UECS 研究会・スマートアグリコンソーシアム 合同新施設園芸 ICT セミナ・見学会資料 開催日 2014 年 6 月 6 日(金)～6 月 7 日(土) 会場 宮崎県総合農業試験場 農業生産法人ＪＲ九州ファーム宮崎 ■主催 UECS 研究会、スマートアグリコンソーシアム ■共催 宮崎県総合農業試験場 ■協賛 SHP 協議会総合システム部会、ALFAE、農業情報学会環境情報部会・施設生産情報部会、 暖地施設園芸コンソーシアム ■会場: □セミナ・総会会場: 宮崎県総合農業試験場 (〒880-0212 宮崎県宮崎市佐土原町下那珂 5805) □現地見学会: 宮崎県総合農業試験場ならびに農業生産法人ＪＲ九州ファーム宮崎 ■プログラム 2014 年 6 月 6 日(金) 13 時 30 分 宮崎県総合農業試験場で受付開始 14 時 45 分 合同新施設園芸 ICT セミナ 参加費・懇親会費支払い 14 時 45 分～14 時 50 分 開会のご挨拶 14 時 50 分～15 時 20 分 汎用機器と連携した低コスト化 UECS の活用技術 宮崎県総合農業試験場 株式会社ワビット 戸板 裕康 氏 15 時 20 分～15 時 50 分 Arduino と SNS を活用した次世代施設園芸生産支援システム 九州大学大学院 岡安 崇史 氏 15 時 50 分～16 時 00 分 休憩 16 時 00 分～16 時 30 分 省力化技術の開発・導入による施設ピーマン栽培 福山農園 16 時 30 分～16 時 40 分 代表 福山 三義 氏 現地見学に関する事前説明 富士通九州システムズ 16 時 40 分～16 時 45 分 16 時 45 分 まとめ 岡山大学 岡元 安場健一郎 幸紀 氏 氏 宮崎県総合農業試験場ならびに試験温室見学 18 時 30 分～20 時 30 分 情報交換会 会場: 宮崎 ホテルスカイタワー 〒880-0812 宮崎県宮崎市高千穂通 2-1-26 電話 0985-31-1111 2014 年 6 月 7 日(土) 09 時 00 分 JR 宮崎駅に集合、バスで移動 10 時 00 分 農業生産法人ＪＲ九州ファーム宮崎のピーマン温室の見学 (ピーマンは改植時期にかかり、温室内から撤去されている可能性があります) 12 時 00 分 JR 宮崎駅で解散 -1- 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 ２０１4/06 株式会社 ワビット 会社名 株式会社 ワビット 設立年 1998年（平成10年） 6月 社員数 23名 （2014年4月現在） 事業拠点 事業内容 UECS活動 -2- 福岡（本社）、東京（事務所） ・システムインテグレーション ・プロダクトソリューション ・IT人材ソリューション [2011年～] ・UECS研究会会員 [2012年～] ・UECS製品提供開始 ・スマートアグリコンソーシアム技術部会 1 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 2012年 2013年 2014年 基本ツール提供 センシングシステム提供 DIY制御システム提供 入手容易な汎用機器、通信仕様が公開されているセンサー/制御機器を活用 (有)高橋農園様 （群馬県前橋市） 富士通クラウドとＵＥＣＳゲート ウェイforおんどとりの連携実証 岩手農業研究センター様 （北上市/陸前高田市） タブレットとクラウドでのセン サーシステム実証 (有)グリーンファーム沖美様 （広島県江田島市） 1.1ha温室内に 温度、湿度、CO2 おんどとりセンサー を広範囲に多数設置 (株)安藤ハザマ 技術研究所様 （茨城県つくば市） 人工光型植物工場ユニット内で の利用 -3- 2 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 • セットアップ手順が複雑 • 複数メーカの機器を利用するため、各機器のマニュアルを見ながら接 続・セットアップしなければならない • 低コストを期待しているユーザが多いため、初期導入サポートは簡易に せざるを得ない 最低限のIT機器設定、ネットワーク知識がユーザに要求される • 栽培環境下での耐久性 • 一般的に高温、高湿度環境を前提に設計されていない機器が多いた め、長期安定稼働が保証できない • 実証実験などで、ある程度の目安は想定できるが、基本的には壊れや すいものと考える必要がある 交換部品代をあらかじめ運用コストとして最初に見込んでおく Page 4 クラウドサービス （データ蓄積/警報) [アクチュエータ] ・天窓 ・換気扇 ・冷暖房 … etc . • • • [コントローラ] ・PC/タブレット ・複合環境制御装置 ・スイッチパネル … etc . センサーシステムだけでは低価格な類似製品・サービスは多く、UECSを 使うことにメリット無し 最初から完成された複合制御システムであれば、他機器と連携する必 要も無く、オープン規格を採用する理由も無い 機器構成を固定化せず、カスタマイズ拡張可能にしてこそ、UECSの良さ が生きる -4- 3 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 • • • • [UECSゲートウェイforおんどとり]の提供によって、センサーは手軽に利用可能 になったが、制御システム提供は、機器トラブル対応の問題あり 他メーカー製UECS対応制御機器は、機器開発費やサポートコストも含むので、 高価 ユーザが自作するにはE10規格の制御仕様はプログラミングハードルが高い 簡易版UECS規格も期待されるが、既に仕様として確立しているE10規格対応 の安価な制御ノードを利用可能にする方法を検討 UECS-Pi 汎用Linuxマイコン基板、「Raspberry Pi」と当社 E10規格準拠ソフトウェア技術を融合し、プログラ ミングをせずとも、既存機器を接続して設定変更 するだけで汎用的に制御可能な 「DIYシステム構築ソリューション」 100Base-T イーサネット Ether net HD MI 5 ファームウェア V SDカード UECS Pi USB 他のUECS機器 SD Car d 当社HPよりダウンロード可能な SDカードイメージファイルを書き 込んでインストール GPIOピン 5V駆動リレーモジュールを 接続して制御可能 DOUT Arduino等、簡単にプ ログラミング可能な基 盤を経由して独自方 式で通信するセンサー 機器も対応する。 データはシリアル通信 で文字列として送信し、 UECS-Pi側で正規表 現パターン文字列を登 録し、読み込む USBシリアル通信 I2C/SPI/UART リレーユニット Relay Arduino Relay Relay Relay CO2 センサ ON/OFF 独自方式通信 センサー機器 ネットから入手可能なメジャーなセ ンサー部品に対応 ・SensAire CO2 Engine K30 ・Sensirion SHT-25 ・TI INA226 照明 温湿度センサ 電圧/電流センサ 電磁弁 各種制御対応 ・タイマー ・センサー連動 ・rcA/rcM遠隔 換気扇 窓/カーテン 正/逆/停止 … (ニーズがあるものは順次対応) -5- 4 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 基本モデルの機能は踏襲 100Base-T イーサネット HD MI Ether net 5 V ファームウェア SDカード UECS Pi SD Car d USB 他のUECS機器 GPIOピン DOUT USB接続 リレー DECAGON DDIシリアル 接続形式センサー (EC/温度/水分量) UART/シリアル T&D おんどとり RTR-500シリーズ T&D MVR-4 シリーズ TOCOS Wireless Engine XBee RF モジュール 温湿度センサ LUX/UVセンサ 風向/風速センサ 無線式 各種センサ 雨量センサ 各種センサ/アク チュエータ接続 日射/PH/水分量 等 各種電圧出力センサー 各種センサ/アク チュエータ接続 市販のセンサーシステム/無線モジュール製品で通信仕様が公開されているものには、 有償版として各製品に接続可能な拡張モデルを提供 イチゴ栽培トンネルハウス内[福岡] イーサネット クラウドサービス UECS ゲートウェイ E t h e r n e Ut S B H D M I 5 V S D C a r d UECS Pi 200V換気ファン制御 UECSステーション Rel ay おんどとりRTR-574 [温度/湿度/照度計測] リレーユニット Rel Rel ay ay Rel ay 給水ポンプ [パット湿潤コントロール] -6- 5 2014/6/6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業 試験場 トマト土耕栽培ハウス [野菜茶業研究所(つくば)] イーサネット クラウドサービス E t h e r n e Ut S B H D M I 5 V S D C a r d UECS Pi UECS ゲートウェイ Rel ay リレーユニット Rel Rel ay ay 電磁弁 [灌水コントロール] Rel ay [おんどとりRTR-505V] [土壌水分計測] ケミカルポンプ [施肥コントロール] • UECS-Pi基本モデルのコードベースにSDK(eclipse環境)として提供 • 当社開発UECS基本ライブラリとアプリケーションコードはオープンソー ス化し、無償で開発可能 • 各メーカは自社デバイス用制御コードと、WebUI用追加コードのみを作 成することで短期間でUECSノード開発が可能 Web-UIアプリケーション コード Web-UI追加コード Ｗｉｃｋｅｔ SQLite デバイス制御コード Tomcat PI4J UECS基本ライブラリ Java 7 VM OS : Raspbian (Debian Linux) 開発者向けマニュアルが整備され次第、当社ホームページ上から ダウンロード提供（７月以降予定） -7- 6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 UECS研究会セミナー ArduinoとSNSを活用した 次世代施設園芸生産支援システム 九州大学大学院農学研究院環境農学部門 生産環境科学講座生物生産工学分野 准教授 岡安崇史 e-mail： [email protected] 平成26年6月6日（金）＠宮崎県総合農業試験場 情報化農業支援システムの構成 圃場環境情報 モニタリング 作物生育診断・ 品質評価 施設・機械 制御 情報化農業支援 システム 農作業履歴 収集 意思決定・ 生産システム 最適化 生産情報提供・ ステークホルダ 情報抽出 -8- 1 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 プロジェクトの目標 農家・流通業者・消費者の交流 農業の見える化 消費者の見える化 交流を実現できるシステムの実現 情報収集技術 情報発信技術，など 人材の育成 IT人材の育成 農家の育成 本事業は九州経済産業局平成24，25年度企業立地促進法補助 金「人材育成事業」の支援により実施したものです． 研究代表：九州先端技術研究所・有田大作先生 情報化農業支援プラットフォーム：農業情 報を一元管理し，様々な形でデータを提 供します（開発中）． 計測装置 情報化農業 データベース 日射量センサ 情報化農業支援 プラットフォーム 計測装置（屋外） ・ビジュアライゼーション処理 ・データの比較・分析 ・SNSの管理・運用・保守 ・データベースの管理・運用・保守 温湿度，CO2センサ 電源＆通信装置 農作業履歴収集・管理ｼｽﾃﾑ：農作業の 農地環境情報ﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞｼｽﾃﾑ：圃場の気象環境を定 履歴を農家所有の携帯電話等を用いて 期的に計測し，ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ経由で常時参照可能です． 管理することができます． 農業生産へのフィードバック •農業生産システムの最適化 •農産物品質の向上 •コスト削減・環境負荷低減 •農業技術の継承 等 •新農業政策への対応， •農業生産工程管理(GAP)の実現 •農産物の輸出促進への対応 等 •食の安全・安心の確保 •品質の高い農産物を提供 •生産情報の提供 •トレーサビリティーの導入 生産者 農業情報 の利活用 農業情報の 分析と共有 消費者 等 農業情報の多様な利用形態・方法を考えます． -9- 2 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 ArduinoTM Ethernetの各部名称 リセット スイッチ デジタル入出力 シリアル 入出力 Ethernet （RJ-45） コネクタ microSD カード スロット 電源入力端子 7-12V推奨 電力 供給 アナログ 入力 5 圃場環境モニタリングシールドの構成 ソケットに 直接挿入 LAN ケーブル 計測シールド •アナログ： 5ch •日射量用： 1ch •デジタルI/O： 2ch •デジタル温湿度センサ用： 1ch •ファン用(12V)： 1 •タイマー回路 •ウォッチドッグタイマー •LANコネクタ （サブボードとの接続用）： 1 •システム動作チェック用LED（内 1つはプログラム可能）： 2 •アナログ： 2ch （内一つはCO2センサと併用） •デジタル温湿度センサ用： 1ch （デジタルI/Oとしても利用可能） •ファン用(12V)： 1 •ＬANコネクタ （メインボードとの接続用）： 1 Arduino Ethernet 6 拡張基板 - 10 - 3 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 計測の流れ 計測開始 SDカードデバイス初期化 ネットワーク接続初期化 時刻調整 計測時刻？ 計測実行 Yes No 転送OK No Yes ＳＤカードへ保存 計測した圃場環境情報の表示例 湿度 ハウス内 ハウス外 CO2 (a) 計測データの表示 平均 最大 最小 (b) 計測データの日統計量の表示 - 11 - (c) 圃場内撮影画像の表示 4 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 モニタリング装置の圃場への設置状況 通気口 LAN コンバー ター 通気口 ３GWiFi ルーター 換気流 ファン LANコネクタ トマトハウスへの 設置状況 （モニタリング装置） 通信装置の設置状況 いちごハウスへの 設置状況 （モニタリング装置） 40 1600 30 1200 20 800 10 400 0 2014/2/18 気温 農家B 0 2014/2/20 2014/2/22 2014/2/24 40 1600 30 1200 20 800 10 400 0 2014/2/18 日射量 気温 農家A 日射量 環境情報の利用頻度 0 2014/2/20 2014/2/22 - 12 - 2014/2/24 5 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 センサー，通信機器等の故障 土壌温度 シーリング不足が原因 レギュレーター破損 土壌水分 基板の露出 モニタリング装置開発キット＆マニュアルの作成 計測装置の製作だけで無く 製作方法もマニュアル化して 誰でも利用できる技術に！ - 13 - 6 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 圃場環境計測センサ製作運用実習の様子 2013年10月16日（水）＠福岡ISIT 計測センサの現場設置研修の様子 2013年11月25日，2013年12月6日実施 現場で通信ケーブル配線も実施 地元IT事業者によるセンサ設置の様子 - 14 - 7 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 農業SNSシステムの構成 農家 農家仲間 流通業者 消費者 情報発信・交流 農家・農家仲間 の情報提示・共有 ソーシャル ネットワーキング サービス Facebook 農家からの 情報収集 センサ センサ センサからの 情報収集 農業SNSサーバ センサ センサ ネットワーク システム 農業SNS DB 農業SNS交流：https://www.facebook.com/groups/376615189087086/ SNS利用の利点 農業SNS交流ページ 他のFacebook交流ページ 参加者 … 参加者 個人ページ … … … … ステークホルダ のページ 友達 … … - 15 - 8 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 農業SNS交流サイト上での情報発言 （Facebook） 農家のナマの声で情報共有 市販ソフトウェアに関する情報交換 - 16 - 9 UECS研究会セミナー@宮崎県総合農業試験場 6/6/2014 農家（生産者）と消費者等（社会）をつなぐ～ 農家 消費者 物流・販売 IT業者等 Farmer Stakeholders ・農産物情報を農家自ら発信 ・農業に対する正しい理解（作業コスト等） を共有 ・消費者からの感想やニーズを農家へ フィードバック ・交換される種々の情報から新たな製 品の開発 ・試作品評価のためのモニタ農家募集 まとめ • Arduino用計測シールドの開発により，製作時間・ コストの大幅短縮，長期間計測の実施が可能になっ た．しかし，電子機器の熱暴走，センサーの防水等 への対策は十分に検討する必要があることがわかっ た． • 計測装置の製作，管理・運用に関する講習会を実施 し，知識やノウハウの提供を行った． • SNSを用いることにより，農業情報の交換や新たな 製品の紹介等を容易に行える環境が構築できた． - 17 - 10 宮崎県児湯郡新富町 にて施設園芸（ピーマ ン）2.0ha・水稲栽培を 営む。 ２０年ほど前から、省力化のための施設・機械改良 に取り組み、ハウス機械の不具合や燃料タンクの 充填不足などの【異常監視通報装置】や日照計や 土壌センサーを組み合わせた【水・液肥の自動散 水システム】などをメーカーと共同で開発。 近年では、【空気膜２重被膜カーテン】を開発（特 許出願中）し、燃料コストの２割削減などを実現し ている。 関係者 関係者外秘 2014/6/2 JR九州ファーム宮崎様のご紹介 2014年6月6日 作成 株式会社富士通九州システムズ 関係者 関係者外秘 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED １.ＪＲ九州グループ様宮崎県新富町参入モデル ＪＲ九州グループ 〔企業参入・農商工連携・県連携〕 ・宮崎県新富町におけるＪＲ九州のピーマン栽培参入（ 『ＪＲ九州ファーム宮崎㈱』を 設立）をＩＣＴ活用の事業連携先として計画段階から支援 ⇒県や新富町とのリレーション・連携により参入プロジェクト全体を支援 ・ＪＲ九州グループ、生産者（福山農園）、ＦＪＱＳの農商工連携モデル ⇒産地育成、地域活性化など他地域への展開モデルしての期待大 宮崎県県単事業『宮崎発・大地を活かす農商工連携ビジネスモデル創出事業』審査会プレゼン資料より （2012.12.26 ＪＲ九州作成） 関係者 関係者外秘 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 1 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 1 関係者 関係者外秘 2014/6/2 ２.事業概要 ＪＲ九州ファーム宮崎（株）の概要 代表者：代表取締役社長 舩津壽幸（ＪＲ九州鉄道営業㈱社長） 設立日：平成24年9月3日、資本金：２０百万円 連携パートナー概要 福山三義（宮崎県新富町）：栽培技術指導や地域農家との連携 九州旅客鉄道株式会社（福岡県）：資本力を活かした大規模農園の実現及び経営ノウ ハウ支援 ㈱富士通九州システムズ（福岡県）：ハウス環境の制御とデータ管理により、省エネ・高 品質・多収量の安定化に貢献 事業概要 栽培設備：１７３a 、品目：ピーマン（グリーンザウルス） •生産計画：109ｔ（H25）、190t （H26） 国庫事業による補助 176百万円 •「産地再生関連施設緊急整備事業」「強い農業づくり交付金」 県事業による補助 38百万円 •「宮崎発・大地を活かす農商工連携ビジネスモデル創出事業」 町事業による補助 4百万円 •「がんばる農家収益向上整備事業補助金」 関係者 関係者外秘 2 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED ３．ハウス設備 低コスト耐候性ハウス６棟（1.73ｈａ） ５ ６ ３ ４ １ ２ 関係者 関係者外秘 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 3 □ハウス □木質ペレット暖房機（20基） Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 2 関係者 関係者外秘 2014/6/2 ３．導入システム概要 富士通）食・農クラウドAkisai（秋彩） 施設園芸SaaS・環境生業Boxを導入。 ハウスの環境計測データと機器情報をモニタリングします。 環境制御BOXは、ハウス内の制御機器を自動運転で制御します。 センサー故障、制御盤の故障時には、異常発生の通知(メール)を行います。 緊急時に、クラウドから、ハウス制御機器のリモート操作ができます。 ユビキタス環境制御システム*1 （UECS）実用通信規格に準拠。 *1:Ubiquitous Environment Control System ガラス室・ハウス(温室)、植物工場などの園芸施設の環境制 御を実現するための自律分散型システムです。（日本国特許第4349573号） 関係者 関係者外秘 4 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED ４．自動制御対象機器と主な制御内容 制御機器 谷換気窓 空気循環扇 カーテン ※空気膜2重カーテン FF 灌水装置 暖房機（警報） 導入センサー 制御内容 ■タイマー機能による開閉制御 ■温度設定による開閉制御 ■時間毎の目標温度と感度を設定した段階制御 ■温度異常、降雨による開閉制御 ■定期的な全閉による粘着防止 ■クラウドからの遠隔操作が開閉操作が可能(ハウス毎の西・東で開閉) ■タイマー機能による一括ON/OFF制御 ■風量の3段階調整設定 ■クラウドからの遠隔操作が可能(ハウス毎にON/OFF) ■タイマー機能による2重膜カーテンの自動開閉制御 ■空気膜ファンの連動運転 ■クラウドからの遠隔操作が可能(ハウス毎に開閉) ■タイマー機能による灌水電磁弁と液肥吸入ポンプの制御 ■積算日射量設定による自動灌水制御 ■液肥混入有無の設定(液肥混入ポンプの連動運転) ■クラウドからの遠隔操作が可能(ハウス毎2系統) ■暖房機の警報信号を検知しアラームを発信 ■温度、湿度センサー ■CO2濃度センサー ■日射センサー ■感雨センサー 関係者 関係者外秘 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 5 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 3 関係者 関係者外秘 2014/6/2 ５．現地写真１ 関係者 関係者外秘 6 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 7 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED ５．現地写真２ 関係者 関係者外秘 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 4 関係者 関係者外秘 2014/6/2 ５．現地写真３ 関係者 関係者外秘 8 Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED Copyright 2010 FUJITSU LIMITED Copyright 2014 FUJITSU KYUSHU SYSTEMS LIMITED 5
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