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植物時事ニュース

人工知能で野菜を栽培する時代へ、クラウドでLEDを自動制御する植物工場が稼働

スタンシステムと日本IBMは、自動制御式LED植物工場が2015年3月31日に稼働したことを発表した。

植物工場とは、施設内でLED照明や空調、二酸化炭素、水分や肥料などを人工的に制御し、季節や外部環境に影響されずに農作物を生産できるシステム のこと。太陽光を利用するものと完全に閉鎖した空間で行うものがあるが、完全閉鎖型植物工場は、自然環境に左右されない安定した環境を作り出すため、1年 中安定した生産が可能な他、農地以外でも設置可能な点や、無農薬生産が可能である点などの利点がある。今回スタンシステムが稼働させた植物工場は完全閉鎖 型でさらにLEDによる光を自動制御するものだ(図1)。

photo 図1:スタンシステムが今回稼働させた自動制御式LED植物工場 ※出典:日本IBM

 自動制御式LED植物工場は、発芽、光合成の促進、葉の形成、開花調節といった作物の生育状況に適したLED光(周波数・光力)を照射させること により、作物に最適な栽培環境を維持して植物を育てることができる。発育に応じたきめ細かなLED光質環境を構築することが必要であり、そのための優れた 栽培レシピの作成や、自動化によるコスト削減が課題となっていた。

 スタンシステムの自動制御式LED植物工場は、温度センサー、湿度センサー、CO2センサー、水分センサー、pHセンサー、ECセンサー、LED 光装置、Webカメラを配置し、作物生育画像や温度、湿度、二酸化炭素といった作物栽培環境データを自動収集して生育状況を把握する。

 各機器から集まるセンサー・データや画像データを自動収集して分析し、栽培作物毎の栽培レシピに基づいて、多数のLED管(赤・青・緑)をオンと オフで自動制御して光力調整も行い、作物に最適な栽培環境を維持して植物を育てる。また、LED植物工場内の栽培環境はセンサーやカメラで常時監視してい る。

 この植物工場を実現するには高度なITシステムが必要となる。具体的には、照明自動制御システム、自動栽培用レシピ管理システム、栽培履歴情報収 集分析システム、画像処理システムなどが必要となる。スタンシステムではこれらをIBMのクラウドサービス「SoftLayer」を活用して東京のデータ センターで構築。米国のサンノゼのデータセンターをバックアップとしたシステムで運営を行っている(図2)。

photo 図2:スタンシステムのLED Smart Plant 設備の概要(クリックで拡大)※出典:スタンシステム

 スタンシステムでは今後、自社で蓄積したノウハウを踏まえ、LED植物工場用栽培環境最適化システム「スマートプラント」として、栽培情報ビック データ分析に基づいた栽培作物毎のレシピ開発も含めた総合サービスを提供していく予定。さらに、IBMの人工知能「Watson」を利用した植物工場環境 の最適制御システムの構築や導入も検討していくとしている。

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