神成 淳司
慶應義塾大学環境情報学部 教授／内閣官房 副政府CIO／
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 農業情報連携統括監
【編集協力】
農林水産省
内閣官房情報通信技術（IT）総合戦略室
戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「次世代農林水産業創造技術」
【執筆者】（執筆順）
久間 和生 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 理事長
寺島 一男 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構本部理事（研究推進担当I）
神成 淳司 慶應義塾大学環境情報学部 教授／内閣官房 副政府CIO／
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 農業情報連携統括監
澁澤 栄 東京農工大学大学院農学研究院 教授
龍澤 直樹 内閣官房情報通信技術（IT）総合戦略室 企画官
高橋恵莉香 内閣官房情報通信技術（IT）総合戦略室 主査
桑﨑 喜浩 株式会社富士通総研コンサルティング本部ビジネスサイエンスグループ
プリンシパルコンサルタント
河村 望 株式会社富士通総研コンサルティング本部ビジネスサイエンスグループ
シニアコンサルタント
杉中 淳 農林水産省大臣官房予算課 課長
（前 農林水産省食料産業局知的財産課 課長）
石戸 拓郎 農林水産省食料産業局知的財産課 課長補佐
辻本 直規 農林水産省食料産業局知的財産課 課長補佐／弁護士
中島 明良 農林水産省食料産業局知的財産課 課長補佐
松本 賢英 農林水産省大臣官房政策課技術政策室 室長
加藤百合子 株式会社エムスクエア・ラボ 代表取締役
野口 伸 北海道大学大学院農学研究院 教授
林 和信 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業技術革新工学研究センター ユニット長
趙 元在 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業技術革新工学研究センター 研究員
高橋 努 井関農機株式会社先端技術部 副部長
飯田 聡 株式会社クボタ 特別技術顧問
西 啓四郎 株式会社クボタトラクタ技術第一部 第一開発室長
目野 鷹博 株式会社クボタ移植機技術部
中林 隆志 株式会社クボタ収穫機技術部
横山 和寿 ヤンマーアグリ株式会社開発統括部開発企画部企画グループ 主幹
元林 浩太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
知的財産部国際標準化推進室 室長
林 茂彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構本部企画調整部
研究管理役 兼 同機構農業情報研究センター 農業データ連携基盤推進室長
戸島 亮 パナソニック株式会社マニュファクチャリングイノベーション本部
ロボティクス推進室 課長
田中 進 株式会社サラダボウル 代表取締役
八谷 満 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業技術革新工学研究センター高度作業支援システム研究領域 領域長
藤本 弘道 株式会社ATOUN 代表取締役社長
朝緑 高太 株式会社イノフィス事業部
森山 千尋 株式会社イノフィス企画部
坂野 倫祥 株式会社クボタ機械先端技術研究所機械研究第一部
若杉 晃介 農林水産省農林水産技術会議事務局研究統括官室 研究専門官
菅谷 俊二 株式会社オプティム 代表取締役社長
休坂 健志 株式会社オプティムインダストリー事業本部 執行役員／ディレクター
和田 智之 国立研究開発法人理化学研究所光量子工学研究センター光量子制御技術
開発チーム チームリーダー
井上 吉雄 東京大学先端科学技術研究センター 特任研究員／
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業環境変動研究センター 特別研究員
岡本 誌乃 ファームアイ株式会社営業企画グループ マネジャー
山村 知之 ファームアイ株式会社営業企画グループ マネジャー
石塚 直樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業環境変動研究センター環境情報基盤研究領域 上級研究員
鎌形 哲稔 国際航業株式会社営農支援サービスチーム チームリーダー
大島 香 国際航業株式会社営農支援サービスチーム
小泉 佑太 国際航業株式会社営農支援サービスチーム
小川 貴代 国立研究開発法人理化学研究所光量子工学研究センター
光量子制御技術開発チーム 研究員
川原 圭博 東京大学大学院工学系研究科 教授
湯本 正樹 国立研究開発法人理化学研究所光量子工学研究センター
光量子制御技術開発チーム 研究員
髙山弘太郎 愛媛大学大学院農学研究科 教授／
豊橋技術科学大学先端農業・バイオリサーチセンター 特任教授
北川 寛人 PLANT DATA 株式会社 代表取締役CEO
若林 毅 富士通株式会社スマートアグリカルチャー事業本部 エキスパート
荒木 琢也 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構果樹茶業研究部門
企画管理部 茶業連携調整役
安達 敏雄 パナソニック株式会社コネクティッドソリューション社
アグリ事業SBU 技術部 部長
松本 幸則 パナソニック株式会社イノベーション戦略室戦略企画部技術戦略課 主幹
難波 喬司 静岡県 副知事
吉田 智一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業技術革新工学研究センター スマート農業推進統括監
長網 宏尚 株式会社クボタ機械IT 部 IoT 推進室長
中川 博視 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
農業環境変動研究センター ユニット長
岡﨑 亮太 トヨタ自動車株式会社アグリバイオ事業部農業支援室 主幹
金森 健志 トヨタ自動車株式会社アグリバイオ事業部農業支援室 室長
南石 晃明 九州大学大学院農学研究院 教授
久寿居 大 NECソリューションイノベータ株式会社
スマートアグリ事業推進本部 上級プロフェッショナル
島津 秀雄 NECソリューションイノベータ株式会社 主席アドバイザー／
慶應義塾大学大学院政策・メディア研究科 特任教授
平川 喬 株式会社NTT ドコモ第一法人営業部地域協創・ICT 推進室
一次産業ICT 推進プロジェクトチーム プロジェクトリーダー
久保康太郎 キーウェアソリューションズ株式会社サービス企画部 シニアエキスパート
相馬 麗 キーウェアソリューションズ株式会社サービス企画部
吉村 和晃 キーウェアソリューションズ株式会社サービス企画部 部長
末澤 克彦 Orchard ＆ Technology 株式会社 代表取締役
浅井雄一郎 株式会社浅井農園 代表取締役／うれし野アグリ株式会社 取締役／
株式会社アグリッド 代表取締役
中島 伸彦 慶應義塾大学大学院政策・メディア研究科 特任准教授
上原 宏 秋田県立大学システム科学技術学部 教授
小杉 智 株式会社ネクストスケープ 代表取締役社長
中川 弘一 株式会社ネクストスケープ社長室 室長
佐藤 拓也 株式会社ネクストスケープ社長室 農業ICT 担当
及川 智正 株式会社農業総合研究所 代表取締役社長
北村 晃一 NECソリューションイノベータ株式会社スマートアグリ事業推進本部 主任
岡田 周平 株式会社ビジョンテック鳥取出張所 所長
西口 修 株式会社日立ソリューションズ空間情報ソリューション開発部
チーフアドバイザー
久住 嘉和 日本電信電話株式会社研究企画部門プロデュース担当 担当部長
佐竹 真悟 株式会社EduLab 事業開発室
三輪 泰史 株式会社日本総合研究所創発戦略センター エクスパート
序文 久間 和生
第1編 総 論
社会実装が始まったスマート農業 寺島 一男，神成 淳司
1. スマート農業とは
2. スマート農業の意義
3. 水田作におけるスマート農業の概要
4. スマート農業の経営上の効果
5. ロボット農機の安全性確保に向けて
6. 始まりだしたスマート農業の社会実装
7. スマート農業の社会実装加速化への取組み─農業データ連携基盤
第1章 我が国の農業ICT の基本指針：農業情報創成・流通促進戦略 澁澤 栄
1. 農作業の新機能と農法
2. スマート・フードチェーン
3. 農業情報流通の戦略
4. スマート農業と農業の担い手
5. おわりに
第2章 データ流通における現状と課題 龍澤 直樹，高橋 恵莉香
1. はじめに
2. 官民データ活用推進基本法の公布・施行について
3. 「世界最先端デジタル国家創造宣言・官民データ活用推進基本計画」の策定
4. デジタルファーストの推進
5. オープンデータの推進
6. データ活用の現状と課題および対応策
7. データ活用に関するルール整備
8. データ連携のためのプラットフォーム整備
9. 研究開発の推進
10. まとめ
第3章 農業IT 標準化の推移と現状 桑﨑 喜浩，河村 望
1. 農業IT に標準化が求められる背景
2. 農業IT 標準化の歩み
3. 農業IT の個別ガイドラインの内容
4. 標準化を活用した農業IT の広がり
第4章 栽培ノウハウ等の知的財産に関する現状と課題
杉中 淳，石戸 拓郎，辻本 直規，中島 明良
1. 農業と知的財産
2. スマート農業と知的財産保護
3. 農業分野のデータ契約についての取組み
4. おわりに
第5章 我が国おけるスマート農業の現状 松本 賢英
1. スマート農業が期待される背景
2. スマート農業の技術開発の現状
3. 国内外の動向
4. むすび
コラム1 加藤 百合子
IT とコミュニティがつくる「やさいバス」
第2編 スマート農業に関する技術開発・利用の状況
第1章 超省力・大規模生産の実現
農業における自動化の現状の今後 野口 伸
1. はじめに
2. ロボット農機の現状
3. ロボット農機の今後
4. 施設園芸におけるロボットの現状と今後
5. おわりに
第1節 農業機械の自動走行技術
第1項 標準区画向けマルチロボット作業システム 林 和信，趙 元在
1. はじめに
2. 開発システムの概要
3. 開発システムによる作業
4. おわりに
第2項 スマート農機群 高橋 努
1. はじめに
2. 有人監視型ロボットトラクタ
3. 直進アシスト田植機
4. 土壌センサ搭載型可変施肥田植機
5. 収量コンバイン
6. スマート追肥システム
7. おわりに
第3項 自動運転農機「フォームパイロットシリーズ」
飯田 聡，西 啓四郎，目野 鷹博，中林 隆志
1. 自動運転農機に取り組む狙い
2. 研究開発の状況
3. 今後の進化の方向性
4. 直進キープ機能付田植機「EP8D-GS」
5. アグリロボトラクタ「SL60A」
6. アグリロボコンバイン「WRH1200A」
第4項 自動運転農機「ROBOT TRACTOR」─持続可能な農業を実現する，ヤンマーのテクノロジー
横山 和寿
1. はじめに
2. 開発コンセプト
3. 「ROBOT TRACTOR：ロボトラ」の概要
4. 開発の取組み
5. ロボトラの特徴と機能
6. ロボトラと有人トラクタによる作業メリット
7. 利用に当たっての留意点
8. 今後の展開
9. ロボトラの販売について
10. まとめ
第5項 スマート農業のために制御通信規格の国際標準化 元林 浩太
1. 制御通信の共通化の流れ
2. 国際規格ISO 11783
3. 実装標準ISOBUS
4. 日本国内規格AG-PORT
5. 今後の展望
第2節 農業ロボットの開発・利用
第1項 循環移動式栽培装置と連動する定置型イチゴ収穫ロボット 林 茂彦
1. はじめに
2. 次世代イチゴ生産システム
3. 循環式イチゴ移動栽培装置
4. 定置型イチゴ収穫ロボットの開発
5. おわりに
第2項 トマトの自動収穫ロボット 戸島 亮
1. 日本の農業における将来の労働力不足対策としての期待
2. 収穫ロボットに期待される性能と課題
3. 収穫ロボット実用化に向けた課題
4. 他の作物への応用
5. まとめ
コラム2 田中 進
農業の新しいカタチを創りたい─大規模施設の展開
第2章 農業の軽労化
農作業の軽労化の現状と今後の課題 八谷 満
1. 農作業における軽労化への期待
2. 軽労化の概念
3. 腕上げ姿勢を補助するアシスト技術
4. 弾性材を補助力源とするアシスト技術
5. まとめ
第1節 農作業の軽減技術①
第1項 腰用パワードウェアATOUN MODEL Y の農業利用 藤本 弘道
1. 農作業負担の軽減への期待
2. 腰の負担軽減に関する評価研究
3. 農業用に求められる機能の把握
4. まとめ
第2項 農業における「マッスルスーツ」の可能性 朝緑 高太，森山 千尋
1. はじめに
2. マッスルスーツの概要
3. 農業分野におけるマッスルスーツ
4. おわりに
第3項 ウインチ型パワーアシストスーツ「WIN-1」 坂野 倫祥
1. 開発コンセプト
2. 基本構成とアシスト方式
3. 開発技術
4. 評 価
5. まとめ
第2節 農作業の軽減技術②
第1項 水田水管理作業の自動化 若杉 晃介
1. はじめに
2. システムの概要
3. システムの機能
第2項 ドローンを活用したピンポイント農薬散布テクノロジー 菅谷 俊二，休坂 健志
1. 農業分野におけるドローン活用の広がり
2. ドローンの空撮画像活用とその課題
3. 画像解析の手法とAI を用いた解析の必要性
4. 圃場の空撮画像とAI を活用した解析
5. ピンポイント農薬散布テクノロジーとは
6. ピンポイント農薬散布栽培の実証実験と成果
7. ピンポイント農薬散布テクノロジーのメリット
8. AI やドローンを使い農薬使用量を抑えた農作物ブランド「スマートアグリフーズ」
9. ピンポイント農薬散布テクノロジーの実用化における課題
10. スマートアグリフーズの新たなビジネスモデルとスマート農業アライアンス
11. おわりに
第3章 センシング技術の活用
先端農業計測技術の概要 和田 智之
1. はじめに
2. 農業計測の進展
3. おわりに
第1節 リモートセンシング技術の活用
第1項 高解像度衛星群による先進リモートセンシングとスマート農業への応用 井上 吉雄
1. はじめに─スマート農業における作物・圃場実態情報の重要性
2. 高解像度光学衛星センサとスマート農業における応用場面とデータ要件
3. 高解像度光学衛星センサによる診断情報作成の基礎
4. 高解像度光学衛星センサのスマート農業への応用例
5. おわりに─先進的農業における社会実装に向けて
第2項 スマート農業向けリモートセンシングシステムによる生育状況測定技術とその応用
岡本 誌乃，山村 知之
1. はじめに
2. リモートセンシングデータ処理システム
3. 提供価値について
4. 今後の展開
第3項 ドローンリモートセンシングによる作物・農地診断情報計測技術 石塚 直樹
1. はじめに
2. 従来のリモートセンシングとの違い
3. ドローンリモートセンシングによる作物・農地診断情報計測技術
4. おわりに
第4項 マルチプラットフォームセンシングによるクラウド型営農支援サービス「天晴れ」
鎌形 哲稔，大島 香，小泉 佑太
1. はじめに
2. マルチプラットフォームセンシング
3. 生育診断に必要な解析技術の開発
4. クラウド型営農支援サービス「天晴れ」
5. 農業生産の現場からの評価
6. おわりに
第2節 次世代センサ技術とIT・ICT 活用等による生産力向上
第1項 非侵襲糖度計測の検討 小川 貴代，和田 智之，神成 淳司
1. 非侵襲糖度計測の背景
2. 赤外分光法を用いた糖度の非侵襲測定
3. 非破壊糖度計の開発
4. 圃場常設型非破壊糖度センサの開発
5. まとめ
第2項 印刷エレクトロニクスによる土壌水分センサ「SenSprout」 川原 圭博
1. 土壌水分計測
2. 土壌水分センサの低コスト化
3. マトリックポテンシャルセンサの低コスト化
4. システムの低コスト化の工夫
第3項 微量ガス計測とイチゴ炭疽病診断 湯本 正樹，和田 智之
1. はじめに
2. 中赤外レーザーによる微量ガス検知
3. イチゴ苗放出ガス成分の調査
4. 微量ガス検知システムの開発
5. イチゴ炭疽病診断試験
6. まとめ
第4項 植物生体情報プラットフォーム「PLANT DATA」 髙山 弘太郎，北川 寛人
1. はじめに
2. 問題解決のためのスピーキング・プラント・アプローチ
3. クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる高精度生体情報計測
4. 光合成蒸散リアルタイムモニタリングシステム
5. 生育スケルトンを用いた樹勢（草勢）の直観的把握
6. 植物生体情報計測の収量増大への貢献モデル
第5項 IT 活用による生産支援「食・農クラウドAkisai」 若林 毅
1. 富士通が提供する「食・農クラウドAkisai」
2. データに基づく企業的経営の実現
3. 日本型の先進施設園芸の実現
4. 畜産の収益力強化への取組み
5. 自社実践への取組み
第6項 茶の生産とスマート茶業 荒木 琢也
1. 茶の生産体系
2. 茶園管理
3. 製茶加工におけるスマート化
第7項 人工光型植物工場の可能性 安達 敏雄，松本 幸則
1. はじめに
2. パナソニックの農業取組み，および人工光型植物工場システム開発の取組み背景
3. 開発した植物工場の特徴
4. 人工光型植物工場の可能性
5. おわりに
第8項 次世代植物栽培システム「CUBE」 和田 智之，神成 淳司
1. はじめに
2. 次世代植物栽培システム「CUBE」と3 つの植物栽培システム
コラム3 難波 喬司
先端科学技術の導入による農業の活性化に基づく地域振興
第4章 データ利活用とAI 農業
データの利活用と栽培ノウハウの継承 神成 淳司
1. はじめに
2. 情報学としての農業
3. データ利活用における課題
4. データ利活用の展望
第1節 データ利活用による生産性向上
第1項 圃場生産情報管理におけるデータ活用 吉田 智一
1. 経営の大規模化を支える農業ICT と圃場生産情報管理場面での利用
2. ICT 圃場生産情報管理の現状と課題
3. 農業ICT での共通化・標準化に向けた取組みの必要性
4. PMS における標準化・データ活用に向けた取組み
5. データの共通化・標準化に向けた圃場生産情報管理データに対する今後の取組み
第2項 営農・サービス支援システム「KSAS（Kubota Smart Agri System）」
飯田 聡，長網 宏尚
1. クボタが次世代農業に取り組む意義
2. データ活用による精密化
3. まとめ
第3項 生育管理データにおけるデータ・情報活用 中川 博視
1. はじめに
2. メッシュ農業気象データ
3. 作物生育モデル
4. 栽培管理支援システム
第4項 IT と改善による農業生産の効率化 岡﨑 亮太，金森 健志
1. 背 景
2. 当時の状況
3. 農業の生産管理とは
4. IT 管理ツール「豊作計画」の概要
5. 「現場改善」の概要
6. 改善事例
7. 今後の展開
第5項 農匠プラットフォーム 南石 晃明
1. はじめに
2. 農匠ナビ10000 プロジェクトのビジョンと概要
3. 農匠プラットフォームのコンセプトと機能
4. おわりに
第2節 AI 農業
第1項 AI 農業による技能継承 神成 淳司
1. はじめに
2. AI 農業提唱の背景
3. 熟練技能の継承に係る取組み─精密農業から農匠ナビまで
4. AI 農業
5. 今後に向けて
第2項 柑橘類における技能継承 久寿居 大，島津 秀雄
1. 概 要
2. 栽培マニュアルの電子化と栽培知識の体系化
3. 学習コンテンツの作成方針
4. 作成した学習コンテンツ
5. 学習コンテンツの効果測定
第3項 ブドウ「ルビーロマン」における技術伝承 平川 喬
1. ブドウ「ルビーロマン」とは
2. ルビーロマンにおける課題
3. 課題解決に向けた対応
4. 1 次産業に向けた方針
第4項 リンゴにおける技術継承 久保 康太郎，相馬 麗，吉村 和晃
1. リンゴにおける技術継承
2. 剪定作業の熟練技術の継承
3. 今後について
第5項 技能継承に基づく地域連携 末澤 克彦
1. 継承されるべき技能の開発・普及・定着の現状と課題
2. 新しいビジネス環境下において求められる技能継承の垂直・水平展開
3. 技能継承に基づく地域間連携のユースケース
第6項 技能継承における今後の展望 島津 秀雄
1. はじめに
2. 農業に関連する形式知作成や保守における課題
3. Web 2.0 に基づくAI 農業モデル
4. 技能継承手法の比較
5. まとめ
コラム4 浅井 雄一郎
施設野菜経営におけるデータ活用による競争力強化
第3編 農業データ連携基盤
農業データ連携基盤の現状と今後 神成 淳司
1. はじめに
2. データ流通時代の到来
3. WAGRI
4. 今後の展開
第1章 データ連携基盤
第1節 海外における農業IoT 活用事例 中島 伸彦
1. はじめに
2. 営農管理サービス
3. おわりに
第2節 データフォーマットと利活用 上原 宏
1. はじめに
2. 農業データ連携基盤の基本データフォーマット
3. 空間情報データ
4. マスタデータ
第3節 API 活用によるデータ連携 小杉 智，中川 弘一，佐藤 拓也
1. 農業データ連携基盤（WAGRI）の機能
2. API （Web）
3. Dynamic API
4. データ連携の事例
5. WAGRI ポータルサイトの活用
6. 弊社の開発手法
コラム5 及川 智正
プラットフォーム構築による新たな農産物流通
第2章 データ連携が切り拓く新たな農業の方向性
第1節 農業分野における行政手続きのオンライン化 中島 伸彦
1. はじめに
2. 行政手続きのオンライン化
第2節 情報連携に基づく地域全体での営農（本庄地域） 島津 秀雄，久寿居 大，北村 晃一
1. はじめに
2. 農業者同士を「つなぐ」コミュニケーションメディアの活用
3. コネクテッド・ファーマーのモデル
4. 事例紹介：本庄地区のコネクテッド・ファーマーの実証実験
5. 今後の展開
第3節 ビッグデータを活用した生育予測の精緻化 中川 博視，岡田 周平
1. はじめに
2. 発育ステージ予測モデル
3. モデルのチューニング
4. ビッグデータを活用した地域別パラメータの作成
5. ビッグデータ活用の展望
第4節 GIS を活用した栽培管理 西口 修
1. 当社の取組み
2. 農協職員が情報を維持管理する利点
3. 生産者が利用する農業地図利用の現状
4. 農業データ連携基盤（WAGRI）が提供するデータ提供機能の活用へ
5. WAGRI を活用した実証
6. 普及指導員と生産者の情報共有により期待される効果
7. WAGRI の将来展望
第5節 NTT グループの農業×ICT の取組みと農業向け音声認識技術 久住 嘉和
1. NTT グループの取組み概要
2. NTT グループの音声認識技術
3. 音声認識技術の農業分野における活用
4. 音声認識技術の農業データ連携基盤（WAGRI）への展開
第6節 手書き文字認識技術の現状と農業への展望 佐竹 真悟
1. はじめに
2. 手書き文字認識サービス「DEEP READ」
3. 農業分野における応用
4. まとめ
第3章 農業データ連携基盤の展望と期待
第1節 農業データ連携基盤の展望 寺島 一男
1. 農業データ連携基盤の運営体制
2. 農業データ連携基盤の機能拡張
3. 農業情報研究の拠点
第2節 農業データ連携基盤への期待 三輪 泰史
1. スマート農業の台頭
2. 農業データ連携基盤で期待される効果
3. 農業データ連携基盤の普及に必要な要素
4. 農業データ連携基盤を活用したバーチャルフードバレー構想
5. 農業データ連携基盤と他分野データ連携基盤との連携可能性
索 引
※本書に記載されている会社名，製品名，サービス名は各社の登録商標または商標です。
なお，本書に記載されている製品名，サービス名などに対して，商標表示（ ® ，TM）は
必ずしも付記しておりません。
