スマート農業とは｜IoTの活用例と検定の要点

スマート農業とは、センサ・通信・データ分析・ロボットなどの技術を使って、農作業の手間を減らし、作物の質や収量を安定させる農業のことです。

農林水産省は、スマート農業を「ロボット技術やICTを活用して超省力・高品質生産を実現する新たな農業」として紹介しています（2026年9月27日確認）。人手不足と高齢化が進む中で、経験や勘に頼ってきた判断をデータで支え、見回りや機械の操作のような時間のかかる作業を減らすのがねらいです。

制度としては、「農業の生産性の向上のためのスマート農業技術の活用の促進に関する法律」（スマート農業技術活用促進法） が第213回通常国会で成立し、令和6年（2024年）10月1日に施行されました。生産と開発に関する2つの計画認定制度を設け、認定を受けた農業者やサービス事業者が税制・金融などの支援を受けられる仕組みです（農林水産省、2026年9月27日確認）。データの面では、農業データ連携基盤（WAGRI）などの取り組みも進められています。

スマート農業の IoT は、「何を測るか」「どう運ぶか」「何に使うか」の組み合わせで理解すると整理しやすくなります。例は当サイトの説明用です。

温度・湿度・圧力などのセンサの仕組みは温度・湿度・圧力センサの種類で扱っています。この表のように、同じ農場でも場面によって通信方式が違う点が、試験の選択肢でも区別のポイントになります。

LPWA（Low Power Wide Area）は、少ない電力で広い範囲をカバーする無線通信の総称です。圃場のセンサには、次の条件がそろいやすいため LPWA が向きます。

• 電源がない：田畑には電源がないことが多く、電池で長く動かしたい。
• 範囲が広い：圃場は広く点在しており、1つの基地局やゲートウェイで広くカバーしたい。
• データが小さい：水位や温度の数値は数バイト〜数十バイト程度で足りる。
• 間隔が長くてよい：数分〜数十分に1回の送信で判断できることが多い。
• 台数が多く費用を抑えたい：センサ1台あたりの通信費を小さくしたい。

日本の LPWA には、免許の要らない 920MHz 帯を使う方式（LoRaWAN・Sigfox など）と、携帯電話事業者の免許帯域を使う方式（NB-IoT・LTE-M）があります。920MHz 帯の無線設備の技術的な条件は、電波産業会（ARIB）の標準規格 ARIB STD-T108（最新は1.5版、2023年3月）にまとめられています。NB-IoT と LTE-M は 3GPP の Release 13 で規定され、NB-IoT の標準化完了は2016年6月に公表されました。方式ごとの違いはLPWAの比較で詳しく扱っています。

IoTシステム技術検定 中級の公式ページに示された出題カテゴリのうち、「IoTデータ活用技術（AI、ビッグデータ分析、活用事例）」25〜30% に当たります（2026年9月27日確認）。LPWA の方式そのものは「センサ／アクチュエータ技術と通信方式」（25〜30%）の範囲です。

公式テキスト『IoT技術テキスト 第4版』では、第3章「IoTデータ活用技術」に当たる範囲です。章とカテゴリの対応は当サイトの推定で、使っているのは目次の章名だけです。

4択の形としては、当サイトの作問の観点で次のようなものが考えられます（出題の傾向や頻度を示すものではありません）。

• スマート農業の場面に適した通信方式を選ぶ
• センサと用途の組合せとして適切なものを選ぶ
• LPWA が農業で使われる理由として当てはまらないものを選ぶ
• スマート農業の効果や課題として適切なものを選ぶ

同じ「活用事例」の範囲の記事としてスマートシティとはもあります。試験の形式はIoTシステム技術検定 中級とはへ。合格基準は公式に非公開です。

電源のない広い水田に多数の水位センサを置き、電池で長く動かしながら、30分に1回、数十バイトの値を送りたい。最も適した通信方式はどれか。

1. 1屋内での大容量の通信に向いた Wi-Fi
2. 2少ない電力で広く届く LPWA の方式
3. 3機器どうしをかざして使う NFC の方式
4. 4有線で大容量を送る光ファイバの回線

正解：2。電源がない・範囲が広い・データが小さい・送信の間隔が長い、という条件は LPWA が得意とするものです。

1 の Wi-Fi は届く範囲が狭く消費電力も大きめで、電源のない広い水田には向きません。3 の NFC は数センチ程度まで近づけて（かざして）使う方式で、広い範囲の通信には使えません。4 の光ファイバは、広い水田の多数のセンサまで配線する費用が見合いません。

農業で LPWA が使われる理由として、当てはまらないものはどれか。

1. 1少ない電力で動くので、電池で長い期間使いやすい
2. 21つの基地局で、広い範囲の圃場をカバーしやすい
3. 3高画質の映像を、途切れずに送り続けるのに向く
4. 4センサ1台あたりの通信の費用を抑えやすい

正解：3。LPWA は小さなデータを少しずつ送る方式で、高画質の映像のような大きなデータを送り続ける用途には向きません。映像には Wi-Fi やセルラー回線などを使います。

1・2・4 はいずれも LPWA の特徴で、電源がなく広い圃場に多数のセンサを置く農業の条件に合っています。

ハウス栽培で温度・湿度・CO2 のセンサを導入した。データを生産の改善につなげる使い方として、最も適切なものはどれか。

1. 1値をクラウドに保存するだけにし、作業の方法は以前と同じままにする
2. 2センサの台数を毎年増やし、集めたデータの量で導入の成果を評価する
3. 3値に応じて換気や暖房を自動で制御し、変えた後の生育も記録して見直す
4. 4値を確認するのは年に1回とし、それ以外の時期は測定を止めておく

正解：3。測った値を換気や暖房の制御に返し、その結果（生育）も記録して次の判断に生かすことで、データが改善につながります。

1 は判断や作業に返しておらず、効果が出ません。2 はデータの量を目的にしており、生産の改善と結びついていません。4 は、日々変わる環境に合わせて調整するという目的に合いません。

活用事例の問題は、「データの大きさ」「電源の有無」「範囲の広さ」の3つを場面から読み取ると、通信方式の選択肢を絞れます。

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