Leafonyによる、ビニールハウス内の飽差の可視化

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1. ビニールハウス内の飽差の可視化 （Leafony＋SORACOMの各種サービスを使用して） 2023/10/03 第4回ナノコン応用コンテスト応募作品 株式会社シードプラス 前嶋武 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 1
2. 概要 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 2
3. 要約 • ビニールハウスでの植物栽培では、飽差が重要な管理指標となって います。 • しかし飽差を算出する式は複雑で、農家さんは早見表を使用して管 理しているのが現状です。 • そこで今回は、飽差をもっと簡単・有効に農家さんに使用してもらえる ように、Leafony Basic kit2とLTE-M Leafを最大限活用して、「スマホ で飽差の見える化」を実現しました。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 3
4. 開発方針 • Leafony Basic kit2の範囲でハードウェアを制作する。 • ビニールハウスに設置することが前提なので、 ①データ送信は独立した通信方式→LTE-M Leafを使用。 ②AC100Vがなくても動く…乾電池駆動。 • Leafonyのコーディングは負荷軽減のため可能な限り簡潔にし、飽 差の計算はクラウド上で行う。 • クラウド上の可視化／飽差計算はSORACOMの標準機能で実装。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 4
5. システム構成図 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 5
6. 完成した「スマホで飽差見える化」①（ハード） 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 6 Leafonyと駆動用電池を試作ケースに実装。
7. 飽差とLeafonyの稼働状況の見える化 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 7
8. 飽差（色によるアラート） 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 8 可視化のsnapsho用QR 上のQRコードから実際の稼 働状況を確認できます。 （10/11まで有効）
9. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 9 飽差（SORACOM Lagoonで算出）
10. 解決したい課題 ～飽差の活用～ 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 10
11. 飽差とはなにか 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 11 • 「飽差」とは1立米の空気の中に、あと何グラムの水 蒸気を含むことができるかを示す数値です。 • 例えば、湿度70%の空気が二つある場合、一方は 11℃の低温で水蒸気をあと3ｇしか含むことはできま せん（飽差3g/㎥）。 • 同じ湿度70%でももう片方は30℃の高温、なんと約9 ｇもの水蒸気を含むことができます（飽差9g/㎥）。た くさん水蒸気を含むことができる空気は「水蒸気を 奪う力が強い空気、乾きやすい空気」と言い換える ことができます。 • 特に、ビニールハウスで栽培される作物には、種類 ごとに最適な飽差が設定されています。 。 引用・施設園芸のHPより https://shisetsuengei.com/news-column/yield-quality-up/yield-quality-up-003/
12. 植物の育成と飽差 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 12 引用： https://www.agri-note.jp/2018/06/fb-archive25/
13. 飽差活用への課題①計算式が複雑（例） 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 13 気温と湿度がわれば、 このページの計算式を用いて 飽差を求めることができます。 しかし、手作業ではかなり複雑 なために、現場では次ページの ような早見表を使用します。 引用： https://minorasu.basf.co.jp/80240
14. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 14 • ビニールハウス農家で使用される、飽差の 早見表（例）。 • 飽差の細かい管理が求められる花きの栽 培には、必須の管理項目です。 • 早見表には、リアルタイムの監視や繁忙期 への対応が難しいという課題があります。 飽差活用への課題②早見表 引用・施設園芸のHPより https://shisetsuengei.com/news-column/yield- quality-up/yield-quality-up-003/
15. 課題の解決方法 ～飽差を可視化して、もっと活用したい～ 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 15
16. 飽差を活用するうえでの、課題解決の意義 • 早見表ではなく、リアルタイムな観測結果で飽差を活用で きれば、ビニールハウスでの生育が良好になります。 • 同時に病気やカビなどの発生も抑制でき、よりよい環境で ビニールハウスでの栽培が可能になります。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 16 （農家さんの要望）
17. 解決の方法～IoTを使った、飽差の自動モニタリング • 飽差は温度、湿度がわかれば算出できます。 • このため、リソースの限られたマイコンもクラウドにデータを送信で きればモニタリングに使用できます。 • ビニールハウスのなかで、無給電で送信網につながる機器構成に てIoTを構成できることが望ましい。 • 飽差の算出は、クラウド側で行えばマイコン側のコーディングは大 変シンプルなものになります。電力消費やデータ送信量も抑制で き、無給電での長期間運用の実現に一歩近づきます。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 17
18. Leafonyは、課題解決に最適のデバイス 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 18 • Basic kit 2の、AI01＋AP03 、LTE-M Leafの組み合わせにより、電源もWiFi環境もない場所での環境 センシングが可能になることがわかったので、「スマホで飽差見える化」プロジェクトに使用することに。
19. クラウドの実装に関して • 確実にデータを送信・蓄積できる仕組みをつくる →SORACOM Air（Plan KM1）を使用 →SORACOM Harvest（データ蓄積・可視化） • 飽差を自動で計算 →SORACOM Lagoonで計算・可視化 • アラートの発報 →SORACOM Lagoonで実現 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 19
20. システム構成図 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 20
21. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 21 実装
22. 完成した「スマホで飽差見える化」（ハード） 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 22 • Leafonyと駆動用電池を試作ケースに実装。 • ビニールハウス内の飽差算出を想定して、実験用のミニ温室に設置した。 • 測定は5分おきに実施。今後データ取得が終わったら、15－30分おきにする予定。
23. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 23 SORACOM Lagoonによる飽差の計算
24. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 24 ・SORACOM Lagoonによる可視化（２）
25. 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 25
26. 飽差（色によるアラート） 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 26 可視化のsnapsho用QR 上のQRコードから実際の稼 働状況を確認できます。 （10/11まで有効）
27. 課題解決により、期待できること • 無給電・WiFiのない環境でのデータ通信が可能になった。 • ユースポイントでは最低限のデータ取得・送信だけに徹し 以降の計算等はクラウドに依存。低消費電力・送信コスト の低減が期待できる。 • 蓄積した飽差データによる、独自の生産ノウハウ構築が 可能に。一過性でない栽培環境の改善が可能に。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 27
28. ありがとうございました。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 28 End of the document
29. 巻末資料 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 29
30. 注記 • 本提案書中の製品仕様等は2023/10/３時点のものです。 • また、本提案書中のSORACOMの各製品、サービスおよびAWSの各サービ ス、その他ハードウェアの知的所有権は提供各社に帰属します。 • 製品仕様等は予告なく変更される場合があります。 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 30
31. （株）シードプラスの紹介 2023/10/04 前嶋 武 プラントメーカー営業、 教育系コンサルタント会社企画部門、 切削油剤アプリケーションエンジニア 業務用機械製造会社を経て 2019年7月に独立。 2020年よりIoT分野のビジネスに参画 ㈱ソラコム 認定ソリューションパートナー SORACOM UG MVC受賞（2022年） 実用新案1件（共同出願） ＠anysonica http://www.seedplus-jp.com By SEEDPLUS @anysonica Page 31
32. • End of document 2023/10/04 By SEEDPLUS @anysonica Page 32