產官學攜手開發最新技術打造最TOP智慧農業與智慧城市
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2019-09-18
由國立北海道大學、北海道岩見澤市、日本電信電話公司(簡稱NTT)、東日本電信電話公司(簡稱NTT東日本)，以及NTT DOCOMO公司(簡稱NTT DOCOMO)等產官學於本日簽署協定，未來共同攜手合作，利用高精準定位於最新農業機械自動化技術(1)、第五代行動通訊技術(5G)、以及AI等數據分析技術，打造全球最TOP的智慧農業，以及超社會願景與智慧農業結合的永續地方創生—智慧城市。此外，利用創新數位科技網絡(2)應用於智慧農業。
一、背景
日本由於長期面臨農業人口日趨老化，從農人數減少，以及後繼無人等勞動力不足等問題，為持續維持並擴大其產業發展，須刻不容緩採取措施以克服人口減少與產業萎縮等困境。北海道大學以岩見澤市為進行各項新型智慧農業技術示範驗證主要區域，藉由自動行駛農機等自動化以及將經驗豐富的農民技能數據化，善用數據驅動(data driven)，研發農業創新技術。關於自動化農機械創新技術，目前正邁向全球首創可多台同時進行農事作業，外加遠距監控的無人駕駛全自動行駛 (3級)(3)的實驗階段。
為了達到此目標，必須要精準的定位資訊以外，還須搭配農機械的攝影機，確保將訊息能快速且正確地傳送到監控設備。未來，利用從農機械的IoT定位，及多個攝像頭與感測機所獲取農作物生長、土壤、病蟲害發生、農作業情形、與農機共享資訊等相關數據之收集，再結合農業機械以外資訊，利用上述所收集數據，應用於人工智慧處理與分析，以協助農民更能準確即時的判斷能力，促進農業永續發展。
岩見澤市結合北海道大學，以「農業的地方創生」發展主軸，透過ICT技術，推動「提升市民生活(住宿)品質」以及「活絡地方經濟」，建構為全國最先進的智慧農業發展環境與居民健康的健康社區等典範。此外，日本內閣府所提出的「近未來的日本社會與科技發展」施政項目中，岩見澤市已成為「全球TOP等級」的智慧農業一級產業之地方創生示範區域，同時也為日本的智慧農業的先驅。NTT電信集團，以「Your Value Partner」為核心價值，藉由研究開發、ICT基礎建設、人力資源等業務項目，再加上與各夥伴共同合作下，推動數位化轉型，以解決當前社會所面臨困境。【延伸閱讀】日本SoftBank應用5G通訊與高精準定位服務於智慧農業
二、措施概要
北海道大學、北海道岩見澤市、NTT、NTT東日本，以及NTT DOKOMO等產官學界攜手就下列三大主題共同簽署合作協定：1.高精準定位與定位傳送系；2.新數位科技地方網絡；3.型資訊情報處理技術以及AI技術。
1. 準定位與定位傳送系統
農業機械自動化運轉需要準確定位與地理資訊，因此，高精準度且符合經濟效益的定位傳輸方式必然是不可或缺。NTT利用含括準天頂衛星系統QZSS的GNSS(4)，加上日本國土地理院(日本依國土交通省設置法及測量法設立的國土交通省所屬機關，主要負責日本國土測繪工作)所提供電子參考點，以及NTT DOCOMO獨自接收站的高精準度定位系統—「GNSS定位校正傳送系統」與統計處理衛星信號演算法等最新技術，開發高精準度定位系統，並持續研究驗證新的方式。
2. 數位科技地方網絡
創新數位科技地方網絡，主要為開發與驗證可因應自動化農業機械的最佳物聯網。藉由第五代行動通訊技術(5G)，以及岩見澤市目前所運用的BWA(5)等最新技術，達到遠距操作在無人駕駛狀態下完全自動化行駛(等級3)，實現快速且傳輸延遲性低之物聯網應用。同時，整合各地方自治團體所運用的各種通訊（有線/無線），建構有助於智慧城市的地方居民生活便利、產業發展、以及防災與預防犯罪等通訊基礎建設。
中期目標而論，根據NTT所倡導的光纖新型網絡構想—IOWN「Innovative Optical & Wireless Network」，除能提供更大容量、傳輸延遲率低、更有彈性與耗電量低的All photonics network，並研發可特別依據不同用途指定波長的專用網絡。上述最新技術於農業自動化機械系統使用案例上的應用，期盼能創造更大價值。【延伸閱讀】日本SoftBank應用5G通訊與高精準定位服務於智慧農業
3. 新型資訊情報處理技術以及AI技術
為具備效能傳輸及壓縮自動行駛農機中所傳送出的影像與畫像等各種數據，進而開發新型資訊情處理技術。此外，利用收集並分析自動行駛農機中的各種數據，開發區域型AI技術平台也能使得農事作業順利進行。利用NTT東日本的通訊大樓作為邊緣基地，並透過封鎖型網路傳輸較低且安全的通訊，以及GPU伺服器快速處理大型數據等實驗室，快速分析汽車資訊與相機影響與作業紀錄、農地IoT機器所蒐集到的數據(例如：生產、採收、品質、銷售、消費者等)，與外部數據(例如：氣象等)，即時並準確將資訊回饋於農民與農業機械使用。為了使農事作業能更容易紀錄，未來預計開發聲音辨識轉換成文字資料之聲音辨識技術。
三、協議名稱
「應用最新農業機械自動化技術與資通訊技術，打造全球最TOP的智慧農業，以及超社會願景與智慧農業相結合的永續地方創生-智慧城市之產官學共同開發協定」
四、參與企業
北海道大學、北海道岩見澤市、NTT、NTT東日本，以及NTT DOCOMO。
五、契約期間
2019年6月28日至2024年6月30日（共計5年）
六、未來展望
未來期盼透過北海道大學、岩見澤市與NTT集團的相互合作，利用數位化轉型，打造全球最TOP的智慧農業，以及超社會願景與智慧農業相結合的永續地方創生—智慧城市，以解決社會課題，活絡地方再生。藉由此模式建立，再加入國際視野，期盼能解決全球糧食不足問題。
【備註】
(1)NTT DoKoMo預計推出「GNSS定位修正傳送系統」，高精準度定位可達誤差幾公分內。
(2)NTT目前正在進行的光纖新型網絡構想-IOWN「Innovative Optical & Wireless Network」URL：http://www.ntt.co.jp/news2019/1905/190509b.html
(3)無人駕駛全自動行駛。使用者可透過屏幕(平板)，遠端操作自動化農機。
(4)Global Navigation Satellite System（全球導航系統）。衛星導航系統的總稱。
(5)寬頻無線接入（Broadband Wireless Access）是指把高效率的無線技術應用於寬頻接入網路中，以無線方式提供寬頻接入的技術。寬頻無線接入的帶寬通常大於2Mbps。
(6)因應地方需求與產業發展領域，建構第五代行動通訊技術(5G)。
(7)NTT東日本所提供AI、IOT技術驗證環境。藉由產官學合作，解決未來社會所需面臨問題，建構新社會願景，共創未來。
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