畑のデータを自動収集するサービスのアイデア考えてみる

農業ITについていくつか調べてきた。次の２つ。
農園とクラウドをつなぐIoTシステムEdyn（イデン）が面白そう
海外の農業ベンチャーで面白そうなのメモ

ちょっと自分でもアイデアを出してみたので忘れないうちにメモ。
※見てきたものを単に組み合わせただけですw

そのサービス名は「畑管理アナリティクス」。
農家はWEB上で畑の気温、降水量等のデータを見たり、作業をWEB上でデータシートに記入できる。
自分で書いた過去のデータシートも見れて、「去年の今日は何の作業したっけな？」とかも確認できる！（市販されている紙の農業用ノートの機能w）

気温、降水量、日照量等のビッグデータにより、野菜価格変動を予測し高いマーケットに野菜を出荷できるようにする。（Farmlogsだなw）
降水量は気象庁が提供しているデータを使う。

さらに、専用デバイスも用意する。
そのデバイスを使うかは農家に任せるとして、そのデバイスにより特定の地域（畑）の正確なデータが自動で収集されるよというもの。Edynのように畑に突き刺すことを想定。

• 気温
• 湿度
• 日照時間

をデバイスで計測し、インターネットを使ってデータ送信する。
インターネットへの接続はdocomo回線使う。（使えるか知らないけど、kindleとか3G使ってたりするからできるんじゃね？）
docomo回線なら日本中の畑、ほぼ届くでしょ。
あと、GPSモジュール入れてどの地域のデータかも分かるようにする。


今回は「農家自身にメリットがあること」「ビッグデータ」が活用できることの２つを念頭に考えた。

WEB側の扱いはいいとしてIoTに興味ある。デバイスに必要なぱっと思いつくキーワードは、

• 温度センサー
• 湿度センサー
• 日照時間計測装置？
• 太陽光パネル
• GPSモジュール
• バッテリー
• SIM

等。これらがEdynみたいなデバイスに入って料金たったの1000円！だったら嬉しい！
金額良くわからないけど普通に作ると材料だけで2万円くらいしそう。。
今度、時間があるときにもう少し掘り下げよう。

2015/7/26追記：
値段調べて記事書いた「畑のデータを収集するハードウェア部品の値段調べた」

海外の農業ベンチャーで面白そうなのメモ

WEBサービスどんなのがあるのかなぁって調べてて、日本語の記事で興味あるのがあったのでメモ。（英語は極力読まない主義w）
見たサイトは次の２つ。

世界が注目する、農業ITベンチャー「Webサービス編」
WIREDで紹介されていた海外の農業系サービスや企業10選

個人的に今興味湧いたやつだけメモ。詳しくは上記サイトで確認してくれ。

圃場管理クラウドサービス Farmlogs

Farmlogs

圃場に作付計画（収穫量、肥料や農薬の利用量、それに伴うコスト）を策定し、農作業をスマートデバイスからタッチ操作でかんたんに登録することでリアルタ イムに作業コストが積算されて、収穫時には圃場の利益が見える化されます。圃場には農作業が紐付けされ、作業履歴が一目瞭然。さらに圃場「ごと」の降雨量 を自動的に積算して表示することが出来るのがすごい。さらにストレージにどれくらいの量の作物があるか表示され、そこから出荷・販売するときに表示されて いるマーケットの価格動向を参考に出荷することができるので、農家は最良のタイミング、つまり最も利益が上がるタイミングで売ることが出来るのです。

このサービス使うことで価格動向を把握できて収益上げれるのがいいなと思った。というか、こういうサービス個人的にやってみたい。

農家用データ収集ドローン Precision Hawk

http://www.precisionhawk.com/

自動操縦する飛行機を投げて、自分の管理する農園を上空からデータ収集する。

スケールがアメリカン（笑）

日本だとここまで大規模な畑少ないかもしれない。

一見は百聞に如かずなのでYouTube見るとよろしい。

上空から撮影した写真がドローンの費用かけるほどの価値があるか疑問だが、ドローンの開発技術がすごい。また、この技術は別のことにも生かせそうに思った。

農家向け保険商品 The Climate Corporation

http://www.climate.com/

The Climate Corporationは、膨大な気象データ、収穫量や土壌データを政府から収集することで、農家ごとに保険をカスタマイズして販売するサービス。降水 量、干ばつ、塩害、など、予測不可能な天候ダメージに備えて、農家が保険をかけておくことができます。

日本の農家は台風とかが来た時は自治体が補填しているイメージだった。保険とか入ってるの？需要あるの？
疑問ではあったが面白い取り組みだなと思った。


私が見ていたサイトの１つにFarmnoteというのがあって、これは日本のITベンチャーがやってる数少ない農業WEBサービス。酪農を支援するらしい。しかも、北海道で開発やってるから珍しいなと思った。（ITベンチャーほとんど東京だもの。）

以上、メモでした。

作物が病気になる原因は何か？簡単で確実な方法で対策できる？

作物の病気を防いだり、直したりするために農薬が使われる。
農薬もタダじゃないし、人の体や自然にも良くないから使わないに越したことはない。

では、病気になる原因は何か？を調べてみる。
ザ・原因が分かるなら対策できるんじゃね理論。

次の２つのサイトをサラっと読む。
作物の病気を知ろう！
病害三要因

作物が病気になる原因は２種類

1. 他の微生物（ウイルスや菌）が増えてしまう場合
2. 栄養が足りなかったり多すぎたり環境が悪く、作物自身が生理的障害を起こす場合

特に異論なし。

この２つの原因を取り除いてやれば健康体だね！

原因を取り除く方法

まず、微生物を増やさない方法について。

そもそも「微生物がいない環境」は屋外でやっている限り無理と考えるべき。

もし、微生物がいなくてもしばらくすれば風にのってくるし、虫が運んでも来るし、鳥や人も持ってくる。

一般的には、太陽光の熱で菌を減らす「土壌消毒」というのをやったりする。農薬で予防する場合もある。

「病害三要因」のサイトでは、毎年土壌消毒をやるのは労力がかかり根本的な解決をしない方法であり、良い微生物を増やす方法を検討すべきと訴えている。

次に、作物自身が生理障害を起こさない方法について。
土壌診断して、土の栄養状態をしっかり把握すればOKだと思う。

まとめ

作物が病気になるのは仕方ない！屋外で完全に防ぐの無理！！

だって、どんだけいい土壌で作物作っても外的要因で微生物入ってきてしまうもの。

ただ、病気になりやすい土、なりにくい土というのはある。
病気になりにくい土を作って、ちゃんと作物を観察して、必要に応じて肥料、農薬使うのが良い。
新しい手法発見の無い残念な調査でした(笑)

農薬の種類、市場規模とコストなどをザックリと調べる

「農薬」という単語はわかるけど、どんなものがどの位使われてるのか全く知りません。
簡単に調べます。


農業工業会のHPによると、

農林水産省では、殺虫剤、殺菌剤、殺虫殺菌剤、除草剤、殺そ剤、植物成長調整剤、その他の7種類に分類し

とあるので、７種類でいいと思う。
このHPに動画で説明してくれているのがシンプルで良かった。
確かに、雑草で日陰になったり栄養取られたら農作物が育ちにくそうっていうのは、動画だとわかりやすい。

農薬がどの位使われているかも農業工業会のHPから引用します。

平生19年の資料になるが、合計で3800億円の市場規模らしい。
また、多く使われているのは「殺虫剤」「除草剤」「除菌剤」の３つ。

また、他の資料でも市場規模を確認すると、柳葉夕佳さんが作られた「世界的に需要が拡大する農薬関連企業に注目」というページに次のようにある。

2012年の世界農薬市場規模は約472.6億ドル(80円/ドル換算で約3.8兆円)で、需要は増加傾向にある

特に人口増加が著しいアジアや中南米をはじめとした新興国での需要は旺盛で、所得向上により農薬の使用量を増やしていると考えられる

そうですよねぇ。食料の需要が増えているなら農薬の需要も増えていくんですよ。
さらに、この資料に書いてあって興味引かれたのは次の部分。

農薬は少ない労力で安定した収穫を得るために農業に欠かせないものとなっており、日本植物防疫協会の調査では、農薬を使用しない場合の稲・大豆の収穫量は農薬を使用した場合に比べ約▲30％、きゅうり・キャベツは約▲60％、りんごなどの果樹に至っては、収穫量は更に減少する結果が示された。

農薬使わないときゅうり、キャベツ生産出来ないじゃん！
（キャベツ半分以上が虫に食べられるのかな？笑）
なるほど。今、生産している野菜は農薬必要そうだ。


次に、農家のタイプ毎にどの程度のコストになっているかを調べると、またまた農薬工業会のHPに良い資料がありました。（図を次に引用します）

この表を見ると、施設野菜が農薬少なくて、果樹が農薬多いように思える。
施設野菜がお金かかるイメージあるのは、農薬以外ということだろうか？設備とか暖房とか肥料とか？まぁ、今はいいや。

農薬は人、環境にも良くないし、お金もかかるから減らせるなら減らしたほうがいい部分。

ググったら無農薬キャベツもあるぞ！
収穫量－60%でも残った40%を生産している！？訳ないよねw
今度、気が向いたら調べてみよう。

農業をする時の肥料のコストが占める割合

無料で使える肥料もあるけれど、大規模に米や野菜を作るなら肥料を購入することになる。
いったいどの位かかりそうなのか調べてみる。
（今は化学肥料が安くて便利でいいけど、化学肥料が高くなったら昔ながらの肥料を組み合わせて農業やることになるんだろうねぇ。）


先にお断りしておきますと、農林水産省が出しているこちらの資料（ 肥料をめぐる事情 ）が簡単で広範囲にまとまってて良かったです。
この記事で使う図はこの資料から取っています。

コストに関係する部分を順に書いていきます。

化学肥料の価格内訳

おおまかに、6割が原材料費、2割が加工費なイメージ。原材料費が占める割合が高いから安く作るのが難しくなる。

化学肥料に必要な窒素、リン、カリの獲得場所

窒素は原油からナフサを取り出し、ナフサを使ってアンモニアを作り、窒素にするらしい。（適当w）

原油が輸入できていれば窒素は困らないと理解した。

リン、カリは輸入に頼っているそうだ。

円安になったり原材料高になると肥料が高くなる構図が見える。

農家が肥料に使う費用

1～2割らしい。全体で500万円かかってて肥料で50万円使っていると考えると結構の額。下水処理場から出た汚泥を肥料に変えてくれて、無料または安価に配ってくれる自治体もあるらしい。ここでは、化学肥料に関するデータだろうが安く出来るなら安くしたいね。

ここまでが、肥料のコスト感です。

農林水産省の資料には、肥料を安くする工夫、取り組みも書いてある。

土壌診断というのがあって、土壌診断で必要な肥料を判断し、不必要な肥料を使わなくすることもできるらしい。

少し、土壌診断を調べたところ、PlanetsNoteというサイトによると

土壌診断と一口に言っても測定する項目はたくさんあります。pH、EC、CEC、窒素、リン酸、カリウム、マグネシウム、腐植、ケイ酸、etc...。

 この中で重要なのはpH、EC、CECの3つです。大事なのはまずこの3つであり、その次に3大栄養素（窒素・リン酸・カリウム）、中量要素（カルシウム・マグネシウム・硫黄）となります。

とのこと。へぇ。

pHとは、酸性、アルカリ性を測るときの単位になります。

植物によって適切なpHが変わるので重要。

ECとは、電気伝導度のことを言い、土壌中にある様々な物質のイオン濃度の総量を表します。

ECが高いと団粒構造が壊され、保水、通気性なども悪くなり、肥料障害も起こしやすくなるため、EC管理は重要です。 

 へぇ。へぇ。

CECとは、塩基置換容量の事を言います。土壌診断をするうえで、保肥性を調べる際の目安となります。土壌にどれだけ肥料を含むことが出来るかを表しています。

 肥料を撒く量、頻度を測るのに使えるが、そもそもこの数値は土によるところが多く、変えることが難しいそうだ。

この前調べたイデンとかはどうやってるんだろ？( 農園とクラウドをつなぐIoTシステムEdyn（イデン）が面白そう )

センサー類を今度調べてみよう。

農園とクラウドをつなぐIoTシステムEdyn（イデン）が面白そう

面白そうなベンチャー企業の製品があるのでメモ。

その前にIoTという単語の意味からご説明。
IoTはInternet of Things の略で、インターネット接続可能な機器のことを指す。特に、今までインターネット接続を必要としてこなかった機器（例えば、冷蔵庫やテレビ、照明器具）をインターネットに接続するときにこの言葉を使う。

さて本題のEdyn。( Edyn HP )

農園に装置を挿し、データを収集してクラウドにデータを送信する。そのデータはスマートフォンで確認でき、植物の育成に必要なデータを取得できるというシステム。水の供給を管理するバルブもあるらしい。

データの移動は次の様な感じ。
装置 ←(wifi)→ ルーター ←(インターネット)→ サーバ ←(インターネット)→ スマートフォン

デバイスを土に差し込んでおけば次の情報を収集するらしい。

• 土の栄養成分
• pH
• 湿度
• 気温
• 日照時間

そして、必要な栄養素を通知したり、その土壌にあった植物を教えてくれたりする。

このセンサー機器は１つ100ドル程度で250平方フィート（1フィート30cmとして225000平方cm≒23平方m）をカバーする。（FAQに書いてある）

さて、これだけではビジネスのスケール感が無いが、重要なのはここで収集したデータになる。

各センサーから集められたデータはサーバで一元管理されビッグデータとして扱われる。

このデータを肥料メーカー等に販売することも期待される。

なるほどねぇ。IoTの価値は特定の個人を便利にするというよりは、ビッグデータにあるということを聞いたのが新鮮だった。

広い農場で沢山センサー埋め込んで、データ収集はドローンで実施するとか面白いかも。センサーとドローンの間はbluetoothで通信してデータだけ吸い上げる。ドローンが戻ってきたらcloudに送信っと。

夢が膨らみますな。

2050年に人口が90億人になったときに食料どうするの？

2015年現在、地球の人口は70億人と言われている。
2050年になると地球の人口は90億人になると予想されている。
その時、食料をどうするのか？

ジョナサン・フォーリーさんの５つの提言から紹介する。
こちらのサイトに書いてあります。（ 「90億人の食」をどう生み出すか：米環境科学者、ジョナサン・フォーリーによる5つの提言 ）

70億人→90億人になるだけなのに作物の生産量は２倍にならないといけないらしい。

世界の人口は、2050年までにいまより20億人増え、90億人に達する。中国やインドをはじめ新興国の人々の生活が豊かになり、肉、卵、乳製品の需要が 伸びれば、家畜の飼料となるトウモロコシと大豆の増産も必要だ。この傾向が続くと、人口の増加と食生活の変化という二つの要因が重なり、2050年までに 世界の作物の生産量を現在のおよそ2倍に増やす必要があると考えられる。

上記課題を解決するための提言が次の５点。

1. 農地を拡大させない
2. 既存農地で生産量を増やす
3. 資源を効率的に使う
4. 食生活を変える
5. 廃棄食料を減らす

「1. 農地を拡大させない」だがこれは間違っていると思う。

すでに世界の陸地のうち、南米大陸とほぼ同じ面積が耕作地になっている。こうした開発により、北米の大草原地帯やブラジル大西洋岸の森林など、世界各地の豊かな生態系が失われてきた。たとえ食料増産のためでも、これ以上農地を拡大するわけにはいかない。

確かに、環境を破壊するのは良くない。が、砂漠を農地に変える工夫はしても良いのではないか？例えば、イスラエルは国土の大部分が乾燥地帯にも関わらず農業立国になっている。
参考： イスラエルが農業立国の件

「2. 既存農地で生産量を増やす」は全くその通りです。

「3. 資源を効率的に使う」とはどういうことかというと、

例えば、トラクターにGPSやセンサーを搭載し、コンピューターで管理することで、肥料や水やりの量をきめ細かく管理する「精密農法」を行えば、施肥や農薬散布をより効率的にできる。

これも当然です。

「4. 食生活を変える」は肉を減らすなりやめるなりしろということ。牛肉1kgを作るために穀物7kgかかるよ、足りなくなるよね、ということだそう。個人的には鶏肉が美味しくてパフォーマンスいいと思ってます。ステーキより鶏の唐揚げの方が美味しいんじゃないか？と思うレベル(笑)
このテーマで以前、調査した記事あります。
鶏肉、豚肉、牛肉の生産コストを比較する
※このときは牛肉1kgに穀物11kg必要って調べてた

「5. 廃棄食料を減らす」は現状だと25%の食料が捨てられているそうなので即効性のある提案。
ただ、難しいんだろうね。。日本も食べ物を沢山捨てているが、捨てるほうが安いから捨てるわけであって経済活動となじまない。
ただ、スシローはコンピュータ管理で寿司の処分を減らして利益を増やしたと聞いた。もっとコンピュータやビッグデータを使って管理できるところはありそう。


日本人は大豆からタンパク質を取れたので、ヨーロッパみたいに家畜を飼い、動物性タンパク質を摂取しなくても良かったと聞いた。それなので、食料がなくなりそうなら大豆を沢山作った方がよさそう。人の食べ物も無くなっているなら、家畜なんか飼育している余裕ないだろうしね。

肥料になる物質の生産地とかを調べる

日本は肥料を外国からの輸入に頼っているという事は分かったが、どこの国がどんなものをどの位生産してるのよ？っていうことを調べることにした。

見つかりましたよ良い資料。(2008年までのデータが使われています。)
http://www.nirs.go.jp/db/anzendb/NORMDB/PDF/14.pdf
(この資料から図表を引用してます。)

肥料用天然鉱物は次のようになるそうだ。（窒素、カリ、リンの３要素）

窒素の原料について

チリで取れる「チリ硝石」というものがあるらしい。1910～1930年代は年間200～300万トン生産されていた。しかし、アンモニアが窒素肥料の原料に使われるようになり近年は減少しているそう。

2008年に日本はチリ硝石を2万トン輸入している。

アンモニア(化学式：NH3)は工業的に作れる。天然ガスの産出国が水素の確保という点で有利らしい。

カリの原料について

カナダが一番の生産国らしい。カナダは石油も出るしウランもとれるしメープルあるし豊かな土地だねぇ。

リンの原料について

中国が世界の3分の1を生産してる。でも、他の国も生産してて良かった。
数年前、レアアースの輸出絞って値段上げようとしたことあったじゃん。１つの国しか生産してないとそういうリスクが付いて来るからね。

資源量については、モロッコと中国の２ヶ国で全世界資源量の約 68％を占めている。

モロッコはリンの輸出だけじゃ儲からないのかな？貧しいモロッコ人が良くスペインに密入国するイメージある。

日本の肥料の輸入量、輸出量

日本の肥料の輸入量は、動植物性肥料、窒素 肥料、リン酸肥料、カリ肥料、複合肥料及び肥料成分合計で 2008 年は約 218 万トンであった。

一方、肥料の輸出に関しては、ほとんどが東南アジア向けであり、約 81 万トン輸出している。輸出品目では硫酸アンモニウムが約 73 万トンであり輸出量全体の 90％程度を占めている。 

輸入大国や。
細かく国別の数値が見たい場合は元資料に書いてありますのでどうぞ。( http://www.nirs.go.jp/db/anzendb/NORMDB/PDF/14.pdf )


悲観的な仮説だとあと50年位でリン酸が枯渇するらしい。数字だけ見てると「沢山ありそう」って思ってしまうな。リンが取れる鉱山が日本にもあればいいのに。

肥料とは？wiki読みながら勉強する

肥料使わない農業は考えられないね！
農業やったこと無いけど。

よくわからないので肥料とは何か？をwiki読みながらざっくりまとめる。

wikipedia 肥料

肥料（肥糧、ひりょう）とは、植物を生育させるための栄養分として、人間が施すものである。

うむ。

農業は、土壌から栄養を吸って生育した植物を持ち去って利用する行為であるため、減少した窒素やリンなどを土壌に補給しなければ、持続可能な農業は不可能である。肥料はこの補給の目的で用いられる。

なるほどね。自然が補給する速度より早く補給する必要がある場合肥料を使うのか。肥料使わないでも育つものもあるしね。キノコとか。（使ってるのかな？笑）

肥料の3要素

1. 窒素
2. リン酸
3. カリウム

だそうだ。カルシウム、マグネシウムも肥料として追加する必要がある。

人類が紀元前3000年の頃から始めた農業の歴史上、不足し続けているのがリン酸である。その原料のリン鉱石の 枯渇がいま心配されている。リン鉱石の80%が肥料用に使用されており、英国硫黄誌 (British Sulphur Publishing) によると、最悪のシナリオとして過去の消費から年3%の伸びを見込むと消費量は2060年代には現在の約5倍になり、経済的に採掘可能なリン鉱石は枯渇し てしまうことになる、という。

やばいな！日本はリン酸をもちろん輸入に頼ってて輸入元は中国。

窒素

主に植物を大きく生長させる作用がある。特に葉を大きくさせやすく、葉肥（はごえ）と言われる。過剰に与えると、植物体が徒長し、軟弱になるため病虫害に侵されやすくなる。

リン酸

主に開花結実に関係する。花肥（はなごえ）または実肥（みごえ）と言われる。

「P」は元素のリンを表すが、農業・園芸分野ではリン酸塩類を表すことが多くリン酸と略されることが多い。

 カリウム

カリ（加里）と略すことも多い。主に根の発育と細胞内の浸透圧調整に関係するため根肥（ねごえ）といわれる。

カルシウム、マグネシウムを加えて、肥料の５要素と呼ぶ。

カルシウム（石灰）

主に細胞壁を強くし、作物体の耐病性を強化する働きがある。農業・園芸分野では石灰（せっかい）ともいい、土壌のph調整などに用いられる。

マグネシウム（苦土）

葉緑素形成に不可欠な物質である。農業・園芸分野では苦土（くど）ともいう。

ふむふむ。

大別して有機肥料と無機肥料に分類できる。両者を混合したもの（配合肥料）も存在する。両者の成分は大きく異なるが、植物に無機化合物として吸収される点は共通する。

 あと、よく聞く単語は化学肥料だろうか。

化学的に合成された無機肥料を化学肥料という。

ここまでで、超頻出キーワードは抑えたのではなかろうか。

次回以降、肥料の市場や課題などを調べる。

日本古来からある野菜をまとめる

F1の野菜(first filial generation)を調べていたら、タネを外国で生産しているということを知った。
その理由が、野菜にあった風土の方が良いものが出来るということだった。

それでは、日本ではどんな野菜のF1が作れるのか？
古来から日本にある、日本の風土で良く育つ野菜を調べてみることにした。

いくつかのHPを見たがこちらのサイト「消えゆくローカリズム」に書いてある、

• わらび
• ふき
• みつば
• みょうが
• うど

位しかスーパーで売ってる野菜はなさそう。
マイナー野菜を入れると他にもあるみたいだが、例えば「くわい」っていう野菜見たことも聞いたこともない(笑)

Yahoo知恵袋「日本古来からかる野菜の原種には何がありますか？」にはもう少し野菜かいてあるが、これは数百年前に日本に持ってきた等の野菜も含まれているみたいだった。人が外国から持ってきたものは除外しよう。そうすると

少し話はそれるがワサビは結構外国でも需要あるのではないか？寿司とか刺し身とか食べるときにワサビ必要でしょ？野菜というか香辛料なのかもしれないが、ワサビも日本が原産地の植物で、個人的には一番輸出しやすそうに思った。セイヨウワサビと呼ばれるホースラディッシュで事足りるのかな？分からん。

うーん、日本古来からある野菜のF1の需要が小さそう。。
ダイコンとか人参とか玉ねぎとかじゃがいもとかメジャー野菜じゃないと市場が小さくなるよね。