プロジェクト名：北紹ライ小麦農場プロジェクト
導入場所：中国・定州
対象業界：農業
プロジェクトパートナー：
、北紹集合体株式合作社
COVID-19パンデミックは社会のあらゆるレベルに浸透し、私たちの大多数がこれまで以上にデジタル技術に依存するようになったことは皆が同意するところでしょう（Kremer, 2020）。しかし、この絶え間ない変革の時代において、誰もが取り残されない手頃なツールにアクセスできるわけではありません。例えば、農業などの伝統的産業では、小規模農家の生計は、ハイテクリソースにアクセスできないことに加え、COVID-19のさまざまな社会経済的影響の結果として悪化しています。同様に、世界経済フォーラムは、農家が農地管理を革新するための有用なデータを得ることができるデジタル農業の採用を強調しています（図1）。したがって、農家と農業従事者のための回復力があり持続可能な農業環境と生計を創造することが重要です（Quayson et al, 2020）。
図1. 農業における産業用IoTソリューションの機能（Goyal, 2019）
課題は何か？
地域の農家がデジタル技術を活用できるようにし、従来の農業をどのように自動化・効率化できるか？
プロジェクトについて
2019年、Seedは「北紹集合体株式合作社」と北京を拠点とする農業システムインテグレーターとパートナーシップを結び、中国北部河北省定州市のライ小麦農場にスマート農業ソリューションを導入しました（図2）。IoTソリューションには、自動灌漑システム、映像・画像監視システム、遠隔制御データプラットフォーム、環境データ監視システムが含まれ、ライ小麦の成長に影響する12の異なる環境要因を収集しています：土壌pH、土壌電気伝導率（EC）、土壌水分（VWC）、土壌温度、風速、風向、照度、降雨量、光合成有効放射（PAR）、気圧、気温、湿度。
図2. 定州市北紹村のライ小麦農場
華北平原に位置する小都市定州は農業が盛んで、農業総生産額が市の総生産額の50%を上回っています。最近、定州の北紹村では、地方政府と農家が協力して合作社を設立し、収益性の高い作物への集団投資を開始しました。彼らが選んだのは、小麦（Triticum）とライ麦（Secale）の交配種であるライ小麦で、北紹村の1258ムー（約83.87ヘクタール）の農地で栽培を始めました。中国市場において、ライ小麦の卸売価格は1キログラムあたり8元で、通常の小麦の2.4元と比較して高値で取引されています。1ムー（約0.067ヘクタール）あたりの収量は、ライ小麦が400kg、通常の小麦が500kgですが、価格差により農家は1ムーあたり2000元の増収を実現できます。しかし、農業現場での作業には多大な時間と労力が必要なため、合作社は資源の有効活用と環境データの管理、そして持続可能な農業を実現するIoT技術の導入を検討していました。そこで、SeeedがSenseCAP LoRaWANセンサーとゲートウェイを提供し、北紹ライ小麦農場プロジェクトの技術パートナーとなりました（図3）。
図3. 北紹村ライ小麦農場でのSenseCAP導入
このIoTソリューションの仕組みをご説明します。SenseCAP LoRaWANセンサーが12種類の環境データを収集し、ゲートウェイ経由でクラウドサーバーに送信します。クラウド上でデータが統合・処理され、Webプラットフォーム上でリアルタイムに確認できます（図4、5）。
図4. 北紹ライ小麦農場プロジェクトのシステム導入図
図5. 北紹ライ小麦農場プロジェクトの環境監視・データ表示プラットフォーム
たとえば、土壌水分レベルが設定値を下回ると、水ポンプが自動的に作動して灌漑を開始します。また、農家の方々はWebプラットフォーム上で簡単にボタンをクリックするだけで、遠隔から灌漑システムの制御も可能です。このスマート灌漑システムは、北紹村のライ小麦農場において労働力と水資源の効率的な利用を実現しています。さらに、センサーデータとHDカメラの映像により、害虫の発生状況や収穫適期など、農場の状況を詳細に把握できます（図6）。これらの技術により、農家の皆様は少ない労力で作物の生育状況を正確に把握し、精密な栽培管理が可能になりました。その結果、収量の向上も期待できます。
図6. 北紹ライ小麦農場のHDカメラの映像スクリーンショット
このプロジェクトでは、以下のSenseCAP LoRaWANゲートウェイとセンサーが導入されました：
- SenseCAP屋外ゲートウェイ – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス土壌pHセンサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス土壌温度・VWC・ECセンサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス風速センサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス風向センサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス照度センサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス雨量計 – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレスPARセンサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス気圧センサー – LoRaWAN
- SenseCAPワイヤレス気温・湿度センサー – LoRaWAN
IoTシステムの導入・運用開始後、北紹村の農家の方々から以下のような声をいただきました：
「このシステムのおかげで本当に助かっています。人手を削減し、作業効率が大幅に向上しました。以前のように水ポンプのところまで歩いて行って手動で操作する必要がなくなり、非常に便利になりました」
2020年4月の時点で、SenseCAP LoRaWAN機器は北紹で一年間稼働し続けています。定州の厳しい気候条件 – 夏は39℃、冬は-15℃に達する極端な温度差 – にも耐え抜いています（図7）。この高い耐久性は、SenseCAPシリーズがIP66級の防水・防塵エンクロージャーにより保護されているためです。この特性により、スマート農業をはじめとする屋外環境での様々なIoTアプリケーション、特に低消費電力、長距離通信、長期間データ収集が求められる用途に最適です。
図7. 定州における昼夜の温度差
また、北紹集合体株式合作社は、中国の主要なSNSプラットフォーム（TikTok、WeChat、Toutiaoなど）を活用し、ライ小麦から作られた穀物、小麦粉、麺などの地元製品を積極的にプロモーションしています。これらのSNS上では、IoTシステムから収集されたデータや映像を公開することで、消費者がライ小麦の栽培環境や生産過程を透明に理解できるようにしています。この取り組みは、消費者の信頼を高め、北紹産ライ小麦製品のブランド価値を向上させるとともに、他の農業関係者にも精密農業と持続可能な農業実践の採用を促しています（図8）。
図8. 2020年4月、北紹村ライ小麦農場のSenseCAP機器
関連するSDGsは何か？
SenseCAP 産業用IoTソリューションの導入を通じて、北紹ライ小麦農場プロジェクトは以下のSDGsの達成を目指しています（図9）：
図9. 北紹ライ小麦農場プロジェクトに関連する12のSDGs（UN, 2016）
SDGsのターゲットを検討すると、従来の農業産業のデジタル変革が持続可能な開発に与える影響など、北紹ライ小麦農場プロジェクトの重要な意味を俯瞰することができます：
- 回復力のある生計の確保と多様な資源からの資源動員により、さまざまな次元での貧困レベルを削減（ターゲット1.2、1.5及び1.A）
- 持続可能な農業のための技術的知識やその他の資源へのアクセスを提供することで、小規模農家の収入と農業生産性を向上（ターゲット2.3、2.4、2.A）
- 国内および世界的な健康リスクの管理と予防のための能力構築を強化（ターゲット3.D）
- より多くの成人と若者に職業的・技術的スキルを提供することを確保（ターゲット4.4）
- すべての産業における水効率を向上し、協力を通じて統合水資源管理を実行（ターゲット6.4及び6.5）
- エネルギー効率を向上（ターゲット7.3）
- 労働集約的部門の多様化と技術的規模拡大を通じてより高い経済生産性と資源効率を達成（ターゲット8.2及び8.4）
- 持続可能な産業化のためにすべての人がアクセスでき、手頃な価格の包括的で回復力のあるインフラストラクチャを提供（ターゲット9.1及び9.2）
- 環境に優しい技術で産業を改良（ターゲット9.4）
- 最も脆弱な人口グループの収入成長を徐々に増加させ、社会経済的・政治的次元での自力化を促進（ターゲット10.1、10.2及び10.3）
- 不可抗力状況に直接影響を受ける脆弱な人々の経済的損失の数を減少（ターゲット11.5）
- 持続可能な生産を実行し、天然資源効率を向上（ターゲット12.1、12.2及び12.A）
- さまざまなアクターの協力を通じて科学、技術、イノベーションを促進（ターゲット17.6、17.7、17.8及び17.16）
最後に、従来の農業に産業用IoTソリューションを導入する際には、プロジェクトがもたらす可能性のあるあらゆる影響について、特にマイナスの外部性についても慎重に検討することが重要です。このような総合的な評価とシミュレーションのプロセスには、すべての関係者が参加し、環境・社会・経済的により持続可能なプロジェクトを設計することが必要です。今こそ、持続可能な農業の大きな流れに参加し、将来のさらなる発展に備える時です。「早起きは三文の得」、先行者利益を生かしていきましょう。