ブドウ園精密50ha - AIによる病害検出と気候監視

SOLARTODOのVineyard Precision 50haシステムは、ブドウ栽培管理におけるパラダイムシフトを表しており、IoT（モノのインターネット）センサーと人工知能を駆使して、比類のない農業インテリジェンスを提供します。最大50ヘクタールのブドウ園に対応するよう設計されたこの統合ソリューションは、重要な環境変数に関するリアルタイムでハイパーローカルなデータを提供し、資源の使用を最適化し、病気リスクを軽減し、ブドウの収量と品質を向上させるデータ駆動型の意思決定を可能にします。従来のカレンダーに基づく手法から、応答性の高いデータ中心のモデルに移行することで、栽培者は運用効率と持続可能性の大幅な改善を実現できます。このシステムのアーキテクチャは、農業電子機器通信のための業界標準であるISO 11783（ISOBUS）に基づいて構築されており、既存の農機具や管理プラットフォームとのシームレスな統合を保証します。典型的なデータ報告間隔は10分であり、プラットフォームはブドウ園のダイナミクスを詳細に把握し、人間の目には見えない微細な変化を捉え、積極的な管理に不可欠な情報を提供します。この高頻度のデータストリームにより、栽培者は水の消費を最大50％削減し、農薬の使用を30％減少させることができ、より収益性が高く環境に配慮した運営に直接寄与します。

Vineyard Precision 50haシステムの中心には、世界気象機関（WMO）の厳格な基準を満たすプロフェッショナルグレードの気象ステーションがあります。このユニットは、高い精度で包括的なリアルタイムの気象データを提供し、病気予測、灌漑スケジューリング、作物モデリングの基盤を形成します。ステーションは、周囲の温度、相対湿度、気圧、風速と風向、液体降水（降雨）、太陽放射、計算された蒸発散（ET）を測定する10個の高精度センサーを備えています。太陽放射センサーは、光起電力デバイスに関するIEC 60904基準に準拠しており、光合成活動と熱ストレスを計算するための重要なデータを提供するために、太陽光の全スペクトルを測定します。風速計と風向計は、スプレーアプリケーションの計画に不可欠なデータを提供し、ドリフトを最小限に抑え、効果を最大化します。すべてのセンサーのハウジングは、UV安定化された腐食防止材料で構成されており、IP67に評価されているため、厳しい屋外環境で10年以上の信頼性のある運用を保証します。ステーションのデータは、強力なLoRaWAN接続を介して10分ごとに送信され、システムの高度な分析モデルを支える連続的で高解像度のデータセットを提供します。

このシステムの最も革新的な機能は、単なる予測を超えた病気監視能力であり、直接的な病原体検出を実現しています。このモジュールの基盤は、AI駆動の体積スポアトラップです。このデバイスは、周囲の空気を継続的にサンプリングし、特別な基材上に空中の真菌スポアを捕捉します。統合された顕微鏡イメージングシステムと独自のAIベースの画像認識アルゴリズムにより、Plasmopara viticola（うどんこ病）、Erysiphe necator（粉状病）、Botrytis cinerea（灰色かび病）などの主要なブドウ園病原体のスポアを自動的に識別し、定量化します。これにより、直接的かつ定量的なリスク評価が提供され、従来のモデルや視覚的スカウティングよりも2-3日前に感染圧を検出することが可能です。スポアトラップを補完するために、20個の戦略的に配置された葉湿度センサーがあります。これらのセンサーは、ブドウの葉の表面を模倣し、真菌スポアの発芽にとって重要なパラメータである葉の湿度の持続時間を正確に測定します。スポアトラップと葉湿度センサーからのデータは、ハイパーローカルな気象データと相関され、95％の予測精度で非常に正確なサイト特有の感染リスクアラートを生成し、化学物質の使用を30％以上削減しながら、壊滅的な作物損失を防ぐための適切なタイミングでのターゲット農薬の散布を可能にします。

効果的な灌漑と栄養管理は、高品質のワイン用ブドウを生産するために重要です。Vineyard Precision 50haシステムは、20個の多層土壌水分および温度プローブを通じて、根ゾーン環境に前例のない洞察を提供します。これらのIP68評価の腐食防止プローブは、地面に挿入され、4つの異なる深さ（10、20、40、60 cm）で体積水分量（VWC）と温度を測定します。この層状データは、水の浸透と根の活動の完全なプロファイルを提供し、根の病気や水の無駄を引き起こす過剰灌漑と、ブドウのストレスや果実サイズの減少を引き起こす不足灌漑の両方を防ぎます。センサーは、0-100％のVWC読み取りを±2％の精度で提供し、温度は-30°Cから70°Cまで測定します。このリアルタイムデータは、SOLARTODO Cloud Platformに直接フィードされ、AI駆動の作物成長モデルを使用して正確な灌漑推奨を提供します。このシステムは、REST APIを介して自動灌漑バルブコントローラーと統合でき、スケジュールされた灌漑と比較して最大50％の水使用量を削減しながら、ブドウの均一性と品質を向上させる完全自動の閉ループ精密灌漑システムを実現します。

農業モニタリングにおいて信頼性は最も重要です。Vineyard Precision 50haシステムは、リモートロケーションでの自律的かつ長期的な運用のために設計されています。すべてのセンサーと中央ゲートウェイは、UL 1703およびIEC 61215の光起電力モジュールの安全性と性能基準に準拠した中型の80W太陽光発電システムによって電力供給されています。このシステムには、高効率の単結晶太陽光パネルと耐久性のあるリチウム鉄リン酸（LFP）バッテリーバンクが含まれており、太陽光の入力がなくても最低7日間の自律運転を提供し、悪天候が続く期間でも継続的なデータ収集を保証します。通信は、最先端のLoRaWAN（ロングレンジワイドエリアネットワーク）ゲートウェイによって処理されます。単一のゲートウェイは最大10キロメートルの半径をカバーし、50ヘクタールの運用エリアを容易に網羅し、500以上の個別センサーをサポートします。LoRaWANは無線周波数帯域で運用され、セルラーデータ料金を排除し、低消費電力特性により、個々のセンサーノードは1つのバッテリーで5年以上の運用が可能です。ゲートウェイは、すべての20センサーからのデータを集約し、クラウドプラットフォームに安全に送信し、一時的なネットワーク障害中にデータが失われないようにオンボードデータバッファリングを行います。

SOLARTODO Cloud Platformは、Vineyard Precision 50haシステムの中央脳として機能します。任意のウェブブラウザまたは専用モバイルアプリケーションを介してアクセス可能なこのプラットフォームは、50ヘクタールのブドウ園全体の直感的な地図ベースの可視化を備えたリアルタイムダッシュボードを提供します。ユーザーは、各センサーからのライブおよび履歴データを詳細に表示し、カスタマイズ可能なチャートやトレンド分析ツールを利用できます。プラットフォームのAIエンジンは、天候、土壌、病気の多層データを統合し、実用的な洞察と予測アラートを提供します。主要なAI機能には、作物成長段階モデル、履歴データおよびリアルタイムデータに基づく収量予測、害虫発生予測が含まれます。システムが病気感染イベントの高リスクや重要な土壌水分閾値の超過を検出すると、SMS、メール、アプリ内プッシュ通知を介して自動的に栽培者にアラートを送信します。プラットフォームのREST APIは、サードパーティの農業管理ソフトウェア（FMS）とのシームレスな統合を可能にし、データが既存のワークフローに直接流れることを支援し、ブドウ園管理へのホリスティックなアプローチをサポートします。このパッケージに含まれるProfessional Cloud Tierは、無制限のデータストレージ、高度な分析、およびプレミアムサポートを提供します。