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2015 年度 実施状況報告書

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, その他部局等, 准教授 (80635889)

研究分担者 切岩 祥和  静岡大学, 農学部, 准教授 (50303540)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードIoT / BigData / センサネットワーク / イチゴ / センサ計測 / データ解析
研究実績の概要

本研究の目的は,ハウス農園を対象にセンサ類やクラウドシステムを無線ネットワークで相互に接続し(IoT;Internet of Things),クラウドにてセンサ類から収集されたBigData(農産物の栽培に関わる環境情報や生体情報,ハウス内の施設情報,収穫量)から提案アルゴリズムを用いて解析し次栽培に有用な価値情報を抽出することである.本年度は,これまで試作システムや運用での知見も活かし,センサ端末(親機と子機)の新規設計,量産開発を行った.センサ端末はオープンハードウェアをベースとして通信モジュールや汎用電子デバイスで構築され,今後のセンシング対象の追加・削除に容易に対応できる拡張性の高いものである.また,センシング対象は,一般就農者におけるハウス内の温度,湿度,照度,CO2濃度,土壌水分量であり,作物問わず利用可能な汎用性の高いものである.本研究ではハウス栽培のイチゴに着目しその栽培時期(9月)に合わせ,複数の一般就農者ハウスに開発したセンサ端末を設置し,実験系となるセンサネットワークを構築した.現在,それらを用いてBigDataの取得と解析を進めている.これらの成果は,国際会議および国内学会にて発表済みである.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

オープンハードウェアをベースとして通信モジュールや汎用電子デバイスからなる,拡張性かつ汎用性の高いセンサ端末(親機と子機)を開発した.それらを複数の一般就農者に設置することで,本研究の実験系であるセンサネットワークを構築した.約半年の稼働状況から今後補強すべき点はいくつかあるが,本研究の主眼であるBigData解析に必要となるデータ収集基盤を構築できたと判断されるため.

今後の研究の推進方策

構築したセンサネットワークのハード面に関しては,約半年の稼働状況から明らかとなった点を補強する.さらに,収集したBigDataから多変量解析に基づき収穫量を予測するアルゴリズムの構築や評価を進める.

次年度使用額が生じた理由

差異が生じた理由として,開発段階において部品の低コスト化に伴い,より廉価にセンサ端末を開発することができたことが挙げられる.

次年度使用額の使用計画

センサ端末の改善改良やデータ解析の環境構築(高性能PC,シミュレーション環境構築)を進め,得られた結果を対外発表するための出張旅費,技術情報収集等に使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [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

    • DOI

      RS1-4

    • 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

    • DOI

      1570213289

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 – 2016-03-18
  • [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 – 2015-11-06
  • [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 – 2015-09-11
  • [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 – 2015-07-31

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公開日: 2017-01-06  

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