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近未来予測型農業を拓くIoT×ビッグデータの研究と実証

研究課題

研究課題/領域番号 15K00164
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 マルチメディア・データベース
研究機関沼津工業高等専門学校

研究代表者

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

研究分担者 切岩 祥和  静岡大学, 農学部, 教授 (50303540)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードIoT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
研究成果の概要

本研究では,まず,環境にロバストな収穫モデルの構築に向け,汎用電子部品で構成されるセンサ端末を設計,製作し,物理空間の情報(データ)を容易に取得できる手段を確立(IoTネットワークを構築)した.次に,一シーズンに複数回収穫される作物を対象に,「収穫量は長期変動と短期変動の二つの影響を受ける」という収穫モデルを提案した.施設栽培イチゴを例に,地域就農者のハウス施設に構築したIoTネットワークから得られた環境データや実際の収穫量データ等を用いて,ノンパラメトリックなGAM(Generalized Additive Model)回帰に基づく収穫量推定精度の評価を行い,提案モデルの有効性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 積算値と差分値を用いる回帰分析による収穫量推定―施設栽培イチゴへの基礎検討―2018

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,切岩祥和,青野雅樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J101-D 号: 10 ページ: 1466-1470

    • DOI

      10.14923/transinfj.2018JDL8005

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Analysis of Total Power Consumption in Linear Multi-hop Networks,” International Journal of Wireless Personal Communications2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamazaki,Kouji Ohuchi
    • 雑誌名

      Wireless Personal Communications

      巻: 100(2) ページ: 337-349

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving Spectral Efficiency of Non-Orthogonal Space Time Block Coded-Continous Phase Modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Morioka, Satoshi Yamazaki, David.Asano
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Communications

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Spectral Efficiency for STBC-CPM with Two and Four Transmit Antennas2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Morioka, Satoshi Yamazaki, David.Asano
    • 雑誌名

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

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史
    • 雑誌名

      研究開発リーダー

      巻: Vol.14 No.1 ページ: 12-15

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implemention and Field Experiments of an Open M2M Sensor Network for Smart Agriculture2015

    • 著者名/発表者名
      T.Ishida, S.Yamazaki, A.Daikoku
    • 雑誌名

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

      巻: RS1-4 ページ: 52-57

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Analysis of Total Power Consumption for Linear Multi-hop Network2015

    • 著者名/発表者名
      S.Yamazaki, K.Ooutchi
    • 雑誌名

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

      巻: 1570213289 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 農業CPS向けSigfox通信端末の設計と試作2019

    • 著者名/発表者名
      三改木朋希,秋山将輝,山之内亘,山崎悟史
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 積算値と差分値を用いるノンパラメトリック回帰に基づく収穫量推定の検討2018

    • 著者名/発表者名
      影島聖也,山崎悟史
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,切岩祥和
    • 学会等名
      (社)電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,切岩祥和
    • 学会等名
      農業情報学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,桑原悠太,水野秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会MoNA研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 農業IoTネットワークの活用‐データ解析を中心として‐2017

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史
    • 学会等名
      平成29年度電気学会C部門全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      桑原悠太,山崎悟史,水野秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      桑原悠太,久保田雅也,板庇翼,山崎悟史
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      浅倉龍次,山崎悟史,大内浩司
    • 学会等名
      電子情報通信学会RCS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      内山仁,山崎悟史,猿渡俊介,水野秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ASN研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 回帰分析に基づくイチゴ収穫量推定の提案と評価2016

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,切岩祥和
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,杉山裕哉,大黒篤
    • 学会等名
      (社)電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大黒篤,山崎悟史他7名
    • 学会等名
      (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
    • 発表場所
      情報通信研究機構
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,大内浩司,水野秀樹
    • 学会等名
      (社)電子情報通信学会 ソサエティ大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山崎悟史,大内浩司
    • 学会等名
      (社)電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • 発表場所
      JA長野県ビル
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      清水誠他59名(共著)
    • 総ページ数
      449
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 国立高専研究情報ポータル

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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