本研究は、環境情報をセンサ・IoT技術により測定・収集して、クラウドサーバー上で時系列データ表示と警告を行い、かつネットワークのドメインも越えた場所から農業遠隔操作が可能なシステムを実現・実証する事を目的としている。一年目は、福島の復興プロジェクトに参加して、放射線情報をセンサ・IoT技術により測定・収集して、クラウドサーバー上で時系列データ表示するシステムを製作した。また、得られたセンサ情報を位置情報と連動してデータ解析して長期減衰予測モデルを用いて放射線の減衰と住民のリスク管理などを行い、これらの成果を1件の国内学会と1報の英語論文として共著としてまとめた。これらの技術成果は、本研究の目的のクラウド操作により農業を労働集約から知識集約に転換する基礎知識となり、IoT（Internet of Thing）技術の新分野開拓となった。今回、地方自治体や他大学研究者との連携が行えたことで、農業機器遠隔操作の研究を行う上で必須なフィールドワーク場所が確保できたことも大きな成果となった。遠隔操作に関してはスマートフォンアプリを操作することで、Arduinoクラウドを通じて、バルブのONとOFFによって灌水を行う事を実現できた。従来の研究では、ローカルエリアネットワーク（LAN）を利用してWiFiスマートデバイス（プラグ、スイッチ、ライトなど）を制御・監視していたが、新しいArduino IoTクラウドを利用することで、屋外でもLANのドメインを超えて自由にPythonコードによって遠隔操作を実現できた。土壌水分センサに関しても、容量型土壌水分センサの値の較正を行い低価格にセンサ数値に応じ自動灌水が実現できるようになった。土壌水分だけでなく田んぼの水位測定ができるセンサも試作・測定を行い、従来の超音波水位センサを上回る精度が実現できた。これにより安価で使い勝手とコーディングに適した遠隔操作環境を確立できたため2年目は装置の社会実装を行う予定である。
The purpose of this research is to realize and demonstrate a system that measures and collects environmental information using sensors and IoT technology, displays time-series data and warnings on a cloud server, and enables remote control of agriculture from locations beyond the network domain, In the first year, we participated in the Fukushima reconstruction project, and created a system that measures and collects radiation information using sensors and IoT technology, and displays the time-series data on a cloud server. In addition, we analyzed the obtained sensor information in conjunction with location information and used a long-term attenuation prediction model to analyze the data, and conducted radiation attenuation and risk management for residents, etc. These results were co-authored as one domestic academic conference and one English paper. These technological achievements served as basic knowledge for converting agriculture from labor-intensive to knowledge-intensive through cloud operations, the objective of this research, and opened up a new field of Internet of Thing (IoT) technology. Another major achievement of this project was the collaboration with local governments and researchers from other universities, which enabled us to secure a fieldwork location, which is essential for conducting research on remote operation of agricultural equipment. As for remote control, we were able to realize irrigation by turning valves on and off through the Arduino cloud by operating a smartphone application. In previous research, WiFi smart devices (plugs, switches, lights, etc.) were controlled and monitored using a local area network (LAN), but by using the new Arduino IoT Cloud, it was possible to realize remote control of these devices outdoors using Python code freely beyond the domain of the LAN. Remote control could be realized. In the case of soil moisture sensors, the values of capacitive soil moisture sensors have been calibrated to enable low-cost automatic irrigation according to sensor values. In addition to soil moisture, a sensor capable of measuring the water level in the rice paddies was also developed and measured, and its accuracy surpassed that of conventional ultrasonic water level sensors. The second year will be spent on social implementation of the device, since a remote control environment suitable for low cost, ease of use, and coding has been established.
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