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2014 年度 実績報告書

牛消化器疾病早期摘発のための無線ルーメンセンサ・ネットワークシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24248044
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

伊藤 寿浩  独立行政法人産業技術総合研究所, 集積マイクロシステム研究センター, 副研究センター長 (80262111)

研究分担者 新井 鐘蔵  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究所病態研究領域, 上席研究員 (20414732)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードリモートセンシング
研究実績の概要

前年度のプロトタイプ端末の評価試験を受けて実用型(普及型)センサ端末の試作を行った。演算処理回路・信号処理回路が搭載されたメイン基板サイズとアンテナ基板サイズを、それぞれ12mm×33mmと7mm × 33mmとして試作した。電源には、リチウム塩化チオニル電池(サイズ:14.55mm×25.15mm,電池容量:1200mAh)を使用することにより、ルーメン内留置型センサ端末の全体のサイズは、23mm×70mmとできた。また、端末の理論寿命が3年以上となるよう、無線送信頻度を60秒に1回(無線給電電力:10dBm、送信方法:5秒に1回のルーメン運動のデータおよび1分に1回の温度、pHのデータの一括送信)と設定した。ルーメン内の端末と受信機との受信性能評価試験において、無線給電電力10dbm、アンテナからの出力2.9dBm時、アンテナでの受信強度は16dB以上を確保でき、実用的な受信率(95%以上)を得ることが可能である。
開発したセンサ端末をルーメン内に留置して得られた加速度データ(ルーメン内流動性変化)と、Force Transducer(FT)法(外科手術で電極をルーメン漿膜面に縫着して収縮運動を導出する観血的測定法)による測定データとの比較を複数頭数で実施した。その解析結果より、加速度データとFT法で得られるルーメン収縮頻度の相関は高いことが判明した。また、ルーメン運動の収縮頻度が最も高いのは採食時で、反芻、休息の順に低くなることなど、ルーメン内容物の流動性解析によるルーメン運動評価技術の確立、およびルーメン機能監視システムの開発のための知見を得ることができた。また牛のルーメン内での長期試験では、4ヶ月以降では外装の破損が生じており、外装の材質に必要な条件、耐酸性、許容耐荷重などを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Wearable Wireless Temperature Sensor Nodes Appressed to Base of a Calf’s Tail2014

    • 著者名/発表者名
      野上大史、岡田宏尚、宮本亨、前田龍太郎、伊藤寿浩
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: vol.26 ページ: 539~545

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Application of Wireless Sensor Nodes to Livestock Health Monitoring2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤寿浩
    • 学会等名
      Bio4Apps 2014
    • 発表場所
      上海交通大学、上海、中国
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimize Wireless Sensor Node Built-in 3-Axis Acceleration Meter for cow’s Rumen Monitoring System2014

    • 著者名/発表者名
      野上大史、岡田宏尚、新井鐘蔵、前田龍太郎、伊藤寿浩
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2014
    • 発表場所
      バレンシアコンファレンスセンター、バレンシア、スペイン
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
  • [産業財産権] 牛の第一胃鼓腸症検出方法及び第一胃鼓腸症検出システム2015

    • 発明者名
      新井鐘蔵、伊藤寿浩、野上大史
    • 権利者名
      新井鐘蔵、伊藤寿浩、野上大史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-23112
    • 出願年月日
      2015-02-07

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公開日: 2016-06-03  

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