ドローンとAIが良好な酪農向けの牧草地を選定する実証実験が実施へ

北海道は気候が良く広大な土地に恵まれており、酪農業にとっては最適な地域だ。酪農には大きく分けて「放牧」と「舎飼い」という2つの様式があるが、この広い土地を持つ北海道でも「放牧」を取り入れている牛飼養者は半数ほどしかなく、全国的に見れば国内の牛飼養戸数の2割以下まで落ち込むという。

一方、酪農先進国であるニュージーランドに目を向けると、酪農といえば「放牧」が基本だ。放牧地の合計面積は約1,300万ヘクタールにおよび、国土面積のおよそ半数を占めている。くわえて、国の人口が約490万人と少ないため、国内で搾乳される生乳や乳製品の約90％を国外へ輸出しており、その輸出量は単一国としては世界第1位を誇っている。

「放牧」には「舎飼い」とは違い、牛が病気にかかりにくいという良さがあり、生乳の品質は栄養価が高く、草の香りがあり後味が軽やかになるとも言われている。また、低コストや省力化といったメリットもあることから、日本では近年、農林水産省によって放牧が推進されるといった動きもあるという。

天塩町で酪農を営む宇野牧場は創業以来20年以上にわたり放牧での生乳づくりにこだわっているとのことだ。しかしながら、160ヘクタールもの広大な牧草地で行う放牧には、牧草の管理（生育状況の把握・草刈り）やその日の放牧エリアの区画整理といった大変な管理業務が必要だ。365日対峙しなくてはならない乳牛の管理も抱える中で、人手不足により多忙を極めるだけでなく、後継者不足にもまた悩まされているという。今回の実証実験ではそれらの課題に対して持続可能な酪農運営の可能性を検証する。

主な機能は以下の通り。

1.最良な草地を自動選定
宇野牧場が持つ広さ160ヘクタールの広大な放牧地を区画し、ドローンが各区画の牧草を撮影。その撮影データから牧草の生育具合をAIで自動判別し、その日の最良な放牧エリアを選定する。

2.放牧エリアのゲート自動制御
各区画の境界線にはリモートで制御可能なゲートが設置されており、AIが放牧エリアを選定したあとは、各ゲートの開閉によりその日の放牧エリアを自動形成する。

これらのサービス基盤として、「Oracle Cloud Infrastructure」を選定。同社ではこれまでも北海道厚沢部町で行った「ISOU Project」や宿泊施設向け多言語対応スマートチェックインサービス「maneKEY」の検証基盤として「Oracle Cloud Infrastructure」を採用した実績があり、使い慣れた環境でシンプルな環境構築を行うことができることから、実証実験までの早期開発が可能になると考えているという。

1.時間短縮・人件費の削減
放牧エリアの選定は酪農において最も重要な作業のひとつと言えるという。現状では、放牧地の選定を含む放牧作業は人力で行っているが、ここにドローンやAIを導入することで、乳牛の日ごとの食育量の管理や、刈り取りに必要な草量や肥料の適正量が迅速に把握できることから、それらにかかる人件費の最適化を果たすことができると予想される。

2.牧草地の利用効率の向上
広大な牧草地でもドローンによって生育状況を把握できるため、人間の目では困難だった高い網羅性でその日の放牧エリアをスピーディに選定できる。牧草地全体を余すことなくフィールドととらえることで、牧草地の利用効率を最大限に高めることが期待される。

3.牛の健康維持
放牧する乳牛に対して提供する草が多すぎてしまうと、食べ残された牧草を刈り取る手間が発生してしまうが、逆に少なすぎる場合には、乳牛の搾乳量を最大限に引き出すことができなくなり、最悪な場合、乳牛の病気につながることもある。高性能なカメラによって集められる詳細なデータから、適正な牧草量を提供することは乳牛の健康維持にも貢献すると考えられる。

4.スタッフの安全
宇野牧場では放牧地を移動する際にバギーを利用するが、ほぼ自然の地形を活かした放牧用地ではバギーの激しい揺れや横転による事故リスクがつきものだ。さらに敷地内には電気柵が点在しており、この柵への誤接触も絶えない。人に代わってドローンがフィールド内を選定することで、スタッフはこれらの事故リスクから解放され、より安全な環境で酪農運営に携わることができる。

5.ビッグデータの活用
ドローンで撮影された画像や動画をビッグデータとして蓄積し、フィールドの状態を長期的な視野で分析可能とすることで、これまでよりも安定した牧場経営の実現を図ることが可能となる。