| 研究課題/領域番号 |
23K18065
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
宮本 英揮 佐賀大学, 農学部, 准教授 (10423584)
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| 研究分担者 |
中村 真也 琉球大学, 農学部, 教授 (30336359)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| キーワード | 土壌水分 / センサネットワーク / LTE-M / 三軸加速度 |
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| 研究実績の概要 |
令和5年度は，「自律分散型センサネットワークシステムの開発」を目的として，次の①～③について検討した。
①多機能地中埋設センサの開発： 乾燥状態を判別するための従来の農業用土壌センサは，雨天時の高水分条件に通用しないうえに，地中の土壌構造に関する情報を測る機能を持たない。そこで，地中の亀裂・選択流の検知のための誘電率および地下水温等の同時計測機能と，土塊の位置・角度の変化を測るための3軸加速度計測機能を備えた高水分用地中埋設センサを，協力企業と共同で開発した。
② LTE-M型省電力センサネットワークの開発： これまでに代表者・宮本が手掛けた4G・5G用統合型IoTプラットフォームの場合，ゲートウェイ端末(親機)に分散配置した子機による全データを集約してクラウドにアップロードする方式を採用していた。しかし，電波を遮る障害物が多い山林では，通信障害が多発すること，そして電源の確保が難しいこと等を考慮して，電波干渉の影響が小さく，大容量データ通信に適した，LTE-M型の省電力センサネットワークを新たに構築した。
③ LTE-M型省電力センサネットワークの野外実証試験： 多機能センサを実装したLTE-M型センサネットワークを山林内で試験的に運用し，長期運用する場合の課題，とりわけ，通信・電源に関する課題を抽出し，センサネットワークの機能強化をはかった。その結果，1日に1時間以上の日照がある場所であれば，長期の安定稼働が期待できる技術水準に到達した。
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| 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
設定した令和5年度の目標を，年度末までにすべて達成することができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度「異常検知・危険度診断技術の開発」：
自治体・自治会・土地所有者等の協力のもと，土砂災害の発生が危惧される佐賀県の佐賀市X地区，唐津市Y地区，鳥栖市Ｚ地区の斜面に，気象センサ一式および地中埋設センサ(3深度/点)を実装した独立稼働型端末を分散配置し，斜面データの収集に着手する。気象データを含む全点収集データを分析し，データの変化パターンの類型化や異常検知アルゴリズムの開発等に着手する。
令和7年度「アラートシステムの開発・実証」：
新たに収集されるデータを利用して，前年度に構築した異常検知アルゴリズムの精度を評価する。また，センサネットワークを設置した斜面単位(または集落・地域単位)で，がけ崩れの兆候やその危険度等をリアルタイムで閲覧できるWebシステムを構築する。そして，各地区の住民および災害対応機関と共同で，両システムの利用体験の場を設け，より実用的なアラートシステムの構築を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和5年7月に，独立稼働型端末を配置予定だった市町において，3名が亡くなる大規模な土砂災害が発生した。被災地の事情を総合的に勘案し，端末の一部の製造を，動作検証を行った翌年の令和6年度に繰り下げることとした結果，次年度使用額が発生した。
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