アグリスマートAI

アグリスマートAI

アグリスマート自動灌水制御システム(Agri Smart Automated Irrigation System)は、IoTを利用した、自動灌水制御システムです。灌水を行わない圃場観測だけでも使用できます。

システム構成

特徴

  • これからの農業のキーワード「スマート」、「プレシジョン(正確)」、「データ農業」を実現します。
  • インターネットを活用し、クラウドで圃場データを分析して営農の最適判断を行い、省力化を図ります。
  • 営農ノウハウを取り込みながら、潅水と施肥を自動化する学習型自動潅水制御システムです。
  • センサーだけあるいは潅水制御装置だけでも機能に制限がありますが使うことができ、省力化に役立ちます。
  • スマホなどのモバイル端末で容易に操作でき、営農記録も共有できます。

圃場とシステム構成

  • Agri Smart  では、農場に一つ以上の圃場があると考えます。圃場は、露地やハウス施設です。
  • 農場の事務所や納屋には、インターネットが繋がる環境を用意し、ここに圃場とを無線で繋ぐゲートウェイを置きます。
  • 圃場には、気象・土壌状況を観測するセンサーを1台以上配置します。センサーはゲートウェイと無線で接続されます。
  • その圃場に潅水制御装置が1台以上置かれます。装置は電磁弁で潅水の開閉を制御しています。流量は、パイプの径と弁の開閉時間で決まります。
  • この制御装置はゲートウェイと無線で接続されます。
  • 潅水装置がすでにある圃場でもシステムを組むことができます。

基本機能

  • 無線で繋がるセンサーで圃場の気象・土壌状況を24時間それぞれ自動観測し、そのデータをクラウドに蓄積します。
  • 蓄積されたデータやクラウドに登録された各々の農家の営農ノウハウから最適潅水量と時間の意思決定を行います。
  • 意思決定に基づいて、クラウドから無線で繋がる潅水・液肥装置の電磁弁を自動制御して潅水と施肥を行います。
  • 圃場の状態は、スマホやパソコンに分かりやすく表示され、さらにスマホからも潅水の制御を行うことができます。
  • スマホ、PCで営農記録の作成、蓄積、検索を行うことができ、営農活動を記録し、共有したり、分析することができます。

IoTセンサーネットワークとクラウドサーバー

  • クラウドサーバーとゲートウェイは、“物がインターネットに繋がるIoT”に最適な最新の通信方式(MQTT)です。
  • センサーや潅水制御装置を繋ぐセンサーネットワークは、IoT無線通信方式(920Mhz, LoRa )です。
  • 圃場、作物栽培、潅水記録、営農記録などの顧客のDB(データベース)は、信頼性・機密性の高いAWSサーバーで管理しています。(AWS:Amazon Web Services、米国Amazon.comにより提供されているクラウドコンピューティングサービスです。)

潅水のモード


システムが潅水の量とタイミングを決める方法には、次の3つモードがあります。

  • Cモード:クラウドのコンピュータのAgri Smartのアルゴリズム(計算手順)で決定します。
  • Fモード:営農者が予め定めた潅水計画をクラウドに登録しそれに基づいて決定します。
  • Dモード:「Cモード」や「Fモード」にかかわらず営農者の判断で一時的に潅水を制御します。

いずれのモードでも潅水は、クラウドからの指令で潅水制御装置の電磁弁を開閉することで行われます。これら以外に、非常時に人手で潅水装置の開閉を制御することができる「Mモード」があります。

クラウドサービス

  • クラウドサーバーに圃場からの観測データや営農記録をDB(データベース)として保存しています。DB仕様は、標準的なSQLを採用しています。
  • システムの操作は、スマホやタブレットの携帯端末やパソコンで、WEBブラウザーでクラウドにアクセスすることによってダッシュボード(操作盤)が表示されます。操作はこのダッシュボードを介して行います。
  • ダッシュボードは、標準的なWEBブラウザー(Google Chrome、Internet Explore、FireFox、Safari, Edge、Opera)で動作するように作成されています。(ブラウザーの仕様変更で表示がずれることなどがあります。)
  • ダッシュボート機能
    ダッシュボードには、圃場のある所の「天気予報」、「栽培作物と潅水状況」、「Dモードの潅水時間指定」、「圃場マップとセンサー情報」が表示されています。
  • 灌水の制御(Dモード)を行うことができます。
  • グラフ機能:センサーからの観測項目を選んで、観測期間を指定すると観測データをグラフ表示して見ることができます。
  • 営農記録:アイコンを選んで、スマホで入力するテキストと撮影した写真を保存し、簡単に営農記録をクラウドに保存できます。