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植物生産場におけるInternet of Plants(IoP)の実現と機能化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19250
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

北野 雅治  九州大学, 農学研究院, 教授 (30153109)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード農業環境・情報工学 / Internet of Plants / 植物環境系輸送プロセス / 動的作物モデル / AI
研究成果の概要

作物生産現場の作物生理生態の時空間変動情報の可視化,共有化,機能化を,インターネットを介して可能にする仕組みとしてInternet of Plants (IoP) を提唱し,作物生理生態情報およびAIの学習機能を生産現場で合理的に活用できるIoPの実験基盤を構築した.さらに,農業研究機関に蓄積されている過去の精密な生育調査等の情報群の可視化によって,作物生理生態と栄養成長,生殖成長,収穫(収量,収穫時期)との関係性の可視化を可能にし,成長や収穫(収量・時期)等の予測や調節を可能にするアルゴリズムの基本型を提案した。これらの成果を,原著論文8報,学会発表27件で積極的に発表した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日々の営農において,説明性の高い作物生理生態の時空間情報の可視化,機能化,共有化を実現するIoPの技術基盤の確立によって,農家の創意工夫によって「農業の自律性」を高める技術革新がもたらされ,以下の効果が期待される.①生理生態・生育・収穫(量、質、時期)の予測と調節,②環境調節・出荷計画・労務管理の最適化,③小規模分散施設群の自動統合管理,④営農技術の分析・評価・改善,⑤篤農技術の検出・共有・形式知化,⑥産地の営農技術の高位平準化と自律的進化,⑦四定(定時・定量・定品質・定価格)生産の実現,⑧新規就農者支援,⑩自然災害に対するレジリエンスの醸成(復興人材の育成、篤農技術の担保)

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Spatial examination of leaf-boundary-layer conductance using artificial leaves for assessment of light airflow within a plant canopy under different controlled greenhouse conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kensuke、Yasutake Daisuke、Yamanami Atsushi、Kitano Masaharu
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 280 ページ: 107773-107773

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2019.107773

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calculation of the irradiance of solar radiation in a greenhouse with a complex structure using a diagram for sky view factor2020

    • 著者名/発表者名
      MATSUDA Shuh、YOSHIKOSHI Hisashi、SUZUKI Tomoyo、OHTA Yuuki、CHIBA Ayaka、ARIMA Hiroshi、KUMAGAI Hideaki、YASUTAKE Daisuke、KITANO Masaharu
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 76 号: 1 ページ: 44-52

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-19-00043

    • NAID

      130007783944

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A New Method of Evaluating Gas Fluxes in a Closed Chamber System with Theoretical Consideration for Dynamic Characteristics of a Concentration Sensor2019

    • 著者名/発表者名
      NOMURA Koichi、YAMASAKI Yuki、TAKADA Akihiro、SAGO Yuki、YASUTAKE Daisuke、KITANO Masaharu
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 57 号: 3 ページ: 53-59

    • DOI

      10.2525/ecb.57.53

    • NAID

      130007682849

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Hybrid Vigor Induced by Cross-breeding Enhances Canopy Photosynthesis and Fruit Yield of Japanese Sweet Pepper2019

    • 著者名/発表者名
      NABESHIMA Satowa、YASUTAKE Daisuke、KITANO Masaharu
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 57 号: 2 ページ: 29-38

    • DOI

      10.2525/ecb.57.29

    • NAID

      130007633734

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2019-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Leaf wetting mitigates midday depression of photosynthesis in tomato plants2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama G., Yasutake D., Tanizaki T. and Kitano M.
    • 雑誌名

      Photosynthetica

      巻: 57 号: 3 ページ: 740-747

    • DOI

      10.32615/ps.2019.088

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Method of Evaluating Gas Fluxes in a Closed Chamber System with Theoretical Consideration for Dynamic Characteristics of a Concentration Sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi NOMURA, Yuki YAMASAKI, Akihiro TAKADA, Yuki SAGO, Daisuke YASUTAKE and Masaharu KITANO
    • 雑誌名

      Environmental Control in Biology

      巻: 57

    • NAID

      130007682849

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Internet of Plants(IoP)によるボトムアップイノベーションを目指して2020

    • 著者名/発表者名
      北野雅治,野村浩一,安武大輔,浅野雄大,山崎富弘,岩尾忠重,斉藤正彦,受田浩之
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チャの耐凍性に基づく凍霜害リスクの評価 Ⅰ. 耐凍性消長モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      木村建介,吉田晃一郎,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チャの耐凍性に基づく凍霜害リスクの評価 Ⅱ. 過去40 年における温暖化の影響評価2020

    • 著者名/発表者名
      吉田晃一郎,木村建介,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉の炭素収支に基づく光合成産物のローディング動態の評価 -イチゴにおける日変化を対象として-2020

    • 著者名/発表者名
      中井鴻美,井研吾,木村建介,小野信太朗,日高功太,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 果実温度に支配される初期肥大特性に基づくイチゴ肥大予測モデルの検討2020

    • 著者名/発表者名
      井研吾, 木村建介,小野信太朗,照屋佳也,安武大輔,北野雅治,日高功太
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nighttime respiration in a spinach canopy is proportional to daytimephotosynthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi NOMURA, Takahiro KANEKO, Akihiro TAKADA, Yukio OZAKI, Takashi OKAYASU, Daisuke YASUTAKE, Masaharu KITANO
    • 学会等名
      International Sympodium on Agricultural Meteorology 2020, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RGB-Dセンサを用いた植物生育特徴量の計測とその精度評価2019

    • 著者名/発表者名
      長浜義典,野田龍一,野村浩一,安武大輔,岩尾忠重,北野雅治,井上英二,岡安崇史
    • 学会等名
      農業情報学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Environmental Control Based on Plant Functions for Effective and Sustainable Agriculture2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutake Daisuke, Kitano Masaharu
    • 学会等名
      The 1st International Conference on Agriculture and RuralDevelopment 2019 (ICARD 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IoP(Internet of Plants)の概要とその社会実装で期待される効果2019

    • 著者名/発表者名
      北野雅治,安武大輔,野村浩一,木村建介
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物生産における光合成・成長の時空間変動の可視化に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      安武大輔,野村浩一,岡安崇史,尾崎行生,北野雅治,岩尾忠重,斉藤雅彦,山崎富弘
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 農業生産現場におけるAIの応用について2019

    • 著者名/発表者名
      岩尾忠重,斉藤雅彦,山崎富弘,宮崎あきら,安武大輔,野村浩一,岡安崇史,尾崎行生,北野雅治
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホウレンソウ個体群の光合成・成長に対するCO2施用の効果 ―長期計測とモデルによる検証―2019

    • 著者名/発表者名
      野村浩一,高田明宏,國重寛郷,金子尚弘,次郎丸雪衣,北野雅治,安武大輔,岡安崇史,尾崎行生
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生育環境の履歴がホウレンソウの光合成生化学モデルパラメータに及ぼす影響 -光強度と気温に着目して-2019

    • 著者名/発表者名
      國重寛郷,野村浩一,高田明宏,北野雅治,安武大輔,岡安崇史,尾崎行生
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温室イチゴ栽培における果実肥大最盛期のみの補光の効果2019

    • 著者名/発表者名
      米田彩美,安武大輔,日髙功太,北野雅治,岡安崇史
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ個体群における光合成・成長の温室内水平分布の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      山崎有貴,野村浩一,髙田明宏,國重寛郷,次郎丸雪衣,北野雅治,安武大輔,岡安崇史,尾崎行生
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イチゴ果実への光合成産物の転流に対する種子の影響2019

    • 著者名/発表者名
      三好悠太,栗田圭輔,長尾悠人,山口充孝,鈴木伸郎,尹永根,石井美里,河地有木,日高功太,吉田英治,田久創大,田島英朗,山谷泰賀
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉菜個体群における受光量と光合成および成長の関係2019

    • 著者名/発表者名
      高田明宏,野村浩一,國重寛郷,小田真由佳,金子尚弘,尾崎行生,岡安崇史,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部2019年大会(大分)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉菜類の成長に伴う個体群構造の変化2019

    • 著者名/発表者名
      次郎丸雪衣,野村浩一,山崎有貴,北内拓樹,安武大輔,岡安崇史,尾崎行生,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部2019年大会(大分)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温暖化が植物の低温馴化・脱馴化に及ぼす影響の評価に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      吉田晃一郎,木村建介,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部2019年大会(大分)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温室における光合成速度の時空間変動2019

    • 著者名/発表者名
      木村建介,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部2019年大会(大分)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 微気象情報から個葉ガス交換特性を推定するアプリケーションの開発2019

    • 著者名/発表者名
      金子尚弘, 野村浩一, 木村建介, 安武大輔, 北野雅治
    • 学会等名
      日本生物環境工学会九州支部会2019年久留米大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニラにおける光合成産物の分配特性について-地上部の成長状態の影響-2019

    • 著者名/発表者名
      小林海斗,安武大輔,井研吾,野村 浩一,北野 雅治
    • 学会等名
      日本生物環境工学会九州支部会2019年久留米大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] IoP Challenge to Innovation of the Kochi Greenhouse Horticulture2019

    • 著者名/発表者名
      Masaharu KITANO
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Next-Generation Greenhouse Horticulture by IoP (Internet of Plants)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 群落光合成速度は何に影響を受けるか -sun/shadeモデルによる分析事例-2018

    • 著者名/発表者名
      野村浩一,山崎有貴,高田明宏,國重寛郷,岡安崇史,尾崎行生,北野雅治,安武大輔
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2018年東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 個葉の光合成生化学モデルパラメータの特性 -生育温度,葉齢,葉温の影響-2018

    • 著者名/発表者名
      國重寛郷,野村浩一,高田明宏,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部・日本生物環境工学会九州支部 2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物個体群のガス交換速度および生育速度の連続評価を可能とする個体群チャンバーシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      高田明宏,野村浩一,國重寛郷,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会九州支部・日本生物環境工学会九州支部 2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Long-term and continuous measurement of photosynthesis and growth of leafy-vegetable canopy2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi Nomura, Akihiro Takada, Hirosato Kunishige, Takashi Okayasu, Yukio Ozaki, Masaharu Kitano and Daisuke Yasutake
    • 学会等名
      The International Symposium of Agricultural Meteorology 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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