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新的土壤和植物农业模式.pdf

 新的土壤和植物农业模式.pdf

shinrinakamura

November 13, 2023
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Transcript

  1. 中村 真理
    新的土壤和植物农业模式
    株式会社 B&B Lab.

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  2. Nakamura Shinri
    放射技术员
    Line API Expert
    我是谁?
    what is B&B Lab. inc,
    业务活动:开发物联网硬件和服务
    我们有马总统
    株式会社B&B Lab.创始人之一

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  3. Nakamura Shinri
    http://b-and-b-lab.jp
    手動ON 自動
    ■開発実績
    SORACOM Air を活用した自動潅水システムの開発
    〇農業ハウス向け自動潅水システム(開発中)

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  4. 爆発的な普及のために
    使用物联网进行 DX 的问题。
    光靠视觉是不够的。
    我们只需要知道这些。
    我该怎么办?
    我不知道

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  5. 爆発的な普及のために
    实际上,这种循环是必要的
    蓄積 分析
    収集 活用
    数据分析
    AI関連技術など
    自動制御
    (自動潅水など)
    物联网、传感器
    技术等
    云等。
    网络空间
    物理空间
    现场 反馈意见
    図3: MONOist「いまさら聞けない「デジタルツイン」
    https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1808/08/news043.html

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  6. 爆発的な普及のために
    当前的智能农业问题。
    许多处于示范阶段
    难以找到所需的信息。
    需要改进沟通。
    不同制造商的传感器和测量方法存在差
    异,因此很难进行比较。
    令和2年度 関東地域研究・普及連絡会議 資料(抜粋)
    スマート農業普及推進上の課題について
    農林水産省
    農業DXをめぐる現状と課題

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  7. 以土壤水分测量为例。
    电测量土壤湿度数据。
    他们会如何利用
    这一优势?
    如果我们使用农业中使
    用的 pF 指标呢?
    1 2
    3 4
    我不知道如何使用它。
    这与实地实际使用的指标不同。

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  8. 用于测量土壤湿度的数字化 pF 计。
    开发用于 pF 计的压力表。
    为市售传感器开发附件。

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  9. 使用图像
    さくら
    モノプラットフォーム
    数据采集(设备) 数据通信 数据处理(云应用)
    LTE
    传感器
    微机 通信模块
    websocket
    数字化可用于智能农场。
    向智能手机和其他设备发送信息。

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  10. 構成要素
    M5stack 通信模块
    pF 计
    事态发展
    MIS-2503-015V
    压力传感器
    MCP3425
    AD 转换器
    市售
    用于 pF 计的压力表 安装附件
    圧力計使用部品

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  11. pF 测量原理
    水渗入土壤
    由于内部水分减少
    压力变低
    干土
    由于内部水分增加
    压力增加。
    潮湿土壤








    将水柱中的水压换算成
    水柱高度



    水柱的高度。
    普通对数为 pF
    pF 越大,越干燥、pF 越接近 0,
    越潮湿。

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  12. pF 计的测量范围
    压力表最大值 - 1000 毫巴
    https://www.naro.go.jp/laboratory/nire/mail_magazine/files/mm16_05-01.pdf
    相当于 pF 值 3
    https://www.pref.okayama.jp/uploaded/life/737893_6745651_misc.pdf
    使用范围。 1.8~2.7
    植物不能吸收 pF 2.7 以上的水分。
    测量范围合理。

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  13. 验证 pF 计算程序。
    表1:圧力とpFの関係
    花卉園芸大百科 2 土・施肥・水管理
    p41 土壌水分吸引圧の表示値 より作成
    mbar
    pF
    cmH2O
    bar
    0
    0
    0
    1
    0
    1.02
    0.001
    5
    0.7
    5.1
    0.005
    10
    1
    10.2
    0.01
    20
    1.3
    20.4
    0.02
    50
    1.7
    51
    0.05
    100
    2
    102
    0.1
    200
    2.3
    204
    0.2
    500
    2.7
    510
    0.5
    1000
    3
    1020
    1
    y = 0.4343ln(x) + 0.0001
    R² = 1
    0
    0.5
    1
    1.5
    2
    2.5
    3
    3.5
    0 200 400 600 800 1000 1200
    pF
    mbar
    毫巴和 pF 之间的关系表中数值与 ESP32 计算值的比较
    将计算值与文献中的值进行比较,确认没有问题。

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  14. 将数据发送到云端
    使用 Sakura Monoplatform 单平台(LTE)进行数据传输
    pF 测量 云处理
    モノプラットフォーム
    デバイス
    アダプタ
    サービス
    アダプタ
    LTE
    Sakura Monoplatform:日本电信服务

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  15. 云端可视化
    使用 Node-RED。
    可通过低代码实现可视化。

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  16. 阀门 16ch
    电源管理系统
    太阳能发电
    pF計 土壤电传感器
    未来发展。
    ・自主控制
    ・与人工智能相结合

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  17. 爆発的な普及のために
    改造农业物联网。
    目指せ一攫千金
    農業IoTで

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  18. MONOist「いまさら聞けない「デジタルツイン」
    https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1808/08/news043.html
    農林水産省 農業労働力に関する統計
    https://www.maff.go.jp/j/tokei/sihyo/data/08.html
    農林水産省 2020年農林業センサス
    https://www.maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2020/
    農林水産省 農業DXをめぐる現状と課題
    https://www.maff.go.jp/j/kanbo/dx/attach/pdf/nougyou_dxkousou-16.pdf
    アスパラガスの二期どり栽培におけるかん水と培土による増収効果
    https://www.naro.affrc.go.jp/org/narc/seika/kanto22/06/22_06_17.html
    新しい土壌測定法の計画基準の反映に向けて
    https://www.naro.go.jp/laboratory/nire/mail_magazine/files/mm16_05-01.pdf
    平成16年度試験研究主要成果
    https://www.pref.okayama.jp/uploaded/life/737893_6745651_misc.pdf
    https://www.waterworks.metro.tokyo.lg.jp/files/items/19004/File/20170412_11.pdf
    東京水道局 参考資料
    花卉園芸大百科 2 土・施肥・水管理 社団法人 農山漁村文化協会 発行
    ISBN 4-540-01202-9
    野菜ちゃんの気持ちがわかるベジリンガルの開発
    参考情報
    https://speakerdeck.com/shinrinakamura/storyofvegilingerdevelop-linerevup
    https://amzn.asia/d/iIY8a3M

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  19. 日本的示威活动 1/2
    ⾧崎県農業技術開発センターで動作中

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  20. 日本的示威活动 2/2
    福岡県大木町 弊社実験農場で動作中
    100m

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  21. 监测运行状况
    通信にはモノプラットフォームを活用

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  22. 在 Arduino 上编写转换方程 1/2
    #define V_OFFSET 0.15 // 圧力計のオフセット(データシートから)
    #define P_RANGE 1000 // 圧力計のレンジ(-1000)
    // ADCの出力電圧を負圧に変換する
    // 引数:ADCの出力電圧
    float CulcPressure(float voltage){
    float pressure = 0;
    pressure = (voltage - V_OFFSET) / 2.7 * P_RANGE;
    return pressure;
    }
    将 ADC 输出电压转换为负压(毫巴)

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  23. 式変換
    https://www.waterworks.metro.tokyo.lg.jp/files/items/19004/File/20170412_11.pdf
    東京水道局 参考資料
    水頭圧力 = mbar * 1.02064
    pF = log(水頭圧力)
    // pFへの換算
    // 返り値:pF
    // 引数:圧力
    double CulcpF(float pres){
    double pF;
    double cmH2O;
    cmH2O = (double) pres * 1.02064; // 水柱の高さ
    pF = log10(cmH2O);
    return pF;
    }
    在 Arduino 上编写转换方程 2/2
    从负压(mbar)转换为水头压力(cmH2O),再转换为 pF

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  24. 以前にLINE REVUPで発表した内容が
    爆発的な普及のために
    素⾷语言倡议
    技術的に実装可能に!
    ※1 野菜ちゃんの気持ちがわかるベジリンガルの開発: https://speakerdeck.com/shinrinakamura/storyofvegilingerdevelop-linerevup
    ※1

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