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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

ひろい ぼくじょうで 見あたらない 牛は、どうやって さがすの?

広い放牧地で見当たらない牛1頭を、どうやって探すのか

放牧牛の捜索 ── 首輪・耳標のGPSと熱画像ドローンの得意と限り

分野:技術

ある 大学の しりょうに よると、ふかい 森の 中の 牛を 馬で さがすと、65〜75ふん かかった ばしょが ありました。ドローンは、おなじ ばしょを 10ぷん より みじかく とびました。(この くらべでは、牛は 見つかって いません。)

ところが あつい 日には、牛と 岩が おなじように 見える ことも あります。牛を さがす ほうほうは、なにが とくいで、なにが にがてなのでしょう。この 記事で、その ちがいが わかります。

アメリカの大学の資料によると、濃い茂みと森の中で牛を馬に乗って探したところ、乗り手の見積もりで65〜75分かかりました。熱を見るカメラ付きのドローンは、同じ場所を飛ぶのに10分足らずでした。

ところが暑い日には、牛と日なたの岩の温度が近く、見分けにくくなるそうです。広い放牧地で見当たらない牛は、どんな道具でどう探されているのでしょうか。首輪のGPS、耳に付けるGPSタグ、ドローンの得意と苦手が分かります。

米国ユタ州立大学の普及資料は、約2エーカー(約0.8ヘクタール)の濃い茂みと森の捜索に、馬では乗り手の見積もりで65〜75分、熱画像カメラ付きのドローンでは10分未満だったと報告する[1]。ただし、これは1か所での比較で、同じ資料は暑い日に岩と牛の判別が難しくなることも述べている。

では、広い放牧地で見当たらない牛には、首輪型GPS、耳標型GPSタグ、ドローンのうち、どれがどんな条件で効くのか。農林水産省、熊本県、米国の大学などの資料から、それぞれの得意と限りが分かる。

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1. 見あたらない 牛は、どこから さがすの?

1. 谷や森で消えた牛は、昔は人が歩いて探した

1. 見回りの限界 ── 見渡せない地形で、探索時間をどう縮めるか

山や 森、谷の ある ひろい ほうぼくちでは、牛が どこに いるか、ひと目では わかりません。むかしから、人が 見まわりに いって、一頭ずつ たしかめて きました。

でも、牛が 見えない ところへ 入ると、さがすのに 長い 時間が かかります。そこで 3つの どうぐが つかわれはじめて います。

ひとつめは、牛の くびに つける くびわ。ふたつめは、耳に つける 小さな GPSの タグ。みっつめは、空から ねつを 見る ドローンです。

3つとも 「ぜんぶ よい」わけでは ありません。それぞれ とくいな ことと、にがてな ことが あります。

山や森、谷のある広い放牧地では、牛が今どこにいるのか、見渡しても分かりません。これまでは、人が見回りに出て、1頭ずつ姿を確かめてきました。農林水産省も、放牧の毎日の安否確認の手間を減らすことが課題の一つだと説明しています[2]。

見えない場所に入った牛を探すのは、時間のかかる仕事です。そこで使われはじめているのが、牛の首に付けるGPS首輪、耳に付けるGPSタグ、そして熱を見るカメラを載せたドローンの3つです。

3つは役割がちがいます。首輪とタグは「牛のほうが位置を知らせる」道具で、ドローンは「人が上から探す」道具です。それぞれ何が得意で、どこに限りがあるのでしょうか。まず首輪から見ていきます。

山林や谷を含む広い放牧地では、牛が見通せない場所に入ると、見回りでの発見に時間がかかる。農林水産省は、放牧牛の毎日の安否確認の省力化と、脱柵や放牧地内での滑落事故の早期発見・効率的な捜索を、ICT活用の目的に挙げている[2]。

この資料群で扱われる手段は3つに分けられる。牛の側が位置を知らせる首輪型GPSと耳標型GPSタグ、そして人の側が上空から探す熱画像ドローンだ。前の2つは通信や電池の条件に、ドローンは天候や操縦者の視界に制約される。条件が手段ごとに違うため、「どれが最良か」ではなく「どんな場面でどの手段が役立つのか」を見ていこう。では、最初に首輪から見る。

2. くびわを つけた 牛は、にげても わかるの?

2. GPS首輪は、柵を出た牛をスマホに知らせる

2. 首輪型GPS ── 位置の記録、境界通報、通信環境という条件

くびわには、GPSと いう、いちを しらべる しかけが 入って います。きまった 時間ごとに、牛が どこに いるかを きろくします[2]。

島根けんの じっけんでは、きめた ばしょから 牛が 出ると、かんけいする 人の スマートフォンに いっせいに しらせが とどく ように しました[2]。にげた 牛を、はやく 見つけて まもる ためです。

ただし、つかうには ほうぼくちで Wi-Fiの ような つうしんが つかえる ことが ひつよう です[2]。山おくで でんぱが とどかない ところでは、むずかしく なります。

アルバータ大学の けんきゅうでは、GPSの くびわを つけた 牛は、きめた かこいの 中に 99パーセント いじょうの 時間、とどまりました[3]。でも これは「いた 時間の わりあい」で、まいごが ゼロの やくそくでは ありません。

GPS首輪は、位置を調べる装置が入った首輪で、牛の位置を一定の時間ごとに記録します。農林水産省は、これで脱柵(柵の外へ出ること)や放牧地内での滑落事故を早く見つけ、効率よく捜索できるようになる、と説明しています[2]。

島根県の実証では、設定した放牧エリアから牛が出ると、関係者のスマートフォンなどに一斉に通報が届きます。早く保護につなげる仕組みです[2]。ただし、この機器を使うには、Wi-Fiなど放牧地の通信環境を整える必要があるとされています[2]。

カナダのアルバータ大学の2シーズンの研究では、GPS首輪(バーチャルフェンス)を付けた牛は、設定した境界内に99%以上の時間とどまりました[3]。この首輪は、境界に近づくと音で知らせ、越えると弱い電気刺激を出します。これは「境界内にいた時間」の割合で、迷子がゼロになる保証ではありません。迷子牛の捜索そのものを目的にした機能の説明は、この記事にはありません。

日本政策金融公庫の資料には、首輪型GPSを使った現地実証で、見回りの作業時間が使い方によっては最大78%減ったと報告されています[4]。「最大」の値なので、どの放牧地でも78%減るわけではありません。

首輪は、牛がどこへ行ったかを教えてくれます。では、耳に付ける小さなタグなら、もっと手軽に使えるのでしょうか。

GPSやRFIDタグを内蔵した首輪は、牛の位置を一定時間ごとに把握でき、個体確認に使える。農林水産省は、これにより脱柵や放牧地内の滑落事故の早期発見と効率的な捜索が可能になるとする[2]。島根県の実証では、設定した放牧エリアから牛が出ると、関係者のスマートフォンなどへ一斉に通報し、早期保護を図る。そのためには、Wi-Fiなど放牧地の通信環境の整備が必要である[2]。

アルバータ大学の2放牧シーズンの研究では、GPS首輪(バーチャルフェンス)を付けた牛は、設定した境界内に99%以上の時間とどまった。GPSを使った、見えない柵のような仕組みである[3]。注意したいのは、99%が「境界内にいた時間」の割合であり、迷子ゼロの保証ではない点と、同記事に迷子牛探し専用の機能の説明がない点だ。

捜索時間への効果については、日本政策金融公庫の資料が、首輪型GPSを使った現地実証で見回り作業時間の削減効果が使い方によっては最大78%と報告している[4]。「最大」の値であり、平均でも、常に得られる値でもない。

ここまでの首輪は、通信環境や運用の手間が条件になっていた。では、もっと手軽に位置を得る方法はあるのか。熊本県の耳標型GPSタグを次に見る。

3. 耳の タグは、どこまで べんり なの?

3. 耳のGPSタグは手軽だが、位置は6時間ごと

3. 耳標型GPSタグ ── 約6時間間隔の位置取得と、全頭に付けない運用

日本の 牛には、生まれると 耳に ばんごうの タグが つきます。これは 10けたの 番号が かかれた 「耳ひょう」で、番号から 育った 記ろくを しらべられます[5]。ただし、これは 番号ふだで、いちは でません[6]。

くまもとけんには、耳に つける GPSの タグを つかった けんきゅうが あります。電池を かえたり、うけとる きかいを おいたり しなくて よいと いう ところが とくちょうです[7]。

ただし、いちが わかるのは 6時間ごとくらいです。リアルタイムで ついせき できるわけでは ありません。山や 木の せいで、ずれる こと も あります[7]。

耳に つけると、ひふが はれる おそれも あり、くびの ベルトに かえる 考えも 出て います。お金も かかるので、ぜんぶの 牛では なく、むれの リーダーに なる 牛や、さくを こえやすい 牛を えらんで つける、と いう 考えです[7]。

日本の牛は、生まれると出生届が出され、10桁の個体識別番号が印字された耳標が付けられます。管理者は両耳に耳標を付ける義務があります[5][6]。番号で、インターネット上の生産履歴を調べられます。ただし、この耳標は番号札で、位置は出ません。GPSタグとは別のものです[6]。

熊本県の研究成果は、電池交換と受信基地局が要らない耳標型GPSタグを放牧牛に付けると、見回りの確認時間を短くできるとしています[7]。熊本県の別の資料では、市販のGPS機器は定期的な電池交換が必要で、面積や地形によっては受信基地局を複数台置く必要があることが課題とされました[8]。耳標型は、その手間を減らそうという工夫です。

位置が取れるのは約6時間おきで、通信状況で前後するため、リアルタイム追跡ではありません。山や樹木で誤差も出ます。さらに、耳に付けると炎症のおそれがあり、首ベルトに切り替える案も検討されています[7]。

コストの面から、全頭ではなく、群れのリーダー格や脱柵しやすい牛を優先して付ける想定です[7]。全部の牛に付けなくても、役に立つ牛を選ぶ、という考え方です。

首輪も耳のタグも、牛が位置を知らせる道具でした。では、牛が何も付けていないとき、上から見つける方法はあるのでしょうか。

日本の牛には、牛トレーサビリティ法により出生届が出され、10桁の個体識別番号が印字された耳標が付けられる。管理者には両耳への装着義務があり、番号でインターネット上の生産履歴を調べられる[5][6]。ただし耳標は番号札であり、位置は出ない。位置を得るGPSタグとは別物である[6]。

熊本県の研究成果(No.1158)は、電池交換と受信基地局が不要な耳標型GPSタグを放牧牛に付けることで、見回りの確認時間を短縮できるとする[7]。背景には、既存の市販GPS機器が定期的な電池交換を要し、面積や地形によっては基地局を複数台置く必要がある、という課題がある(関連資料の記述による)[8]。

この方式の限りも、資料に書かれている。位置の取得は約6時間間隔で、通信状況で前後するため、リアルタイム追跡ではない。山や樹木で誤差も出る。耳に付けると炎症のおそれがあり、首ベルトへの切り替えも検討されている[7]。コストの面から全頭には付けず、群れのリーダー格や脱柵しやすい牛を優先する想定だ[7]。

つまり耳標型は、頻度を落とすことで電池と基地局の手間を減らした方式である。一方、6時間ごとでは「今この瞬間に探す」用途には向かない。何も付けていない牛を、今、上から見つけたいときはどうするか。熱を見るドローンの出番になる。

4. ドローンは、どうして 森の ひろい ばしょを はやく しらべられるの?

4. 熱を見るドローンは、茂みと森を10分足らずで飛んだ

4. 熱画像ドローン ── 約0.8ヘクタールの茂みを10分未満で飛ぶという一例

アメリカの ユタ州立大学の しりょうでは、ねつを うつす カメラを つけた ドローンが、ふかい しげみと 森の ばしょを 10ぷん より みじかく とびました[1]。この くらべでは、ドローンも 馬の 人も、牛を 見つけた わけでは ありません。

この ばしょの 広さは 2エーカー、およそ 0.8ヘクタール です。たて よこ 90メートルくらいの 正方形と おなじ 広さです。馬で さがすと、のりての 見つもりで 65〜75ふん かかる、と いう ことでした[1]。

しりょうでは、ドローンは 馬の およそ 15パーセントの 時間で すんだ、と 書かれて います[1]。体の あたたかい 牛は、ねつカメラで 見ると、森の 中でも 目だちやすく なります。

ただし これは 1つの ばしょでの くらべです。どこでも この 通りに なる、という わけでは ありません。

ユタ州立大学の普及資料では、熱を見るカメラを付けたドローンが、約2エーカー(約0.8ヘクタール)の濃い茂みと森を、10分足らずで飛んだと書かれています。同じ場所を馬で探すと、乗り手の見積もりで約65〜75分かかるそうです[1]。資料では、ドローンは馬の約15%の時間で済んだと報告されています。この比べでは、ドローンも馬の乗り手も牛を見つけてはいません。あくまで、区域を飛ぶ・探す時間の比べです。

0.8ヘクタールは約8000平方メートルで、一辺が約90メートルの正方形ほどの広さです(0.8×10000=8000、その平方根が約90)。そう考えると、見通しの悪い90メートル四方を、馬では1時間以上かけて探す場面が想像できます。

熱を見るカメラは、体温のあるものを周りより温かく写します。茂みの中の牛も、人の目では隠れていても、熱では目立ちやすくなります。ただし、この数字は1か所での比較で、馬の時間も乗り手の見積もりです。どの放牧地でも同じになるとは言えません。

では、こんなに速いドローンに、苦手はないのでしょうか。

米国ユタ州立大学の普及資料は、約2エーカー(約0.8ヘクタール)の濃い茂みと森を、熱画像カメラ付きのドローンが10分未満で飛んだとする。同じ場所を馬で探すと、乗り手の見積もりで約65〜75分かかり、資料はドローンの所要時間を約15%と報告している[1]。検算すると、10分を上限にして65〜75分で割れば約13〜15%で、資料の概数とおおむね合う。なお、この比較区域でドローンも乗り手も牛を見つけたわけではなく、比べているのは区域を飛行・捜索した時間である。

面積の感覚をつかむと、0.8ヘクタールは約8000平方メートルで、一辺が約90メートルの正方形に相当する。つまり、見通しの悪い90メートル四方ほどの範囲で、乗り手の見積もりで1時間以上かかる捜索の範囲を、ドローンは10分足らずで飛んだという一例だ。

熱画像カメラは体温のある物体を周囲との温度差で映し出すため、茂みの中の牛でも、人の目では見えない場所で目立ちやすい。ただし、比較は1地点のものであり、馬側の時間も乗り手の見積もりである[1]。他の地形・季節にそのまま当てはめることはできない。

では、この方法には限りがないのか。同じ資料は、天気と操縦に関する条件も書いている。

5. ねつカメラにも、にがてな ことは あるの?

5. 暑い日は、牛と岩が同じ温度に見える

5. 熱画像探索の限り ── 気温と岩、飛行時間、目視という条件

あつい 日の ひるま、日なたの 岩は、あたたかく なります。ユタ州立大学の しりょうには、およそ 37どの 岩と、およそ 38どの 牛を 見わけるのが むずかしかった、と 書かれて います[1]。

ドローンの 電池も もちません。はれて かぜの ない 日で、25ふんほど。せっし マイナス1どより さむいと、15ふんほどに みじかく なります[1]。

そして、ドローンを とばす 人は、ドローンが 目で 見える はんいに おく ひつようが あります[1]。見えないほど とおくまでは、1人では さがせません。

だから ドローンは、「こまった とき ぜんぶ たすけて くれる 道具」ではなく、「しらべたい ばしょを かぎって つかう 道具」と いえます。

暑い日には、思わぬ落とし穴があります。ユタ州立大学の資料は、約37°C(98°F)の岩と約38°C(101°F)の牛の区別が難しくなったと書いています[1]。熱を見るカメラは温度の差を写すので、差が小さい物があると、牛は目立ちにくくなります。

テキサスA&M AgriLifeの専門家も、熱画像は茂みの下の家畜を拾えるが、暑さが結果に影響するので天気を考える必要がある、と述べたと伝えられています[9]。

電池にも限りがあります。晴れて風のない日で約25分、気温が-1°C(30°F)より寒いと約15分に減ります。また、操縦者は機体を目で見える範囲に保つ必要があります[1]。オーストラリア北部のような数千ヘクタールの牧場では、この決まりが大きな制約になる、とも報じられています[10]。

こうして見ると、首輪・耳のタグ・ドローンは、どれも「万能」ではなく、場面で選ぶ道具です。では、私たちは、この話をどんな目で見直せるのでしょうか。

同じ資料は、熱画像探索の限りも具体的に述べる。暑い日には、約37°C(98°F)の岩と約38°C(101°F)の牛の区別が難しくなった[1]。熱画像カメラが写すのは温度差なので、日射で温まった岩と牛の差が小さければ、牛は背景に埋もれる。そのためテキサスA&M AgriLifeの専門家は、熱画像は茂みの下の家畜も拾えるが、暑さが結果に影響するため天気を考える必要がある、と述べたとされる(検索結果の要約に基づく)[9]。

飛行時間にも条件がある。バッテリーは晴れて風のない日で約25分、-1°C(30°F)より寒いと約15分に減る。さらに、操縦者は機体を目視できる範囲に保つ必要がある[1]。この目視の規則は、数千ヘクタールに及ぶオーストラリア北部の牧場では問題になる、との報道がある。同地ではヘリコプターによる牛集めが主流で、ドローンは試行中とされる(業界・報道系資料の要約に基づく)[10]。

以上を整理すると、首輪・耳標GPSは「牛が位置を知らせる」が通信・電池・頻度に条件があり、ドローンは「人が上から探す」が天気・電池・視界に条件がある。国内の牧場で行方不明の牛を熱ドローンで探した公的な事例は、この記事の資料にはなく、ドローンの数字は米国の一例である。手段を選ぶ視点は、探したい範囲の広さ、地形、天気、いつ位置が欲しいか、の組み合わせだろう。

6. おうちで できる、牛の ばんごうの たしかめかた

6. 牛肉のパックで、耳標の番号を探してみる

6. 手元で確かめられること ── 個体識別番号と、検算してみる数字

おうちの 人と いっしょに、牛にくの パックを 見て みましょう。「こたいしきべつ ばんごう」と して、10けたの 番号が かいてあることが あります[6]。これが、牛の 耳ひょうの 番号と おなじ ものです。

この 番号を、おうちの 人と いっしょに、パソコンや スマートフォンで 調べて みるのも おもしろい です。どこで 育ったかが わかります。

あと、ドローンの 話では、馬で 65〜75ふん、ドローンは 10ぷん より みじかい。どのくらいの ちがいか、じぶんで 計算して みるのも いいでしょう。

家の人と、牛肉のパックの表示を見てみましょう。牛肉には、耳標と同じ10桁の個体識別番号が記されている場合があります[6]。この番号を、農林水産省のサイトで調べると、生産履歴を見ることができます。

もう一つ、数字で確かめられることがあります。記事の「約65〜75分」と「10分未満」の比を、自分で計算してみましょう。10÷65は約0.15、10÷75は約0.13です。資料の「約15%」と近い数になります。ただし、これは1か所での一例なので、別の場所では変わりそうだ、と想像してみるのも面白いところです。

家族で話すなら、「自分が牛の飼い主なら、首輪・耳のタグ・ドローンのどれを、どの場面で使うか」を考えてみてください。広さ、天気、通信、お金のどれを重く見るかで、答えが変わります。

手元で確かめられることを2つ挙げる。

1つは個体識別番号である。牛肉に記された10桁の番号と耳標の番号は同じ体系で、インターネット上で生産履歴を調べられる[5][6]。耳標が「番号札」であることを、実物で確かめられる。

もう1つは検算である。10分を65〜75分で割ると約13〜15%となる。0.8ヘクタールを8000平方メートルとみて、その平方根は約90メートルである。数字が一例に基づくことを意識して読むと、「ドローンは馬の6〜7倍速い」のような一般化に慎重になれる。

原典に当たるなら、まず日本語で読める熊本県の農業研究成果情報No.1158が、位置取得の間隔や運用上の課題の記述を確かめる出発点になる。飛行条件や限りは、ユタ州立大学エクステンションの普及資料(英語)にも述べられている。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

探す時間の比較とドローンの限りは米国の大学の普及資料、首輪と耳標は農林水産省・熊本県などの資料による。一部(日本政策金融公庫・熊本県の別資料・テキサス・オーストラリア)は、検索結果の要約をもとにした。

  1. Utah State University Extension "Using thermal camera drones in beef cattle roundup" https://extension.usu.edu/research/using-thermal-camera-drones-in-beef-cattle-roundup (ドローンと馬の探索時間・ドローンの限り)
  2. 農林水産省「放牧のICT活用」 https://www.maff.go.jp/j/chikusan/sinko/shiryo/houboku/ict.html (GPS首輪・通報・通信環境)
  3. University of Alberta, Rangeland Research Institute "No fences" https://rri.ualberta.ca/2025/11/26/no-fences-research-shows-high-tech-collars-keep-cattle-from-straying/ (バーチャルフェンス首輪の研究)
  4. 日本政策金融公庫の資料 https://www.jfc.go.jp/n/finance/keiei/pdf/2663.pdf (見回り時間の削減効果。検索結果の抜粋による)
  5. 農林水産省「牛トレーサビリティ」(AFF) https://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1608/spe1_04.html (耳標と10桁の個体識別番号)
  6. 農林水産省「牛トレーサビリティ制度」 https://www.maff.go.jp/j/syouan/tikusui/trace/index.html (耳標の装着義務・番号で生産履歴を調べられること)
  7. 熊本県「農業研究成果情報 No.1158」 https://www.pref.kumamoto.jp/uploaded/attachment/310872.pdf (耳標型GPSタグ。検索結果の要約による)
  8. 熊本県の農業研究成果情報(関連資料) https://www.pref.kumamoto.jp/uploaded/attachment/278863.pdf (市販GPS機器の課題。検索結果の要約による)
  9. Texas Farm Bureau (テキサスA&M AgriLife専門家の話) https://texasfarmbureau.org/?p=26551 (熱画像と暑さ。検索結果の要約による)
  10. Queensland Country Life "Drones revolutionise cattle mustering in northern Australia" https://www.queenslandcountrylife.com.au/story/8639633/drones-revolutionise-cattle-mustering-in-northern-australia (広い牧場の目視規則。検索結果の要約による)

なおした ところ

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