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Study for IoT and Big-data in smart agriculture to predict future harvest

Research Project

Project/Area Number 15K00164
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Multimedia database
Research InstitutionNumazu National College of Technology

Principal Investigator

Yamazaki Satoshi  沼津工業高等専門学校, 制御情報工学科, 准教授 (80635889)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 切岩 祥和  静岡大学, 農学部, 教授 (50303540)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsIoTネットワーク / 施設栽培イチゴ / 収穫量推定 / ノンパラメトリック回帰 / 差分値 / 収穫量推定精度 / 収穫モデル / 収穫量推定・予測 / 積算値 / IoT / BigData / センサネットワーク / イチゴ / 回帰分析 / センサ計測 / データ解析
Outline of Final Research Achievements

In this study, first, in order to construct a robust harvest model for the environment, we design and manufacture a sensor terminal composed of general-purpose electronic components. As a result, we establish means for easily acquiring information (data) in physical space, that is, construct an IoT network. Next, we proposed a model that the harvest volume is affected by long and short-term environmental influence for crops harvested multiple times during a season. We show the effectiveness of proposed model by evaluating the yield estimation accuracy based on nonparametric GAM (Generalized Additive Model) regression using actual yield data and environmental data obtained from the IoT network built in the house facility of the regional strawberry farmer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年のイチゴ栽培では軽労化に向け高設化が進み,従来の土耕と比べ植物体周辺の環境条件に大きな変化があり,環境情報が収穫・生育に与える影響を明らかにすることは意義がある.汎用品のみで設計・製作したセンサ端末は工場など農業以外の分野でも利用可能であり適用範囲が広い.さらに,提案する収穫量推定モデルは他の作物でも適用可能で汎用性が高い.これらを活用することでIoTやそのデータ解析技術の更なる進展が期待される.

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Estimation Evaluation of Strawberry Harvest Based on Regression Analysis with Integrated and Different Values2018

    • Author(s)
      山崎悟史,切岩祥和,青野雅樹
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J101-D Issue: 10 Pages: 1466-1470

    • DOI

      10.14923/transinfj.2018JDL8005

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • Year and Date
      2018-10-01
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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance Analysis of Total Power Consumption in Linear Multi-hop Networks,” International Journal of Wireless Personal Communications2018

    • Author(s)
      Satoshi Yamazaki,Kouji Ohuchi
    • Journal Title

      Wireless Personal Communications

      Volume: 100(2) Pages: 337-349

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improving Spectral Efficiency of Non-Orthogonal Space Time Block Coded-Continous Phase Modulation2018

    • Author(s)
      Kazuyuki Morioka, Satoshi Yamazaki, David.Asano
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Communications

      Volume: 印刷中

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  • [Journal Article] Study on Spectral Efficiency for STBC-CPM with Two and Four Transmit Antennas2018

    • Author(s)
      Kazuyuki Morioka, Satoshi Yamazaki, David.Asano
    • Journal Title

      2017 IEEE International Symposium on Signal and Information Technology (ISSPIT 2017),

      Volume: -

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 農業IoTネットワークを活用したデータ収集とその解析 -Toward CPS-2017

    • Author(s)
      山崎悟史
    • Journal Title

      研究開発リーダー

      Volume: Vol.14 No.1 Pages: 12-15

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    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Implemention and Field Experiments of an Open M2M Sensor Network for Smart Agriculture2015

    • Author(s)
      T.Ishida, S.Yamazaki, A.Daikoku
    • Journal Title

      2015 IEICE International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2015)

      Volume: RS1-4 Pages: 52-57

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance Analysis of Total Power Consumption for Linear Multi-hop Network2015

    • Author(s)
      S.Yamazaki, K.Ooutchi
    • Journal Title

      18th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC2015)

      Volume: 1570213289 Pages: 1-5

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 農業CPS向けSigfox通信端末の設計と試作2019

    • Author(s)
      三改木朋希,秋山将輝,山之内亘,山崎悟史
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会総合大会
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      影島聖也,山崎悟史
    • Organizer
      2018年電子情報通信学会ソサエティ大会
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  • [Presentation] 農業IoTネットワークによる収集データの活用‐回帰分析に基づくイチゴの収穫量推定の基礎評価‐2017

    • Author(s)
      山崎悟史,切岩祥和
    • Organizer
      (社)電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター
    • Year and Date
      2017-01-19
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  • [Presentation] ノンパラメトリック回帰に基づくイチゴ収穫量推定法の基礎評価2017

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      山崎悟史,切岩祥和
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      農業情報学会2017年度年次大会
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  • [Presentation] シャドウイング環境下アドホックルーチングに伴うエネルギー効率の特性評価2017

    • Author(s)
      山崎悟史,桑原悠太,水野秀樹
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      電子情報通信学会MoNA研究会
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  • [Presentation] 農業IoTネットワークの活用‐データ解析を中心として‐2017

    • Author(s)
      山崎悟史
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      平成29年度電気学会C部門全国大会
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  • [Presentation] フロー数がアドホックルーチングに伴うエネルギー効率に与える影響2017

    • Author(s)
      桑原悠太,山崎悟史,水野秀樹
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサエティ大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] エネルギー効率改善のためのフラッディング制御法の特性評価,2017

    • Author(s)
      桑原悠太,久保田雅也,板庇翼,山崎悟史
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 動的経路飛越しによるマルチホップ通信のスループットに関する理論検討2017

    • Author(s)
      浅倉龍次,山崎悟史,大内浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会RCS研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 自ノード残電量参照によるフラッディング制御の適用効果‐半二重と全二重の特性比較‐2017

    • Author(s)
      内山仁,山崎悟史,猿渡俊介,水野秀樹
    • Organizer
      電子情報通信学会ASN研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 回帰分析に基づくイチゴ収穫量推定の提案と評価2016

    • Author(s)
      山崎悟史,切岩祥和
    • Organizer
      電子情報通信学会・農業情報学会・計測自動制御学会共催,農業×計測×情報通信ワークショップ
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-11-18
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 農業M2Mセンサデータと回帰モデルを用いた収穫推定に関する基礎評価2016

    • Author(s)
      山崎悟史,杉山裕哉,大黒篤
    • Organizer
      (社)電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学 伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-15
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 一般就農者向けイチゴ栽培の環境計測・分析の取り組み2015

    • Author(s)
      大黒篤,山崎悟史他7名
    • Organizer
      (社)電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] アドホックルーティングが端末電力消費に与える影響2015

    • Author(s)
      山崎悟史,大内浩司,水野秀樹
    • Organizer
      (社)電子情報通信学会 ソサエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-08
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 線形マルチホップ通信における全体電力消費に関する理論解析2015

    • Author(s)
      山崎悟史,大内浩司
    • Organizer
      (社)電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • Place of Presentation
      JA長野県ビル
    • Year and Date
      2015-07-29
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      2015 Research-status Report
  • [Book] IoTビジネス・機器開発における潜在ニーズと取り組み事例集2016

    • Author(s)
      清水誠他59名(共著)
    • Total Pages
      449
    • Publisher
      (株)技術情報協会
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      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 国立高専研究情報ポータル

    • URL

      https://research.kosen-k.go.jp/researcher-list/7000002644

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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