JP2016029917A - 栽培モニタリング装置、栽培モニタリング方法および栽培モニタリングプログラム - Google Patents

栽培モニタリング装置、栽培モニタリング方法および栽培モニタリングプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザの利便性向上を図ることができる栽培モニタリング装置、栽培モニタリング方法および栽培モニタリングプログラムを提供する。
【解決手段】栽培モニタリング装置1は、情報取得要求パケットを、インターネットを通じて受信する受信部121と、受信した情報取得要求パケットに基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する栽培室特定部111と、栽培室特定部111により特定された植物栽培室(対象植物栽培室)についての環境情報を取得する取得部112と、取得部112により取得された環境情報を、情報取得要求パケットに基づいて、端末へインターネットを通じて送信する送信部122と、を備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、栽培モニタリング装置、栽培モニタリング方法および栽培モニタリングプログラムに関する。
従来、ユーザが植物栽培室から離れた場所に居ながら、当該植物栽培室で栽培している植物の生育状況等に関する情報を取得できる装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された装置は、複数の気象条件を個別に再現した複数の植物栽培室で多数の栽培品種を同時に生育させる。また、当該装置は、多数の栽培品種の生育状況をユーザに知らせる。
具体的には、例えば1つのコンピュータが、複数の植物栽培室それぞれで栽培している植物の生育状況(植物の状態)に関する情報の収集を行う。植物の状態に関する情報を収集するタイミングは、植物栽培室の管理者が所有するコンピュータが管理している。コンピュータは、収集した情報、或いは、収集した情報に統計的な処理を施して得られる情報を、所定のデータベースに保存する。一方、育種家等のユーザは、各自が所有する端末から、インターネットを介して当該コンピュータにアクセスすることにより、データベースに保存された植物の状態に関する情報を取得できる。
特開2003−47340号公報
特許文献1に記載された装置は、例えば複数の植物栽培室を複数の個人ユーザに割り当てて、各個人ユーザに植物栽培室の環境パラメータおよび植物の状態に関する情報を提供するという態様で使用することができる。
しかしながら、特許文献1に記載された装置では、コンピュータが、植物栽培室の環境パラメータおよび植物の状態に関する情報を収集するタイミングを管理している。従って、例えば、個人ユーザが、植物の生育状況に合わせて任意のタイミングで植物栽培室の環境パラメータおよび植物の状態に関する情報を取得するといったことができず、個人ユーザが不便を感じる虞がある。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、ユーザの利便性向上を図ることができる栽培モニタリング装置、栽培モニタリング方法および栽培モニタリングプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る栽培モニタリング装置は、
複数の端末それぞれにネットワークを介して接続され、前記複数の端末それぞれから送信される要求に基づいて、複数の植物栽培室での植物栽培をモニタリングする栽培モニタリング装置であって、
前記要求を、前記ネットワークを通じて受信する受信部と、
受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する栽培室特定部と、
前記栽培室特定部により特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する送信部と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザの利便性向上を図ることができる。
実施形態に係る栽培モニタリング装置および複数の端末の概略構成図である。 実施形態に係る栽培室管理装置の概略構成図である。 実施形態に係る栽培モニタリング装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 実施形態に係る栽培モニタリング装置の機能的構成を表すブロック図である。 実施形態に係る情報取得パケットおよび調節要求パケットの一例を示す概念図である。 実施形態に係る端末のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 実施形態に係る栽培モニタリング装置および端末の動作を示すシーケンス図である。 実施形態に係る端末の表示部に植物栽培室の環境パラメータおよび植物の状態を示す画像が表示されている場合の一例を示す図である。 実施形態に係る栽培モニタリング装置の制御部が実行する栽培室監視処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る栽培室管理テーブルの一例を示す概念図である。 実施形態に係る情報種類テーブルの一例を示す概念図である。 実施形態に係る栽培モニタリング装置の制御部が実行する栽培室環境調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る環境種類テーブルの一例を示す概念図である。 変形例に係る情報取得パケットおよび調節要求パケットの一例を示す概念図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る栽培モニタリング装置1および複数の端末の概略構成図である。
栽培モニタリング装置1は、複数の栽培室管理装置(例えば31、32、33)と通信可能である。また、栽培モニタリング装置1は、インターネット1000を介して複数の端末(例えば21、22、23)と通信可能である。
栽培モニタリング装置1および複数の栽培室管理装置31、32、33は、複数の植物栽培室101、102、103を有する植物栽培工場100に設置されている。複数の栽培室管理装置31、32、33は、それぞれ植物栽培室101、102、103に対して1つずつ設けられている。栽培モニタリング装置1は、例えば端末21から送信された情報取得要求パケットに基づいて、植物栽培室101の環境を示す環境情報を収集し、収集した環境情報を端末21へ送信する。また、栽培モニタリング装置1は、端末21から送信された調節要求パケットに基づいて、植物栽培室101の環境パラメータ(例えば、照度、CO濃度等)を調節する。なお、栽培モニタリング装置1の詳細な構成および動作については、後述する。
図2は、実施形態に係る栽培室管理装置31の概略構成図である。他の栽培室管理装置(例えば32、33)の構成は、栽培室管理装置31と同様である。
植物栽培室101は、栽培槽101aと、栽培槽101aに貯留された養液101bと、植物Pに根を張らせる栽培床101cと、これらを収容するハウジング101dと、養液101bを貯留する養液貯留槽276と、を備える。
栽培床101cは、例えばロックウール等から構成され、養液101bに浮かんでいる。植物Pは、栽培床101cに内在する空隙を介して養液101bを吸収する。
栽培槽101aと養液貯留槽276とは、供給管PLaおよび排出管PLbを介して接続されている。養液101bは、養液貯留槽276からポンプ277により供給管PLaを介して栽培槽101a内へ供給される。一方、栽培槽101a内の養液101bの一部は、排出管PLbを介して養液貯留槽276へ排出される。このようにして、養液101bは、栽培槽101aと養液貯留槽276との間を循環する。
植物栽培室101には、照明器具212と、ハウジング101d内のCOを外部へ排出する換気扇237と、COを施用するCO施用機238と、空気調和機247と、加湿器257と、ヒータ267と、が設けられている。原液・水注入部278は、養液貯留槽276へ養液の原液と水とを適当な流量比率で注入することにより養液101bの濃度を調節する。
また、植物栽培室101内には、照度センサ217、植物Pを撮像するカメラ222と、CO濃度センサ232、ハウジング101d内の気温を測定するための温度センサ242および湿度センサ252が設置されている。栽培槽101aには、養液101bの液温を測定するための温度センサ262および養液101bの濃度を測定するための養液濃度センサ272が設置されている。
照明器具212は、調光部211により調光が行われる。調光部211は、栽培モニタリング装置1から入力される調光制御信号に基づいて、照明器具212の調光を行う。
換気扇237およびCO施用機238は、CO施用機・換気扇制御部236により制御される。CO施用機238は、例えばプロパンガス燃焼方式によりCOを放出する機器であり、プロパンガスの供給量等を制御することによりCOの放出量を制御できる。CO施用機・換気扇制御部236は、栽培モニタリング装置1から入力されるCO濃度制御信号に基づいて、換気扇237の動作タイミングを制御したり、CO施用機238からハウジング101d内へ排出されるCO量を制御したりする。
空気調和機247は、ハウジング101d内の温度を、設定された温度に維持する。空気調和機247は、空調機制御部246により制御される。空調器制御部246は、栽培モニタリング装置1から入力される空調制御信号に基づいて、空気調和機247からハウジング101d内へ排出される空気の温度や風量等を制御する。
加湿器257は、ハウジング101d内に水蒸気を放出する。加湿器257は、加湿器制御部256により制御される。加湿器制御部257は、栽培モニタリング装置1から入力される湿度制御信号に基づいて、加湿器257の動作タイミングを制御する。
ヒータ267は、栽培槽101aの養液101bの温度を調節するためのものである。ヒータ267は、ヒータ制御部266により制御される。ヒータ制御部266は、栽培モニタリング装置1から入力される液温制御信号に基づいて、ヒータ267の動作タイミング並びにヒータ267に流す電流の大きさを制御する。
原液・水注入部278は、栽培モニタリング装置1から入力される養液濃度制御信号に基づいて、養液貯留槽276へ注入する養液の原液と水の流量比率を制御する。養液の原液は、例えば硝酸カリウム等の肥料塩を水に溶かして生成したものである。
照度センサ217は、例えばフォトダイオード等の受光素子から構成されており、周囲の照度に応じた大きさの電圧信号を照度検出部216へ出力する。照度検出部216は、照度センサ217から入力される電圧信号を、照度を示す照度データに変換して栽培モニタリング装置1へ出力する。
カメラ222は、例えばCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)等のイメージセンサを備える。撮像部221は、カメラ222により取得された画像信号を所定のフォーマットの画像データに変換して栽培モニタリング装置1へ送信する。
CO濃度センサ232は、例えば非分散型赤外線吸収法を採用したセンサから構成され、周囲のCO濃度の大きさに応じた信号をCO濃度検出部231へ出力する。CO濃度検出部231は、CO濃度センサ232から入力される信号を、CO濃度を示すCO濃度データに変換して栽培モニタリング装置1へ出力する。
温度センサ242は、例えば白金抵抗温度センサから構成される。温度センサ242は、気温検出部241に接続されており、気温検出部241は、温度センサ242の抵抗値に基づいて気温を算出し、算出した気温を示す気温データを栽培モニタリング装置1へ出力する。
湿度センサ252は、例えば高分子膜湿度センサから構成される。湿度センサ252は、湿度検出部251に接続されており、湿度検出部251は、湿度センサ252の静電容量の大きさに基づいて湿度を算出し、算出した湿度を示す湿度データを栽培モニタリング装置1へ出力する。
温度センサ262は、例えばサーミスタ等から構成される。温度センサ262は、液温検出部261に接続されており、液温検出部261は、温度センサ262の抵抗値に基づいて液温を算出し、算出した液温を示す液温データを栽培モニタリング装置1へ出力する。
養液濃度センサ272は、例えば電機化学式濃度測定法における、参照電極および作用電極を含んで構成される。養液濃度センサ272は、養液濃度検出部271に接続されており、養液濃度検出部271は、養液濃度センサ272の2つの電極の電位差に基づいて濃度を算出し、算出した濃度を示す濃度データを栽培モニタリング装置1へ出力する。
栽培モニタリング装置1は、インターネット1000を介して複数の端末21、22、23と通信可能である。栽培モニタリング装置1は、端末21、22、23からインターネット1000を介して受信した情報取得要求パケットまたは調節要求パケットに基づいて、上記各種制御信号を、栽培室管理装置31、32、33へ出力する。
図3は、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。栽培モニタリング装置1は、図3に示すように、制御部11と、通信部12と、記憶装置15と、RAM(Random Access Memory)17と、複数の入出力部191、192、193と、を備える。
制御部11は、例えば、CPU(Central Processing Unit)から構成され、栽培モニタリング装置1の全体の制御を行う。
通信部12は、例えば無線通信ユニット等から構成され、必要に応じてインターネット1000に接続し、端末21、22、23との通信を行う。
記憶装置15は、例えば不揮発性メモリやハードディスク等から構成され、制御部11が栽培モニタリング装置1全体を制御するためのプログラムやデータを格納する。記憶装置15は、例えば制御部11が後述する栽培室監視処理や栽培室環境調節処理を実行するためのプログラムや、後述する栽培室管理テーブル151、情報種類テーブル152および環境種類テーブル153を格納している。
RAM17は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成される。制御部11は、記憶装置15に記憶されているプログラムをRAM17に読み込み、RAM17の少なくとも一部を作業領域として使用する。
入出力部191は、栽培室管理装置31の調光部211、CO施用機・換気扇制御部236、空調機制御部246、加湿器制御部256、ヒータ制御部266および原液・水注入部278に専用の信号線を介して接続されている。また、入出力部191は、更に、栽培室管理装置31の照度検出部216、撮像部221、CO濃度検出部231、気温検出部241、湿度検出部251、液温検出部261および養液濃度検出部271にも専用の信号線を介して接続されている。なお、入出力部192、193も入出力部191と同様の構成である。
次に、栽培モニタリング装置1の機能的構成について説明する。
図4は、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の機能的構成を表すブロック図である。図4に示すように、通信部12は、受信部121、送信部122として機能する。また、制御部11は、栽培室特定部111、取得部112、調節部113、として機能する。
受信部121は、端末21、22、23から送信される情報取得要求パケットまたは調節要求パケットを、インターネット1000を通じて受信し、受信した情報取得要求パケットまたは調節要求パケットを栽培室特定部111へ出力する。
図5は、本実施形態に係る情報取得パケットおよび調節要求パケットの一例を示す概念図である。
情報取得要求パケットおよび調節要求パケットは、図5に示すように、いずれも、ヘッダ部に、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを含み、データ部に、パケットの種類を示すパケット種類識別情報を含む。送信元IPアドレスは、端末21、22、23に付与されたIPアドレスに設定され、宛先IPアドレスは、栽培モニタリング装置1に付与されたIPアドレスに設定されている。
情報取得要求パケットは、データ部に、更に、送信元の端末21、22、23の端末IDと、取得すべき環境情報の種類を示す情報種類IDと、を含む。
調節要求パケットは、データ部に、更に、送信元の端末21、22、23の端末IDと、調節すべき環境パラメータの種類を示す環境種類IDと、環境パラメータの変化させる方向を指定する変更指定情報と、を含む。変更指定情報は、環境パラメータ毎に設けられている。
栽培室特定部111は、受信部121から情報取得要求パケットが入力されると、取得した情報取得要求パケットに含まれる端末IDに基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である植物栽培室(対象植物栽培室)を特定する。また、栽培室特定部111は、受信部121から調節要求パケットが入力された場合も、取得した調節要求パケットに含まれる端末IDに基づいて、植物栽培室の環境パラメータを調節する対象である植物栽培室(対象植物栽培室)を特定する。栽培室特定部111の動作の詳細は後述する。
取得部112は、栽培室特定部111により特定された対象植物栽培室について、情報取得要求パケットに含まれる情報種類IDに基づいて、環境情報を取得する。取得部112の動作の詳細は後述する。また、調節部113は、環境情報を取得すると、取得した環境情報を含む情報パケットを生成して送信部122へ出力する。情報パケットは、ヘッダ部に、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを含み、データ部に、パケット種類識別情報とともに環境情報を含むパケットである。送信元IPアドレスは、栽培モニタリング装置1に付与されたIPアドレスに設定され、宛先IPアドレスは、端末21、22、23に付与されたIPアドレスに設定されている。
調節部113は、栽培室特定部111により特定された対象植物栽培室について、調節要求パケットに含まれる環境種類IDに基づいて、環境の調節を行う。調節部113の動作の詳細は後述する。また、調節部113は、環境の調節が完了すると、調節完了通知パケットを生成して送信部122へ出力する。調節完了通知パケットは、ヘッダ部に、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスを含み、データ部に、パケット種類識別情報を含むパケットである。送信元IPアドレスは、栽培モニタリング装置1に付与されたIPアドレスに設定され、宛先IPアドレスは、端末21、22、23に付与されたIPアドレスに設定されている。
送信部122は、取得部112から入力された情報パケットを、情報取得要求パケットに含まれる端末IDに基づいて、当該端末IDが付与された端末へインターネット1000を通じて送信する。また、送信部122は、調節部113から入力された調節完了通知パケットを、調節要求パケットに含まれる端末ID基づいて、当該端末IDが付与された端末へインターネット1000を通じて送信する。例えば、送信部122は、情報取得要求パケットに端末21に付与された端末IDが含まれている場合、情報パケットを端末21宛に送信する。また、送信部122は、調節要求パケットに端末21に付与された端末IDが含まれる場合、調節完了通知パケットを端末21宛に送信する。
端末21は、例えばスマートフォン等の携帯情報端末から構成される。
図6は、本実施形態に係る端末21のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。なお、端末22、23も同様のハードウェア構成を有する。図6に示すように、端末21は、端末制御部51と、端末通信部53と、端末記憶装置55と、RAM57と、表示部59と、入力受付部61と、を備える。
端末制御部51は、例えばCPUから構成され、端末21の全体の制御を行う。
端末通信部53は、例えば無線通信ユニットから構成され、必要に応じてインターネット1000に接続し、栽培モニタリング装置1との通信を行う。
端末記憶装置55は、例えば不揮発性メモリ等から構成され、端末制御部51が端末21全体を制御するためのプログラムやデータを格納する。端末記憶装置55は、端末用栽培支援アプリケーションを格納している。端末用栽培支援アプリケーションは、端末制御部51が少なくとも後述の4種類の処理を実行するためのプログラムを含む。1つは、端末制御部51が、入力受付部61が受け付けた所定の入力操作に基づいて、情報取得要求パケットを生成して栽培モニタリング装置1へ送信する処理である。もう1つは、端末制御部51が、栽培モニタリング装置1から受信した情報パケットに含まれる環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、植物栽培室101の環境パラメータおよび植物Pの状態を表示部59に表示する処理である。もう1つは、端末制御部51が、入力受付部61が受け付けた所定の入力操作に基づいて、調節要求パケットを生成して栽培モニタリング装置1へ送信する処理である。もう1つは、端末制御部51が、栽培モニタリング装置1から調節完了通知パケットを受信すると、植物栽培室101の環境パラメータの調節が完了した旨をユーザに通知する処理である。
RAM57は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成される。端末制御部51は、端末記憶装置55に記憶されている各種プログラムをRAM57に読み込み、RAM57の少なくとも一部を作業領域として使用する。
表示部59は、例えば液晶ディスプレイ等から構成される。
入力受付部61は、例えば表示部59を覆うように配置されたタッチパネルから構成される。
次に、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の動作について説明する。
図7は、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1および端末21の動作を示すシーケンス図である。ここでは、端末21のユーザが、栽培モニタリング装置1に対して植物栽培室101の環境情報の取得を要求し、取得した情報に基づいて、植物栽培室101の環境パラメータを調節する場合について説明する。端末22、23の動作も同様である。
なお、図7では、理解を容易にするために、後述の栽培室監視処理(ステップS4)と、後述の栽培室環境調節処理(ステップS10)と、を上下に分けて記載しているが、実際にはこれらの処理は並行して行われる。また、端末21では、端末制御部51が、前述の端末用栽培支援アプリケーションを実行しているものとする。
まず、端末21が、ユーザが行う植物栽培室101の環境情報を取得するための所定の操作を受け付けたとする(ステップS1)。具体的には、入力受付部61が、ユーザが行う植物栽培室101の環境情報を取得するための所定の操作を受け付ける。「環境情報」は、植物栽培室の環境を示す情報であり、例えば植物栽培室の環境パラメータおよび植物Pの状態に関する情報(植物Pの状態を示す画像)を含む。
次に、端末21は、環境情報を栽培モニタリング装置1に要求する情報要求パケットを生成し(ステップS2)、生成した情報要求パケットを栽培モニタリング装置1へ送信する(ステップS3)。具体的には、端末制御部51が、入力受付部61が受け付けた所定の入力操作に基づいて、情報取得要求パケットを生成して栽培モニタリング装置1へ送信する処理を実行する。情報要求パケットは、端末21からインターネット1000を介して栽培モニタリング装置1へ送信される。
一方、栽培モニタリング装置1は、栽培室監視処理を行っており(ステップS4)、端末21から情報要求パケットを受信すると、取得部112が環境情報を取得し、当該環境情報を含む情報パケットを生成する。
なお、栽培室監視処理の詳細は後述する。
そして、栽培モニタリング装置1は、生成した情報パケットを、端末21に送信する(ステップS5)。
一方、端末21は、栽培モニタリング装置1から情報パケットを受信すると、受信した情報パケットに含まれる環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、植物栽培室101の環境パラメータおよび植物Pの状態を示す画像を表示する(ステップS6)。具体的には、端末制御部51が、栽培モニタリング装置1から受信した情報パケットに含まれる環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて、植物栽培室101の環境パラメータおよび植物Pの状態を示す画像を表示部59に表示する処理を実行する。
図8は、本実施形態に係る端末21の表示部59に植物栽培室101の環境パラメータおよび植物Pの状態を示す画像が表示されている場合の一例を示す図である。
端末制御部51は、図8に示すように、栽培している植物の写真501と、植物栽培室101の環境パラメータを示す情報502と、を表示部59に表示する。これにより、ユーザは、植物栽培室101から離れた場所に居ても、端末21の表示部59の画面を確認することにより、植物栽培室101の環境パラメータおよび栽培している植物Pの状態を確認することができる。
また、端末制御部51は、植物栽培室101内の環境パラメータ(照度やCO2量等)を調節するための複数のコマンド釦503を表示部59に表示する。ユーザが、入力受付部61における、コマンド釦503の表示部分に対応する部分をタッチすると、植物栽培室101の環境パラメータを調節することができる。例えば、ユーザが、環境パラメータである照度に対応する「↑」部分をタッチすると、植物栽培室101の照度を上昇させることができる。
図7に戻って、端末21が、ユーザが行う植物栽培室101の環境パラメータを調節するための所定の操作を受け付けたとする(ステップS7)。具体的には、入力受付部61が、ユーザが行う植物栽培室101の環境パラメータを調節するための所定の操作を受け付ける。また、植物栽培室101の環境パラメータを調節するための所定の操作は、例えば照度に対応する「↑」部分をタッチする操作が挙げられる(図8参照)。
この場合、端末21は、植物栽培室101の環境パラメータの調節を要求する調節要求パケットを生成し(ステップS8)、生成した調節要求パケットを栽培モニタリング装置1へ送信する(ステップS9)。端末制御部51が、入力受付部61が受け付けた所定の入力操作に基づいて、調節要求パケットを生成して栽培モニタリング装置1へ送信する処理を実行する。
一方、栽培モニタリング装置1は、栽培室環境調節処理を行っており(ステップS10)、端末21から調節要求パケットを受信すると、植物栽培室101の環境パラメータを調節し、当該環境パラメータの調節が完了すると、調節完了通知パケットを生成する。
なお、栽培室環境調節処理の詳細は後述する。
そして、栽培モニタリング装置1は、生成した調節完了通知パケットを、端末21に送信する(ステップS11)。
一方、端末21は、栽培モニタリング装置1から調節完了通知パケットを受信すると、植物栽培室101の環境パラメータの調節が完了した旨をユーザに通知する(ステップS12)。具体的には、端末制御部51が、栽培モニタリング装置1から調節完了通知パケットを受信すると、植物栽培室101の環境パラメータの調節が完了した旨をユーザに通知する処理を実行する。ユーザへの通知は、例えば表示部59に植物栽培室101の環境パラメータの調節が完了した旨を通知する表示により行われたり、音声により行われたりする。
次に、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の栽培室監視処理について詳細に説明する。
図9は、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の制御部11が実行する栽培室監視処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、この栽培室監視処理は、上述した記憶装置15にプログラムとして予め記憶されており、制御部11がプログラムを読み出して実行することで、実際の処理が行われるものとする。
まず、栽培室特定部111は、受信部121から情報取得要求パケットが入力されたか否かを判定し(ステップS101)、情報取得要求パケットが入力されない限り、待機状態を継続する(ステップS101:No)。
ステップS101において、情報取得要求パケットが入力されると(ステップS101:Yes)、栽培室特定部111は、情報取得要求パケットから当該情報取得要求パケットの送信元である端末21を識別する端末IDを抽出する(ステップS102)。
次に、栽培室特定部111は、抽出した端末IDと、栽培室管理テーブル151に予め登録されている端末IDと、を照合する(ステップS103)。
図10は、本実施形態に係る栽培室管理テーブル151の一例を示す概念図である。
栽培室管理テーブル151には、図10に示すように、栽培モニタリング装置1が管理する複数の植物栽培室それぞれに付与された栽培室IDと、各植物栽培室のユーザが所持する端末の端末IDと、が対応づけられた形で登録されている。
栽培室特定部111は、抽出した端末IDと、栽培室管理テーブル151に登録されている端末IDとを順に照合していく。
図9に戻って、栽培室特定部111は、照合の結果、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されているか否かを判定する(ステップS104)。
ステップS104において、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されていない場合(ステップS104:No)、栽培室特定部111は、そのままステップS101の処理を再開する。この場合、栽培モニタリング装置1が管理する複数の植物栽培室の中に、情報要求パケットの送信元である端末21のユーザが管理する植物栽培室が存在しない。
一方、ステップS104において、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されているとする(ステップS104:Yes)。この場合、栽培室特定部111は、当該端末IDに対応する栽培室IDが付与された植物栽培室(例えば植物栽培室101)を、環境情報を取得する対象である対象植物栽培室として特定する(ステップS105)。
続いて、取得部112は、情報取得要求パケットに基づいて、環境情報の取得先を設定する(ステップS106)。具体的には、取得部112は、情報要求パケットに含まれる、取得すべき情報の種類を示す種類識別情報を抽出し、抽出した種類識別情報と、種類テーブルに予め登録されている種類識別情報と、を照合する。
図11は、本実施形態に係る情報種類テーブル152の一例を示す概念図である。
図11に示すように、情報種類テーブル152には、複数種類の情報それぞれに付与された情報種類IDと、情報の取得先と、が対応づけられた形で登録されている。
取得部112は、抽出した情報種類IDと、情報種類テーブル152に登録されている情報種類IDとを順に照合していく。そして、取得部112は、抽出した情報種類IDと一致する情報種類IDが情報種類テーブル152に登録されていれば、当該情報種類IDに対応する各種検出部または撮像部221を情報の取得先に設定する。
例えば、栽培室特定部111が、植物栽培室101を対象植物栽培室に特定し、取得部112により抽出された情報種類IDが、0011乃至0017であるとする。この場合、取得部112は、照度検出部216、撮像部221、CO濃度検出部231、気温検出部241、湿度検出部251、液温検出部261および養液濃度検出部271を、情報の取得先に設定する。
図9に戻って、取得部112は、設定した情報の取得先から、取得すべき環境情報を取得する(ステップS107)。情報種類テーブル152が、図11に示すように設定されている場合、環境情報には、照度データ、植物の画像、CO濃度データ、気温データ、湿度データ、液温データ、養液濃度データのうちの少なくとも1つが含まれる。
次に、取得部112は、取得した環境情報を含む情報パケットを生成する(ステップS108)。ここで、取得部112は、情報パケットの宛先を、取得要求パケットの送信元の端末21に設定する。
その後、取得部112は、生成した情報パケットを、送信部122へ出力し(ステップS109)、再びステップS101の処理を行う。
一方、送信部122は、取得部112から情報パケットが入力されると、当該情報パケットに含まれる宛先情報に基づいて、情報パケットを、取得要求パケットの送信元の端末21へ送信する。
次に、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の栽培室環境調節処理について詳細に説明する。
図12は、本実施形態に係る栽培モニタリング装置1の制御部11が実行する栽培室環境調節処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、この栽培室環境調節処理は、上述した記憶装置15にプログラムとして予め記憶されており、制御部11がプログラムを読み出して実行することで、実際の処理が行われるものとする。
まず、栽培室特定部111は、受信部121から調節要求パケットが入力されたか否かを判定し(ステップS201)、情報要求パケットが入力されない限り、待機状態を継続する(ステップS201:No)。
ステップS201において、調節要求パケットを受信すると(ステップS201:Yes)、栽培室特定部111は、調節要求パケットから当該調節要求パケットの送信元である端末21を識別する端末IDを抽出する(ステップS202)。
次に、栽培室特定部111は、前述のステップS103で説明したのと同様に、抽出した端末IDと、栽培室管理テーブル151に予め登録されている端末IDとを照合する(ステップS203)。
続いて、栽培室特定部111は、照合の結果、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されているか否かを判定する(ステップS204)。
ステップS204において、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されていない場合(ステップS204:No)、栽培室特定部111は、そのままステップS201の処理を再開する。
一方、ステップS204において、栽培室管理テーブル151に、抽出した端末IDと一致する端末IDが登録されている場合(ステップS204:Yes)、栽培室特定部111は、この場合、栽培室特定部111は、当該端末IDに対応する栽培室IDが付与された植物栽培室(例えば植物栽培室101)を、環境の調節を行う対象である対象植物栽培室として特定する(ステップS205)。
続いて、調節部113は、調節要求パケットに基づいて、調節する対象機器を設定する(ステップS206)。具体的には、調節部113は、調節要求パケットに含まれる環境種類IDを抽出する。そして、調節部113は、抽出した環境種類IDと、環境種類テーブル153に予め登録されている環境種類IDと、を照合する。
図13は、本実施形態に係る環境種類テーブル153の一例を示す概念図である。
図13に示すように、環境種類テーブル153には、6種類の環境パラメータそれぞれに付与された環境種類IDと、環境種類IDが示す環境パラメータを変化させるために調節すべき機器と、が対応づけられた形で登録されている。
調節部113は、抽出した環境種類IDと、環境種類テーブル153に登録されている環境種類IDとを順に照合していく。
そして、調節部113は、抽出した環境種類IDと一致する環境種類IDが環境種類テーブル153に登録されていれば、当該環境種類IDに対応する機器を、調節する対象機器に設定する。
例えば、抽出した環境種類IDが、0021であるとする。この場合、調節部113は、調節する対象機器を、照明器具212に設定する。具体的には、調節部113は、制御信号の出力先を、調光部211に設定する。
図12に戻って、ステップS206の後、調節部113は、調節要求パケットに基づいて、環境パラメータの変更方向を設定する(ステップS207)。具体的には、調節部113は、調節要求パケットに含まれる変更指定情報を抽出する。
変更指定情報は、例えば「環境パラメータの上昇」を示す番号「0」、「環境パラメータの下降」を示す番号「1」から構成されている。
そして、調節部113は、変更指定情報に基づいて、環境パラメータの変更方向(上昇或いは下降)を設定する。
その後、調節部113は、設定した対象機器について調節を実施する(ステップS208)。調節部113は、設定した対象機器について、設定された環境パラメータの変更方向に従って予め設定された割合だけ上昇または下降させる。環境パラメータを上昇または下降させる割合は、例えば5%に設定される。
例えば、調節部113は、対象機器を照明器具212に設定し、環境パラメータの変更方向を上昇に設定したとする。この場合、調節部113は、調光部211に調光制御信号を入力して、照明器具212の明るさを5%だけ上昇させる。
次に、調節部113は、対象機器に設定された各機器についての調節が完了すると、調節が完了した旨を通知する調節完了通知パケットを生成する(ステップS209)。ここで、調節部113は、調節完了通知パケットの宛先を、調節要求パケットの送信元の端末21に設定する。
続いて、調節部113は、生成した調節完了通知パケットを送信部122へ出力し(ステップS210)、再びステップS201の処理を行う。一方、送信部122は、調節部113から調節完了通知パケットが入力されると、当該調節完了通知パケットに含まれる宛先情報に基づいて、調節完了通知パケットを、調節要求パケットの送信元の端末21へ送信する。
制御部11は、以上のステップS101乃至S109の処理を繰り返し実行するとともに、以上のS201乃至S210の処理を並行して繰り返し実行する。また、制御部11は、例えばユーザから栽培モニタリング装置1の操作部(図示せず)を介して栽培室監視処理および栽培室環境調節処理を終了させるための入力を受け付けた場合、栽培室監視処理および栽培室環境調節処理を終了する。
以上のように構成される栽培モニタリング装置1は、端末21、22、23から送信される情報取得要求パケットを受信したことを契機として、植物栽培室101、102、103の環境パラメータおよび植物Pの状態に関する情報を含む環境情報を取得する。そして、栽培モニタリング装置1は、取得した環境情報を含む情報パケットを生成して、情報取得要求パケットを送信した端末へ送信する。これにより、端末21、22、23のユーザは、所望するタイミングで自由に環境情報を取得することができる。従って、ユーザは、例えば、植物の生育状況に合わせて植物栽培室101、102、103の環境パラメータおよび植物Pの状態を確認する頻度を自由に変更することができる。このように、栽培モニタリング装置1は、ユーザの利便性向上を図ることができる。
ところで、小さな植物栽培室を所有する個人ユーザが、CO施用機等の比較的大型の機器を導入することは難しい。
これに対して、本実施形態の栽培モニタリング装置1によれば、複数のユーザの植物栽培室101、102、103を1つの植物栽培工場100に集めて一括管理することができる。これにより、植物栽培工場100では、CO施用機236を複数の植物栽培室101、102、103で共用させることによりCO濃度の調節を可能としている。このように、植物栽培工場100では、各植物栽培室101、102、103において調節することができる環境パラメータの種類を比較的容易に増やすことができる。これにより、ユーザそれぞれが、環境パラメータの調節が行き届いた植物栽培室101、102、103を個別に所有することが可能となる。
更に、本実施形態の栽培モニタリング装置1によれば、複数のユーザが、各自に割り当てられた植物栽培室101、102、103まで足を運ばなくても、環境情報を取得したり、環境パラメータを調節したりすることができる。従って、ユーザの植物栽培における作業負担が軽減されるという利点もある。
また、本実施形態の栽培モニタリング装置1によれば、植物栽培室101、102、103の使用者が新たな使用者に変更された場合でも、栽培室管理テーブル151の端末IDを新たな使用者が所持する端末の端末IDに変更するだけで運用を継続できる。従って、植物栽培工場100の管理者の管理負担を軽減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態によって限定されるものではない。
例えば、実施形態において、情報取得要求パケットが、送信元である端末の端末ID以外の他の端末の端末IDを含み、取得部112が、送信元である端末とともに当該送信元以外の他の端末を宛先とする情報パケットを生成してもよい。また、調節要求パケットが、送信元である端末の端末ID以外の他の端末IDを含み、調節部113が、送信元である端末とともに当該送信元以外の他の端末を宛先とする調節完了通知パケットを生成してもよい。
図14は、本変形例に係る情報取得パケットおよび調節要求パケットの一例を示す概念図である。
情報取得要求パケットおよび調節要求パケットは、図14に示すように、いずれも、データ部に、3つの端末ID(端末ID1、端末ID2、端末ID3)を含む。この場合、取得部112は、3つの端末21、22、23それぞれを宛先とする3つの情報パケットを生成して送信部122へ出力する。また、調節部113は、3つの端末21、22、23それぞれを宛先とする3つの調節完了通知パケットを生成して送信部122へ出力する。一方、送信部122は、取得部112から入力された3つの情報パケットまたは調節部113から入力された3つの調節完了通知パケットを、端末21、22、23へ送信する。
これにより、複数の端末で植物栽培室の環境情報や環境パラメータの調節履歴情報を共有することができるので、植物栽培室を複数のユーザにより共同で管理し易くなる。
また、実施形態において、栽培モニタリング装置1が、端末21、22、23に対して、定期的に、情報取得要求パケットを送信するように促す要求催促パケットを送信するようにしてもよい。この場合、端末21、22、23は、要求催促パケットを受信する毎に、ユーザに対して、植物栽培室の環境情報を取得するように促す通知を行うようにすればよい。
これにより、ユーザは、定期的に、栽培モニタリング装置に対して、植物栽培室の環境情報の取得を要求するよう促される。従って、例えば植物栽培室の環境情報を定期的に確認するのを忘れてしまい、栽培している植物を枯らしてしまう等の事故の発生を抑制することができる。
また、実施形態において、栽培モニタリング装置1が、端末のIPアドレスに基づいて、栽培室を特定するものであってもよい。具体的には、栽培室特定部111が、情報取得要求パケットまたは調節要求パケットのヘッダ部に含まれるIPアドレスに基づいて、植物栽培室を特定する。この場合、栽培室管理テーブル151には、栽培モニタリング装置1が管理する複数の植物栽培室それぞれに付与された栽培室IDと、各植物栽培室のユーザが所持する端末に付与されたIPアドレスと、が対応づけられた形で登録されていればよい。
これにより、情報取得要求パケットに端末IDを含ませる必要がなくなり、情報取得要求パケットのサイズを小さくすることができるので、通信負荷の軽減を図ることができる。
また、上記実施形態では、変更指定情報が、「環境パラメータの上昇」および「環境パラメータの下降」の2種類のいずれかを示す構成であるが、識別情報の種類は2種類に限定されない。例えば、環境パラメータの上昇量や下降量を複数種類設定できるようにしてもよい。
例えば、変更指定情報が、「0」乃至「5」の6種類から構成されていてもよい。そして、「0」が「環境パラメータ」の「10%上昇」、「1」が「5%上昇」、「2」が「1%上昇」、「3」が「1%下降」、「4」が「5%下降」、「5」が「10%下降」を示すようにしてもよい。
また、実施形態において、制御部11が、複数の栽培室管理装置31、32、33を構成する各機器において故障が発生しているか否かを定期的に監視する監視部を備えるものであってもよい。監視部は、故障が発生している機器が発見されると、その旨をユーザに通知する故障通知パケットを生成して送信部122へ出力するとともに、情報種類テーブル152または環境種類テーブル153から故障した機器の登録を削除する。
監視部は、例えば、栽培室管理装置31、32、33を構成する各機器に対して、入出力部191、192、193を介して、監視信号を出力する。一方、栽培管理装置31、32、33を構成する各機器は、監視部から監視信号が入力されると、監視部に対して、入出力部191、192、193を介して、応答信号を出力する。監視部は、機器に対する監視信号に対する応答信号が入力されない場合、当該機器で故障が発生していると判定する。
これにより、植物栽培室のユーザは、栽培室管理装置31、32、33を構成する各機器に故障が発生した場合に迅速に対処することが可能となるので、機器の故障を放置することによる植物栽培室の環境の悪化を抑制することができる。また、監視部が、情報種類テーブル152または環境種類テーブル153から故障した機器の登録を削除することにより、取得部112または調節部113が故障した機器に対して無駄な制御信号を入力してしまうことを抑制できる。
また、本発明に係る栽培モニタリング装置1は、専用の装置によらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、ネットワークに接続されているコンピュータに、上記動作を実行するためのプログラムを、コンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体(CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)、MO(Magneto−Optical disk)等)に格納して配布し、当該プログラムをコンピュータシステムにインストールすることにより、上述の処理を実行する栽培モニタリング装置1を構成してもよい。
また、コンピュータにプログラムを提供する方法は任意である。例えば、プログラムは、通信回線の掲示板(BBS:Bulletin Board System)にアップロードされ、通信回線を介してコンピュータに配信されてもよい。そして、コンピュータは、このプログラムを起動して、OS(Operating System)の制御のもと、他のアプリケーションと同様に実行する。これにより、コンピュータは、上述の処理を実行する水分浸透状態測定装置1として機能する。
また、本発明により、クラウド型植物工場を実現することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
複数の端末それぞれにネットワークを介して接続され、前記複数の端末それぞれから送信される要求に基づいて、複数の植物栽培室での植物栽培をモニタリングする栽培モニタリング装置であって、
前記要求を、前記ネットワークを通じて受信する受信部と、
受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する栽培室特定部と、
前記栽培室特定部により特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する送信部と、を備える、
ことを特徴とする栽培モニタリング装置。
(付記2)
前記要求に基づいて、前記栽培室特定部により特定された前記対象植物栽培室の環境パラメータを調節する調節部を更に備える、
ことを特徴とする付記1に記載の栽培モニタリング装置。
(付記3)
前記送信部は、更に、前記調節部による前記対象植物栽培室の環境の調節が完了したことの通知を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記通知を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する、
ことを特徴とする付記2に記載の栽培モニタリング装置。
(付記4)
前記要求は、送信元の端末を識別する端末識別情報を含み、
前記栽培室特定部は、複数の植物栽培室それぞれの識別情報と前記端末識別情報との対応関係を示す対応テーブルを有し、
前記対応テーブルに基づいて、前記対象植物栽培室を特定する、
ことを特徴とする付記1から3のいずれかに記載の栽培モニタリング装置。
(付記5)
複数の端末それぞれにネットワークを介して接続された栽培モニタリング装置を用いて、前記複数の端末それぞれから送信される要求に基づいて、複数の植物栽培室での植物栽培をモニタリングする栽培モニタリング方法であって、
前記要求を、前記ネットワークを通じて受信するステップと、
受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定するステップと、
特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得するステップと、
取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信するステップと、を含む、
ことを特徴とする栽培モニタリング方法。
(付記6)
複数の端末それぞれにネットワークを介して接続されたコンピュータに、
前記複数の端末それぞれから送信される要求を、前記ネットワークを通じて受信する機能、
受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する機能、
特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得する機能、
取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する機能、
を実現させることを特徴とする栽培モニタリングプログラム。
1…栽培モニタリング装置、21,22,23…端末、11…制御部、12…通信部、15…記憶装置、17…RAM、31,32,33…栽培室管理装置、51…端末制御部、53…端末通信部、55…端末記憶部、57…RAM、59…表示部、61…入力受付部、100…植物栽培工場、101a…栽培槽、101b…養液、101c…栽培床、101d…ハウジング、101,102,103…植物栽培室、111…栽培室特定部、112…取得部、113…調節部、121…受信部、122…送信部、151…栽培室管理テーブル、152…情報種類テーブル、153…環境種類テーブル、191,192,193…入出力部、211…調光部、212…照明器具、216…照度検出部、217…照度センサ、221…撮像部、222…カメラ、231…CO濃度検出部、232…CO濃度センサ、236…CO施用機・換気扇制御部、237…換気扇、238…CO施用機、241…気温検出部、242…温度センサ、246…空調機制御部、247…空気調和機、251…湿度検出部、252…湿度センサ、257…加湿器、261…液温検出部、262…温度センサ、266…ヒータ制御部、267…ヒータ、271…養液濃度検出部、272…養液濃度センサ、276…養液貯留槽、277…ポンプ、278…原液・水注入部、501…写真、502…情報、503…コマンド釦、1000…インターネット、PLa…供給管、PLb…排出管

Claims (6)

  1. 複数の端末それぞれにネットワークを介して接続され、前記複数の端末それぞれから送信される要求に基づいて、複数の植物栽培室での植物栽培をモニタリングする栽培モニタリング装置であって、
    前記要求を、前記ネットワークを通じて受信する受信部と、
    受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する栽培室特定部と、
    前記栽培室特定部により特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する送信部と、を備える、
    ことを特徴とする栽培モニタリング装置。
  2. 前記要求に基づいて、前記栽培室特定部により特定された前記対象植物栽培室の環境パラメータを調節する調節部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の栽培モニタリング装置。
  3. 前記送信部は、更に、前記調節部による前記対象植物栽培室の環境の調節が完了したことの通知を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記通知を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の栽培モニタリング装置。
  4. 前記要求は、送信元の端末を識別する端末識別情報を含み、
    前記栽培室特定部は、複数の植物栽培室それぞれの識別情報と前記端末識別情報との対応関係を示す対応テーブルを有し、
    前記対応テーブルに基づいて、前記対象植物栽培室を特定する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の栽培モニタリング装置。
  5. 複数の端末それぞれにネットワークを介して接続された栽培モニタリング装置を用いて、前記複数の端末それぞれから送信される要求に基づいて、複数の植物栽培室での植物栽培をモニタリングする栽培モニタリング方法であって、
    前記要求を、前記ネットワークを通じて受信するステップと、
    受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定するステップと、
    特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得するステップと、
    取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信するステップと、を含む、
    ことを特徴とする栽培モニタリング方法。
  6. 複数の端末それぞれにネットワークを介して接続されたコンピュータに、
    前記複数の端末それぞれから送信される要求を、前記ネットワークを通じて受信する機能、
    受信した前記要求に基づいて、植物栽培室の環境を示す環境情報を取得する対象である対象植物栽培室を特定する機能、
    特定された前記対象植物栽培室についての前記環境情報を取得する機能、
    取得された前記環境情報を、前記要求に基づいて、前記複数の端末のうちの、前記環境情報を送信すべき端末へ前記ネットワークを通じて送信する機能、
    を実現させることを特徴とする栽培モニタリングプログラム。
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