Open Agriculture Foundation: 食糧の未来に革命を起こすオープンソース エコシステムの構築

Open Agriculture Foundation について

OpenAgTM は、研究機関、非営利団体、営利ベンチャーを包含するエコシステム構築のため活動している、2,000 を超えるメンバーからなるオープンソース コミュニティです。その目標は、健康的かつ魅力的で、創意工夫を発揮した農産物の生産をテクノロジーによって可能にすることです。Open Agriculture Foundation はローカル コミュニティのイニシアチブをサポートし、食糧システムと農業に関する学校のカリキュラム改善を応援する、501(c)(3) の非営利団体です。

業種: 非営利団体
所在地: 米国

教育および研究用の OpenAgTM Food Computers を使用したオープンソース研究を推進するため、Open Agriculture Foundation はアプリケーション バックエンドとデータ分析を Google Cloud Platform で実行することにしました。

Google Cloud の成果

  • 教育者および一般市民が、生産量、風味、栄養密度の高い食糧を育成することを応援
  • データ分析によって気候、遺伝子、その他の変数の知見が明らかに
  • 3 人のチームが 3 か月未満でソリューションを市場投入することが可能に

世界中の数千台の Food ComputerTM デバイスに対応できるようにスケール可能

人類の未来は、環境への影響が最小限の、持続可能な食糧システムの構築にかかっています。一般市民が非常に局地的なレベルで食糧を自給できたり、研究者と教育者が、非常に望ましい結果をもたらす特定の気候条件と植物の遺伝変数を共有できたら、より理想的な農業環境が実現されることでしょう。

この方向性に従い、MIT Media Lab Open Agriculture Initiative(OpenAgTM)は未来に関する独自のビジョンを持っています。それには、Food ComputerTM デバイス(閉じられた気候制御環境下のオープンソース技術)と、気候レシピ(味や栄養成分など植物の表現型反応と、環境、生物学、遺伝変数、栽培に必要なリソースのクロスリンクに基づく特定の条件)が含まれています。

Open Agriculture Foundation の目標は、研究機関、慈善団体、業界のパートナーが一緒になって、教育における Food Computer へのアクセスをサポートすることで、さまざまなバックグラウンドを持つ学生をつなぎ、将来に大きな影響を及ぼす革新的な教育システムを創造することです。OpenAg の研究成果に基づいて設立された同財団は、民間科学によって気候レシピ ライブラリの編さんを行っています。具体的には、環境変数に対する植物の反応の関連性を調べることで、好ましい植物の特性の明確化を図っています。

「Google と協力しながら堅牢なユーザー インターフェースとバックエンドを構築することで、私たちはデータを収集し、それを共有し、コラボレーションするリソースをコミュニティに提供できるようになり、21 世紀の食糧システムの研究を前進させています。」

- Paula Cerqueira 氏 Open Agriculture Foundation スペシャル プロジェクト マネージャー

健全な食糧システムの構築

OpenAg で使用する Food Computer は、教育アプリケーション用の 30cm 角の立方体から、大規模環境用の 40 フィートの輸送コンテナにまで及びます。ユーザー コミュニティには、62 か国の 2,000 人を超える「農業専門家」がいて、ローカルおよびグローバルな食糧システムの未来の可能性の探求に協力しています。これらの専門家は、透過的で生産効率が高い、持続可能な食糧システムの構築に貢献するだけでなく、その実験や教育にも大きく関わっています。

教育者は Food Computer を、さまざまな農業分野を教え、豊富でダイナミックな学問カリキュラムを作成するツールとして使っています。Open Agriculture Foundation を通じて、学生には独自の Food Computer を構築する機会が与えられ、その技術と成果について詳しく理解できます。Open Agriculture Foundation では、学生と教育者に、大規模なオープンソース コミュニティに参加する機会も与えられます。これにより、授業で収集したデータを、世界中のユーザーと共有することが可能です。

データを変革の糧に

Open Agriculture Foundation は、環境制御のため Food Computer が実行する気候レシピのオープンソース デジタル ライブラリである、Open Phenome の作成においてコミュニティを支援しています。

Open Phenome を開発し、オープンソースの民間科学技術に基づく教育、研究を推進するため、Open Agriculture Foundation は Google Cloud Platform(GCP)の使用を決定しました。GCP は、ユーザー コミュニティへのデータセットの提供と、データセットの更新を可能にします。Google Data Solutions for Change プログラムに参加している Open Agriculture Foundation は、クラウド クレジット、自己トレーニング リソース、技術サポートを活用できます。Open Agriculture Foundation では、データ分析プロジェクト用として、Google Cloud IoT Core を使用して Food Computer を統合し、Google BigQuery を使用してその情報を構造化データに変換しています。

「Google と協力しながら堅牢なユーザー インターフェースとバックエンドを構築することで、私たちはデータを収集し、それを共有し、コラボレーションするリソースをコミュニティに提供できるようになり、21 世紀の食糧システムの研究を前進させています」と、Open Agriculture Foundation のスペシャル プロジェクト マネージャー、Paula Cerqueira 氏は語っています。

「他のクラウド サービスを長期間利用してきたユーザーとして、Google Cloud Platform は非常に優れたサービスであると言うことができます。私たちが知る中で最も柔軟なアーキテクチャによって、Food Computer が必要とするコンピューティング、データ ストレージ、通信機能が提供されます。」

- Rob Baynes 氏 OpenAg バックエンド開発リーダー

データを植物からクラウドへ

植物と気候のデータを、IoT に接続されたアクチュエータと、湿度、温度、CO2、光量を測定するセンサーを使用して、成長環境から送信します(図 1 を参照)。IoT デバイス管理のため、Open Agriculture Foundation は非常にセキュリティの高いデバイス接続と管理のサービスである、Google Cloud IoT Core を使用しています。データは MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)を使用して GCP に送信され、Google Cloud Pub/Sub によって非常にセキュリティの高いデータ公開と、センサー、アクチュエータ、カメラの個別デバイス制御が行われます。

OpenAg の Cloud アーキテクチャ

データが GCP に送られると、Google App Engine が提供する柔軟なサーバーレス コンピューティング環境によって、ウェブベースのユーザー インターフェースから気候レシピを Food Computer に送信できるようになります。画像と通知による植物の環境と成長のモニタリングや、新しい気候レシピの共有と発見も可能になります。ユーザー プロフィール、気候レシピ、デバイス情報は Google Cloud Datastore に格納され、Google Cloud Storage がコスト効率の高い画像およびバックアップ用リポジトリを提供します。

Cloud Functions for Firebase は、IoT デバイスからの公開鍵を受け取り、それを公開 Cloud Firestore NoSQL クラウド データベースに保存するオープン機能を提供します。Open Agriculture Foundation の 3 人のソフトウェア開発者は、3 か月未満で新しいバックエンドの設計、構築、デプロイを完了しました。

OpenAg のバックエンド開発リーダー、Rob Baynes 氏は次のように語っています。「他のクラウド サービスを長期間利用してきたユーザーとして、Google Cloud Platform は非常に優れたサービスであると言うことができます。私たちが知る中で最も柔軟なアーキテクチャによって、Food Computer が必要とするコンピューティング、データ ストレージ、通信機能が提供されます。」

「私たちのユーザーが共通して持っているのは、オープンソースの民間科学プロジェクトに貢献し、植物および気候データのライブラリを作成して、食料と農業の未来の決定に役立てたいという願望です。Google はその未来を作る私たちを助けてくれます。」

- Paula Cerqueira 氏 OpenAg スペシャル プロジェクト マネージャー

知見の蓄積のさらなる拡大へ

研究データと気候レシピを掘り下げて知見を得るため、Open Agriculture Foundation はオンデマンド分析用のマネージド サービスである Google BigQuery を、データ ウェアハウスとして使用しています。Google BigQuery を使用することで、同財団は一般公開データセットを提供し、それを誰もが従量課金式クエリで使用できるようにしています。データセットごとに異なるユーザー アクセス制御を適用できるため、連携している研究グループが希望する期間だけデータを非公開にしてから、研究の公開後にデータセットを公開することが簡単に行えます。

Rob 氏は次のように語っています。「Google BigQuery によって、私たちは複数の気候レシピ間でクエリを実行し、研究分野と深い関連性のある気象データなど他の一般公開データセットを取り入れることができます。ユーザー コミュニティにとってこれは大きな前進です。大規模なデータセット間の関連性を調査できるようになったからです。」

より良い未来の共有

Food Computer が増加し、ユーザーが新しい気候レシピをテストすると、データと表現された結果が GCP に送られ、世界中で共有、借用、スケールアップ、改善されます。教育者が Food Computer を使用して学生にエンジニアリング、生物学、プログラミング、農業を教えると、そこから次世代の農業専門家が生まれます。栽培者と食通は、栄養価が高く味の良い食品を大量に生産できるようになります。研究者と食品 / 農産業者は、望ましい植物の反応をすばやく表現し、食品の安全性を向上できます。

Paula 氏は次のように語っています。「私たちのユーザーが共通して持っているのは、オープンソースの民間科学プロジェクトに貢献し、植物および気候データのライブラリを作成して、食料と農業の未来の決定に役立てたいという願望です。Google はその未来を作る私たちを助けてくれます。」

Data Solutions for Change(変化をもたらすデータ ソリューション)

Open Agriculture Foundation は、非営利団体の使命を大規模に実現するための Google のデータ分析プログラムである Data Solutions for Change に参加しています。参加者である Open Agriculture Foundation は、Google Cloud クレジット、自己トレーニング リソース、支援サポートを活用できます。

Data Solutions for Change プログラムの詳細、および 501(c)(3) 非営利団体向けの申し込み方法については、こちらをご覧ください

Open Agriculture Foundation について

OpenAgTM は、研究機関、非営利団体、営利ベンチャーを包含するエコシステム構築のため活動している、2,000 を超えるメンバーからなるオープンソース コミュニティです。その目標は、健康的かつ魅力的で、創意工夫を発揮した農産物の生産をテクノロジーによって可能にすることです。Open Agriculture Foundation はローカル コミュニティのイニシアチブをサポートし、食糧システムと農業に関する学校のカリキュラム改善を応援する、501(c)(3) の非営利団体です。

業種: 非営利団体
所在地: 米国