ドローン 10年以上にわたって世界中で話題になっていますが、その社会に対する価値はまだ十分に理解されていません。しかし、農業業界におけるドローンの使用は急増しており、世界中の農家の業務効率が大幅に向上しています。ドローン技術がスマート農業にどのような有益な影響を与えているかを見てみましょう。
農業におけるドローンの活用
ドローンは現在、追跡と配送という2つの標準的な農業用途に使用されています。
• 追跡（およびその後の分析）は植物農業と畜産農業の両方で使用され、農家が農場の状態、リソース、生産性を理解するのに役立ちます。
• ドローンを使用した散布には、農薬、殺菌剤、肥料などの農薬の散布を含め、農場全体での資源の物理的な移動が含まれます。
農業用ドローンのメリット
データの可視化とスマート農業処理
世界中の企業がインテリジェントドローンとスマート農業に特化したアルゴリズムを活用して、膨大な量のデータを数秒で分析しています。このデータにより、農家は作物の生育状況を把握できるようになります。ある例では、農家のブレント・ガーケ氏がDroneDeployのドローン技術を使用して農場の「鳥瞰図」を取得し、小麦作物に発生した大きなさび菌の正確な位置を数分で特定しました。それで、彼はどうやってそれをやったのでしょうか?
健康な植物といえば、緑色で色鮮やかな植物を思い浮かべるでしょう。これは植物の全体的な活力と状態を示します。植物の状態に応じて、特定の光の周波数が反射され、明確な色のスペクトルが現れます。簡単に言えば、繁茂した黄色いチューリップは、茎と葉から濃い緑色を、花びらから鮮やかな黄色を反射します。さらに、私たちの視覚の可視スペクトル外の色は また 近赤外線などの反射色。この提示された色のスペクトルには、植物に関する膨大な情報が含まれており、作物畑全体の健康状態を判断するために使用できます。
ブレント・ガーケ氏がドローンを使って農作物を分析した際、農地の特定の区画で反射光のレベルが異なり、独特のスペクトルが見られることに気付きました。これは、土地全体の植物の健康状態が異なることを示しています。スペクトル分析の観点から複数の領域が不健康に見えることに気づいたゲルケ氏は、小麦を目視で検査することにしました。彼はすぐに、見た目に不健康な部分にさび菌が繁殖していることを発見し、特殊な殺菌剤を使って植物を期待通りの元気な状態に戻すことにしました。ドローンとカメラ技術を使わなければ、ゲルケ氏は、さび菌が作物全体に回復不能な被害を与えるまで、その発生源を発見できなかったかもしれない。
畑仕事を超えて: 作物の健康分析
最終的に、ゲルケ氏が農場で活用した技術は、さまざまな農業シナリオに適用でき、将来的に生産性の向上に役立つでしょう。ドローン技術は、害虫、灌漑の問題、菌類や雑草の存在、病気の影響、さらには土壌や肥料の問題を検出するのに役立ちます。ドローンが登場するずっと前から、こうした農業上の問題を特定する方法は数多くありましたが、畑全体を徒歩で手作業で検査するのにかかる時間は非生産的でコストもかかります。ドローンとデータ可視化技術により、ゲルケ氏のような農家は、作物の問題を検査して検出するために必要な労働時間を削減し、農場の問題に効果的に対応できるようになります。
特定の害虫や雑草の蔓延は、それぞれに固有のスペクトル識別子があり、大部分の作物と比較すると視覚的に目立つため、簡単に検出できます。このデータ分析と文書化により、農家は害虫の発生場所の地図を入手し、取り組みを集中させることができます。同じことは灌漑の問題にも当てはまり、水が多すぎる、あるいは少なすぎると農場の区画全体にストレスが生じます。農家が農場の特定の場所で広範囲に水が溜まっていたり、土壌が過度に乾燥していることに気付いた場合、すぐに状況に対処し、散水パターンを変更できます。
肥料や農薬を散布する農業用ドローン
ドローンとAIによる正確な農業化学
いくつかのドローン技術により、散布肥料や農薬を迅速かつ正確に、効果的に散布することが可能になりました。DJIのAgras T16などの産業用ドローンは、極めて正確かつ効率的に農薬を散布し、最終的には畑に適切に散布するのにかかる時間を短縮します。例えば、アグラスT16 1時間あたり約25エーカーの農地をカバーしており、1日に約2エーカーしかカバーできない一般的な徒歩農家を大幅に上回っています。
ドローンを使用して作物に散布するのは、想像以上に複雑です。考慮しなければならない重要な要素がいくつかあります。
- 戦闘経路の計画により、散布の効率と飛行時間を大幅に向上できます。たとえば、短く素早い動きや旋回など、慣性が頻繁に変化するような方法でドローンを飛行させると、バッテリーの飛行寿命に悪影響を与える可能性があります。
- ドローンの高度は、散布パターンの形状と散布される化学物質の有効性に直接影響します。ドローンが高すぎると、散布ゾーン内のすべての植物に肥料や農薬が届かない可能性があります。ドローンが低すぎると、化学物質が濃縮されすぎて、作物に悪影響を与える可能性があります。センサー LiDARやレーダーなどの技術は、飛行高度の確認や物体の回避によく使用されます。
- 飛行時間と化学物質の容量は直接関係しており、スマート農業ドローンの有効性に影響を与える可能性があります。一部のドローンは重い積載物を搭載できるかもしれませんが、全体的な飛行時間は短くなる可能性があります。たとえば、Agras T16は16液量リットルというより高い積載容量を備えています。
- ドローンのハードウェアとスマート農業技術が融合され、最適化されて、その潜在能力が最大限に発揮されます。たとえば、DJIソフトウェアを使用すると、小型のNibblerドローンを使用して果樹園を3次元スキャンし、木、不毛の土地、高度の変化などの要素を識別して、全体的な景観を把握できます。そして、特別に設計されたソフトウェアを使用して AI分析最適化された飛行経路と散布パターンは、丘陵地の果樹園全体に肥料と農薬を効率的に散布するように設計されており、生産性が劇的に向上します。
農業におけるドローンの活用方法
ドローンは農家の日常業務のやり方に革命をもたらしています。作物の健全性と望ましくない害虫の日常的な活動を追跡することで、農家は競争上の優位性を獲得し、これまでにない速度で対応力を高めることができます。ドローンにより農薬散布も合理化され、効率化も進み、農家はより正確かつ生産的に農薬散布を行うことができるようになりました。スマート農業が進化するにつれ、ドローンは農業や畜産業を効率化する革新的なソリューションを生み出し続けるでしょう。農業におけるテクノロジーの詳細については、 記事 IoT通信がスマート農業をさらに強化する仕組みについて説明します。