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使用多感測器網路實現農業技術的視覺化
[2013年8月]
“我們想要透過ICT縮小無經驗與有經驗的農業勞動者之間的技術差距，從而幫助無經驗農業勞動者將意外發生概率降至最低。”
我們看到有關農場無繼承人和荒廢農場土地面積增加等方面的報導越來越多。 這些問題在距離東京只有一個半小時車程的山梨縣已經見怪不怪了。 山梨縣決定啟動一個分享農業技術和吸引新農民的專案來消除這些問題。 此項目透過適宜的ICT技術來激起市民對農業生產的熱情，以實現其願景。
“我們致力於尋求填補技術差距的解決方案，這是新農業勞動者的第一道障礙。”
山梨縣南面為富士山，北面為八嶽山，是日本年日照時間最長的地方。 受益于豐富的自然資源和溫和氣候，山梨縣土地幾乎能夠全年種植作物。 這樣一個看似耕種理想之地的實情究竟如何呢？
“遺憾的是，山梨縣荒廢農田的比例在日本排名第二。 多年來，農業勞動者高齡化和勞動力不足是困擾的難題，” 山梨縣農政部農業勞動力對策室主任千野正章先生說（現：公益財團法人山梨綜合研究所主任研究員）。
副主管佐藤明子女士也說，“為了成為一個真正的農業王國，山梨縣正在傾全縣之力恢復休耕之地。 縣政府農政部成立農業勞動力對策室正代表了我們的決定，而不是將此問題留給市、村政府。”
山梨縣採取多種舉措吸引新農業勞動者和農業公司，舉辦種植技術研討會，設立農業互幫互助隊伍和農業導師制度為大家提供農業技術上的指導。 因此，最近幾年山梨縣農業勞動者的人數大幅上升。
“看到新農業勞動者的人數上升，現在我們的主要挑戰是如何幫助他們安定下來。 我們已經做了各種工作，以幫助新農業勞動者掌握高端種植技術成為熟練者；然而，不管如何努力總是有新農業勞動者陷入無法生產優質作物，導致收入降低，並在幾年後離開農田這樣一個惡性循環。 我們在想，如何改善新農場主的情況。 隨後，我們得到富士通的邀請，使用其多感測器網路，這給我們帶來了希望。”
此多感測器網路使用安裝在農場的攝像機、溫度和濕度感測器及網路設備，定期收集和發送農場資料到家庭或辦公室。 山梨縣的一個甜玉米溫室大棚中安裝了了一個演示系統，並從2012年3月開始驗證試驗。
“去年，看到試驗得到的資料後，我對富有經驗的農業勞動者如何控制溫度感到驚訝。 我們要求農業勞動者在溫室溫度達到35°C時，打開窗戶通風。 的確，根據從富有經驗的農業勞動者得到的資料看，他們控制溫室內溫度，從未讓其超過50℃”。
如果能夠將這些熟手農業勞動者積累的多年經驗“直覺”視覺化，新農業勞動者就可以使用它，並從一開始就種植出具有一定品質的作物，從而得到穩定的收入。 為此，我們非常希望在不遠的將來實際應用此系統。 當然，對此系統來說還有非常重要的一點，也即價格是新農業勞動者可以承受的。” 千野（Chino）先生總結說，把方向指向以後可能面臨的問題。
“我們的使命是通過逐步採用新想法和工具，説明組合成員”
JA西八代（西八代郡農業協同組合）生產的主要作物之一是著名的甜玉米[甘甘娘]，據說這種玉米生吃味道也很好。井上哲夫（Tetsuo Inoue） 先生 營農經濟部部長，回憶演示多感測器網路的時候說，“坦白的說，我們沒有真正理解實際可以做些什麼，也不知道可以期望得到哪些結果。 然而，JA西八代一直積極探索能夠提高農作物產量並改善作物品質的一切技術，尤其是可能對組合成員來說有用的技術，因此，我們決定參加這次實驗”。
“甜玉米[甘甘娘]是一種非常敏感的作物。 即便是經驗豐富的農場主也無法保證每年都獲得穩定的[甘甘娘]產量”，行銷管理部門經理一瀨大輔先生說。 他繼續說，“迄今為止，雖然此系統只能提供去年的實驗資料，但是我覺得，它對改善品質來說極其有用。”
井上（Inoue）部長說，“我們專注于改善培育和開發新作物，而不是只關注Kan-Kan Musume。 新作物開發出來後，我們還必須學習保證品質產量穩定的新耕種技術。”
總務企劃課的河西翼先生熱情的總結說，“並不僅僅是目前，在今後以及新作物的栽培中，我們也希望能靈活使用ICT。 畢竟透過該等技術為組合成員做貢獻是JA西八代的使命。”
“視覺化耕種方法是合理的。我們對可以即時使用的資料寄予厚望。”
多感測器網路可以很快投入實際使用。 參加演示的農場主對這個系統有什麼看法？ 我們拜訪了農業公司Shunka-Ichiba Co.,Ltd.代表Tomohito Kobayashi先生。
“我出生在山梨縣一個農業勞動者家庭。 之前我在東京做過一段時間公司職員。 但是，我越來越擔心日本農業發展，如食物自給自足率下降和我家鄉的荒地增加，2005年我決定回到山梨縣，並成立了一家農業公司。”
“剛開始種植時，我幫不上忙，但是意識到農業勞動者老齡化且缺乏勞動力的問題。 實際上，在過去幾年中，我們收到很多年邁和患病或受傷農業勞動者的請求，讓我們耕種其農田。 該等請求的次數每年都在上升。 因此，我和我的母親等4人看管的農田比最初時候多了8倍。”
“因為這些原因，我們看管的農田位於不同的地區，且我們的種植工作幾乎談不上什麼效率。 同時，山梨縣位於一個盆地中，每塊農田的高度都不同這導致每塊農田的耕種技術不同，是我們無法完全掌控的。”
“觀察去年得到的資料，以數位形式向我們展示了所有這些問題。 富有經驗的農業勞動者與只有三年經驗的青年農業勞動者之間的資料存在一些差異。 當然，我可以使用這些資料反省我們做了些什麼，以便在以後種植出更好的作物。”
“農田不再閒置了。 實際上，我們甚至現在都在種植作物。 我們需要即時瞭解該等資料，而不只是用於反省。 農田現在的情況是什麼樣的？ 這塊農田的溫度是多少？ 即時瞭解這些資訊，使我們能夠花費更少精力有效的照顧農田。 即便農田非常分散或農田非常大，也可以實現有效耕種。”
“我們的目標不是節省勞動力。 我們想要有效耕種得到之前農業勞動者認真照顧和保護的農田。 我們想要成為收納被迫放棄種植農田的接受者。 為此，我們期待在以後種植中，將多感測器網路ICT靈活實施，因為它在提高農業工作效率中有很大的潛能。”
“適用于農業勞動者的ICT。是實現我們期盼景象的第一步。”
首先，我們為什麼要在農業中使用ICT？ 負責本專案的事業部經理澤根慎兒回答了這個問題。
“傳統的ICT已經開發用於提高工作效果。 然而，它的不良影響是，搶佔了人的工作機會。 我們想到這一點，決定以後的ICT須是“支援人類的ICT”而不是與人類爭奪工作機遇的。 此多感測器網路是在嘗試理解主要社會問題的理念下開發的：農業勞動力不足。
“最初，我們也不知道該怎麼做。 因此，項目開始時，我們親自在農田種植。 開發路線與事先制定目標的常規專案完全不同。 我敢說，項目成員都不知所措，因為未來的方向並不清晰。
“此外，我們是致力於開發前沿技術的IT工程師。 我們的想法很簡單，就是生產優質高效系統。 然而，我們必須實踐並保證系統功能和價位滿足農業的實際需求。 對我們IT工程師來說，這並非易事。
農業勞動者到底想要些什麼？ 什麼價位的系統才能對農業勞動者產生足夠吸引力？ 我們站在農業勞動者的角度，從零開始一步一步創建了多感測器網路”，專案成員之一清宮悠說。 “為了降低成本，採用一種特殊的低功耗無線電作為通信方法。此外，此無線電系統無需使用許可。”
“實際上，此專案從2010年就開始了。 在進行現場試驗前，多感測器網路安裝在葡萄莊園進行了測試。 然後，從網路得到的資料被用於農場作業，有效的控制了害蟲，減少了殺蟲劑用量，並改善了收穫葡萄的品質。 此現場試驗是根據那裡的結果進行的。”
澤根慎兒將山梨縣的合作視為是一個大大的驚喜。 然而，他說，在系統投入實際使用前還有很多問題需要解決。
“價格當然是問題之一，我們還必須認真考慮如何使用得到的資料。 例如，種植甜玉米時，只需要安裝一個在溫室溫度達到特定水準後報警的警報器就可以了，這不難。 但是，這無法幫助農場主學習耕種技術。 此外，“即時發送資料”說起來簡單，我們必須知道實際需求的“即時”是什麼。 我們必須多次重複試驗，並諮詢很多農場主，然後才能實施此系統。”
“借助ICT之力協助人員及提升人力資源”
在介紹此系統前，讓我們總結下在山梨縣進行的甜玉米種植。
山梨縣氣候溫暖，在2月底左右開始種植甜玉米。 先在雙層溫室大棚種甜玉米，然後是一層溫室大棚，最後是在室外。 困難的部分是溫室種植中溫度控制。 生長初級階段的溫度控制對收穫時品質的影響很大。 控制溫室溫度的方法非常簡單。打開門降低溫度，關閉門升高溫度。 然而，打開或關閉門的時間不容易判斷。 因此他們說，這需要約10年的經驗才能掌握最佳時機。
試驗此多感測器網路，旨在實現對溫度的控制。 它將視覺化經驗豐富的農業勞動者的“直覺”，並即時發送有關農場的當前資訊（如溫度、濕度、條件）給農業勞動者。 ICT可以幫助無經驗的農業勞動者掌握熟手農業勞動者的種植技術，成為一個種植能手。
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