JP2005137209A - 植物管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】農業従事者が、簡単な手法で作物の生育に必要な情報を入手し、かつ収穫予想や異常を早期に把握できるようにする。
【解決手段】植物生育場所１０には、植物の生育に影響を及ぼすデータを検知するセンサが配置され、得られたデータが植物管理センタ５０に定期的に通信される。植物管理センタは、受け取ったデータ及び気象状態とに基づいて生育状況を予測し、該生育状況に基づいて、生育作業計画を作成して、植物生育管理者２０及び生産関連企業４０に配信する。また、気象情報と予測された生育状況とに基づいて収穫状況を予測して収穫作業計画を作成し、植物生育管理者、生産関連企業及び消費関連企業７０に配信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物管理システムに関し、より詳細には、情報通信ネットワークを利用し、植物の生育状況を電子的に常時監視し、得られた情報に基づいて、収穫予想や異常状態を早期に電子的に把握することにより、農作業の効率化を図ることができるようにした植物管理システムに関する。

従来、農業従事者は、専業であるか兼業であるか、あるいは、個人であるか法人であるかに拘わらず、対象作物と地域、耕作規模、季節などの条件の下で、農業従事者自身の経験に基づき、作物を栽培している。また、県単位で設けられている農業試験場で作成されたマニュアルに沿って地域レベルで機能している農業普及センタや地域レベルの農業協同組合（ＪＡ）、さらに、近傍の大学や公的施設の研究機関により、作物栽培が指導される場合もある。

上記したように、公的機関等による作物栽培の指導も行われているが、その指導は概略的なものにすぎないため、農業従事者は、自分自身の判断により栽培しなければならない。そして、未経験又は経験が少ない作物を栽培する場合、若しくは、経験があっても天候不順等が生じた場合に、公的機関にアドバイスを求めようとしても、公的機関に適切な人材がいないこと、指導者が作物の現状及び過去の生育環境を充分に把握できないこと等により、農業従事者は、必ずしも適切な助言を得ることができない。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、農業従事者が、簡単な手法で作物の生育に必要な情報を入手することができるとともに、収穫予想や異常状態を早期に把握することができるようにし、もって、農作業の効率化を図ることである。

上記した目的を達成するために、本発明は、
情報通信ネットワークを介して植物の生育を管理する植物管理システムであって、
コンピュータプログラムによって機能する植物管理センタと、
植物生育場所に配置された、植物の生育に影響を及ぼすデータを検知するためのセンサと、
該センサによって得られたデータを情報通信ネットワークを介して植物管理センタに通信するセンサ情報通信端末と、
植物の生育を管理する管理者の通信端末であって、植物管理センタとの間で情報を通信する管理者通信端末と
からなり、
植物管理センタは、
植物生育管理者が栽培中の植物に関する情報である植物登録情報を記憶したデータベースと、
該データベースに記憶された植物登録情報と、センサ情報通信端末からの植物の生育に影響を及ぼすデータとに基づいて、生育状況を予測する生育予測手段と、
予測された生育状況に基づいて、当該植物の栽培に必要な肥料及び農薬の散布時期及び必要量を含んだ、必要な生育作業計画を作成する手段と、
作成された生育作業計画を、当該植物の生育を管理する管理者の通信端末に情報通信ネットワークを介して配信する情報配信手段と
を備えていることを特徴とする植物管理システムを提供する。

上記した本発明に係る植物管理システムにおいて、植物管理センタの情報配信手段はさらに、生育作業計画中の肥料及び農薬の散布時期及び必要量を、ネットワークを介して肥料販売会社及び農薬販売会社に通知する手段を備えていることが好ましい。また、植物管理センタはさらに、気象情報と、生育予測手段によって予測された生育状況とに基づいて、収穫時期及び収穫量を含んだ収穫状況を予測する収穫予測手段と、予測された収穫状況に基づいて、収穫に必要な収穫作業計画を作成する手段とを備え、情報配信手段は、予測された収穫状況及び収穫作業計画を、当該植物の生育を管理する管理者の通信端末にネットワークを介して配信するよう構成されていることが好ましい。この場合、植物管理センタの情報配信手段はさらに、収穫予測手段によって予測された収穫状況及び作業計画を、ネットワークを介して消費関連企業に配信するよう構成されていることが好ましい。

本発明は、上記したように構成されているので、生育状況や収穫予測を単な手法で作物の生育に必要な情報を入手することができる。また、収穫予想や生育状況を早期に把握することができるので、生育の異常状態等を早期に発見して対処することができる。これにより、農作業の効率化を図ることができる

図１は、本発明の植物管理システムの概略構成を説明するためのブロック図である。該植物管理システムの構成を大別すると、図１に示すように、種々の植物生育場所１０、植物成育管理者２０、インターネット等の情報通信用のネットワーク３０、生産関連企業群４０、植物管理センタ５０、自然／経済情報提供機関６０、消費関連企業７０、及び消費者８０に分けることができる。

植物生育場所１０には、水田１０ａ、園芸センタ１０ｂ、果樹園１０ｃ、畑１０ｄが含まれている。それぞれの植物生育場所１０には、ネットワーク３０を介して植物管理センタ５０と通信を行う通信端末が備えられ、また、適宜の１又は複数の位置に簡易指標センサが装備されている。簡易指標センサは、日照時間、温度、湿度、降雨量、風向風速、水分量、土壌成分等をそれぞれ検出するためのセンサであり、植物の生育に関連する情報を検出するものである。
簡易指標センサによって検出されたデータは、通信端末に適宜の通信手段（優先又は無線）を介して通信されて記憶され、記憶されたデータは、植物管理センタ５０からの読出指令により、ネットワーク３０を介して、植物管理センタ５０に通信される。

植物生育管理者２０には、植物生育場所１０（１０ａ〜１０ｄ）それぞれの管理者である水田管理者（米生産者）２０ａ、園芸企業２０ｂ、果樹園業者２０ｃ、及び畑管理者（野菜生産者）２０ｄが含まれている。それぞれの植物生育管理者２０には、ネットワーク３０を介して植物管理センタ５０と通信を行う通信端末が備えられている。
生産関連企業４０には、植物生産に必要な材料を取り扱う企業が含まれており、肥料会社４０ａ、種苗会社４０ｂ、農薬会社４０ｃ、農機具会社４０ｄが含まれている。それぞれの生産関連企業４０には、ネットワーク３０を介して植物管理センタ５０と通信を行う通信端末が備えられている。

自然／経済情報提供機関６０には、気象情報提供機関６０ａ、水源情報提供機関６０ｂ、及び経済指標提供機関６０ｃが含まれている。
消費関連企業７０には、市場７０ａ、小売業７０ｂ、物流業７０ｃ、及び倉庫業７０ｄが含まれている。それぞれの消費関連企業７０には、ネットワーク３０を介して植物管理センタ５０と通信を行う通信端末が備えられている。
自然／経済情報提供機関６０は、ウエブページ上で自然及び経済に関する情報を提供し、植物生育管理者２０、生産関連企業４０、消費関連企業７０は、ウエブページ上で提供された情報を、それぞれの通信端末を介してネットワーク３０上で入手することができる。

図２は、植物管理センタ５０に具備されるウエブサーバである植物管理サーバ５の構成を示すブロック図である。該サーバ５は、植物登録情報データベース（ＤＢ）５ａ、植物生育情報ＤＢ５ｂ、生育環境情報ＤＢ５ｃ、生産企業情報ＤＢ５ｄ、消費企業情報ＤＢ５ｅを備えている。
植物登録情報ＤＢ５ａには、植物生育管理者２０それぞれによって登録される、生育している植物に関する情報（種類、種苗日、生育環境（温室であるか等））、及び管理者の条件が、植物を特定する植物ＩＤに関連づけて記憶される。管理者の条件は、植物生育管理者を特定する管理者ＩＤを含むと共に、管理者が生産者であるか、又は生産を委託している企業であるかの情報も含んでいる。植物登録情報ＤＢ５ａには、登録された植物の植物ＩＤ及び管理者ＩＤに関連づけて、水源位置の情報も記憶される。

植物生育情報ＤＢ５ｂには、植物生育場所１０から入手した植物の生育状況が、植物を特定する植物ＩＤ、及び植物生育管理者を特定する管理者ＩＤに関連付けて記憶される。
生育環境情報ＤＢ５ｃには、植物の生育環境情報が記憶される。生育環境情報には、植物生育場所１０それぞれから入手する植物の栽培土壌の情報、自然／経済情報提供機関６０それぞれから入手する、そのときの気象情報、水源情報、経済指標情報が含まれる。生育環境情報も、植物を特定する植物ＩＤ及び植物生育管理者を特定する管理者ＩＤに関連付けて記憶される。
生産企業情報ＤＢ５ｄには、生産関連企業４０それぞれにより登録される、これら企業が販売している製品についての情報が、生産関連企業を特定する生産関連企業ＩＤに関連付けて記憶される。
消費企業情報ＤＢ５ｅには、消費関連企業７０それぞれにより登録される、これら企業に関連する情報が、消費関連企業を特定する消費関連企業ＩＤに関連付けて記憶される。
さらに自然／経済情報ＤＢを備えて、該ＤＢに自然／経済情報提供機関６０から入手する、気象、水源、経済指標を記憶するようにしてもよい。

また、植物管理サーバ５は、コンピュータプログラムによって実行される機能である、生育情報収集処理部５ｆ、生育状態予測処理部５ｇ、収穫状態予測処理部５ｈ、生産関連情報配信処理部５ｉ、消費関連情報配信処理部５ｊ、生育管理支援処理部５ｋを備えている。
以下に、図３〜図８を参照して、これら処理部５ｆ〜５ｋによって実行される処理を説明する。

図３は、生育管理収集処理部５ｆによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｆは定期的に起動されるよう設定されており、起動されると、ステップＳ１１において、植物登録情報ＤＢ５ａを参照して、植物管理センタ５０がその時点で管理すべき植物の生育場所を特定するための情報、及び管理者が設定した条件を読み出す。そして、ステップＳ１２において、特定された生育場所に読出指令を発して、該場所のＨＣタグから、植物の生育状況情報及び土壌情報を読み取るとともに、自然／経済情報提供機関６０から、気象情報、水源情報、及び経済指標情報を読み取る。その後、ステップＳ１３において、監視すべき植物の植物ＩＤ及び植物管理者ＩＤに対応付けて、収集した生育状況情報を植物生育情報ＤＢ５ｂに格納し、ステップＳ１４において、収集した土壌情報、気象情報、水源情報、経済指標情報を、植物ＩＤ及び植物生育管理者ＩＤに対応付けて、生育環境情報ＤＢ５ｃに格納する。
ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、監視すべきすべての植物生育場所について、実行される。

図４は、生育情報予測処理部５ｇによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｇは定期的に起動されるよう設定されており、起動されると、まず、ステップＳ２１において、植物登録情報ＤＢ５ａを参照して、植物管理センタ５０がその時点で管理すべき植物の生育場所を特定するための情報、及び管理者が設定した条件を読み出す。そして、ステップＳ２２において、植物生育情報ＤＢ５ｂを参照して生育状況情報を読み出し、かつ、ステップＳ２３において、生育環境情報ＤＢ５ｃを参照して土壌情報、気象情報、水源情報を読み出す。次に、ステップＳ２４において、生育場所と生育状況、土壌情報、気象情報、水源情報を総合的に判断して、生育状況の予測を行う。予測される生育状況には、生育度（生育良否）、並びに、種苗、肥料、農薬の必要量及び必要時期に関する情報が含まれる。生育状況の予測は、各種の統計手法、エキスパートシステム、ファジィ推論、ニューラルネットワーク、遺伝的アルゴリズム等の適宜のコンピュータソフトウエアを利用したシミュレーションにより、実行される。例えば、気象状態を、平均値（３０年平均）をベースとして外挿（予測）し、そして、予測された気象状態に植物生育状態を、経験式（相関、ＧＭＤＨ（Group Method of Date Handling））を用いて関連づけることにより、気象状態に対応した植物生育状態を予測する。
そして、ステップＳ２５において、予測された生育状況を、植物生育情報ＤＢ５ｂに格納する。その後、ステップＳ２６及びＳ２７において、生産関連情報配信処理部５ｉ及び消費関連情報配信部５ｊを起動する。上記したステップＳ２１〜Ｓ２７は、監視すべき全ての植物生育場所１０について実行される。

図５は、収穫予測処理部５ｈによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｈは定期的に起動されるよう設定されており、起動されると、まず、ステップＳ３１において、植物登録情報ＤＢ５ａを参照して、植物管理センタ５０がその時点で管理すべき植物の生育場所を特定するための情報、及び管理者が設定した条件を読み出す。そして、ステップＳ３２において、植物生育情報ＤＢ５ｂを参照して生育状況情報を読み出し、かつ、ステップＳ３３において生育環境情報ＤＢ５ｃを参照して土壌情報、気象情報、水源情報、経済指標を読み出す。次に、ステップＳ３４において、生育場所と生育状況、土壌情報、気象情報、水源情報、経済指標を総合的に判断して、収穫の予測を行う。予測される収穫情報には、収穫時期、収穫量、収穫品質、市場価格に関する情報が含まれる。収穫情報のの予測は、各種の統計手法、エキスパートシステム、ファジィ推論、入ら留ネットワーク、遺伝的アルゴリズム等の適宜のコンピュータソフトウエアを利用したシミュレーションにより、実行される。
そして、ステップＳ３５において、予測された収穫情報を、植物生育情報ＤＢ５ｂに格納する。その後、ステップＳ３６及びＳ３７において、生産関連情報配信処理部５ｉ及び消費関連情報配信部５ｊを起動する。上記したステップＳ３１〜Ｓ３７は、監視すべき全ての植物生育場所１０について実行される。

図６は、生産関連情報配信処理部５ｉによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｉは、図４のステップＳ２６及び図５のＳ３６それぞれによって起動され、かつ、そのステップにおいてその時点で処理している植物を特定するための植物ＩＤを受け取る。処理部５ｉが起動されると、ステップＳ４１において、受け取った植物ＩＤに対応する植物生育管理者２０の情報（ｅメールアドレス等）を、植物登録情報ＤＢ５ａから読み出し、ステップＳ４２において、植物ＩＤが付与された植物の生育状況予測（生育度、並びに、種苗、肥料、農薬の必要量及び必要時期）、又は収穫状況予測（収穫時期、収穫漁、収穫品質、市場価格）を、植物生育情報ＤＢ５ｂから読み出す。そして、ステップＳ４３において、生産企業情報ＤＢ５ｄを参照して、生育状況予測、又は収穫状況予測に含まれる情報に関連する生産関連企業４０の情報（ｅメールアドレス等）を読み出す。次いで、ステップＳ４４において、必要な情報を、読み出された植物生育管理者２０及び生産関連企業４０に対してネットワーク３０を介して配信する。生産関連企業４０に配信する情報は、契約グレードに応じて内容及び配信頻度が相違するよう、設定される。

図７は、消費関連情報配信処理部５ｊによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｊは、図４のステップＳ２７及び図５のステップＳ３７それぞれによって起動され、かつ、そのステップにおいてその時点で処理している植物を特定するための植物ＩＤを受け取る。処理部５ｊが起動されると、ステップＳ５１において、受け取った植物ＩＤに対応する植物生育管理者２０の情報（ｅメールアドレス等）を、植物登録情報ＤＢ５ａから読み出し、ステップＳ５２において、植物ＩＤが付与された植物の生育状況予測（生育度、並びに、種苗、肥料、農薬の必要量及び必要時期）、又は収穫状況予測（収穫時期、収穫漁、収穫品質、市場価格）を、植物生育情報ＤＢ５ｂから読み出す。そして、ステップＳ５３において、消費関連情報ＤＢ５ｅを参照して、生育状況予測、又は収穫状況予測に含まれる情報に関連する消費関連企業７０の情報（ｅメールアドレス等）を読み出す。次いで、ステップＳ５４において、必要な情報を、読み出された植物生育管理者２０及び消費関連企業７０に対してネットワーク３０を介して配信する。消費関連企業７０に配信する情報は、契約グレードに応じてないよう及び配信頻度が相違するよう設定されている。

図８は、生育管理支援処理部５ｋによって実行される処理を表すフローチャートである。この処理部５ｋは、植物管理者２０が情報を入手したい場合に、植物管理サーバ５が提供するウエブページにアクセスして植物名を入力したときに、起動される。起動されると、ステップＳ６１において、植物生育情報ＤＢ５ｂ、生育環境情報ＤＢ５ｃ、生産企業情報ＤＢ５ｄ、及び消費企業情報ＤＢ５ｅから、必要な情報を取得する。次いで、ステップＳ６２において、現在の生育状態と今後の生育予測情報から必要な作業を抽出し、作業に必要な資源を手配し、ステップＳ６３において、収穫予測情報から必要な作業を抽出し、作業に必要な資源を手配する。収穫に必要な資源とは、農機具、人手、、運搬手段等を含んでいる。その後、ステップＳ６４において、植物生育各種情報から、日傾向、季節傾向を抽出し、将来の植物栽培計画表を作成し、ステップＳ６５において、それを該当する植物生育管理者２０に提供する。

本発明は上記したように構成され、植物の生育状況を電子的に常時監視し、得られた情報に基づいて、植物の収穫予想や異常状態を早期に電子的に把握することができる。したがって、農作業の効率化を図ることができ、実用上の効果が大きいものである。

本発明の植物管理システムの構成を示す概略ブロック図である。 図１に示した植物管理システムの植物管理サーバの構成を示すブロック図である。 図２に示した生育関連情報収集処理部において実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示した生育状態予測処理部において実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示した収穫状態予測処理部において実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示した生産関連情報配信処理部において実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示した消費関連情報配信処理部において実行される処理を示すフローチャートである。 図２に示した生育管理支援処理部において実行される処理を示すフローチャートである。

Claims (4)

1. 情報通信ネットワークを介して植物の生育を管理する植物管理システムにおいて、
   コンピュータプログラムによって機能する植物管理センタと、
   植物生育場所に配置された、植物の生育に影響を及ぼすデータを検知するためのセンサと、
   該センサによって得られたデータを情報通信ネットワークを介して植物管理センタに通信するセンサ情報通信端末と、
   植物の生育を管理する管理者の通信端末であって、植物管理センタとの間で情報を通信する管理者通信端末と
   からなり、
   植物管理センタは、
   植物生育管理者が栽培中の植物に関する情報である植物登録情報を記憶したデータベースと、
   該データベースに記憶された植物登録情報と、センサ情報通信端末からの植物の生育に影響を及ぼすデータとに基づいて、生育状況を予測する生育予測手段と、
   予測された生育状況に基づいて、当該植物の栽培に必要な肥料及び農薬の散布時期及び必要量を含んだ、必要な生育作業計画を作成する手段と、
   作成された生育作業計画を、当該植物の生育を管理する管理者の通信端末に情報通信ネットワークを介して配信する情報配信手段と
   を備えていることを特徴とする植物管理システム。
2. 請求項１記載の植物管理システムにおいて、植物管理センタの情報配信手段はさらに、
   生育作業計画中の肥料及び農薬の散布時期及び必要量を、ネットワークを介して肥料販売会社及び農薬販売会社に通知する手段
   を備えていることを特徴とする植物管理システム。
3. 請求項１又は２記載の植物管理システムにおいて、植物管理センタはさらに、気象情報と、生育予測手段によって予測された生育状況とに基づいて、収穫時期及び収穫量を含んだ収穫状況を予測する収穫予測手段と、
   予測された収穫状況に基づいて、収穫に必要な収穫作業計画を作成する手段と
   を備え、情報配信手段は、予測された収穫状況及び収穫作業計画を、当該植物の生育を管理する管理者の通信端末にネットワークを介して配信するよう構成されている
   ことを特徴とする植物管理システム。
4. 請求項３記載の植物管理システムにおいて、植物管理センタの情報配信手段はさらに、
   収穫予測手段によって予測された収穫状況及び作業計画を、ネットワークを介して消費関連企業に配信するよう構成されている
   ことを特徴とする植物管理システム。
   
   

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