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圧力センサインターフェイス, システムの電源電圧およ
び消費電流のモニタ, Ethernet インターフェイスを搭載し
ている. WiFi ルータと併用することで, タイマー潅水の
パラメータ設定をスマートフォンやタブレット端末から
行うことが可能である.
また, 稼働状況は自動潅水コントローラからMQTT プ
ロトコルを用いて農場ネットワーク内の LTE ルータを
介し, クラウド上の可視化システムに送信することで遠
隔監視を実現している.
稼働状況の遠隔監視
図 3 に、潅水システムの可視化の例を示す。
図 3 潅水コントローラの稼働状況及び
環境センシングデータのクラウドでの可視化例
クラウド側では, 自動潅水に関して以下の要素をモニタ
している.
・バルブおよびポンプの制御指令
・システム電圧, 消費電流
・圧力センサの指示値
本システムでは, 自動潅水動作に加え, 手動スイッチ盤
による手動操作も併用している. また, 工事の進捗の都
合により, 本報告の段階では全16 か所中8 か所のみの導
入に留まっているが, 圧力センサの指示値および消費電
流のモニタ結果から, 手動バルブ操作の状況も遠隔で推
定可能であることが確認されている.
図 4 潅水稼働時の水圧の推移
図 4 に潅水システム稼働時の水圧推移を示す. 導入当
初（2 月 10 日〜2 月 18 日）は水圧が十分に上がらず, 潅
水チューブでムラなく潅水できる圧力が得られなかった.
その後, ポンプ下流に設置されたストレーナーをユーザ
が洗浄した結果（2 月 25 日以降）, ムラなく潅水可能な
レベルまで圧力が回復していることがデータから確認で
きる. また, バルブおよびポンプ制御はコントローラか
らは行われていないものの, 消費電流の推移からモータ
制御用の電磁接触器が手動スイッチにより作動し, その
結果として圧力変化が生じていることがモニタされてい
る. これにより, 自動化未導入箇所における手動弁操作
も遠隔で推定可能であることが明らかとなった.
ユビキタス環境制御システムとの連携
ここまでで潅水コントローラ単独での動作について述
べたが, 本節ではユビキタス環境制御システム（UECS）
を併用した場合の潅水遠隔監視の活用について述べる.
土壌水分や日照量に応じた潅水量最適化については, 既
に各社で製品化が進んでいるため詳細は割愛するが, そ
の際に必要となる流量の計測には課題がある. 流量計に
よる直接測定は可能であるものの, 流量計のコストや保
守, さらに圧力損失といった導入上の障害が存在する.
これに対し, 各ハウスの電磁弁直後, 潅水ホース手前に
圧力センサを設置し, UECS ネットワークを介して圧力
データを取得する方法が考えられる. この場合, 潅水コ
ントローラ側で取得した送水端圧力との差分により管路
内の圧力損失を実測できる. 流量は圧力損失の平方根に
比例するため, 事前に較正を行うことで流量推定が可能
となる. 圧力センサは流量計に比べ安価かつ設置も容易
であり, また潅水ホース手前の圧力情報は潅水状況の把
握や, フィルタ, 潅水ノズルの保守にも有用である. し
たがって, UECS 対応の圧力センサノードの開発と, その
有用性の検証が今後の課題である.
さらに, 現状の潅水ポンプは ON/OFF 制御であり, 複数
ハウスのバルブを手動で開閉して圧力調整を行っている
が, ポンプにインバータ制御を導入することで, 圧力調
整の自動化が可能になると考えられる. インバータは工
場ラインのリユース品が 1 万円前後で入手可能であり,
RS485 等の汎用プロトコルに対応したインバータ制御用
UECS ノードの開発も有効と考えられる.
また, 稼働状況の監視については, 利用者が関心を持つ
のは「正常に動作しているか否か」の情報である. よっ
て, 圧力推移などから正常稼働を判定し, LPWA 等の安
価な無線ネットワークを用いてクラウド経由で, LINE 等
の一般的なメッセンジャーによる通知を行うことが現実
的である. この機能を実現するためには, UECS ネットワ
ーク内のデータから稼働情報
（正常/異常/健全度等）
を生
成し, LPWA 等を介してクラウドに送信するゲートウェ
イの開発が有効と考える.
謝辞
本報告の開発にあたり, ご協力いただいた福岡県三潴
郡大木町の熊丸様には, 数々のご指摘とご助言を賜り,
この場を借りて深く謝意を表する.