2022.６.29 第１回事業検討委員会 WG３説明

WG３（施設園芸機器）
計画
WG３ 進行管理役
農研機構 農業機械研究部門
臼井善彦

現状と課題、目標【現状と課題】
園芸作物は、新規就農者の８５％が中心作物として選択する重要かつ魅力ある分野。 特に施設園芸は、労動生産性が高く小さい面積で収益を上げることが可能。
環境計測と計測に基づく環境制御を実現しやすいため、データ駆動型農業との親和性が高いが、データの活用の進む先進国との比較
では収量や労動生産性に大きな開きが生じている。
収量や労動生産性向上のため、モデル拠点の整備（団地化）やIoT・AI技術の利用の効果の検証が進められているが、この取組の発展には、施設園芸に係るデータの相互接続性を高め、データを分析し、農林水産省：「施設園芸をめぐる情勢」より統合的に利用する技術やサービスの創出が必須。
A社システム【本WGの目標】
データの相互接続性を高め、分析や統合的な利用を可能とする

A機器
B機器

APIの標準仕様を策定する。
APIの標準仕様を核として、研究機関やICTベンダーが高度な技術やサービスを創出できる環境を整備し、データ駆動型農業の実践や収益性の向上に貢献する。

API

B社システム

API

a機器
API

b機器

API

これまでの検討経緯
生産者ニーズ起点での目標に資する、生産者目線でのユースケースを７つ特定したユースケース及びユースケースを実現するデータを「環境データ」、「機器データ」、「農産物データ」、データ項目の整理「生産者データ」の４つに特定した（トップダウン的アプローチ）

各データについて、コンソメンバーのレビューを通じて、データ項目を洗い出した「事業目標との適合性」及び「データ標準化の可能性」を鑑みて、立上期において標準化確度の高いAPIの連携するデータを「環境データ」とした

先行実装及び接続検証

各メーカー保有のAPI仕様の棚卸しを行い、実装対象となるAPI仕様を策定した（ボトムアップ的アプローチ）

事務局で開発したアプリからWAGRIを介してメーカーのエンドポイントに接続し、接続検証を行った
ユースケース実現のために必要なデータ（可視化が必要なデータ）

農産物データ

環境データ

施設内環境の改善

生育状況に応じて設備稼働を計画

施設内外の環境に応じて設備稼働を計画

栽培管理の改善

生育状況に応じて生育方法を計画

施設内外の環境に応じて生育方法を計画

病虫害の抑制生理障害の抑制
品質管理の高度化
人件費の削減（作業効率の向上）
光熱費・資材費等
人件費以外の削減

生育情報によって現時点での病害虫発生状況を把握
生育情報によって現時点での生理障害発生状況を把握

生産者データ

機器データ
現在及び過去の稼働状況に鑑みて設備稼働を計画

現在及び過去の作業状況に鑑みて生育方法を計画

施設内環境情報によって病害虫発生リスクを把握
施設内環境情報によって生理障害発生リスクを把握

生育状況によって効率的な設備稼働・資材調達を計画

環境を把握することで効率的な作業計画を検討
環境を把握することで効率的な設備稼働・資材調達を計画

データ項目

取得元*1

環境データ（屋内）測定時刻（分単位）

各種センサー

温室内気温

温湿度センサー温室内相対湿度

温湿度センサー温室内全天日射量

日射センサー

空気中二酸化炭素体積濃度

二酸化炭素センサー

照度照度センサー

光合成有効光量子束密度

光量子センサー

土壌水分量

土壌水分センサー

電気伝導度（EC）

ECセンサー

土壌pH

pHセンサー

灌水量（L/m2）

灌水センサー

灌水量（cc/株）

灌水センサー

排液量

排水センサー

測定時刻

各種センサー

屋外温度

温湿度センサー屋外相対湿度

温湿度センサー全天日射量

日射センサー

二酸化炭素濃度

CO2センサー照度

照度センサー

風向風向風速センサー

風速

風向風速センサー

降雨量

雨量計

降雨強度

雨センサー

環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ

環境データ（屋外）

生育情報を品質検査のインプット情報とする
生育状況によって効率的な作業計画を検討

データ分類

作業履歴から効率的な作業計画を検討
作業履歴から光熱費等のコストを把握

ユースケース

設備の稼働状況から光熱費等のコストを把握

環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ
環境データ

データ項目

今年度（R４年度）の計画
今年度における主要課題

取組事項【メタデータを付与する対象データの特定】

課題①

R３年度に環境データを取得できるAPIの基本的な仕様を策定したものの、センサの計測限界、測定位置、精度、校正時期等のメタデータを付与させなければ実際の環境計測場面で問題が生じる恐れがある。

温度、湿度、日射量などのハウス内環境において共通的・かつ幅広く利用されるデータ項目についてメタデータの項
目検討とAPI仕様への反映に取組む• 例：気温、CO2センサーの位置（設置高さなど）

ただし、多種多様なセンサデータに関するメタデータの検討は膨大な時間・労力を費やすことが想定されるため、優先的に進めるべき計測項目を絞りこんで取り組む必要がある。

【API仕様の適用範囲拡大】
課題②【API仕様の継続的な改善】
課題③

API標準仕様への施設園芸機器データの追加

環境データのモニタリング結果に基づき、ハウス内の環境改善等に繋げる場合、制御機器の動作・設定情報（例：換気窓開度、カーテン開度、潅水設定量、暖房機設定温度、エラー発生有無）もあわせて確認する必要がある。

環境データ取得APIが生産現場で求められる機能を満たしているのか（例：リアルタイムでの環境計測にも利用できるのか）を確認し、必要に応じて仕様の改変の検討が必要。

• 温風暖房機等の施設園芸機器の稼働情報、設定値情報の取得、変更を対象とする（制御まで含めるかは検討が必要）

R3事業に整備、実装した標準APIを農業現場等で利用し、機能の検証と必要に応じた仕様の修正について検討•※その他、生産者のデータ利用に関する意識調査についてヒアリングを行う予定

機能の検証にあたっては農業者のニーズ調査、把握も併せて実施課題①（メタデータの項目検討）について
データ利活用の３大要件は、①項目名・単位、②メタ情報項目、③インタフェース の標準化
WG3のように様々なセンサー機器を取り扱う場合、必要と見込まれるメタ情報は非常に多岐にわたるため、共通的・汎用的に使われるメタデータの項目について検討し、API仕様へ反映させる
JPGファイルのメタ情報例

温度センサのメタ情報例

座標（緯度、経度、標高）

サンプリング間隔
精度
測定条件
センサの仕様
計測日時
・・・
・・・
・・・

課題②（API仕様の適応拡大）について
施設園芸を構成する４つのデータのうち、昨年度「環境データ」を連携する対象データとしてAPI仕様を決めたが、今年度は「施設園芸機器データ」を追加する• 施設園芸を構成するデータ分類

農産物データ

生育状況等の農産物に関わる情報

環境データ

温度・湿度・日射量等、施設内外の環境情報

拡充

機器データ
生産者データ

施肥・かん水等の作業情報及経費データ等の営農情報

温風暖房機・送風機・換気扇等の施設内機器の稼
働状況、設定値情報

課題③（農業現場での接続検証）について２箇所の園芸施設の環境データ（施設内気温、施設内湿度等）をWAGRIに実装したAPIを介してデータ連携を行い、営農支援システムで取得したデータを比較表示できることを実証する

A生産者施設ICTベンダーシステム

A社システム

API

B機器

API

B生産者施設B社システム

API

営農支援シ
ステム

データを活用した高度な営農サービス

A機器

a機器
API

b機器

比較表示、分析※生産者については、キュウリ栽培農家を想定

A生産者

B生産者

年間スケジュール（案）
2022

６月

2023

７月

８月

９月

10月

11月

12月

課題①

メタデータを付与す
る対象データの特定対象データの絞り込み

API仕様への反映

課題②

API仕様の適用範
囲拡大

施設園芸機器のAPI仕様の検討

API仕様の策定課題③

API仕様の継続的な改善

現地実証先の選定

今年度は５回程度WGを開催する予定
現地実証は第２回事業検討会以降に実施予定

２月
事業検討
委員会③

事業検討
委員会②

事業検討
委員会①

１月

現地実証

実証結
果の取りまとめ

３月