ISOBUSデータで農業フリートの生産性を向上

概要

農家は、精密な可変施用の圃場作業を計画するために、土壌センサー、気象データ、衛星画像への依存をますます高めています。しかし、トラクターのオペレーターが計画どおりに作業を完了したかを確認することは、精密農業における最も根強い課題の一つです。農学的な計画と圃場での実作業の間にあるギャップを埋めるため、テルトニカのテレマティクスソリューションは、トラクターのISOBUSネットワークに直接統合されます。これにより、フリートは数センチメートル単位の移動精度を監視し、作物収量を向上させるとともに、種子、農薬、燃料の無駄を削減できます。

課題

厳しい暑さ、大雨、害虫の移動といった過酷な条件の中で食料安全保障を確保することは容易ではありません。そのため、世界の農家の68％が何らかの精密農業を導入しており、土壌センサーや衛星画像などの技術を活用して土壌の状態を確認しています。農学者はこうした情報をもとに圃場のヒートマップを作成し、作物のニーズに応じて水、種子、薬剤の施用量を決定します。

しかし、どこに種をまくべきか、いつ収穫すべきかを把握するだけでは十分ではありません。農業フリートの管理者は、こうした作業がトラクターのオペレーターによって正確に実行されていることも確認する必要があります。

まず、GNSSデータを用いたトラクターの移動評価は、通常2～3メートル程度の精度に限られます。これは、圃場で急旋回や細かな移動が必要なトラクターには十分ではありません。より高い精度を実現するには、一般にRTK（real-time kinematic）アンテナと呼ばれる、信号にリアルタイム補正を適用する機器が必要です。市場では、トラクターに直接統合されたOEMソリューションと、後付けの自動操舵オプションの両方が広く利用されています。

しかし多くの場合、RTKデータはトラクター内に閉じ込められています。ドライバーはターミナル上で正確な位置情報をリアルタイムに確認できますが、フリート管理者がこの情報にアクセスするには追加のサブスクリプションを購入しなければなりません。フリートはすでに土壌データや気象データに費用を支払っているため、複数のサブスクリプションが重複し、運用コストの増加につながることが少なくありません。

次に、フリート事業者は、散布や播種作業において圃場が正確に処理されていることを確認する必要があります。特定エリアへの過剰施用は作物にダメージを与える可能性があり、一方で肥沃でないゾーンに種子を投入しても、高価な資源を無駄にするだけで収量の向上にはつながりません。そのため、取り付けられた作業機の稼働状況を詳細な圃場マップと同期させ、投入資材が計画された可変レートで施用されるように監視することが求められます。

ソリューション

農業オペレーターの一般的な1日は、作業、輸送、給油、メンテナンス、作業機の取り扱いといった一連の活動で構成されています。テルトニカの「FMC650」および「FMM650」デバイスは、これらすべてを一つの画面で可視化し、フリート管理者が圃場と車庫で起きていることを包括的に把握できるようにします。

仕組みとしては、農業機械向けのISOBUSプロトコルを使用し、トラッカーがトラクター、取り付けられた作業機、RTKアンテナから運用データを取得します。これらはすべて、デバイスへの電源供給も行う一つの接続から取得できます。「FMx650」デバイスはトラクターの診断ソケットに接続でき、1本の9-PINケーブルでプラグアンドプレイ設置が可能です。さらに追加ポートにより、センサー、ドライバー認証、イモビライザー用途の周辺機器も接続できます。

以下では、トラクターオペレーターの日常業務を、出庫準備、圃場作業の監視、他車両との連携という3つの場面に分けて説明します。

トポロジー1

最初のステップは、車庫でトラクターを出庫できる状態に準備することです。トラクターのドライバーは通常、早朝にヤードへ到着し、車両の周囲点検を行います。「FMx650」デバイスを使用すると、燃料残量、エンジン稼働時間、油圧システムの性能などの主要データを、ISOBUSおよびCANデータとして自動的に記録できます。トラクターが認可されたドライバーによって操作・給油されていることを確認するため、RS232ポート経由でRFIDカードリーダーを接続することも可能です。

車庫を出る前に、ドライバーは適切な作業機を取り付ける必要があります。EYEビーコンを使用することで、フリート管理者は、どのプラウ、播種機、ベーラー、ハローがどのトラクターに取り付けられたかを正確に識別できます。トラクターは1日に複数の作業機を交換することがあるため、ヤードや圃場で作業機の所在が不明になることを防ぐうえで、これは特に重要です。また、接続状況はISOBUSデータ自体でも確認できます。オペレーターは作業機の状態やヒッチ位置を読み取り、ドライバーが作業機を正しい輸送モードで使用していること、そして機械部品を損傷しないことを確認できます。

トポロジー2

フリート管理者は、圃場でのトラクター作業を直接監視できます。走行パターンは、トラクターの使われ方や稼働環境を把握するうえで有用な手がかりとなります。圃場端でのUターン、狭い円形走行、時折見られるジグザグ走行といった移動パターンは、トラクターのドライバーが地形に対してどれだけ効率的に対応しているかを示します。

こうした細かな走行パターンを把握するには、センチメートルレベルの測位精度が必要であり、RTKガイダンスを搭載したトラクターに直接転送できます。「FMx650」トラッカーでは、RTKアンテナからの座標をISOBUS経由で直接取得します。設定ツールでRTKを位置情報ソースとして選択すると、デバイスはRTKデータが利用可能な場合に自動的にそれを優先します。必要に応じて、RS232ケーブルでRTKアンテナに直接接続し、信号品質を確認することも可能です。

オペレーターは、過熱、部品損傷、過剰な燃料使用を防ぐため、トラクターのデータも監視する必要があります。「FMx650」は、PTO（動力取出装置）システム、前後ヒッチ位置、補助バルブ、油圧流量を監視できます。これにより、作業機が適切な深さで稼働し、動力がスムーズに伝達されていることを確認できます。

最も大きな投資対効果は、作業機データの監視から得られます。「FMx650」は、農業資材の施用レートと施用量をリアルタイムに可視化し、計画目標と比較します。これにより、種子、農薬、水が圃場全体にわたって適切に施用され、無駄や不足を防ぐことができます。

トポロジー3

トラクターと並行して稼働する他の機械を監視する必要もあります。たとえば収穫時には、フリート管理者は穀物が安全に移し替えられ、正しい車両に搬送されていることを確認しなければなりません。「FMx650」デバイスを使用すると、両方のアセットを単一のプラットフォームで追跡でき、圃場での作業の進行状況をより明確に把握できます。

トラクターはISOBUSデータを通じて監視され、圃場内を移動する際の出力使用を最適化できます。同時に、トラックのキャビンに設置された2台目の「FMx650」ユニットが、トレーラー重量、車両識別番号（VIN）、速度、燃料消費量などの重要情報を提供します。これにより、管理者は両車両が適切な場所とタイミングで合流していることを確認でき、荷物の受け渡しを円滑に行えます。

車両が車庫に戻ると、すべてのデータが一か所に集約されます。管理者は、圃場で使用された資源の量と、収集された穀物の量を正確に確認できます。EYEビーコンは、作業機が置き去りにされていないことを確認することで、管理レベルをさらに高めます。一方、ISOBUSおよびFMSデータは、どの機器に給油、メンテナンス、修理が必要かを特定するのに役立ちます。

複数のRS232ポート、1-Wire、デジタル入力などの追加接続により、RFIDリーダーや燃料レベルセンサーなどの周辺機器との統合が可能です。これらの機能は、車両停止中の燃料盗難や不正使用のリスクを低減しながら、作業全体の可視性を維持するのに役立ちます。

メリット

• 農業フリート全体の可視化

  単一タイプのデバイスで、フリート事業者は農場内のトラクター、作業機、RTK、トラック、その他の機械の性能を監視できます。

  
  

• 農場資源の有効活用

  収益性の高いエリア、ドライバー、機器を特定することで、農業フリートによる種子、肥料、薬剤、燃料の節約を支援します。

  
  

• 圃場収量の最大化

  衛星画像や土壌センサーに基づく圃場マップを無駄にせず、作業機から取得した実際の播種レートと施用量を計画値と比較できます。

  
  

• 高精度な測位データへの迅速かつ容易なアクセス

  トラクターのISOBUSからRTKデータを直接読み取ることで、設置時間を短縮しながらセンチメートルレベルの精度を実現します。

  
  

• 燃料・メンテナンスコストの削減

  トラクターのCANデータを監視することで、エンジンへの負荷や過剰な燃料消費を防ぎます。燃料盗難に直面している場合でも、複数の入力により燃料センサーやドライバー認証との統合が可能です。

テルトニカが選ばれる理由

テルトニカは、農業フリート向けに、迅速かつ簡単に設置できる実用的で費用対効果の高いソリューションを提供しています。CANデータ読み取りに関する豊富な経験を活かし、当社デバイスは効率的な運用を支援する正確で信頼性の高いインサイトを提供します。

トラッカー「FMC650」は、テルトニカのポートフォリオの中でも最も高度なデバイスの一つであり、ISOBUSデータへのアクセスに加え、「Manual CAN」機能による柔軟なパラメーターカスタマイズに対応しています。また、幅広い入力・出力をサポートしているため、必要に応じて追加センサーを容易に統合できます。農業分野においては、サブスクリプションモデルに依存しない拡張性の高いソリューションとなり、フリート事業者に運用面でのさらなる柔軟性と管理性をもたらします。