「スマート農業を加速するためのIoTの使い所」です。農業をはじめとする第一次産業の分野でも、IoT化によって作業の効率化、省人化、品質の向上など、様々な農業課題の解決が試みられています。一方で、この分野では、IoTデバイスが設置される条件は厳しい場合も多く、解決しなければならない課題も多く存在します。例えば、電源の供給ができないので電池駆動で長期間もたせる必要があったり、3G/LTE回線が届かない（途切れる）可能性がある、など、ソリューション構築の難易度が高い場合も多いです。今回は、実際に農業の分野でIoT化に取り組まれている方々にご登壇頂き、実際の開発・運用事例を発表して頂きます。AWSからは、農業でありがちな制約に着目しながら、AWSを活用した製品化の方法についてご紹介します。

1. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark.
Solutions Architect Tsubasa Watanabe
2020/10/21
農業におけるAWS IoTのユースケース

2. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark.
自己紹介
渡邊 翼
所属：ソリューションアーキテクト
自動車業界のお客様を担当
IoT案件のサポート
好きなサービス：
AWS IoT Core AWS IoT Greengrass

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アジェンダ
• スマート農業における課題
• 農業におけるAWS IoTサービスのユースケース
• お客様事例
• まとめ

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スマート農業における課題

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スマート農業の目的
農業における
業務効率化
• 生産状況のデータ化
• 遠隔監視・制御
• GPS活用による農作業の簡易
化
• 機械学習導入による作業自動
化
農業人口の拡大
• 農家が培ってきた知恵や経
験のデータ化と共有
• 作業レベルの平準化
消費者への
安全の提供
• データのリアルタイム保存
• 農作物のトレーサビリティ
• 情報の改ざん防止

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農業におけるデータの増加
マニュアル
機器、設備 画像
センサー 家畜

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農業におけるエッジデバイスの課題
ネットワーク
電源
コスト
セキュリティ

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農業におけるエッジデバイスの課題
ネットワーク

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Baud Rate
Range
bps
Kbps
Mbps
10M 100M 100kM10kM
Short Range
WiFi/BT
LPWAN
Satellite
Ku Band
Mbit/s
850/1900 MHz
900/1800 MHz
Sub-GHz
2.4 GHz
Cellular
クラウドへの接続方法の選択肢

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センサーからのデータ収集の選択肢
Local Area Network Wide Area Network

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農業におけるエッジデバイスの課題
電源
コスト
セキュリティ

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農業におけるAWS IoTの活用
大量データに対応するスケーラビリティ
分析、機械学習サービスとの連携
幅広いユースケースを満たす機能
マルチレイヤーにおけるセキュリティ
料金の透明性と低価格

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デバイス
ゲートウェイ
ルール
エンジン
メッセージ
ブローカー
デバイス
シャドウ
レジストリ認証
サービス
AWS IoT Core
AWS IoT Coreは、IoTデバイスを簡単かつ、安全にクラウドアプリケー
ションや他のデバイスと通信できるようにするマネージドサービスです

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農業に関連するデータ
テクスチャ、粘土、
ローム、シルト
斜面、標高、排水
量、侵食
RGB、NIR、サー
マル、NDVI
降水量、気温、湿
度、気圧、イベン
ト
コスト、雑草、害
虫、肥料
土壌データ 変動データ天気データ地形データ 画像データ

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…
…
…
データレイク
• すべてのデータを一箇所に集めて、
そのままの形式で保存
• データレイクからデータを読み出して、
新しいデータ活用を素早く簡単に実行
データベース
ログファイル
IoTデバイス
メディアデータ
データウェアハウス
機械学習
可視化
分析
農業におけるデータ活用

16. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
データレイクに最適な Amazon S3
1. データを任意のファイル形式で保存
2. 容量の上限無し
3. 高い耐久性：99.999999999%
4. 低コスト：$0.025/GB/月*
5. 多様な権限管理や暗号化によるセキュリティ
6. APIにより様々なプログラム言語やサービスと連携
Amazon Simple Storage Service (S3) は、
データを、安全に、容量制限なく、保存することが可能な、
クラウド時代のオブジェクトストレージ
Amazon S3
PUT
GET
* 2020年10月時点の東京リージョンでの標準ストレージの料金です

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農業における
AWS IoTのユースケース

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農業におけるAWS IoTのユースケース
1. マシンが大量のデータストリームを
生成する場合
2. リモートからの監視と指示
4. 生産物のトレーサビリティ3. セキュリティカメラ

19. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase1: マシンが大量のデータストリームを生成する場合

20. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase1: マシンが大量のデータストリームを生成する場合
AWS IoT Core
AWS IoT Greengrass
Amazon Kinesis
AWS Cloud
Amazon S3
Amazon DynamoDB
Amazon Kinesis
Data Firehose
AWS Lambda
AWS IoT Analytics
AWS IoT
Device SDK

21. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
AWS IoT Greengrass
Edge Cloud
経済的な問題
物理的な問題
地域的な問題
AWS IoT GreengrassはAWSのサービスを自身のデバイスに拡張します。これに
よって、クラウドを活用しながらエッジ側でデータに対してアクションを起こす
ことが出来ます
Device
software

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Greengrass機能) オフライン対応
• オフラインになってもローカルの処理は継続
• クラウドにアップロードすべきデータはキャッシュして、オンラインになっ
たタイミングで順次アップロード
生産設備
Local
Lambda
アラート
データ
Factory
AWS IoT Core
Amazon Kinesis
AWS IoT Analytics
AWS Cloud
データ
Greengrass Core
オフライン
キャッシュ

23. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase2:リモートからの監視と指示

24. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase2:リモートからの監視と指示
AWS IoT CoreAWS IoT Greengrass
FreeRTOS
AWS Cloud
Amazon API
Gateway
AWS AppSync
AWS Lambda
Mobile App
他のサービス
AWS IoT
Device SDK

25. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase3: セキュリティカメラ

26. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase3: セキュリティカメラ
動画データ
Stream Processor
https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/easily-perform-facial-analysis-on-live-feeds-by-creating-a-serverless-
video-analytics-environment-with-amazon-rekognition-video-and-amazon-kinesis-video-streams/
Amazon Simple
Notification Service

27. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase4: 生産物のトレーサビリティ

28. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
Usecase4: 生産物のトレーサビリティ
AWS IoT Greengrass
AWS IoT Greengrass AWS IoT Core
AWS Cloud
AWS Lambda
Amazon S3
Amazon API
Gateway
Amazon Managed
Blockchain
Member VPC Fabric Network
Managed by AWS
AWS Fargate AWS Fargate
USERS

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お客様事例

30. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved.
多くのお客様が AWSを利用して農業における革新的な取り組みを実現

31. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark.
Trimble increased device provisioning throughput
with AWS IoT Device Management
About Trimble
ポジショニング、モデリング、接続
性、データ分析におけるTrimbleの
コアテクノロジーにより、お客様は
生産性、品質、持続可能性、安全性
を向上させることができます。
Trimbleソリューションは150か国
で使用されています。
Headquarters: US
Website: www.trimble.com
Challenges Solution Benefits
Trimbleは、GPS、レーザー、光
学、慣性技術などの幅広い測位技
術を統合して農業の効率化を促進
するソリューションを、150か国
で提供しています。このソリュー
ションでは、Trimble接続される
デバイスのプロビジョニングと管
理をする必要がありました。
Trimbleは、すべてのサブサービス（IoT、
Ingress、Egress、ETL、およびAnalytics）を
TPaaSと呼ばれる内部製品に集約しています。
これは、AWS IoTCoreとIoTDevice
Managementを活用していて接続されたトラ
クターなどのデバイス管理とデータをクラウ
ドにアップロードしています。
AWS IoT Device Managementは、
Trimbleがデバイスプロビジョニン
グのスループットを400％向上させ
るのに役立ちました。

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Growing the future
About Yanmar
ヤンマーは、ディーゼルエンジンの
設計と製造を専門とする日本の会社
です。スマート農業においては温室
内の植物の成長管理をするソリュー
ションを提供しています
Headquarters: Japan
Website: https://www.yanmar.com
Challenges Solution Benefits
温室内の植物の成長を管理する場合、
ヤンマーの課題の1つとして、適切な
量の水（スマート水耕栽培）と、ファ
ンやエアコンなどの環境サポートを管
理することでした。
ヤンマーは、植物の成長段階を監視す
るために、温室にカメラを設置して植
物の写真を撮りました。 AWS IoT
Greengrassを搭載したカメラにデプロ
イされたMLアルゴリズムを使用して、
成長段階を認識し、水耕栽培のパター
ンと頻度、湿度と温度などの様々な要
因を分析し判断します。
Yanmarは、以前は手動で行っていた
プロセスを自動化することで、運用コ
ストを3分の1に削減しました。
さらに、ヤンマーは、環境センサー
データを収集して分析することにより、
エアコン、ファン、水耕栽培を自動的
に制御するスマート温室を追加しまし
た。このスマート温室によって生成さ
れる作物の90％は、その高い製品品質
基準を満たしています。
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ヤンマーR＆DはスマートグリーンハウスにAWS IoTを選択:
1. セルラーデータ転送において、一時的なオフラインにも対応
2. 植物の成長段階の写真のエッジ処理によりネットワーク帯域の問題を解決
3. MLモデルをエッジにデプロイして、環境の異常（湿気、温度、湿度）を検出し、
アラートをトリガーしたり、アクションを実行

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Autonomous Bee hive
About Beewise
Beewiseはハチに焦点をあて気候と
湿度の制御、輸送性の考慮、または
リアルタイムのビデオ監視をおこ
なっています。
Headquarters: Israel
Website:
https://www.beewise.ag/
Challenges Solution Benefits
Beewiseは、養蜂家がリモートでミツ
バチを治療できるようにするロボット
蜂の巣を提供しています。彼らは、
フィールドに分散されたロボットの蜂
の巣のネットワークを開発し、単一の
デバイスで数百万の蜂を監視しデータ
を分析しました。 Beewiseは、正確で
安全でありながら、現場でリアルタイ
ムに大量の分散センサーを監視および
制御する集中型システムを導入する必
要がありました。
Beewiseは、AWS IoTCoreとAWSIoT
Device Managementを使用して、分散
デバイスとセンサーの幅広い相互接続
ネットワークを展開しました。さらに、
他のAWSサービスを使用して、大量
のデータを集約してそこでそのデータ
を分析して、リアルタイムで分散され
たシステムにコマンドを送ることがで
きました。
より多くのミツバチが生き残り、繁栄
し、受粉しました。 Beewiseは、肉体
労働を大幅に削減しながら、植物の受
粉と蜂蜜の生産を劇的に増加させるこ
とができました。 AWS IoTのおかげで、
Beewiseは平均蜂死亡率を約40％（今
日の蜂の巣）からBeewiseのロボット
AI制御蜂の巣では10％未満に下げまし
た。
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They pollinate better and they produce more honey. And for us, there’s
no greater satisfaction, because we’re doing well by doing good.
— Saar Safra
CEO and Founder
”
“

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Accenture様：ブロックチェーンとIoTを活用して
サステイナブルな生産者と消費者を繋げる
消費者は環境に優しい方法で生産された商品
を購入したいというニーズがある
生産者、流通業者、小売店、消費者をブロッ
クチェーンで繋げ、流通の全過程をIoTで管
理する事で、消費者は製品が生まれてから手
元に届くまでの家庭を理解する事ができ、ス
マホアプリを通じて生産者へ直接支払いを行
う事が可能となる。
これにより、生産者は持続可能な取り組みを
継続することが可能となる。
https://www.youtube.com/watch?v=XawVbJnqz6o

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まとめ
• 農業人口減少や従事者高齢化、後継者不足などの農業における課題をデータ
を活用して解決していく必要がある
• 農業に関するデータは多岐に渡り活用シーンは様々なため、データをデータ
レイクに保存することで、ダッシュボードや可視化、ビッグデータ処理、リ
アルタイム分析、機械学習など、さまざまなタイプの分析を実行し、的確な
意思決定に役立てることができる
• AWSでは、農業の様々なユースケースに活用できるサービスを提供している。