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アクアポニックス農業のIoT化：センサー技術とAIで実現する次世代スマートファーミング
合同会社ジモラボ（https://locallab.jp）は、地元八王子を拠点に「アナログとデジタルの融合」をモットーに、アクアポニックス分野におけるIoTソリューション開発を推進しています。本記事では、センサー技術とAIを活用した次世代型アクアポニックスシステムの可能性を解説します。
目次
アクアポニックスとは？
アクアポニックスは、水産養殖（アクアカルチャー）と水耕栽培（ハイドロポニックス）を組み合わせた循環型農業システムです。特徴を以下にまとめます：
- 魚の排泄物を微生物が分解→植物の栄養素に変換
- 水の使用量が従来農業の1/10以下
- 化学肥料不使用で有機栽培が可能
- 都市部での垂直農園設置が容易
| 従来農業 | アクアポニックス |
| 大量の水を必要 | 水の循環利用 |
| 土地依存型 | 立体栽培可能 |
| 化学肥料使用 | 有機栽培向き |
IoT化による4つの革新
1. 多層センサーネットワーク
- 水質センサー：pH値、溶存酸素量(DO)、アンモニア濃度
- 環境センサー：水温、室温、湿度、CO2濃度
- 生体センサー：魚の活動量、摂餌量、成長度合い
- 植物センサー：葉面温度、光合成効率、成長速度
2. AIによる最適化制御
収集データを機械学習で分析し、以下の自動調整を実現：
- 給餌量の最適化（魚の成長段階に応じて調整）
- 照明制御（植物の光合成効率最大化）
- 水流調整（酸素供給とエネルギー消費のバランス）
3. 遠隔監視システム
クラウドベースのダッシュボードで、複数農場を一元管理：
4. ブロックチェーン連携
生産データを分散台帳に記録し、トレーサビリティを確保：
- 水質履歴の透明化
- 飼料・種苗の由来追跡
- 収穫物の品質保証
導入事例：ジモラボ実証実験
当社が八王子市内で実施した実証実験では、以下の成果を達成：
| 指標 | 改善率 |
| 水使用量 | 92%削減 |
| 魚の成長速度 | 35%向上 |
| 野菜収量 | 40%増加 |
| 人件費 | 60%削減 |
今後の展望
ジモラボでは、以下の発展を視野に研究を継続中です：
- 2024年度：5G対応版システムの商用化
- 2025年度：AI品種改良アルゴリズムの開発
- 2026年度：宇宙農業向けコンパクトシステムの研究
「地元から世界へ」を合言葉に、持続可能な農業の未来を切り開く当社の挑戦は続きます。IoTアクアポニックスにご興味のある方は、ぜひお問い合わせください。
（文責：合同会社ジモラボ 農業IoT研究チーム）
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