NTTグループ・北海道大学・岩見沢市、農機の広域自動走行と遠隔監視制御の新技術を開発
NTT(日本電信電話株式会社)、NTT東日本(東日本電信電話株式会社)、NTTドコモ(株式会社NTTドコモ)、国立大学法人北海道大学、岩見沢市(北海道)の5者は、農業機械の広域自動走行と遠隔監視制御を実現する新たな技術の開発に成功した。
日本の農業は、長期にわたる就農人口の減少や高齢化等を背景に深刻な人手不足に悩まされている。これからの日本農業を維持、発展させるためには、農家当たりの耕作面積を拡大して生産性を向上する必要があるといわれているが、農業者個人での取り組みには限界がある。
このような事情を背景に、NTT、NTT東日本、NTTドコモ、北海道大学、岩見沢市の5者は、2019年6月に産官学連携協定を締結。最先端の農業ロボット技術と情報通信技術を活用したスマート農業技術の研究および技術開発を進めてきた。
5社が開発した新技術は、最先端のロボット農業技術をベースに、第5世代移動通信方式(5G)、複数ネットワーク最適活用技術、高精度な測位技術の3つを用いて遠隔からの広域自動走行を実現するものだ。5社は、広域自動走行を実現する新たな技術の提供を通じて、農業の生産性向上に貢献したい考えだ。
新技術の開発に先立ち行われた実証実験では、農業機械の広域自動走行と遠隔監視制御を実現するために必要な技術の有効性が検証された。
農業機械の安定的な自動走行を実現するための技術で、AIが通信品質の変動を予測して、通信品質が劣化する前に適切なネットワークに自動で変更することを可能にした。
岩見沢市内の農道で実施された実験では、通信を中断させることなくネットワークの変更に成功。将来の移動固定融合サービスにつながる新技術のひとつに位置付けられる。
ネットワークの品質変化に応じた制御指示についての検証では、遠隔通信できないレベルにネットワーク品質が劣化した際にも、農業機械を安全に自動停止できるという結果が得られたという。
さらに、遠隔監視と画像解析など複数の用途でリアルタイム映像を同時利用できる技術等を用いることで、管理者の負担軽減につながる効率的な遠隔監視を確立した。
農機が自動走行するためには、高精度な測位が必要だ。衛星信号を受信する固定局を農機の周辺環境に設置し、固定局から位置補正情報を配信することが求められるため、従来は費用面や運用面で農家の負担となることが課題とされていた。
今回の実証実験では、NTTドコモの高精度GNSS位置情報サービスを用いることで課題解決を目指した。「docomo IoT高精度GNSS位置情報サービス」は、農家による固定局の設置が不要となる技術で、高精度の測位を実施し、有効性が確認されたという。
また、複数ネットワーク最適活用技術の関連技術であるクラウドGNSS測位技術を活用することで、クラウド上の計算リソースを使用した高精度な測位が実現。さらに農機のみならず、PCやタブレット等の機器でも同時に位置情報の利用が可能となる。
実証における5者の役割は下記の通り。
NTT
・複数ネットワーク最適活用技術等の研究開発/技術協力
・NTTグループの技術の目利き/連携支援
NTT東日本
・自動運転農機を制御するために5Gを活用した通信デバイスおよびオペレーション等の企画/検討
・AI環境の提供およびデータサイエンティストによる技術協力
NTTドコモ
・自動運転農機実証実験における5G通信環境の提供
・最先端のロボティクス・自動運転技術を活用したスマート農業への5G実装に向けた技術協力
・高精度位置情報(GNSS位置補正情報)配信に関する技術協力
北海道大学
・無人ロボットトラクター社会実装に向けた機能性要件/安全性要件に係る知見の提供
・無人ロボットトラクター遠隔制御技術の研究開発/技術協力
岩見沢市
・農業者や住民のICTニーズに係る知見の提供
・地方創生に向けた社会サービスの企画/検討
今後は、農業機械の広域自動走行と遠隔監視制御の安全性をさらに高めるため、衛星信号を用いて路面画像を認識する測位補完技術の実証実験を実施したい考えだ。
ドローンや草刈・収穫ロボット等農機以外への遠隔監視制御対象の拡大や、さらに高速・大容量・低遅延なIOWN関連技術の導入を図ることで、より多数の農機の遠隔監視制御や、より広域での農業の自動化を目指す。今後も産官学連携のメンバーを主体に農業分野の課題解決、競争力の強化に貢献していきたいとしている。
NTT(日本電信電話株式会社)
https://www.ntt.co.jp/
NTT東日本(東日本電信電話株式会社)
https://www.ntt-east.co.jp/
NTTドコモ(株式会社NTTドコモ)
https://www.nttdocomo.co.jp/
国立大学法人北海道大学
https://www.hokudai.ac.jp/
岩見沢市(北海道)
https://www.city.iwamizawa.hokkaido.jp/
日本の農業は、長期にわたる就農人口の減少や高齢化等を背景に深刻な人手不足に悩まされている。これからの日本農業を維持、発展させるためには、農家当たりの耕作面積を拡大して生産性を向上する必要があるといわれているが、農業者個人での取り組みには限界がある。
このような事情を背景に、NTT、NTT東日本、NTTドコモ、北海道大学、岩見沢市の5者は、2019年6月に産官学連携協定を締結。最先端の農業ロボット技術と情報通信技術を活用したスマート農業技術の研究および技術開発を進めてきた。
5社が開発した新技術は、最先端のロボット農業技術をベースに、第5世代移動通信方式(5G)、複数ネットワーク最適活用技術、高精度な測位技術の3つを用いて遠隔からの広域自動走行を実現するものだ。5社は、広域自動走行を実現する新たな技術の提供を通じて、農業の生産性向上に貢献したい考えだ。
農業機械の自動走行と遠隔監視制御を実現する技術の有効性を検証
新技術の開発に先立ち行われた実証実験では、農業機械の広域自動走行と遠隔監視制御を実現するために必要な技術の有効性が検証された。
安定的な自動走行を可能にする複数ネットワーク最適活用技術
農業機械の安定的な自動走行を実現するための技術で、AIが通信品質の変動を予測して、通信品質が劣化する前に適切なネットワークに自動で変更することを可能にした。
岩見沢市内の農道で実施された実験では、通信を中断させることなくネットワークの変更に成功。将来の移動固定融合サービスにつながる新技術のひとつに位置付けられる。
ネットワークの品質変化に応じた制御指示についての検証では、遠隔通信できないレベルにネットワーク品質が劣化した際にも、農業機械を安全に自動停止できるという結果が得られたという。
さらに、遠隔監視と画像解析など複数の用途でリアルタイム映像を同時利用できる技術等を用いることで、管理者の負担軽減につながる効率的な遠隔監視を確立した。
農家への負担を減らす「docomo IoT高精度GNSS位置情報サービス」
農機が自動走行するためには、高精度な測位が必要だ。衛星信号を受信する固定局を農機の周辺環境に設置し、固定局から位置補正情報を配信することが求められるため、従来は費用面や運用面で農家の負担となることが課題とされていた。
今回の実証実験では、NTTドコモの高精度GNSS位置情報サービスを用いることで課題解決を目指した。「docomo IoT高精度GNSS位置情報サービス」は、農家による固定局の設置が不要となる技術で、高精度の測位を実施し、有効性が確認されたという。
また、複数ネットワーク最適活用技術の関連技術であるクラウドGNSS測位技術を活用することで、クラウド上の計算リソースを使用した高精度な測位が実現。さらに農機のみならず、PCやタブレット等の機器でも同時に位置情報の利用が可能となる。
実証における5者の役割は下記の通り。
NTT
・複数ネットワーク最適活用技術等の研究開発/技術協力
・NTTグループの技術の目利き/連携支援
NTT東日本
・自動運転農機を制御するために5Gを活用した通信デバイスおよびオペレーション等の企画/検討
・AI環境の提供およびデータサイエンティストによる技術協力
NTTドコモ
・自動運転農機実証実験における5G通信環境の提供
・最先端のロボティクス・自動運転技術を活用したスマート農業への5G実装に向けた技術協力
・高精度位置情報(GNSS位置補正情報)配信に関する技術協力
北海道大学
・無人ロボットトラクター社会実装に向けた機能性要件/安全性要件に係る知見の提供
・無人ロボットトラクター遠隔制御技術の研究開発/技術協力
岩見沢市
・農業者や住民のICTニーズに係る知見の提供
・地方創生に向けた社会サービスの企画/検討
今後は、農業機械の広域自動走行と遠隔監視制御の安全性をさらに高めるため、衛星信号を用いて路面画像を認識する測位補完技術の実証実験を実施したい考えだ。
ドローンや草刈・収穫ロボット等農機以外への遠隔監視制御対象の拡大や、さらに高速・大容量・低遅延なIOWN関連技術の導入を図ることで、より多数の農機の遠隔監視制御や、より広域での農業の自動化を目指す。今後も産官学連携のメンバーを主体に農業分野の課題解決、競争力の強化に貢献していきたいとしている。
NTT(日本電信電話株式会社)
https://www.ntt.co.jp/
NTT東日本(東日本電信電話株式会社)
https://www.ntt-east.co.jp/
NTTドコモ(株式会社NTTドコモ)
https://www.nttdocomo.co.jp/
国立大学法人北海道大学
https://www.hokudai.ac.jp/
岩見沢市(北海道)
https://www.city.iwamizawa.hokkaido.jp/
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