防犯対策、被害の回復支援。
・ローカル５Ｇ環境を導入する農村地域における通信環境の向上。

・山梨県が有する知財（独自カラーチャート等）を利用してAIモデルを構築しており、山梨県外への展開については山梨県の了解が必要。当面は山梨県内限定の事業展開とし、事業計画の見直しの中で山梨県と調整。
・ローカル５Ｇの商用サービス自体は令和6年までに低価格化が期待できないため、導入地域内で多目的利用し、全体の価値を高めた他事業展開を目指す。

・AIモデルの新規構築及び実効性のあるサービスモデル構築が課題。AI育成支援で培った手法と構築事例に係る概要をまとめ、UI及びAPI活用を新規事業者との実証体系普及に向けた取り組みを推進。
・新規事業者の獲得に向けた見学会、機関誌やマスコミ等に、スマート農業事例として掲載を依頼等、プロモーション活動を行う。
・ローカル５Ｇの商用サービスについて、導入地域内で多目的利用し、全体の価値を高めた他事業展開を目指し、地域の通信事業者（地場ケーブルTV事業者など）が他事業展開の事業主体となる案も検討。

・防犯による安心感の獲得と投資コストのバランスが課題。今回の実証においてはシャインマスカットの盗難防止として夜間の圃場等の非常に暗い場所での検知に重きを置き、4Kカメラと赤外線投射装置の組み合わせで実証を行い基本モデルとしたが、用途においては廉価なIPカメラで代用も検討。
・ローカル５Ｇの商用サービスについて、導入地域内で多目的利用し、全体の価値を高めた他事業展開を目
指し、地域の通信事業者（地場ケーブルTV事業者など）が他事業展開の事業主体となる案も検討。

項目

対象となる
システム

横展開に
向けた課題と対応策

36

共同利用型プラットフォームに関する検討
本事業にて検討した、共同利用型プラットフォームを構築するために求められる内容を以下に示す。
 本実証について、共通プラットフォームとして有効と思われる要素を抽出した。


本実証にて構築した、ローカル５Ｇシステム、シャインマスカットAI育成支援システム、スマートグラスAI投影システム、不審人物／不審車両AI検知シ
ステムについて、共通プラットフォームとして有効と思われる要素を抽出。

各システム構成要素の機能モジュール、機能仕様、インタフェース（API等）、データ連携仕様（フォーマット等）、あるいは成果物や事例等が横展開の促進に資すると想定する（左図はローカル５Ｇシステムの構成例を示す）。

 共通プラットフォームへの提供イメージと合致した製品のパターン・スキームを検討した。


ローカル５Ｇ商用サービスにおいては、調査・企画段階のコンサルティングから、導入工程の構築や無線免許申請支援、お客様に代わりシステム運用など、ローカル５Ｇの企画、導入から運用まで広範囲に渡りサービス型で提供する例を作成（右図） 。

アプリ領域、機器制御領域の提供例として、クラウド、MEC（MobileEdgeComputing)、現地（オンプレミス）のそれぞれの環境についてアプリを提供することを検討。ローカル５Ｇの性質である「大容量」「低遅延」「多接続」、及び設置コストを考慮すると、MEC型として近隣地域で同じ機能を使う際に共有できる仕組みを提供することが望ましい。

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共同利用型プラットフォームに関する検討
本事業にて検討した、共同利用型プラットフォームを構築するために求められる内容を以下に示す。


５Ｇソリューション提供センター（仮称）の企画・設立展開に資すると思われる要素について検討を実施した。


ソリューションを容易に利用できるために必要な要素は、プロセス標準化、人材育成の提供、人材・会社紹介、技術支援・コンサルタント、各産業が利活用できるような機器毎のユースケース収集・提示、DCの括りとしての導入・IF収集・提示、規格・検証、設計・導入、運用監視・保守の各プロセスの手順や標準、３GPPや上位アプリケーション、IoT規格の動向の提供、解説、英訳の提供、ハードウェア/バックボーンネットワークのシェアリングが考えられる。



また、ローカル５Ｇシステムは、規格である3GPPの版数により、提供できるネットワーク性能や機能が変わってくるため、各要素において、3GPP規
格版数の明確化をすることも必要であると考える。

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まとめ

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まとめ
ローカル５Ｇの無線ネットワークを最大限に活かし、ブドウ農家の生産性向上・高付加価値化を図る仕組みとしては一定の成果を上げることができた。
①ハウス

②雨よけ

実証内容

調査室

基地局アンテナ

山梨県
情報ハイウェイ

山梨県果樹試験場

データセンター（実証地域外､県内）③圃場

スマートグラス

スマートグラスで捉えたブドウに対して、ＡＩ解析した適切な作業指示を
リアルタイムで表示

教師データの収集
5月：房づくり、6月：摘粒、9月：収穫
収集した画像データからディープラーニング等によって、ブドウの検知、最適な作業指示を解析し、その結果をＡＲでスマートグラスに投影するＡＩによるデータ解析

匠

匠ソリューション

ローカル5G基地局

房づくり軸長指示 適粒切除粒数表示

防犯ソリューション

植生指数表示

適期収穫色判断

防不審人物・車両検知

R2度実証

R3度
農研機構
事業

【R4度】

実装①果樹試験場
匠SL

防犯SL

【R5度】

L5G

防犯SL

匠サービス
YSK ecom

他果樹AI構築

新規事業者

普及モデル①
ｼｬｲﾝﾏｽｶｯﾄ育成支援
匠サービス
YSK ecom【R6度～】

普及モデル③
防犯ソリューションYSK ecom

L5G商用サービス

NEC

公衆5G利用防犯サービス

不審人物AI検知

不審車両AI検知

車両ナンバーAI検知

YSK ecom

・新たなAIモデル構築（ぶどう他品種／他果樹等）
新規サービス ・実証成果の活用（事例／手法／API等）
新規事業者（新たな協業スキーム）

スマート
グラスUI

シャインマスカット
AI育成支援防犯サービスYSK ecom

ローカル５Ｇ・実証成果のサービス化
・回線種の混在利用

公衆5G利用・多目的利用・シェアリング
L5G商用サービス ・地域通信事業者による
NEC
事業化検討

表示：1.81秒 ※４G参考：6.76秒
検出精度：89.61%（房づくり前）
93.51%（房づくり後）

表示：粒数表示まで2秒
検出精度：95%

表示：2.11秒
検出精度：88.51%

表示：ｶﾗｰﾁｬｰﾄ表示まで3秒
検出精度：85%

表示：2.77秒 ※４G参考：8.88秒
検出精度：54.25%

誤差：2m程度

誤差：2m以内

昼夜／検出率：90%
最大検知距離の測定
ｱﾗｰﾄﾒｰﾙ送信：10秒以内
昼夜／検出率：距離8m, 時速
20Km以下で90%
ｱﾗｰﾄﾒｰﾙ送信：10秒以内

全体検出率：93.80%
最大検知距離：31m
アラート通知メール：1秒以内
全体検出率：86.7%（左記の目標条件：97%）
アラート通知メール：1秒以内
全体検出率：43.2%（左記の目標条件：59.1%）
アラート通知メール：1秒以内
遅延80msec以下を達成（計52測定地点）

上記⑥に準じる
遅延：80msec以下

新規事業者：今回の実証要素
凡例：実装･横展開の計画：追加で必要となる要素

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成果

表示：軸長表示まで2秒
検出精度：95%【R6度～】

普及モデル②普及モデル②
果樹AI育成支援
普及モデル②
果樹AI育成支援
新規サービス
果樹AI育成支援【R6度～】

L5G

防犯サービス

スマート
グラスUI

新規サービス＜想定ターゲット＞
農業法人、農家
新規就農者、JA
通信事業者
自治体 など移設

実装②県内展開⇒ 普及モデル①③へ
匠SL

匠SL 防犯SL L5G ぶどう他品種／

防犯ｿﾘｭｰｼｮﾝ⑥不審車両検知
防犯ｿﾘｭｰｼｮﾝ⑦車両ﾅﾝﾊﾞｰ検知

5Gソリューション
提供センター（仮）実証構成要素

山梨県内

圃場
アラーム
動作

L5G/インフラ

ローカル5G、NW、AI、スマートグラス、カメラ

他エリア展開アラーム
動作制御

匠ｿﾘｭｰｼｮﾝ④植生指数
防犯ｿﾘｭｰｼｮﾝ⑤不審人物検知

××圃場
不審人物
を検出！

通知

匠ｿﾘｭｰｼｮﾝ①房づくり
軸長指示
匠ｿﾘｭｰｼｮﾝ②摘粒切除
粒数表示
匠ｿﾘｭｰｼｮﾝ③適期収穫色判断目標

UL：60Mbps
DL：800Mbps
匠ｿﾘｭｰｼｮﾝのUL：
スマートグラス 5Mbps×5
防犯ｿﾘｭｰｼｮﾝのUL：
カメラ 20Mbps×3

匠ｿﾘｭｰｼｮﾝのUL：
25Mbpsを達成（2か所）（圃場のみ19Mbps地点あり）
防犯ｿﾘｭｰｼｮﾝのUL：
60Mbpsを達成

アンテナ高検討（5m／4m／3m）

通信性能・設置コストを勘案し、3mを最適な高さとした