事業区分：開発実証

令和4年度 課題解決型ローカル５Ｇ等の実現に向けた開発実証

AI画像解析や見回りロボットによる高品質和牛の肥育効率化に向けた実証成果報告書概要版
令和5年3月開04 西日本電信電話株式会社
鹿児島 肉用牛産地（肥育・繁殖）形成 スマート農業による低コスト和牛生産 実証コンソーシアム

事業区分：開発実証

実証概要

1

AI画像解析や見回りロボットによる高品質和牛の肥育効率化に向けた実証

農業

開04

事業区分：開発実証実施体制 西日本電信電話㈱、関西ブロードバンド㈱、富士通㈱、富士通Japan㈱、 富士通ネットワークソリューションズ㈱、(下線：代表機関)

鹿児島大学、㈱DFC、㈱ロボネット・コミュニケーションズ、ICTプロデュース、㈱コンサル41

鹿児島県鹿屋市

実施地域 （うしの中山 大隅ファーム）

肉用牛の肥育においては、飼料費等生産費の増大による生産基盤の弱体化に直面する一方、牛の体調・状態管理には人手が必要という課題が存在。
➢ 半屋外の牛舎内にローカル5G環境を構築し、多数の4KカメラとAI解析による異常牛の早期発見や、見守りロボットによるリアルタイムな牛の遠隔視認の実
実証概要
証を実施。
➢ 肥育プロセスの詳細な監視及びデータの分析を通じ、牛の肥育における高品質化・省力化を実現。

主な成果

➢
➢
➢

1,008台のIPカメラを9台のローカル5G端末に有線接続し、事務所との間でローカル5Gを介した映像伝送にて牛の行動観察、監視の効率化を実現。
最大64台のIPカメラのライブ映像を同時閲覧可能（4K/5fps）。熟練者による牛の健康状態の確認に十分な画質・フレームレートであることを確認。
見回りロボットに搭載したカメラの遠隔操作を実現。当該カメラの映像品質も牛の監視において十分なレベルであることを確認。

技術実証

➢
➢

一般的な建物より建物侵入損が小さい牛舎において、周囲への電波漏洩抑制を目的に指向性アンテナと漏洩同軸ケーブルを活用したエリア構築を実施。
周波数：4.8-4.9GHz帯（100MHz） 構成：SA方式 利用環境：半屋外

主な成果

➢
➢

指向性アンテナは設置近傍(見通し外環境)、LCXはLCX設置牛舎配下(見通し環境)で課題実証の要求性能(UL80Mbps)を概ね満たせたことを確認。
LCX設置牛舎と隣接牛舎(LCX未設置)で約20dBの減衰を確認、他者土地への電波漏洩が課題となるエリア構築に有効であることを確認。

今後の展開

令和5年度も引き続き実証を継続し、監視ソリューションの改善と品質強化を実施。職員が本システムを活用することで起立困難牛の検知率100％を目指す。
令和6年度は、うしの中山様にて商用運用を開始。また令和7年度以降は、大規模農場へのローカル５Gを活用した本システムの普及展開を実施する。

【4Kカメラの映像】【牛舎】
多数の4KカメラとAI解析による異常牛の早期発見

異常通知、映像配信

ローカル5G
基地局【見回りロボットの様子】

インターネット
有線

ローカル5G

ロボット【事務所等】

AI解析サーバーにて、異常検知・異常内容推定

有線✓ 牛の体重、日増体重、採餌量、活動量、体調レベル、体温、転倒、疾病予兆などを遠隔で確認。
✓ 異常が検知されるとアラートで通知。
✓ 見守りロボットからの映像を確認。
✓ 必要に応じて、牛舎に急行。
（通知例）牛Aが転倒しました。
転倒推定時刻はAM4:16です。

!!

見回りロボットによるリアルタイムな牛の遠隔視認

2

カメラ制御、ロボット移動指示✓ ----✓ ----✓ -----

事業区分：開発実証

実施体制

3

事業区分：開発実証

実証環境

4

事業区分：開発実証

実証環境の構築実証環境
本実証では、4.7GHz帯（4.8GHz～4.9GHz 合計100MHz幅） SAシステムを用いる

実証場所はうしの中山大隅ファーム（以下、大隅ファーム）とし、全 42棟の牛舎を自己土地内に所有する環境である。
実証場所である牛舎内は、半屋外の環境であり、水面地形となっている。また、牛舎は開けた空間であることから、電波漏洩はしやすい環境である。 18牛舎を平面アンテナとLCXにてカバーする。（下図）
実証対象牛舎LCX(H28-31牛舎）

平面アンテナLCX(H1-3牛舎）

構内光現場事務所

コンテナ
平面アンテナ
L5Gシェルタ

新社宅
本部事務所
社宅

5

事業区分：開発実証

実証環境の構築
ネットワーク・システム構成

大隅ファームと志布志牧場にて IPカメラと見回りロボットにて監視を行い、 AI画像解析により異常牛を発見

大隅ファーム【実証牛舎】
監視カメラ(4K)

PoE-HUB【外部拠点（保守等）】

見回りロボット

インターネット
VPN

モニタ端末

UE

M/C

フレッツ光

ケーブルTV光

志布志牧場

UE

構内光ケーブル【実証コンテナ】

M/C

ONU

ONU

VPNルータSW-HUB

M/C

VPNルータ

L5Gコア
EMS

データ
ストレージ

画像解析サーバ

仮想統合
基盤サーバ

M/C

管理コンソール
画像データ
送受信サーバDr.Cowsビューセット

【本部事務所】【現場事務所】

牛台帳管理 統合管理サーバ
コンソール

構内光ケーブル

M/C
M/C
モニタ端末

【実証牛舎】
PoE-HUBSW-HUBCU
SW-HUB【志布志事務所】【実証シェルタ】
DU

M/C
モニタ端末

6

データ
画像解析 仮想統合 管理
ストレージ サーバ
基盤サーバ コンソール
Dr.Cowsビューセット

牛見時
システム

M/C

監視カメラ(4K)

事業区分：開発実証

実証環境の構築
システム諸元・性能【ローカル５Ｇシステム】【監視カメラシステム（Dr.Cowsビュー）】

項目内容基地局

PW320-DU PW331-48L4C-SRU

製造ベンダ

富士通

台数

3台

項目

屋外

同期/準同期

周波数帯

同期(準同期(*))
DL:UL:S=7:2:1(準同期の場合DL:UL:S=4:4:2)
4.8-4.9GHz帯

SA/NSASAUL：DL比率

4.8-4.9GHz

DL周波数

5台

1台

メモリ：32GB x 2 = 64GB
HDD：2TB 3.5インチx2=RAID1、内蔵DVDドライブ
追加ネットワーク：1GbEx1 、電源：450W
保守サポート：ProSupport & 翌営業日対応オンサイト保守サービス, 24 ヶ月 含む
拠点とリモートメンテナンス接続
2 VPNルータ

YAMAHA製 RTX830
監視カメラコンソール
Inspiron15 3000
CPU:Intel Core i5 メモリ：8GB

基

3 管理コンソール

保守サポート：3年間 Premium Support(1年目), 引き取り修理(2-3年目)

1台

4 サーバハブ

BUFFALO製 BS-GS2008（L2Gigaスマートスイッチ８ポート）

2台

1台

2台

本Synology社 型番：RackStation RS820+（4ベイ）
5 ストレージ（ラックマウント型）

スライドレール
使用容量 １台：1MB*2枚（30秒間隔）*60分*24時間*30日=86.4GB

6 内蔵HDD

28台＊86.4GB*2(RAID1)=4.8TB・オムロン社製：BU150R ：バックアップ時間：8分：入力電圧：100V

UL帯域幅

100MHzDL帯域幅
UL中心周波数

4.85GHz

DL中心周波数
UL変調方式単位

6TB x 2台 3.5”SATA HDD 7200rpm

UL周波数

DL変調方式数量

CPU:インテルXeon E-2336 2.9GHz 6C/12T

1 サーバ（ラック）64G

設置場所（屋内/屋外）

項目
型番：DELL PowerEdgeR250

QPSK/16QAM/64QAM/256QAM
DL:4Layer
UL:2Layer

MIMO・サーバ用(500W) ・ストレージ用(500W)
7 無停電電源装置（UPS）※１牛舎１台 サーバとストレージで１台を共用

1台

8 モニタ 23.8インチワイド（サーバ用）

Dell P2422H

1台

9 キーボード（サーバ用）

ロジクール K835

1台

10 マウス（サーバ用）

ロジクール M720r

1台

右のIPカメラ(HV-E800A)は、大隅ファームに1,008台設置、志布志牧場に28台設置する【ローカル５Ｇシステムのスループット理論値】
DLスループット

ULスループット

条件

1.7Gbps

0.2Gbps・帯域幅100MHz・TDDスロット比率 D:U:S=7:2:1
・MIMOレイヤ数 DL:4、UL:2
・256QAM（DL/ULとも）

7

事業区分：開発実証

ローカル５Ｇの電波伝搬特性等に関する技術的検討（技術実証）

8

事業区分：開発実証

技術実証テーマⅡ_エリア構築の柔軟化 (1/2)
柔軟化の対象 ： ■不感地対策☑他者土地への電波漏洩軽減

解決方策 ■反射板 ■中継器 ■DAS☑ LCX ■その他

エリア構築の課題
技術的課題

自己土地である畜舎と他者土地の境界域が狭い畜産農家において、業務区域である牛舎内をエリア化する場合に、業務区域内の無線品質を確保しつつ、他者土地への電波漏洩を軽減することが課題となる。

上記課題の解決方策

課題解決前：面的にエリアカバー可能な指向性アンテナを使用する
課題解決後：面的にエリアカバー可能な指向性アンテナと限定的にエリアカバー可能なLCX(電波漏洩ケーブル)を組み合わせて使用
エリア構築のシミュレーション

業務区域、カバーエリア、調整対象区域、自己土地、他者土地

方法：レイトレース法による独自開発ツールを使用。長さ１ｍの単位LCXを縦列に並べ、各LCXの入力電力は前段LCXによる伝送損失を考慮。単位LCXの指向性パターンは別途測定のアンテナパターンによる点波源で模擬。スロット方向は下向き。

LCX

指向性アンテナ〔シミュレーション値/実測値を比較した図表〕

評価：〔実用性、優れる点、留意点等〕
指向性アンテナが面的にエリアカバーできる点、LCXが限定的にエリアカバーできる点を事前にシミュレーションでき、実測値を測定した結果同じ傾向を確認することができた。LCXの短手方向がシミュレーションよりも漏洩しなかった点については、牛舎構造が鉄骨構造で通路両側に牛房があるため、遮蔽影響が大きかったものと考える。
引用：国土地理院地図

9事業区分：開発実証

技術実証テーマⅡ_エリア構築の柔軟化 (2/2)
柔軟化の対象 ： ■不感地対策☑他者土地への電波漏洩軽減

解決方策 ■反射板 ■中継器 ■DAS

<課題解決前>☑ LCX ■その他

<課題解決後>実証結果

他者土地へ電波が漏洩しやすい(仮説Ⅰ)

実証の成果･得られた知見・課題解決への貢献
・シミュレーション精度向上への貢献
・さらなる課題の提案

上図に示すとおり、自己土地をカバーエリアとしてエリア設計を行った場合、他者土地への電波漏洩がしやすいことが確認できた。

カバーエリアと干渉調整区域の距離が短く、他者土地へ電波が漏洩しづらい(仮説Ⅱ)

上図に示すとおり、LCXを敷設している牛舎以外のエリア(長手方向の他者土地やLCXを敷設していない隣接牛舎)に対しては電波漏洩しづらく、ピンポイントでカバーエリアを構築することを確認できた。

平面アンテナ〔課題解決への貢献〕
・他者土地への電力漏洩については、概ね自己土地内に収めることができた
・ 自 己 土 地 内 ス ル ー プ ッ ト は 、 LCX 設 置 牛 舎 に 限 定 さ れ る も の の 、 概 ね 目 標 値（UL80Mbps）を達成
・伝搬シミュレーションでは、単位LCXの縦配列ににより模擬できることが確認できた〔さらなる課題の提案〕
・指向性アンテナ及びLCXそれぞれを用いて課題実証システムの要求性能を自己土地全域で満たすためには、指向性アンテナの電波シミュレーションの詳細化及びセル間で生じるセル間干渉影響が課題と考えられる。

RU
写真

切替使用

LCX
10

事業区分：開発実証

基本的な電波伝搬データの取得
実証内容

電波法関係審査基準が規定するエリア算出法に基づき、各RUによるカバーエリア及び調整対象区域を表すエリアに関して、以下の検証を行った。
① シミュレーションによる閾値の検証
エリア算出法を用いたシミュレーションによるカバーエリア端/調整対象区域端における実際の受信電力を測定し、シミュレーションにおける閾値の検証② カバーエリア内のローカル5Gの性能評価
カバーエリア内の測定点において、受信電力及び伝送性能を測定し、課題実証システムの要求性能を実現できるか否かを検証<エリア算出法と実測におけるカバーエリア、調整対象区域の検証><カバーエリア内のローカル5Gの性能評価>

ULスループット(UDP)の測定結果

実証結果

引用：国土地理院地図

DLスループット(UDP)の測定結果

アンテナ種別エリア算出法の妥当性

・ 以下のポイントでは、概ね課題実証システムの要求性能 (UL 80Mbps) を実現

LCX(RU#1, #3)

妥当

自牛舎(LOS環境)差分あり

隣接牛舎(NLOS環境) / 屋外 (実測値が低い傾向)

平面アンテナ(RU#2)

妥当

電波放射前後方向の地点

・ 電界強度が得られていないポイントは性能を満足できないことを確認

差分あり

電波放射左右方向の地点 (実測値との差分大)・ LCXアンテナによるスポット照射は有効である－ LCX設置牛舎配下(LOS環境)－ 指向性平面アンテナ設置近傍(NLOS環境)

11

事業区分：開発実証

ローカル５Ｇ活用モデルに関する検討（課題実証）

12事業区分：開発実証

課題実証 システム構成【システム構成イメージ】
1,008台のIPカメラを9台のローカル5G端末に有線接続し、事務所との間をローカル5Gで接続。見回りロボットはローカル5Gによる接続にてカメラ映像を伝送

見回りロボット

ソリューション

内容目標

監視カメラ
ソリューション

起立困難牛等の発見を目的に、各牛房のカメラ映像をAIにて画像分析する。

ストレスなく映像を確認できるよう任意のカメラ映像を同時に5台以上表示すること。

見回りロボット
ソリューション

監視カメラソリューションで検知した起立困難牛等を、ロボットが現地に駆けつけ、搭載したカメラで遠隔から詳細に視認する。

ストレスなくロボット搭載のカメラを操作し映像確認できるよう、3秒以内の反応とフルHD相当の映像品質を確保

13事業区分：開発実証

課題実証 実証エリア【実証環境について】
牛監視カメラについては、実証対象牛舎（下図の緑部分）に設置したIPカメラ1,008台にて実証を行なった。（1牛房に1台設置）
見回りロボットについては、待機場所から映像伝送実証箇所までの区間で走行テストを実施し、LCXが整備された牛舎内にて映像伝送試験を実施した。

実証対象牛舎見回りロボット【待機場所】

LCX(H28-31牛舎）

平面アンテナLCX(H1-3牛舎）

走行テストルート

見回りロボット【映像伝送実証箇所】

構内光現場事務所

コンテナ
平面アンテナ
L5Gシェルタ

新社宅
本部事務所
社宅

14

事業区分：開発実証

検証結果サマリ①
検証結果サマリソリューション名

評価・検証項目

牛監視カメラ目標

検証結果

1. 静止画像撮影サー
ビス機能が正しく処理ができ、検索、表示、ダウンロード等がストレスなく処理可能
2. ローカル5Gネット
ワークで接続して、統合監視コンソールで最大16台接続でき、映像遅延が1秒以内

1. 最大64台のカメラのライブ映像と静止画像を閲覧可能
2. 映像遅延1秒以
内

1. 〇
2. 〇

1. 各牛房に取り付けたカメラの映像伝送

1.生産者にライブ映像と静止画を見てもらいアンケートを実施
2.ローカル5Gに接続した16台のIPカメラの同時映像表示と、4K・FHDの表示により、牛の行動観察が可能

ライブ映像を牛舎別の牛監視コンソールと牛房カメラを切り替えて牛の行動観察が可能かシステムを操作していただき、起立困難牛の監視・発見に活用できることを確認

1. 〇
2. 〇

各牛房の天井にIPカメラを設置し、ライブ映像を牛舎別の牛監視コンソールと牛房カメラを切り替えて牛の行動観察（起立困難牛の発見等）が可能かシステムを操作していただき、起立困難牛の監視・発見に活用できることを確認

1. 起立困難牛の発見（人間による画像監視）
2. 起立困難牛のAI監視
3. 起立困難牛のLIVE映像による抽出

職員ヒアリングにて可能・不可能の判断

1. ライブ映像、静止画撮影Webサービスを利用することで可能

1. 〇
2. 〇
3. 〇

起立困難牛を見分けることは可能との回答結果であるが、20分程度の静止画を抽出して観察する必要があるため手間がかかり現実的ではない。AI監視で起立困難牛を検知してから、牛監視カメラシステムと見回りロボットにて目視判断する運用が望ましい。

1. 画像配信サーバへのアクセス
2. 映像伝送機
能運用

効果15

目標達成状況

考察及び対応策

システム構成によりカメラの同時接続台数が7台～64台まで変化。ネットワーク接続形態やリモートアクセスツールの選定など最適なシステム構成にて設定する必要がある。
（監視端末から直接IPカメラにアクセスする方法では7台同時接続が最大であった。一方、監視端末をエッジコンピュータと位置付けて、統合監視端末とリモート接続すると64台接続、ストレスなく映像監視可能）

事業区分：開発実証

検証結果サマリ②
検証結果サマリソリューション名

評価・検証項目

蓄積画像伝送機
能運
用

効
果

目標

検証結果

障害状況収集（障害監視画像データ送受
信サーバから画像配信サーバに対して障害監視状況収集）

IPカメラの障害情報を、ライブ映像表示ソフト、静止画撮影Webサービスで障害監視情報一覧として出力し、リモート保守で参照できること

静止画ダッシュボー
ドや静止画サムネー
ル一覧から参照や各種操作ができる〇

IPカメラをローカル5Gネットワーク経由で接続して、仕様どおりに機能が実行できることを確認できた。
監視カメラ接続状態表示・障害管理機能（撮影実行・停止、カメラ接続状態確認、障害アラーム機能、静止画撮影予約登録、削除、予約編集処理、静止画検索（IPカメラ、撮影日時）、ダウンロード、削除処理等）

・各牛舎に設置されたエッジサーバーの蓄積画像の伝送
Web静止画撮影サービス機
能検証
・過去の静止画により、牛の行動観察（起立困難牛の発見等）が可能か運用検証

サーバに蓄積された静止画を、カメラ番号、撮影日時を指定してサムネール表示して、牛の行動観察が可能かシ
ステムを操作していただ
きアンケートとヒアリングを実施

起立困難牛の監視・発見に活用できることをヒアリングにより確認〇

サーバに蓄積された静止画を、カメラ番号、撮影日時を指定してサムネール表示して、牛の行動観察（起立困難牛の発見等）が可能かシステムを操作していただき、起立困難牛の監視・発見に活用できることを確認

1. 起立困難牛の発見（人間による画像監視）
2. 起立困難牛のAI監視
3. 起立困難牛のLIVE映像
による抽出

職員ヒアリングにて可能・不可能の判断

1. ライブ映像、静止画撮影Webサービスを利用することで可能1. 〇
2. 〇
3. 〇

起立困難牛を見分けることは可能との回答結果であるが、20分程度の静止画を抽出して観察する必要があるため手間がかかり現実的ではない。AI監視で起立困難牛を検知してから、牛監視カメラシステムと見回りロボットにて目視判断する運用が望ましい。

16

目標達成
状況

考察及び対応策

事業区分：開発実証

検証結果サマリ③
検証結果サマリソリューション名
見回りロボット（カメラ）

評価・検証項目

機
能

目標

検証結果

・搭載カメラ（フルHD）の映像品質試験
・搭載カメラ映像の操作性（PTZ）試験・職員アンケートによる評価（画像品質、操作性を5段階評価）

画像：良いもしくは大変良い
操作性：大変良い〇

Web静止画像撮影とライブ映像を利用することにより起立困難牛の監視に活用できるとの回答を得ることができた。

見回りロボットに搭載したカメラの映像伝送

・昼間、夜間、悪天候時などの条件を変えた運用環境におけるアクセス成功率
・職員アンケートによる映像評価

・昼間、夜間、悪天候時等の条件が異なる天候ごとでの検証不可・映像レベルについて十分との評価

×〇

ロボットの防水・防塵加工は要件に合わせて今後施すこととなるため、晴天、雨天など条件が異なる天候ごとでの検証は来年度実施要。
晴天時の実証は実施し、カメラの映像伝送、遠隔操作がストレスなく可能である旨を確認できた。

見回りロボットに搭載したカメラ
画像による起立困難牛の対応・カメラ映像による起立困難牛か否かの判断
可能・職員による画像確認により判断可能〇

カメラの映像伝送、遠隔操作は可能で起立困難牛の判断も可能。

運用

効果17

目標達成
状況

考察及び対応策

事業区分：開発実証

実装性に関する検証
実装性に関する検証を以下のとおり実施した
１．システム導入における費用対効果について各種調査や関係者へのヒアリングにより、以下項目について試算した。
①見回り費用の削減 ②事務処理作業の軽減 ③緊急出荷牛の回避 ④死亡牛の回避によるコスト効果
２．システム導入における課題の洗い出しを畜産関係者へのヒアリングにより実施した。
【1.システム導入における費用対効果】
費用項目（単位：千円）人間による見回り等費用

牛監視カメラ・見回りロボット導入後費用（想定）①見回り費用

51,00027,540②出荷作業等事務処理

2,900

1,850

40頭（損失20,059）

28頭（損失14,041）

14頭（損失17,844円）

9頭（損失11,471）

91,80354,902③肥育牛の早期出荷④肥育牛の死亡
合計【2.システム導入における課題】
課題内容①導入費用の低減

通信環境構築費用、牛監視ソリューション構築費用や運用費用が利用者の負担になる。

②ソリューションの性能改善

AI画像解析の精度向上はR5年度に実施予定である
ため、異常牛の検知率がまだ不明である。
システム導入にあたってはICTベンダが関与し、構築から運用までサポートする仕組みが必要。
故障時の体制整理や通常利用時は直感的な操作ができることといった改善点がある。

③顧客に対する営業活動④運用面の改善

18

対策
・通信環境については、サブスクリプション型を利用。
・牛監視solについては、他ICTサービス同様に1頭あたり月額1,000円程度の提供を目指す。
・R5年度の取り組みを通じ、職員が本システムを活用することで異常牛の検知率100%を目指す。

・NTT西日本が主体となって営業展開を実施
・R5年度の取り組みを通じてブラッシュアップ実施。

事業区分：開発実証

実装に係る課題項目

実装・普及展開シナリオ

目指すべき姿畜産農家が抱える課題（肥育牛の収量の向上、生産コストの低減、品質の向上、労働力の確保などの実現による経営基盤の強化）をICTソリューションによってサポート・解決する。コンソメンバならびにうしの中山様等により大隅地方の畜産農家を対象に10000頭程度のユーザ数にてサービス提供する。

現時点の課題（ミッシングピース）【提供費用】• 畜産ソリューションとして普及展開を目指すためには、競合価格帯からも月額1,000円/頭の実現が、ビジネスプラン成立に不可欠【ソリューションの性能改善】• ユーザのサービス要求水準（死亡率30％以上改善）達成のため、AIのさらなる学習が不可欠【顧客に対するプロモーション】• 提供費用として月額1,000円／頭のサブスクリプション型サービスを実現するため、10,000頭程度のユーザ数獲得を目指す。
【運用面の改善】• 試験運用フェーズから実運用フェーズへの移行を踏まえ、ユーザのシステム管理者、運用管理者に対する研修・トレーニングのモデル開発が不可欠

将来像の実現に向けたシナリオ• 実証事業後は実証環境であるうしの中山様で利用を継続し、実証時に抽出された課題（ICTコスト特に運用費用のさらなる低減、AIのさらなる学習、見回りロボットの実運用化等）への対応（ユーザが希望するサービス水準レベル：起立困難牛の早期発見による死亡牛の低減30％以上を達成）をはじめとする、本ソリューションのサービス開発/品質強化を行い、令和6年度にはうしの中山様の大隅農場全域で本格実装を開始する。
• この本格実装の稼働状況や運用ポリシーを踏まえ、他事業者への展開に向けた課題（AIのさらなる学習⇒補足、コスト低減）への対応を行う。
• 令和7年度には大隅地方の複数の畜産農家において、本活用モデルを横展開することで実運用の実績を蓄積する。
• これと並行して、本実証事業を通じて得た知見や専門アカウント部門を主体とした体制で実装・横展開を推進し、令和9年までに4ユーザを獲得する。また、小規模農家への横展開に向けた個別仕様を具体化する中で、コンソメンバ内で設備シェアリング実現に向けた分析・検討を行い、サービス提供価格の低減に向けた取り組みを実施。これらシェアリングに関する新規ソリューションの組み合せを加味し、顧客要望に応じた柔軟なサービスラインナップの構築を検討する。

19

事業区分：開発実証

実装計画・収支計画

実装計画については、下表のとおり、本実証のローカル5Gシステムを利用し、監視ソリューション等のブラッシュアップを行ったのちに、R6年度からスマート畜産システムとして実装する。R7年度からは他大規模畜産農家への展開をNTT西日本が中心となって実施する。
通信インフラ、監視ソリューションともにサブスクリプション型のサービスをラインナップに加えることにより、ユーザにとってのシステム導入障壁を下げられるように仕組みづくりを検討する。
令和4年度（２０２２）

令和5年度（２０２３）

令和6年度（２０２４）

令和7年度（２０２５）

令和8年度（２０２６）

実装計画

監視ソリューション

開発実証

課題対応

コンソ内実装自社内への横展開

見回り計画マスタメンテナンス

開発実証

課題対応

コンソ内実装他地域・他分野への横展開

ローカル５Gシステム

開発実証

収支計
画
（千円）

(1)ユーザから得る対価(2)補助金・交付金(3)収入（(1)+(2)）(4)ネットワーク設置費(5)ネットワーク運用費(6)ソリューション購入費(7)ソリューション開発費(8)支出((4)+(5)+(6)+(7))(9)収支（(3)-(8)）
収入、支出の算定根拠

令和9年度（２０２７）

実装－－－－－－－－－－－－－－－－－－

28,000028,000012,212
15,960028,172－172

185,964
0
185,964
71,79821,85989,4540
183,1112,853

215,0400215,040
61,02832,72792,555
0186,31028,730244,1160
244,116
61,02843,595
106,9190
211,542
32,574・2024年度1ユーザ、2025年度以降1ユーザずつ利用者が増えるシミュレーション（1ユーザ2,000頭規模）
・うしの中山は既にNW環境及び農業ソリューションのシステム環境が整っているため、個別運用型にて試算。
・2025年度以降利用するユーザは初期費用を極力抑えるため、NW設置費用を最小化することを目的にサブスクリプション型を採用。ローカル5G及びスマート農業の構築費用についてはユーザから徴収。また、システム導入２年目からは、ローカル5G及び5G利用料（5,076千円）と牛監視ソリューション（月額1千円/頭）をユーザから徴収。
・シェアリングによる小規模農家への展開は本収支計画に含んでいない。
・ネットワークやソリューションの運用費用は導入から2年目以降に10%削減できたと仮定して計算。設置費用（構築費用）はそれぞれ15％削減できたと仮定。

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事業区分：開発実証

実装性を高める手法の検討
なにをどのようにして（手段、取組方法、アウトカム）いつまでに提供コスト低減• 今回の実証事業を通じてローカル5Gの最適なNW提供パターンを検討する
ため、初期導入費用は本実証よりも低減可能。初期導入費の低減に比例して保守費用も低減。牛監視システムについては本実証事業のノウハウを元に機能改善が実施され、普及展開版となることから価格を再設定検討していただく。また、ローカル5Gについては、NTT西日本においては初期費用を必要としないサービス提供型のソリューションを提供済み。また畜産ソリューションとしてのアプリケーション（Cowsビュー）については現在はシステム構築型の提供のみであるが、今後、複数の企業にて共同利用が可能なクラウド型のサービス提供モデルを検討する。

ローカル5G:NTT西にて対応済
畜産ソリューション：R6年度（実証後）以降にドリームワンカゴシマ社にてソリューション追加開発• 本実証のノウハウを元に画像解析AIの機能を向上させる。
• 補助事業による追加開発を実施することにより、2024年3月までに画像解析によるAIの新機能を開発。具体的には、カメラの画角追加による精密な牛の行動解析や個体識別機能の追加を想定している。

・R5年度農水実証において実施
・R6.3までに追加開発を目指す

顧客開拓• 本コンソメンバ各社において、ローカル５G活用モデルのユースケース、提供価値、ビジネスプランを訴求、営業展開する。代表企業のNTTにおいては、西日本エリア30府県に営業拠点を持っており、ターゲットに対して事例紹介、提案活動が可能。コンソメンバにおいては全国展開が可能なため役割分担（エリア分担）のうえ、営業活動を実施。

・R6年度から本格営業展開

運用面の改善• 運用面においては専業の監視センターを構築して、生産者個人の夜間の監視業務からの解放を目指す。

・R6年度から計画した収入を下回った場合の対応方法（資金調達など）
NTT西日本、関西ブロードバンド社、富士通、ドリームワンカゴシマ社などにて、新たな開発資金を投入してクラウド型サービスを開発する。資金調達はスマート農業系の実証事業などを活用することを想定。

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事業区分：開発実証

まとめ

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事業区分：開発実証

まとめ（技術実証）
課題解決
システム
利活用環境
における技術的課題

令和3年度総務省実証の成果より、畜舎の外側から畜舎内に指向性電波を発射した場合、畜舎の電波遮蔽が小さく他者土地への電波漏洩がしやすいことがわかっている。一方で送信電力等を調整して電波漏洩抑制を考慮した場合、自己土地内に不感地帯が発生する可能性があるといったトレードオフ的な課題があり、エリア構築には綿密な設計と膨大な検証時間を要する。施策としてスポット的に電波照射し、電波漏洩の軽減が期待できるLCXを用いたエリア構築がある。しかしながら全畜舎へのLCX設置は、機器費や設置工数など膨大なコスト増となる。

上記課題の解決のための目標と仮説

目標：自己土地内の不感地帯解消、及び他者土地への電波漏洩軽減の両面を考慮し、且つコストを最小限に抑えてエリア構築することを目的に、指向性アンテナ、LCXの特徴を具体化した上で指向性アンテナとLCXのハイブリッド構成によるエリア構築手法を確立
仮説：指向性アンテナにて自己土地を広くカバーする一方で、他者土地漏洩の抑制に伴い生じる不感地帯に対し、LCXをカバーエリアと干渉調整区域の距離差を抑制するよう設置し(牛舎内で電波漏洩スロットを真下に向け電波伝搬距離を短くする)、電波漏洩を軽減させることでスポット的にエリア化する施策が有用と考える。

得られた
技術的知見

知見：LCXは敷設牛舎をエリア化できる一方で長手方向の他者土地や短手方向の隣接牛舎に対しては電波漏洩し難いことが確認でき、牛舎のような半屋外環境に対し電波漏洩を抑制しつつ狭小不感地帯をエリア化できる知見を得た。またエリア設計シミュレー
ションでは単位長LCXを敷設ケーブル長に縦配列させたモデルにて近似値を計算できる知見を得た。（エリア内一部不感地帯あり）
活用：エリア設計する上で、指向性アンテナにて広くエリア化を図ると共に、電波漏洩の抑制設計に伴い生じる不感地帯を明確にし、その不感地帯へLCXによる狭小エリア化を図るシミュレーションを実施することでスムーズ且つ柔軟なエリア設計が可能と考える。
効果：畜産業においては複雑な区域をエリア化することも想定され、今回の実証結果から電波漏洩抑制の観点ではLCXによる狭小エリアを自己土地内に隈なく配置することで柔軟なエリア設計は可能と考える。しかしながらエリア化範囲が複雑且つ広大である場合、LCXのみのエリア設計ではCAPEX、OPEX観点で共にコスト高となる。そのため、指向性アンテナにて広くカバーすると共に、不感地帯や自己土地境界をLCXでカバーするハイブリッド構成がコストを最小限に抑えたエリア設計に貢献できると考える。
指向性アンテナ（左）とLCX（右）によるエリア構築状況-125-123-120

課題

指向性アンテナLCXによる望ましいエリア構成

本実証エリア内に一部不感地帯が残置したため、次年度のロボット検証に支障が出ないように、ローカル5Gシステムの調整を実施。

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事業区分：開発実証

まとめ（課題実証）

実証結果

実装計画

課題

■多端末同時接続技術：1,008台の固定カメラを9台のUEに有線接続し、事務所とローカル5Gで接続。映像伝送の品質を検証。
➢ 同時に最大64台のカメラの4K画質ライブ映像（3860×2160/5fps）をモニタに表示・閲覧することが可能で、熟練者にとって正しい判断を下すことができるレベルの画質・フレームレート映像であることを確認。（通常運用では16分割画面を表示）➢ 1,008台の4Kカメラから28秒間隔での静止画撮影を伝送・蓄積し、熟練者が起立困難牛の発見から遡り牛の健康状態を確認するのに十分な画質であることを確認。
■見回りロボット技術：見回りロボットのカメラの制御信号伝送・映像伝送をローカル5Gにより実施。
➢ カメラの遠隔操作は遅延が少なくストレスを感じず実施可能だったことを現場職員に確認。映像品質もフルHD相当の映像品質（1920×1080/15fps）の伝送を行い、牛の行動を詳細把握できるレベルであることを現場職員に確認。
（一部牛舎に不感地帯が存在するため、来年度の見回りロボットの実証に支障がないよう、今後ローカル５Gネットワークの調整を実施）■費用削減効果：事務所からの映像確認と見回りロボットの活用による作業時間削減効果や費用削減効果を検証。
➢ 見回り稼働等の軽減にて約2400万/年、死亡牛・緊急出荷牛の回避にて1200万/年、合計3600万/年のコスト効果が期待できる。
R5年度以降、NTT西日本が中心となり実装・横展開に向けた畜産農家への広報・提案を継続する。
・R5年度は、ローカル5Gシステム利用を継続し、AIのさらなる学習、見回りロボットの実運用化に向けた取り組みを実施。職員が本システ
ムを活用することで起立困難牛の検知率100％ならびに死亡牛頭数の30％低減を目指す。
・R6年度からは、実証フィールドにおけるローカル5Gと牛監視ソリューションの商用利用を開始し、スマート畜産を実現
・R7年度は、NTT西日本が中心となって大規模畜産農家へのローカル5Gを活用した本システム導入に向けた提案を実施する。
実装を確実にするため、以下に取り組む。
・費用低減：ローカル5Gについては、NTTBSにて商用化済みのサブスクリプション型サービス提供により初期導入費を低減し、導入障壁を下げる。監視カメラソリューションについてもサブスクリプション型のサービス提供をドリームワンカゴシマ社にてR5年度以降検討する。
・性能改善：R5年度に実フィールドにおいて学習データの拡充やモデルの改良などによりブラッシュアップを目指す。
・運用面の改善：複数の畜産農家が共同利用する監視センターを構築することで、運用面での負担軽減ならびにノウハウ蓄積によるサービス品質向上も図ることが期待できる。
・R5年度に実証継続し、見回りロボットの自律走行性能を向上させるための知見を得ること。
・導入費用や維持管理費用の低減に向け、通信インフラ、監視カメラソリューションの費用低減を実施すること。

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