研究・論文

Nur Annisa, Tri Indriani, Irfan Irfan, Ahmad Anugrah Wahidin, Muhammad Kadir · Jurnal Pelayanan dan Pengabdian Masyarakat Indonesia · Indonesia

マロス県バジュボドア村のInkiya Farmでは、NFTシステムにおけるレタス生産の課題として、自然災害による作物被害や枯死、限られたスペース、干ばつ耐性の低さ、生育不良が挙げられた。本活動では、より安価で環境に優しく、省スペースで最適な植物生産を可能にするベルサイフォン技術を用いた潮汐式水耕栽培システムを導入した。この活動により、パートナーの女性メンバー向けに少なくとも6台の潮汐式水耕栽培ユニットの設置と、生産量増加、作物失敗リスク低減、レタス生産改善のためのシステム構築に関する知識提供が行われた。

Eka Triana Yuniarsih, Muslim Salam, Muhammad Hatta Jamil, Andi Tenriawaru · Journal of Open Innovation Technology Market and Complexity · Indonesia (Makassar)

本研究は、インドネシア南スラウェシ州マカッサル市における都市農業の技術革新（ITUF）採用に影響を与える主要因を特定することを目的とした。14の地区から無作為に選ばれた334人を対象とした構造化調査から一次データが収集され、二項ロジスティック回帰を用いて分析された。研究は、農業の知識と経験、教育、都市農業組織への関与など8つの変数が採用率に有意な影響を与えると明らかにした。

J. V., Juan M. Corchado, Diana M. Giraldo, Sara Rodríguez-González, Fernando De la Prieta · Internet of Things · Global

本論文は、飢餓を緩和し食料主権を促進することを目的とした、都市菜園を監視するためのモノのインターネット（IoT）プラットフォームを提示します。このプラットフォームには、知識伝達のためのソーシャルデザイン層と、都市果樹園の生産性を最適化するための進化的計算に基づくレコメンデーションシステムが含まれています。都市菜園での実験によりモデルが検証され、都市レタス果樹園の生産性が25%から45%増加することが示されました。

Manuel J. Ibarra, Irwin Estrada Torres, Mario Aquino Cruz, Ronald A. Rentería Ayquipa, Sergio F. Ochoa, Juan Ochoa · Sensors · Peru

この記事は、ペルーにおける家族規模の都市ガーデニングの経験報告を提示しており、庭師の文化的側面を考慮したIoTシステムとモバイルアプリケーションのプロトタイプが考案、実装、使用されました。この経験はトマト生産において肯定的な結果をもたらし、主にシステムが都市の庭師の栽培条件を考慮してその動作を自己適応させる能力を示しました。これは、特定の最終利用者集団（庭師）による採用の可能性を高めるために、その動作を反復的に調整できる初のIoTシステムです。

Amirul Asyraf Zhahir, Mohd Ilias M Shuhud, Siti Munirah Mohd, S.K. Kamarudin, Azuan Ahmad, Rossly Salleh, Norita Md Norwawi · Computer Science and Information Technologies · Global

本研究は、先行する系統的文献レビューに基づき、スマート都市農業における技術導入のための概念モデルを提案します。このモデルは、イノベーション普及理論（IDT）を基盤とし、既存の他の技術導入モデルからの追加要因を組み込んでいます。本研究は、スマート都市農業における技術導入に影響を与える要素に関する洞察を提供し、将来の研究と応用に対する強固な枠組みを提供することを目指しています。

Ahmya Ayaka, Fujita Hanako, Hide Haruka · Techno Agriculturae Studium of Research · Japan

本研究は、圃場実験、農家調査、生産記録分析を含む混合手法を用いて、日本の都市農業におけるバーティカルカルチャー技術の影響を調査しました。その結果、バーティカルカルチャー技術は、従来の都市農業と比較して、1平方メートルあたりの作物収量を最大30%向上させ、水使用量を50%削減することが示されました。また、温室効果ガス排出量を削減し、土地利用を最小限に抑えることで、都市環境における食料生産効率と持続可能性を高める可能性を示しました。

Francesca Monticone, Antonella Samoggia, Elena Viti · Journal of Consumer Behaviour · Italy

イタリアの消費者の都市型食品購入・消費アプリに対する認識、障壁、推進要因を調査し、既存アプリの機能を分析した。新鮮で旬の食品を食べたいという欲求が都市近郊農業からの購入の主な推進要因であり、消費者のニーズとアプリの機能の間には不一致があることが判明した。持続可能性食品プロファイルと旬の食品情報は消費者に好まれる機能だが、限られた数のアプリにしか存在しない。

Alifia Revan Prananda, Cornelius Rangga Surya Kusuma, Daniel Gunawan, Terra Rhebekka, Galih Slamet · Manfaat Jurnal Pengabdian Pada Masyarakat Indonesia · Indonesia

インドネシア・マゲラン市(人口密度1平方キロメートルあたり7,361人)を対象に、都市部の人口密度上昇と土地の高密度化に伴う緑地(RTH)の減少という課題に対応するため、太陽光発電を活用した水耕栽培の導入を図った地域貢献活動の報告。レジョウィナグン・スラタン地区は緑地の乏しさが顕著な地域の一例として取り上げられ、太陽光パネルと統合された電力システムを用いた水耕栽培の実践方法について、住民への教育と直接的な参加を促す複数のアプローチが実施された。太陽光パネルなど再生可能エネルギー技術を活用することで、住宅のテラスなど限られた空間での食料生産が可能となり、食の自立と安全保障が高まるとともに、農薬使用が最小限に抑えられることで生産される野菜がより健康的になるとされている。

Logman Arja · International Journal of Architectural Computing · United States

本稿は粘土を3Dプリントして製作する水耕栽培システムを、都市農業・建築の提案として紹介するものであり、米国ジョージア州アトランタで実施したパイロット研究について報告している。積層造形による粘土製水耕栽培を、土を用いない農法の一種として位置づけ、都市における食料の自給と関連づけて論じている。本稿は技術実装に関する連続論考の第一報である。

Erin Ingram, Patricia Wonch Hill, Dena Harshbarger, Jenny Keshwani · Education Sciences · Global

米国中西部の農村地域で、300レベルの理科教授法コースを受講する初等教員志望者39名を対象に、菜園を活用した技術統合プログラム「Garden TOOLS」が理科指導の自己効力感に与える影響を検証した研究(2024年)。STEBI-Bを用いて介入前後で個人の理科指導効力感(PSTE)と理科指導成果期待(STOE)の変化を測定した結果、Garden TOOLSの専門能力開発ワークショップ参加者はワークショップ前後でPSTEに統計的に有意な増加がみられ、さらに実習でGarden TOOLSの授業案を実施した参加者はPSTEとSTOEの両方で増加がみられた。

Arturs Kempelis, Inese Poļaka, Andrejs Romānovs, Antons Patļins · Future Internet · Global

都市農業のマイクロクリメート監視を対象に、サーマル画像から相対湿度・土壌水分・光強度のセンサー計測値を予測する畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を検討した論文（地域指定なし）。相対湿度と土壌水分の予測は平均絶対パーセント誤差（MAPE）10～12%と精度が高く、これはサーマルパターンへの強い依存性をCNNが捉えたためとされる一方、光強度の予測は都市環境における要因の複雑さと変動性により精度が低かった。著者は都市農業モデルへの技術実装には課題が残ると認めている。

Aisyah Aisyah, Paranita Asnur · ETHOS (Jurnal Penelitian dan Pengabdian) · Indonesia

インドネシア東ジャカルタのウルル・イルミ・イスラム寄宿学校の温室で、モノのインターネット（IoT）技術を用いたスマートファーミングシステムにより大型トウガラシ（Capsicum annuum L.）を栽培する取り組みを紹介する報告。自動灌漑システム、温室内温度モニタリング、施肥などの維持管理にIoT技術を導入し、栽培の効率と生産性向上を図る指導支援を行った。支援の結果、IoT導入により水・肥料・エネルギー使用の効率が改善され、赤トウガラシの生育が最適化されたとし、環境条件の変化に対してより正確で即応的な作物管理が可能になり、トウガラシがより健康的かつ生産的に生育するようになったとしている。

Djoni Haryadi Setiabudi, Resmana Lim · Jurnal Pengabdian Masyarakat Bangsa · Indonesia

インドネシア・PPPK Petraのアラム・サリ都市農園を対象に、水耕栽培の施肥・灌漑・養液濃度管理を自動化するIoTシステムを導入した活動報告。現地観察により栽培管理と機器設置の要件を把握したうえでハードウェアとソフトウェアを設計・実装し、稼働試験を行った。その結果、IoT施肥灌漑装置と養液濃度制御装置の2台が設置され、担当者の水耕栽培管理作業を助け、来訪する生徒向けの情報技術教育教材としても使われるとしている。

Suhardi Suhardi, Bambang Marhaenanto, Bayu Taruna Widjaja Putra · Pertanika journal of science & technology · Malaysia

都市部における水資源管理の効率化を目的に、土壌水分センサーとIoT(モノのインターネット)を組み合わせた点滴灌漑システムを都市農業に適用し、その性能を評価したマレーシアの研究。結果、システムの散水均一性は良好な水準にあり、均一性係数(CU)はそれぞれ90.15%と86.58%であった。さらに、水需要を満たすためにディープニューラルネットワーク(DNN)モデルを併用したIoT支援型点滴灌漑システムは、土壌水分のみに基づく灌漑システムを対照とした場合と比較して、より高いピーナッツ収量をもたらした。

Gunawan Adi Pratio, Siti Nur Rohmah, Muhammad Ali Akbarsyah, Arseto Endro Supriyanto · Jurnal Bengawan Solo Pusat Kajian Penelitian dan Pengembangan Daerah Kota Surakarta · Indonesia

農地がほとんど、あるいは全くない都市における農業課題に応える解決策として、都市農業(アーバンファーミング)の概念を文献レビューにより検討した研究。世界の大都市における農地制約下での都市農業実践に関する文献を収集し、水耕栽培・アクアポニックス・垂直栽培や、屋上・空き地の活用といった手法の特徴と利点を整理した。文献レビューの結果、都市農業は新鮮な食料へのアクセス向上・食料輸送に伴う排出削減・緑地増加による環境質向上に寄与しうるほか、雇用機会の創出や住民の食料管理への関与を通じた地域コミュニティのエンパワーメント、家庭ごみを有機肥料として活用する取り組みにも貢献しうるとされた。一方で、水・肥料・技術といった資源の制約や、規制・政策上の課題が実施における主な障壁として挙げられ、政府・民間セクター・地域コミュニティの連携が必要だと結論づけている。

Rioaldi Sugandhy, Ayi Yustianti, Yoga Nugraha, Rizky Prananda, Yuli Andriani · Indonesian Journal Of Aquaculture Medium · Indonesia

本研究は文献研究に基づく質的内容分析により、自給的な食料確保を目的とする小規模養殖（都市型漁業）における水質維持のためのろ過システムを検討した。対象は機械式（綿、ダクロン）、生物学的（バイオボール、セラミックリング）、化学的（活性炭、ゼオライト）のろ過媒体である。使用するろ過媒体の種類が水質・魚の成長・生存率に影響を与えること、また補助的なろ過として野菜を用いることも水質に影響を与えることが示された。

Raditya Ahmad Rifandi, Rizal Ichsan Syah Putra, Nunung Eni Elawati, Dwi Nur Yuliyani, Dafa Anwarul Fahmi · Cakrawala Jurnal Pengabdian Masyarakat Global · Indonesia

インドネシアの複数の都市部で、センサー技術と自動制御システムを用いた「スマートエアロポニック」システムを導入し、地域住民に運用・保守の研修を行った地域貢献プロジェクト。導入結果の評価では、深層水耕（DFT）方式の水耕栽培と比較してエネルギー効率が最大70%向上し、コマツナ類栽培で29.02kWh、レタス栽培で41.00kWhの電力削減がそれぞれ確認された。

Jeri Ramadhan, Irman Hermadi, Imas Sukaesih Sitanggang · EDUMATIC Jurnal Pendidikan Informatika · Indonesia (Jakarta)

インドネシア・ジャカルタの都市農業プログラム「Balkot Farm」を対象に、Simple Additive Weighting（SAW）法を用いた作物選定の意思決定支援システムを開発した研究。SDLCプロトタイピングモデル（コミュニケーション、クイックプラン、クイックデザインのモデリング、プロトタイプ構築、展開・納品とフィードバックの5段階）に基づき、面接調査と文献調査でデータを収集した。成果として、選択肢・基準・下位基準・適合度評価・結果のメニューを持つWebアプリケーションを構築し、ブラックボックステストとユーザー受け入れテストにより、利害関係者のニーズに応じた土地条件に合ったメニューを表示できることを確認した。

Pei-Yuan Chen, Chuan-Ching Pang, Guan-Yi Sung · Heliyon · Global

本研究は、蒸発散量と基盤(土壌)水分の変動が緑化屋上の室内温度低減に与える影響を分析し、運用段階向けの実測ベース重回帰モデルと、計画段階向けの水文・建築エネルギーシミュレーションを統合したモデルの2種を開発した。運用モデルはRMSE0.64℃・調整R²0.55、計画モデルはRMSE1.02℃・調整R²0.80で、夏季の最大室内温度低減は10.65℃、平均で5〜6℃に達したと報告する。

· Wikipedia · Singapore

英語版Wikipedia「Vertical farming」の記述によれば、シンガポールのSky Greens Farmsが2012年に世界初の商業垂直農場を開設した。3階建てで、高さ9メートルのタワーを100基以上備える。都市型垂直農業が商業化された起点として言及される。

TechCrunch · TechCrunch · United States

2024年11月4日、垂直農業企業Bowery Farmingが事業を停止したとTechCrunchが報じた。同社はこれまでに7億ドル以上を調達し、2021年の直近ラウンドでは評価額20億ドルを超えていたが、2023年には複数回のレイオフを行っていた。同記事はAeroFarmsやAppHarvestの破産と並べ、垂直農業セクター全体が困難な環境にあると位置づけている。

Annie Drottberger, Yizhi Zhang, Jean Wan Hong Yong, Marie-Claude Dubois · Renewable and Sustainable Energy Reviews · Global

45の論文に基づいたこの系統的文献レビューは、屋上温室技術の利点と課題を検証した。土地利用の最適化、建物所有者の収益性向上、単位面積あたりの良好な収量、資源効率の向上といった利点がある一方で、レビューは重大な課題を特定した。これらの課題には、追加の投資費用と運用コスト、平らな屋根の利用可能性の制限、およびさまざまな規制が含まれており、屋上温室の広範な採用を妨げている。

Novianti Indah Putri, Zen Munawar, Rita Komalasari, Iswanto Iswanto, Hernawati Hernawati, Dandun Widhiantoro · Darma Abdi Karya · Indonesia

インドネシアの農家グループ向けに、参加型アクションリサーチに基づきデジタル農業システムプロトタイプが開発された。このシステムは、Arduino UNO、ソーラーパネル、土壌水分センサー、温度センサー、自動灌漑などのIoT技術を統合している。プロトタイプは、日常的な監視と自動化を支援し、農家が栽培培地の品質を維持することを可能にし、植物の成長と発達をより容易かつ効率的にする上で重要であるとされた。

Dong In Lee, Ji Hwan Lee, Seung Ho Jang, Se Jong Oh, Ill Chul Doo · Applied Sciences · Global

本研究は、画像キャプション生成と物体検出モデルを統合した、初心者都市農家向けのディープラーニングに基づく作物病害診断ソリューションを提案する。InceptionV3とTransformerを用いた画像キャプション生成モデルは、平均BLEUスコア64.96%を達成し、詳細な診断文生成において高い性能を示した。YOLOv5を採用した物体検出モデルはmAP50が0.382であり、感染領域の検出にはさらなる改善が必要である。

Kadek Dwi Pradnyani Novianti, Ni Kadek Sukerti · WIDYABHAKTI Jurnal Ilmiah Populer · Indonesia (Denpasar)

この地域奉仕活動は、デンパサール市のエンペラン・テルビン農民グループに焦点を当てたもので、同グループは都市農業を実践しているものの、生産物の流通と販売に課題を抱えていた。グループの農産物は、収穫過剰のため地域で共有されるか廃棄されることが多く、効果的な販売チャネルが不足していることが示された。これに対処するため、活動ではFacebookを通じたデジタルマーケティングの研修と支援を提供し、グループが製品をより多くの人々に紹介し、持続可能な土地管理のための利益を生み出すことを支援した。