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IoT(Internet of Things)技術と食品産業
食品産業において、よく使用されている関連IoTのシステムは、情報収集システム、情報通信システム、及び、情報分析・利用システムです[1]。
情報収集システム
情報収集システムは、多くの場合、場所、温度、湿度、大気中の粉塵、化学物質、ガス、酸・アルカリ度、衝撃、数量カウント、寸法測定、静止画又は動画の受信等、環境を認識することのできるセンサーとなっています。これらのセンサーは、設定された時間に実際の情報を収集するため、リアルタイムで情報を入手することができます。これらの情報は、情報通信システムを通じ、オンラインで送られて収集・分析されます。
情報通信システム
よく使われている情報通信システムは、インターネット / イーサネット(Internet / Ethernet)システム、RFID(radio frequency identification)、及び、ワイヤレスセンサーネットワーク(WSN: wireless sensor network)です。これらは使用エネルギーが少なく、自分で接続することが可能で、Bluetooth、Wi-Fi、ZigBee、Near Field Communication(NFC)[2]等、人による管理が非常に少なくて済むものです。情報は、オンラインで保管サービスシステムに送達されます。これをクラウドコンピューティング(Cloud Computing)又は略してクラウドといいます。無料、サービス料金が発生するものの両方がありますが、どこからでもクラウド上の情報にアクセスすることができます[3]。また、クラウドのシステムを通じて発信元にコマンドの信号を送信することもできます。
情報分析・利用システム
情報分析・情報利用については、リアルタイムのローデータを食品検査・追跡に利用するのが簡単になる場合があります。例えば、温度の異常、衝撃、量、ラベルの錯誤、バーコードに基づく製品の分類等です。情報に異常が発生した時の警告値を設定しておいたり、系統的なトレーサビリティーのため、データベースに情報を記録しておいたりすることができます。
また、工程の改善・効率化や不具合の低減を目的に、ローデータを分析し、計画を策定することもあります。例えば、交通・車道情報から商品輸送計画を立てたり、顧客のニーズに応じた栽培又は生産計画を立てたり、内部要因(食品レシピ等)及び外部要因(温度、時間、湿度)から品質・安全性の予測を立てたりすることにより、品質(色、感触、風味、ヴィタミン等)や安全性(食品の滅菌、保管中の微生物の毒素増殖、天ぷら油中の発癌性物質の発生等)をリアルタイムで追跡することができ、分析用のサンプルを処分する必要もなく、サンプル分析の時間を無駄にすることもありません。
マーケティング及び販売促進についても、データベースとして保管した情報を使用し、顧客のニーズを予測したり、販売促進プログラムを策定したりして、商品が多くはけるようになります。例えば、旧式の消費期限ではなく、期間・温度の履歴からの品質の予測情報を使用し、先入先出システム(First in – First out)を後入先出システム(Least Shelf-life – First out)に変更する等です。研究によると、製品の品質変容を低減することができ、消費期限の切れた製品を減少させることできると報告されています[4]。
IoTの技術の応用は、食品の基準面の業務でも大変有用です。リアルタイムの情報収集も安全で紛失がなく、アクセスや検索も容易です。例えば、詐欺(Food fraud)や偽造(counterfeiting)の証明のための過去の情報が欲しい場合、食品防御(Food defense)のサポート等です。
消費者が製品のアレルゲンに関する情報にアクセスしたい場合も、オンラインで自ら簡単に行うことができます。クリティカルポイント(臨界点)の分析、臨界値の決定、及びクリティカルポイントの監視における情報の使用もリアルタイムにできます。更に、自動システム又はロボットによる、設定プログラムに基づく自己管理ファンクションもあり、より迅速に問題に対処することができるようになり、人の偏見や判断における偏差を低減することができ、従業員の業務量を低減することができるようになるので、従業員が組織の他の開発に時間を効率的に使えるようになります。
将来的には、原材料の生産から食品の不良管理まで、食品製造のサプライチェーン全体にIoTが応用される可能性もあります。そうすると、アプリケーションを通じた容易な作業管理ができるようになり、消費者の情報へのアクセスもできるようになります。
これらの技術が私たちの生活に果たす役割は、徐々に大きくなってきています。ですから、事業者は、急速に変化する消費者のニーズに対応できるよう、順応していかなければなりません。
私共は、末長く食品業界の一員として存続できるよう、タイ国の食品産業の水準向上のためのサービスを提供させて頂いております。
IoTやオートメーションプロジェクト、ロボットにご関心のある方は、こちらからご連絡下さい。
参考文献:
1.Bouzembrak, Y., Klüche, M., Gavai, A., & Marvin, H. J. (2019). Internet of Things in food safety: Literature review and a bibliometric analysis. Trends in Food Science & Technology, 94, 54-64.
2.Nukala, R., Panduru, K., Shields, A., Riordan, D., Doody, P., & Walsh, J. (2016). Internet of Things: A review from “Farm to Fork.” 2016 27th Irish Signals and Systems Conference (ISSC). doi:10.1109/issc.2016.7528456
3.https://sc2.kku.ac.th/office/sci-it/index.php/29-cloud-computing.html
4.Giannakourou, M. C., & Taoukis, P. S. (2003). Application of a TTI‐based distribution management system for quality optimization of frozen vegetables at the consumer end. Journal of food science, 68(1), 201-209.
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