研究テーマ

海洋大国日本の【スマート漁業】。遠洋漁業から養殖産業までをICTで効率化

世界有数の海洋大国である日本では、古くから漁業が盛んに行われてきました。しかし、その業務は重く、近年では後継者不足の問題も発生しつつあります。危険を伴うだけでなく、天候にも左右されがちという漁業が抱える課題を、ICTによる支援で解決しようというのが、「スマート漁業」です。

漁業の抱える課題を、ICTで解決する「スマート漁業」

四方を海で囲われた日本は、世界の中でもトップクラスの領海面積を有しています。その広大な海洋資源を得るために重要なのが、日本の各地で行われている漁業です。漁業の中には近海で行う沿岸漁業、沖合漁業のほか、日本国外で行う遠洋漁業が存在します。また、そのほかにも近海、もしくは内地で行う養殖産業も漁業のひとつといえます。

しかし、たとえどれだけの準備をしたとしても、天候などの自然環境の要因に大きく左右される漁の成否は、人間の思った通りに進むわけではありません。また、作業時に安全確認を怠れば命の危険があるなど、漁業関係者が抱えるリスクは少なくありません。

近年、国内の漁獲量は、他国と比較して減少傾向にあり、後継者不足の問題も深刻化しています。そこで、漁業が抱えている課題をICTで解決しようというのが、さまざまな先端テクノロジーを活用して漁師を支援する「スマート漁業」です。

沿岸、沖合漁業における「スマート漁業」

熟練の漁師は潮の流れや海の色を見るだけで、魚の有無や、そこにいる魚種を的中させることができるとされています。そのような知識や経験を、AIに学習させようという研究は各地の大学や企業で進められています。

熟練漁師の知見をAIに学習させたとしても、それを実際の漁業に活用するためには、海水温や気候などのデータを収集する必要があります。AIはデータをもとにさまざまな分析を行うためです。実際の海のデータがなければ、AIも力を発揮できません。

そこで、AIが分析するための海のデータを収集するためのITの研究、開発が進められています。

スマートブイやドローンで海のデータを収集、魚群発見へ

航路標識として海に浮かべられている「ブイ」。それにさまざまなセンサーを取り付けたものが「スマートブイ」です。スマートブイは、海面を漂いながら、水温や塩分濃度、気圧や風量、風向、波の高さといった各種データを常時収集し、上空の人工衛星に送信しています。

またドローンによる空撮からは、海の色や波の高さなど、さまざまな情報が入手できますが、現在、その画像を用いて魚群の有無を察知するシステムが開発、研究されています。

魚の群れを網で囲って捕まえる巻き網漁。この漁法では、魚群を目視で見つけ出す必要がありました。しかしドローンが空撮した映像と専用のAIアルゴリズムを用いれば、魚群の察知従来よりもはるかに効率化、かつスムーズに行われます。

空の産業革命【ドローン】、空撮だけでなくこれからの生活に欠かせないツールにすでにドローンは身近な存在となり、テレビ番組などでもドローンによる空撮映像を見かけない日がないほどになりました。「空の産業革命」ともいわ...

海のデータを他の用途にも活用

各種デバイスによって集められたデータは、AIだけでなく一般の漁師にも活用されており、漁獲量の安定化などに役立てられています。

また、スマートブイやドローンによって海の状況を可視化することは、港湾整備や不正入国の検知などに活用される「海洋状況把握(MDA:Maritime Domain Awareness)」の実現にもつながっています。

養殖における「スマート漁業」

海産物の安定供給に対して重要な役割を持っているのが、養殖産業です。しかし、海産物を養殖する際には餌の量や水温を定期的に調整する必要があるため、管理には多大な労力が求められます。

ドローンの空撮で、赤潮による被害を防ぐ

水中ドローンや各種センサーなどのIT機器を活用するスマート漁業であれば、24時間休むことなく水質管理を行うことができます。中でも、ドローンによる上空からの撮影はクロマグロの養殖現場で大きな効果をもたらしています。

クロマグロは、プランクトンの異常増殖である赤潮に侵入すると、海水から必要な酸素が得られずに死亡してしまいます。そのため、多くの養殖場で赤潮の発生に対する警戒が行われてきました。しかしドローンによる空撮を用いれば、養殖場内での赤潮発生を素早く検知し、クロマグロの死滅を避けることができます。

このように、養殖場でスマート漁業が活用されていくことによって、AIの性能は向上していきます。そのため、養殖産業にはじめて取り組む新人の漁師や企業に対しても、AIが適切なアドバイスを提供することが可能になります。

今後、ICT機器による水質管理技術が向上していくことによって、陸上での養殖事業も盛んになることが予測されています。

遠洋漁業における「スマート漁業」

漁船の中には、カツオ漁やマグロ漁のように遠洋へ向かうものもあります。その中でも航海が100日間にも及ぶ遠洋漁業で重要になってくるのが「ウェザールーティング(最適航路選定)」です。

海洋と宇宙間の通信で、最適航路を選定

船舶が通る航路は、気象データや海象データをもとに選定されています。しかしその選定になんらかの判断ミスがあった場合、移動にかかるコストが増加するだけでなく、他の船舶との衝突の危険性が高まってしまいます。

この課題を解決するために、スマート漁業では人工衛星やICT機器を活用した最適航路の選定が進められています。

従来、ウェザールーティングは乗組員や関係者による知識や経験をもとに組み立てられていました。しかしスマート漁業の場合、スマートブイや各種ドローンによって得た海象データを人工衛星から受信し、漁場予測システムなどに入力することで、最適な航路を導き出します。

これにより、出発地の漁港から目的地まで安全、かつ最短距離で直行でき、燃料の消費を抑えられます。

乱獲防止にICTによる監視

漁業では、乱獲の問題も考えなくてはいけません。その防止にもICTは活用されています。北海道に本部を置く公立はこだて未来大学のマリン・ITラボでは、地元北海道の水産業をICTで支援する取り組みを行っています。

近年、ナマコの価値が急騰したことにより、北海道でもナマコの乱獲が多発していました。そこで2011年、ナマコの保全活動としてマリン・ITラボは専用のアプリを開発、地元漁師にアプリがインストールされたiPadを配布しました。

これにより、マリン・ITラボはナマコ漁を行った場所や、その際の漁獲量など、さまざまなデータの収集に成功しています。そのデータを活用することで、ナマコの漁獲量は年々改善傾向にあります。

<公立はこだて未来大学:持続可能な水産業を実現する マリンITプロジェクト>

「スマート漁業」について学べる大学の学部

国が推進するスマート漁業の研究は、多くの大学で進められています。中でも各大学の水産学部では、テクノロジーと海洋産業の融合を目指して、さまざまな取り組みが展開しています。

水産庁が九州北部の3県でスマート漁業の導入を推進する「ICTを利用した漁業技術開発事業のうちスマート沿岸漁業推進事業」には、代表機関として九州大学の応用力学研究所が選定されています。この事業は、九州大学のほかにも、長崎大学や一般の株式会社、福岡、佐賀、長崎の三県が参画しており、産学官連携で進められています。

このように、スマート漁業は国を挙げて推進されている事業です。漁業関係者だけでなく、海や魚の生態系に興味のある方は、スマート漁業の研究という選択肢を考えてはいかがでしょうか。

『スマート漁業』の活用が期待される分野

海洋、養殖、食品

参考

・マリン・ITラボ
https://kurashigoto.hokkaido.jp/life/20190819100000.php

・ナマコ漁のICT化
https://cdn.softbank.jp/biz/set/data/mobile/case/media/pdf/mj148_shinsei.pdf

・研究体制(九州北部スマート漁業推進チーム)
https://dreams-d.riam.kyushu-u.ac.jp/