| 研究課題/領域番号 |
18H02308
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 木更津工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
栗本 育三郎 木更津工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (00195562)
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| 研究分担者 |
伊藤 裕一 木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60396900)
浅野 洋介 木更津工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (70390416)
岩田 大志 奈良工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (50613139)
渡邊 孝一 木更津工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (20549315)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | 水蒸気飽差 / VPD / センサーネットワーク / 太陽光型植物工場 / シミュレータ / 時間相関イメージセンサ / リングビュー光学系 / IoT / 水蒸気飽差制御 / 細霧発生 / 安定化 / 多点リアルタイムIoT環境センシングシステム / カラートポグラフィ / シミュレータプラットホーム / 近赤外時間相関イメージセンサ / 熱流体シミュレータ / 植物工場シミュレーション / ストレス付与 / 空間H2O/CO2濃度計測 / 植物工場シミュレータ / 熱流体解析 / 高速演算 / 多点環境計測IoT / むだ時間 |
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| 研究成果の概要 |
細霧発生の遅れに影響されない水蒸気飽差制御システムを提案実装することで，我々の従来手法に比べて，目標水蒸気飽差に対して誤差を1/5（1.5％）に改善することができた。また，熱流体シミュレーション技術を用いて植物工場内の気温・流速・湿度・VPDの３次元的な分布および時間挙動，ミスト誘引によるゆらぎの発生と周期性を明らかにした．さらに，植物工場内平面9点にセンサーネットワークIoT（気温，湿度，水蒸気飽差など）を設置し，空間補間法（Kriging法）を適用し移動センサーにて検証したところ，空間水蒸気飽差推定において，平均二乗誤差0.039という高精度を実現できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
精度良く水蒸気飽差を一定化することが可能になり，植物群落へ最適なストレスをかけることで，糖度や形状など果菜類の品質調整をすることが実現できた。また，実験計測では得ることのできない，気流やVPDのデータの時空間分布を得ることができた．太陽光型植物工場シミュレータの基盤技術ができた．本シミュレータは，トマトだけでなくあらゆる果菜類ごとに最適な環境構築の提案が可能となる．さらに，空間水蒸気飽差のリアルタイム計測IoT技術と空間データ推定手法の確立により，空間の環境状況をリアルタイムで把握できると同時に生育状況とデータマイニングすることで，植物体からの蒸散量の調整が可能となる．
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