ドローンとして知られる無人航空機（UAV）が農業にインパクトを与えつつある。ビデオ撮影、不動産リスト、コンサート映像、監視といった当初の用途にとどまらず、ドローンは今や農業を一変させる勢いだ。
非営利の業界団体AUVSI（Association for Unscrewed Vehicle Systems International）は、世界の商用ドローン市場の80％1がまもなく農業用途に充てら��ると予測している。2025年までには、その数は90％に達するだろう2。
農業用ドローンは、スマートセンサー制御の灌漑システムからAI対応の除草機まで網羅する精密農業の傘下にあるツールの一つである。精密農業のビジネスは、2022年の85億ドルから2030年には156億ドル3へとほぼ倍増すると予想されている。
なぜ農業にドローンを使うのか？
ドローンを農業に利用するメリットは大きい。小麦やトウモロコシのような大面積の作物では、散らばりがちで小さな雑草を枯らすために、トラクターから滝のように除草剤を散布する従来の方法は効果がなく、コストもかかっていた。流出は環境に悪影響を及ぼし、やり過ぎの方法は農家にとって何百万ドルもの浪費につながる。
対照的に、ドローンが採用する人工知能（AI）は96％3の精度で雑草を識別できるため、より的を絞った（そして時間と費用を節約できる）治療アプローチが可能になる。
米国では、環境保護庁（EPA）と連邦航空局（FAA）の両方が、遠隔空中散布のための免許を持ったドローン操縦者を承認している4。この決定により、多くの農家は同じ作業のためにヘリコプターや飛行機を雇うコストと時間のかかる負担から解放された。
ドローンは農業にどう使われるか？
航空データによる精密農業は、農家の働き方を変えつつある。ここでは、その他の一般的な、あるいは新たなアプリケーションを見てみよう。
空中調査
UAVは赤、青、緑（RBG）カメラ5、赤外線画像6、マルチスペクトル画像7を組み合わせて使用する。適切なツールがあれば、オペレーターは圃場上空でドローンを飛行させ、農家にとってこれまでにない詳細なデータを効率的に収集し、家畜、作物、土地の概要を提供することができる。
受粉
日本の科学者たちが、ミツバチと同じように花を受粉させる昆虫サイズのドローンを作った。ドローンはGPSを使い、指定された地域のすべての植物に受粉するために最適な飛行経路を選択する。世界的にミツバチの数が減少している中、このようなドローンは、世界の食糧生産の必要性が高まる中、救世主となるかもしれない。
植樹
カナダの研究者たちが2020年に開発したドローンは、加圧空気砲を使って小さな種子ポッドを土中に発射する。研究者たちは、1人のドローン操縦者が1日に10万個の種子を植えることができると見積もっている。長期的な目標としては、2028年までに10億本の木を植えることが挙げられている。
収量の推定
ドローンの正確なRGBセンサーを使用した精密農業は、収穫が始まる前から、作物8の収穫量をより効果的に推定し、在庫量を予測するのに役立つ。
灌漑と土壌管理
機械の故障、灌漑不足、水や肥料の浪費などの事故は、植物にダメージを与える。ドローンは土壌や灌漑の問題を早期に発見することができ、農家は不可逆的な被害をもたらす前に、地形の変化、ミネラルレベル、表土の劣化を分析することができる。
林業経営
ドローンは、森林管理者に効果的かつタイムリーに情報を提供し、森林、森林、湿地帯の手入れを支援することができる。
牛のモニタリング
ドローンを使えば、農家は牛の位置、近くの水源や問題のある場所、牧草地や柵の状態など、牛の健康状態を遠隔でチェックできる。
農業用ドローンの3つのケーススタディ
ここでは、農業の現場で重要な目標を達成するためにUAVを使用している企業の3つの実例を紹介する。
ケーススタディタラニス
タラニスは米国に本社を置くドローンサービス会社で、"AIを活用した作物インテリジェンス・ソリューション “を提供することを使命としている。主に綿花、大豆、トウモロコシなど、顧客の農作物9をドローンでモニタリングしている。
同社のドローンは、1シーズンあたり4～6回、10日ごとにサブミリの解像度で各圃場の画像を収集する。ドローンは、昆虫の侵入、雑草の侵入、作物のストレスや栄養不足、その他の地上での動きを追跡することができる。2022年現在、タラニスのドローンは300万エーカーの農地に配備されている。
ケーススタディ精密AI
カナダのPrecision AIという新興企業が、従来の化学薬品の過剰散布を避け、的を絞った方法で雑草の位置を特定し、識別し、枯らすドローンを開発した。Precision AIは、15,000種の植物の画像を使ってアルゴリズムを訓練し、雑草と周囲の作物を区別する。
このドローンは、ゴマ半分より大きいものなら何でも見つけることができ、AIを使って雑草を96％の精度で識別し、意図した対象のみに散布する。従来の方法と比較すると、このAIを強化したアプローチは除草剤の使用を90％削減できる。
ケーススタディテヴェル
イスラエルの新興企業Tevelは、空飛ぶ自律型ロボット（FAR）のシステムを構築した。このシステムに搭載された8機のドローンは、AIと機械学習を利用して、カメラで撮影された果実の画像を分析するプラットフォームに接続されている。この技術は、熟した果実、糖度、病気の可能性を識別するのに役立つ。
現在、イスラエル、アメリカ、チリ、イタリアで40種類以上の果物に使用されているこの技術は、気候変動の影響や労働者不足が懸念される現在、果物の収穫をより効率的にするのに役立つだろう。
ドローンによる農業の未来
農業業界は、ドローン技術の利点を掘り下げ始めたばかりである。研究者たちが航空データ収集を農業経営に統合する方法を探求し続けるにつれて、作物生産における大きな進歩が見込まれる。
UAVのような技術のスマートな進歩は、農家の収益性と効率を高め、環境への影響を減らし、増え続ける世界人口を支える食糧生産を促進するための重要な解決策となりうる。
実際、AIは種まきから収穫、食料品店への食品の出荷に至るまで、農業のすべてに触れることになり、こうした革命的な技術はすでに業界を劇的に変化させ、世界中の人々の生活を向上させている。
Ambiq®はカーボンフットプリントの削減に独自に取り組んでおり、より効率的なエネルギー利用を実現するエッジインテリジェンスとテクノロジーを生み出しています。例えば農業分野では、AmbiqのApolloが食品のスマートラベルに採用され、追跡、生産、輸送の効率化を実現しています。Ambiqのその他のイノベーションは、食料供給の増加、二酸化炭素排出量の削減、農家の支援、持続可能性への取り組みの強化など、農業におけるAI対応技術をサポートする準備が整っています。
リソース
1 無人ドローンは食品業界にどのような影響を与えうるか｜2015年1月26日
2 農業におけるドローン｜2015年
3 AI除草ドローンがメガファームを襲う｜2023年4月19日
4 次世代農業用ドローンへようこそ｜2023年6月19日
5 RGBカメラとは？| RGBカメラとは｜2022年5月19日
6 赤外線イメージング：カラフルな紹介
7トウモロコシ農家が現場でマルチスペクトルイメージングを使用する方法
8 農業におけるドローン農業用ドローン技術によるマッピングソリューション
9 眺めのいい農場：ドローン技術が農業を新たなレベルへ｜2023年2月23日
10 果物狩りロボットが空を飛ぶ｜2023年8月2日
