ワイヤレスセンサーを統合したクラウドベースのソフトウェアソリューションを開発するCropX社について解説

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目次

事業概要

CropX社は、ワイヤレスセンサーを統合したクラウドベースのソフトウェアソリューションを開発している農業分析企業です。イスラエルのテルアビブを拠点に2013年に設立され、カリフォルニア州サンフランシスコにもオフィスを構えています

CropX社は、作物の収穫量を増加させ、水とエネルギーのコストを削減し、環境を保護する先進的な適応型灌漑ソフトウェアサービスを提供しています。同社はまた、灌漑マップを作成し、同じフィールドの異なる部分に適切な量の水を自動的に適用しています。

地上のデータセットとリアルタイムの土壌データを組み合わせることで、農場での意思決定プロセスを自動化しています。CropX社は、独自の土壌センサー技術と、灌漑システムと統合したクラウドベースの農業分析を提供することで、農家に土壌の客観的な理解をもたらします。

Youtube動画：https://youtu.be/rwvmx5o77Cs

ビジネスモデル

手頃な価格で簡単に設置できるCropXシステムは、水、肥料、エネルギーの使用量とコストを大幅に削減し、流出や水路の汚染を最小限に抑えることで、農家の方々が作物の収穫量と品質を持続的に向上させるのに役立ちます。

CropX社は、世界中の農業経営者にサービスを提供しており、さまざまな種類の作物で40％以上の節水を実現し、10％以上の収量増加を計測しています。独自の科学技術により、農家が畑の水使用量をよりよく理解できるよう支援しており、低コストの土壌センサーは、作物の収穫量を増やすと同時に、水の使用量を3分の1に減らすことができます。

CropX社のセンサーは、たった1回の灌漑シーズンで、主要な連作作物の数千エーカーに設置され、大きな価値を実証しました。全米の初期の顧客からは、水、人手、コストを劇的に削減し、作物の収穫量も大幅に増加したという報告を受けています。

テクノロジー

CropX社のクラウドプラットフォームは、複数のレイヤーで統合された土壌センサーからのデータを解析し、いつ、どこで、どれだけ灌漑や施肥をすべきか、また、最適な作物保護プランについて、最適な知見を提供します。

土壌センサーは、複数の深さで水分、温度、電気伝導度（EC）を収集します。データの測定とCropXクラウドへの送信の間隔は、各作物の独自のニーズに合わせてリモートで設定・調整できます。

すべてのデータには、GPS座標に基づいたジオタグが付けられ、すべての測定データの地理空間時系列が作成されます。

水分の測定はADRセンサーによって行われ、体積含水率(VWC)値を測定します。水分値は、独自の自己校正法を用いて電気インピーダンスからVWCレベルに変換されます。水分値の精度は、VWC0～60%の範囲で+/-0.5%です。

温度は±0.5℃（最大）の精度で測定され、動作範囲は-10℃〜+70℃です。各ユニットは地上のユニットの内部温度も測定しており、気象データの精度を高めるのに役立ちます。

電気伝導度（EC）の単位はデシジーメンス/m、動作範囲は0～5デシジーメンス/m（バルク）で、土壌の塩分濃度を表し、作物の塩分体制の管理に利用できます。

CropX社では、様々な地域に特化した気象データサービスを利用して、ユーザーやCropX社のアルゴリズムに関連する正確な気象情報を取得しています。気象情報には、気温、湿度、風速、蒸発散量（ET）、降水量、最低・最高気温などが含まれます。1週間分の予報も表示され、すべてのデータをエクスポートすることができます。

空撮画像は、圃場ごとに、正規化差分植生指標（NDVI）、正規化差分水量指標（NDWI）、水分ストレス指標（MSI）、トゥルーカラー（RGB）、その他の関連指標を含む多くの農業関連指標を使用して、複数のソースから高解像度の航空画像を収集します。画像は複数の衛星から収集されており、平均して2〜3日に1回すべての圃場について新しい画像を取得しています。

地形は、土壌や圃場内の水や養分の流れに大きな影響を与えるため、様々な情報源から取得したDEM（デジタル・エレベーション・マップ）を使用し、高解像度を実現しています。

土壌の種類とテクスチャは、正確な水分レベル、灌漑体制、水理特性、有機物を正しく計算するために不可欠です。CropX社では一般に公開されている土壌マップを使用するほか、ユーザーが持っているEMやGISの空間マップをアップロードすることも可能です。また、ユーザーが土壌の仕様に関するデータを入力することで、プラットフォームがこれらのパラメータを分析することができます。

水分量の測定は、CropX Sensorに電極が取り付けられている特定の深度ごとに、時間をかけて定期的に繰り返し、一連の地理空間・時間で行われます。深さごとの測定を連続的なセンサーにして、土壌の水分量を正確に把握するために、高精度の水理モデルを使用しています。

このモデルにより、CropX社は土壌の水分量を地表面から根元2メートルまでの深さでシミュレーションすることができ、過去の分析や将来の予測も可能になります。モデルの一部として計算されている連続的な特性を利用して、水の使用量を削減するために、フィールドの灌漑計画の精度を向上させることができます。さらに、このモデルは、作物の有効根域の正確な深さで、土壌中の肥料の分布を制御し、植物の吸収率を監視するためにも使用できます。

サポートする作物の挙動を、水の取り込み、成長段階、栄養分の取り込み、水や塩分のストレスなど、関連するすべての側面から学ぶために、多くの作物モデルを使用しています。これらのモデルを地域ごとに管理し、地域ごとでの作物の育成が大きく異なることを理解しています。

CropX社の機械学習アルゴリズムは、これらのモデルをサポートされている作物の実際の成長に常に適応させ、モデルを継続的に改良しています。サツマイモ、小麦、サトウキビ、綿花、トウモロコシ、大豆、ヒマワリ、エンドウ豆、キノア、インゲン豆、ニンジン、テンサイ、テフ、ソルガム、トマト、米、トウモロコシ、大麦、ジャガイモ、冬小麦、タマネギ、キャノーラ、アルファルファ、牧草地などに対応しており、現在20種類の作物タイプと品種を追加して開発中です。

ユーザーに意味のある洞察、警告、情報を提供するために、エンドユーザーから情報を収集しています。圃場のサイズと場所、灌漑システムとパラメータ、作物の種類と関連情報（成長サイクル、植え付け日、予想GDDなど）、灌漑管理のしきい値などが含まれます。これらのデータにもジオタグが付けられ、ユニットのデータとの相関が取られます。

今後の計画

CropX社は2021年2月に土壌の肥料および塩分レベルを正確かつ継続的に監視する土壌センシング技術を発表しました。同社の農業分析プラットフォームに新たなレベルのデータインサイトが加えられ、土壌中の施肥イベント、塩分濃度、肥料の動きを正確に検出するソリューションを開発しました。

世界中の生産者は、より効率的な施肥と管理を行うために、肥料の動きや畑の正確な塩分濃度に関する包括的なデータにアクセスできるようになります。肥料の過不足はいずれも作物の収穫量や作物の収益性を低下させます。また、根系の下に溶出した肥料は作物の健康を支えず、さらには地下水に到達して硝酸塩汚染を引き起こす可能性もあります。

CropX社は、今回の開発をさらに進めるために、実験室や現場での検証、限定的な商業展開、パートナー企業との協力など、意欲的なプログラムを計画しています。農場管理プラットフォームの構築を継続しており、当初の灌漑と土壌水分に焦点を当てたものから、高度なセンシングと分析技術を応用したものへと拡大しています。

肥料管理に加えて、CropX社は排水管理ソリューションの統合に成功したことも発表しました。これにより、水質への取り組みを改善し、硝酸塩の浸出や流出を最小限に抑えることができます。CropX社のソリューションは、地下で何が起こっているかを完全に把握することで、作物の収穫量を向上させるとともに、より持続可能な農業を実現しています。

コメント

CropX社の土壌センシング技術は、より効率的な施肥と管理ができるよう研究開発が進められており、今後さらに利用者が増加することが期待されます。

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