RFID技術を活用した河川生態系における小型魚の行動モニタリングシステムの構築

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26292103
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 宮下 和士 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70301877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 孝洋 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (80435388)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: RFID / モニタリングシステム構築

Outline of Annual Research Achievements

RFID (Radio Frequency Identificationの略称)モニタリングシステムの最適化の実現のため、その雛形であるRFIDモニタリングシステムの試作検討を行った。平成26年度に開発した「ミドルウェアを用いたセンサネットワークアーキテクチャ」に基づき、Biomark社製RFID(電磁誘導方式)を用いたモニタリングシステムの構築と基本特性を調べた。RFIDリーダで読み取ったデータをモジュールを介して無線LANで転送し収集するシステムを完成させた。また、実用化を想定した実証試験では、RFIDの読み取り距離は空中では15cmであるが、タグの向き(電磁向き)により、タグの読み取り距離が最大30%まで減衰することが明らかになった。また、小型魚を想定したタグの移動速度実験では650mm/sの速度まで読み取りが可能であり、実施に小型魚を用いた水中実験では、約7cm程度で読み取りが可能であった。試作システムを用いた試作実験用に室内飼育水槽と環境を整え、対象種のサンプリングおよび飼育を行ない、RFIDタグの装着方法とハンドリングの影響を検討した。4-5cmのモツゴおよびザリガニへタグを装着して数ヶ月の飼育を行ないタグの影響が無いことを確認した。また、上記電磁誘導方式のパッシブタグに対して、野外での実用化を目指した新しい検出距離が数10mまで可能なアクティブタブについて調査し，サーキットデザイン社製の水中対応のアクティブタグを想定した基本設計を行ないパッシブタグ同様のシステムを構築した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り、RFIDモニタリングシステムの原型構築がほぼ完成し、実用試験に向けた室内検証実験に着手した。また、新たに検出距離が短かった電磁誘導方式のパッシブタグに対して、野外実用化に向けて検出距離が数10mまで可能なアクティブタブについて調査し、水中対応のアクティブタグを想定した基本設計を行ない改良型RFIDモニタリングシステムを構築した．本格的な行動実験のための対象種選定および実験施設の環境が整い本格的な実証試験に着手している。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は、構築したRFIDモニタリングシステムを自然河川に導入、小型魚類を用いた野外検証を行い、それらをフィードバックさせることで本システムの完成を図ることを目標とする。 1) 実験河川用RFIDモニタリングシステムの構築：電磁誘導式のパッシブタグによるシステムに加えて、アクティブタグを想定した改良型システムを野外河川に展開して、データ収集システムの性能評価を行う。 2)実験河川による魚群行動のモニタリングの有用性の検討・室内擬似河川環境および北海道道南周辺の河川においてモニタリングシステムを設置したモデル領域において、複数魚種にそれそぞれRFIDタグ装着して再放流し、移動情報などの生態情報を収集する。受信情報解析:得られた受信情報より種間の行動特性、生息場所選択などの相違について魚群スケールで解析する。順次得られた結果を、国内外の学会・シンポジウム・論文で発表する。

Causes of Carryover

RFIDのモニタリングシステムの原型構築を達成したが、当初の予定の複数台を設置した試験まで実施するに至らず、同システムの複数台の試作を行っていないため、次年度へ繰り返すことにした、

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度は、今年度構築したRFIDシステムの野外実用化検証および完成のため、今年度の予算と合わせて複数台のシステムを作成し実河川に展開して本格的な実験を行なう予定である。