JP2021184286A - Environment monitoring system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータネットワークを用いた環境監視システムに係り、特に農作物栽培地の環境データや生育状況をサーバに蓄積し、適時ユーザ端末へ送信する環境監視システムに関する。 The present invention relates to an environmental monitoring system using a computer network, and more particularly to an environmental monitoring system that stores environmental data and growth conditions of crop cultivated areas in a server and transmits them to a user terminal in a timely manner.
従来、農作物の栽培地に設置された温度センサー等のデータをサーバへ送信して蓄積し、農作業を行うユーザの携帯端末へ履歴情報として配信する技術が提案されている。 Conventionally, a technique has been proposed in which data such as a temperature sensor installed in a cultivation area of an agricultural product is transmitted to a server, stored, and distributed as history information to a mobile terminal of a user who performs agricultural work.
例えば、特許文献1には、農家に低コストで必要な設備や機能を提供するため、農家において取得された農業生産情報を農家のデータベースに蓄え、農家サーバを介してセンタデータベースに蓄積し、ユーザ端末がセンタサーバにアクセスすることにより、センタデータベースにおいて農業生産情報の収集、蓄積、更新、データ処理を可能にするシステムが記載されている。
For example, in
ところで、近年はWiFiなどの無線LAN技術や3G回線等の通信技術が普及し、この技術を用いてユーザ側の装置をインターネット等のネットワークに接続してサーバ装置と通信を行うことが考えられる。特に、農作物の生育状況を監視する場合は、データを表示させる携帯端末の他に、栽培地側に設置されるデータ収集装置をネットワークに接続する必要がある。この際に上記通信技術を用いてネットワークに接続する場合は、無線LANを採用したときにSSIDやパスワード等のネットワーク接続に必要なデータを容易にデータ収集装置にセットできることが望ましい。 By the way, in recent years, wireless LAN technology such as WiFi and communication technology such as 3G line have become widespread, and it is conceivable to use this technology to connect a device on the user side to a network such as the Internet to communicate with a server device. In particular, when monitoring the growth status of agricultural products, it is necessary to connect a data collection device installed on the cultivated area side to the network in addition to the mobile terminal that displays the data. At this time, when connecting to a network using the above communication technology, it is desirable that data necessary for network connection such as SSID and password can be easily set in the data collection device when a wireless LAN is adopted.
また、ユーザは圃場や出荷場で作業をしながら、携帯端末を通して環境情報を確認する場合もあるため、如何に操作しやすいユーザインタフェースを提供できるかが問題になる。さらに、サーバで環境情報を一括管理しようとしたとき、記憶容量の問題から如何に効率よくデータを蓄積するかの問題もある。 Further, since the user may check the environmental information through the mobile terminal while working in the field or the shipping place, the problem is how to provide an easy-to-operate user interface. Furthermore, when trying to collectively manage environmental information on a server, there is also the problem of how to efficiently store data due to the problem of storage capacity.
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、農作物栽培地の環境データを精度良く、かつ効率的に収集することのできる環境監視システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an environmental monitoring system capable of collecting environmental data of crop cultivated land accurately and efficiently.
上記目的を達成するため、本発明に係る環境監視システムは、農作物栽培地の環境データを収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置から送られてくる環境データを保存すると共に、保存されている前記環境データをユーザ端末に送信するサーバ装置と、を備えた環境監視システムであって、
前記サーバ装置は、前記環境データに欠損が生じた場合は、データ欠損率に基づいて、欠損が生じた前記環境データのうち欠損のないデータを用いて、前記環境データを補完する補完処理を実行することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the environmental monitoring system according to the present invention stores and stores a data collection device that collects environmental data of agricultural crop cultivation areas and environmental data sent from the data collection device. An environmental monitoring system including a server device that transmits the environmental data to a user terminal.
When the environmental data is deficient, the server device executes a complement process to supplement the environmental data by using the non-defective data among the deficient environmental data based on the data loss rate. It is characterized by doing.
前記サーバ装置は、前記環境データに欠損が連続した場合は、前記補完処理によって補完されたデータも用いて、前記環境データを順次補完するのが好ましい。例えば、前記サーバ装置は、前記データ欠損率が一定値以下の場合は、保存されているデータを用いて欠損データを補完し、前記データ欠損率が一定値を超える場合は、まず欠損のないデータを用いて欠損データを補完し、以後は、この補完されたデータも用いて、順次欠損データを補完するようにするとよい。これにより、精度の高いデータ補完が可能になる。 When the environmental data is continuously deleted, it is preferable that the server device sequentially complements the environmental data by using the data complemented by the complement processing. For example, when the data loss rate is equal to or less than a certain value, the server device supplements the missing data with the stored data, and when the data loss rate exceeds a certain value, the data without loss is first present. It is advisable to supplement the missing data by using the above, and thereafter, use the complemented data to sequentially complement the missing data. This enables highly accurate data complementation.
また、本発明に係る環境監視システムの前記データ収集装置は、農作物栽培地の画像データを周期的に取り込んで前記サーバ装置へ送信し、
前記サーバ装置は、二つの画像の類似度を判定する類似度判定手段を備え、
前記類似度判定手段は、受信した画像データと、保存されている最新の画像データとを比較し、類似度が予め定めた一定値以下の場合にのみ当該受信した画像データを保存する間引き処理を実行することを特徴とする。
In addition, the data collection device of the environmental monitoring system according to the present invention periodically captures image data of the crop cultivated area and transmits it to the server device.
The server device includes a similarity determination means for determining the similarity between two images.
The similarity determination means compares the received image data with the latest stored image data, and performs a thinning process to save the received image data only when the similarity is equal to or less than a predetermined constant value. It is characterized by executing.
本発明によれば、データ収集装置から送られてくる画像データにおいて、ある程度変化の大きいもののみを蓄積するので、監視機能を低下させることなく、記憶容量の節約を図ることができる。なお、本発明では、画像データを最初に受信した場合は、保存されている画像データが無いので、受信した画像データをそのまま保存することになる。 According to the present invention, since only the image data sent from the data collection device with a large change to some extent is accumulated, it is possible to save the storage capacity without deteriorating the monitoring function. In the present invention, when the image data is first received, there is no saved image data, so the received image data is saved as it is.
好ましくは、類似度判定手段は、予め定められた時間帯区分ごとに前記間引き処理を実行するのが良い。例えば一時間単位で間引き処理を実行することにより、たとえ画像に変化が無くても一時間に一回は蓄積することになる。これにより、後述する条件判定手段の機能と相まって、効率的な画像表示(スライドショー)が可能になる。 Preferably, the similarity determination means preferably executes the thinning process for each predetermined time zone division. For example, by executing the thinning process in units of one hour, even if there is no change in the image, it will be accumulated once an hour. This, in combination with the function of the condition determination means described later, enables efficient image display (slide show).
本発明に係る環境監視システムの前記サーバ装置は、ユーザ端末から送られてくる開始時刻と取得間隔に基づき、開始時刻以降であって開始時刻に最も近い画像データを抽出し、当該抽出した画像データの時刻情報を基準に前記取得間隔を抽出回数ごとに加算し、当該加算値に最も近い画像データを順次抽出する条件判定手段を備えたことを特徴とする。本発明では、間引き処理によって蓄積した画像データから、スライドショーに必要な画像を的確に抽出することができる。 The server device of the environment monitoring system according to the present invention extracts image data after the start time and closest to the start time based on the start time and acquisition interval sent from the user terminal, and the extracted image data. The acquisition interval is added for each number of extractions based on the time information of the above, and the condition determination means for sequentially extracting the image data closest to the added value is provided. In the present invention, the image required for the slide show can be accurately extracted from the image data accumulated by the thinning process.
以上のごとく、本発明の環境監視システムによれば、農作物栽培地の環境データを精度良く、効率的に収集するができる。 As described above, according to the environmental monitoring system of the present invention, it is possible to collect environmental data of crop cultivated areas accurately and efficiently.
以下に本発明の実施形態による環境監視システムについて、図面に基づいて説明する。
図1において、環境監視システム1は、圃場に設置され環境データを収集するデータ収集装置10、データ収集装置10とネットワーク2を介して繋がり環境データを蓄積するサーバ装置30、サーバ装置30に蓄積された環境データをグラフ化等の加工処理を施して表示する携帯端末5を備えている。なお、携帯端末5として、ユーザ所有の携帯電話を用いることができる。また、本実施形態では、データ収集装置10は、無線LANルータ3を介してネットワーク2に接続するものとして以下説明する。
The environmental monitoring system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the
データ収集装置10は、土壌水分量センサー14a、照度センサー14b、温度センサー14cなどのセンサー類14、Webカメラ15、CPUを備え種々の演算処理を実行する演算処理部12、データを保存する記憶部13、WiFiなどの無線LAN機能を有する通信部11を備えている。通信部11は親機モード、子機モードの両方の機能を有し、演算処理部12からの切替指令によっていずれかのモードで動作する。
The
データ収集装置10の演算処理部12は、起動時に初期設定を行う初期設定手段21、センサー類14やWebカメラ15から出力される信号や画像データを入力する入力処理手段22、通信部を介して外部の機器と通信を行う通信処理手段23、および通信部に対して親機、子機の切替指令を出力する切替指令出力手段24を備えている。各手段21〜24はCPUの機能としてプログラムによって実現可能である。
The
サーバ装置30は、ネットワークと接続する通信部31、演算処理を実行する演算処理部32、データを保存する記憶部33を備えている。またサーバ装置30の演算処理部32は、ユーザのメールアドレス等のユーザ情報をユーザIDに関連付けて登録するユーザ情報登録手段41、データ収集装置10の端末IDをユーザIDに関連付けて登録する端末情報登録手段42、データ収集装置10や携帯端末5との間でデータの送受信を実行する入出力処理手段43、二つの画像の類似度を判定する類似度判定手段44、及びユーザごとに設定される環境データの警報条件や画像データの抽出条件にに基づいて、条件に該当したか否かを判定する条件判定手段45を備えている。
The
携帯端末5は、ネットワーク2や無線LANルータ3あるいはデータ収集装置10と通信接続する通信部61、演算処理を実行する演算処理部62、データ収集装置10の無線LANルータ3への接続を支援するネットワーク接続支援手段52、サーバ装置30から送られてくる環境データの表示処理を実行する表示処理手段51、および情報を表示し、タッチ操作を受け付ける表示画面64を有している。各手段51,52は、プログラムとして、あるいはWebブラウザ上で実行される言語としてとしてサーバ装置30からダウンロードされて実行される。
The
データ収集装置10は、設置場所付近に備えられている無線LANルータ3を通してネットワーク2に接続され、収集したデータをサーバ装置30へ送信する。一方、携帯端末5は、無線LANルータや3G回線等を通してサーバ装置30と通信を行う。
The
この環境監視システム1は、クライアントサーバモデルやクラウドコンピューティング形態などにより構成されるが、これに限られるものではない。
The
次に上記の構成を有する環境監視システム1の動作について説明する。なお、以降の説明において、上記データ収集装置10をセンサーボックス(または「box」)10という。
Next, the operation of the
1.初期設定処理
まず、図2を用いて、環境監視システム1のユーザ登録処理とネットワーク接続処理について説明する。
1. 1. Initial setting process First, the user registration process and the network connection process of the
(1)ユーザ登録処理
(ステップA1)ユーザは、携帯端末5の初期設定用アプリケーションプログラムを起動して、GPSデータ(位置情報)を取得する。
(ステップA2)ユーザは、次に携帯端末5にメールアドレス、パスワードその他ユーザ登録に必要な情報を入力して、サーバ装置30へ送信する。
(ステップA3)サーバ装置30のユーザ情報登録手段41は、ユーザ情報を受け取ると記憶部33に保存する。ユーザ情報登録手段41は、またユーザIDを発行し、当該ユーザの携帯端末5へ送信する。
(ステップA4)携帯端末5はサーバ装置30から送信されてきたユーザIDを受け取ると携帯端末5の記憶部63へ保存する。
(1) User registration process (step A1) The user activates the initial setting application program of the
(Step A2) Next, the user inputs an e-mail address, a password and other information necessary for user registration into the
(Step A3) When the user information registration means 41 of the
(Step A4) When the
(2)ネットワーク接続処理
ユーザは、次にセンサーボックス10をネットワーク2に接続して、サーバ装置30との間でデータ伝送を可能にしなければならないが、これを次の手順で行うことにより容易かつ確実に接続を行うことができる。
(2) Network connection processing The user must then connect the
(ステップA5)ユーザは、まず携帯端末5により、センサーボックス設置場所周辺の無線LAN(SSID)を検索する。そして、携帯端末5の無線LAN設定確認画面に表示される一覧中の無線LANルータのうち、センサーボックス10がネットワーク接続に使用する無線LANルータ3を選択する。ユーザは、次に、当該無線LANルータ3にアクセスするためのパスワードを入力する。
(Step A5) The user first searches for a wireless LAN (SSID) around the sensor box installation location using the
(ステップA6)ユーザが携帯端末5の無線LAN設定確認画面上で必要な情報の入力を終え、OKボタンをタッチすると、入力された情報が記憶部63に保存されると共に、携帯端末5の無線LANルータ3への接続が行われる。
(ステップA7)携帯端末5は、無線LANルータ3経由でサーバ装置30にアクセスする。
(Step A6) When the user finishes inputting necessary information on the wireless LAN setting confirmation screen of the
(Step A7) The
(ステップA8)サーバ装置30の入出力処理手段43は、無線LAN経由で携帯端末5からアクセスがあると携帯端末5へOKの返信をする。
(ステップA9)携帯端末5は、サーバ装置30から当該返信を受け取ると、センサーボックス10のネットワーク設定を行うネットワーク接続支援手段52を起動する。
(Step A8) The input / output processing means 43 of the
(Step A9) Upon receiving the reply from the
(ステップA10)ユーザは、次にセンサーボックス10上に設けられたスイッチ16を押下する。センサーボックス10の切替指令出力手段24はこのスイッチ16が押下されたことを検知すると、通信部11の無線LAN機能を親機モードに設定する。これにより、センサーボックス10と携帯端末5が無線LANにより接続可能になる。携帯端末5のネットワーク接続支援手段52は、センサーボックス10との間で通信が可能になったことを検知すると、記憶部63に保存されているSSIDとパスワード、ユーザIDおよび位置情報をセンサーボックス10に送信する。
(Step A10) The user then presses the
(ステップA11)ユーザは、また携帯端末5を通してセンサーボックス10内のWebカメラ15の向きなど必要な調整を行う。
(ステップA12)ユーザは、必要な調整終了後、携帯端末5上に表示される設定完了ボタンをタッチする。これにより、設定完了通知が携帯端末5からセンサーボックス10へ送信される。
(Step A11) The user also makes necessary adjustments such as the orientation of the
(Step A12) After completing the necessary adjustments, the user touches the setting completion button displayed on the
(ステップA13)センサーボックス10の切替指令出力手段24は、この設定完了通知を受け取ると、携帯端末5との通信を切断し、通信部11の無線LAN機能を子機モードへ切り替え、通信処理手段23を起動する。
(ステップA14)そして、センサーボックス10の通信処理手段23は、携帯端末5から受け取ったSSIDとパスワードを用いて、無線LANルータ3との接続処理を実行する。
(Step A13) Upon receiving the setting completion notification, the switching command output means 24 of the
(Step A14) Then, the communication processing means 23 of the
(ステップA15)センサーボックス10の通信処理手段23は、無線LANルータ3との接続後、当該無線LANルータ3経由でサーバ装置30へ、ユーザID、位置情報、その他必要な情報を送信する。
(ステップA16)サーバ装置30の端末情報登録手段42は、センサーボックス10から登録に必要な情報を受け取ると、端末IDを発行してセンサーボックス10へ送信する。センサーボックス10の通信処理手段23は、端末IDを受け取ると記憶部13に保存する。
(ステップA17)サーバ装置30の入出力処理手段43は、ユーザの携帯端末5へ、センサーボックス10との接続が完了した旨のメッセージをPUSH通知する。
(Step A15) After connecting to the
(Step A16) When the terminal information registration means 42 of the
(Step A17) The input / output processing means 43 of the
以上の処理手順によって、環境監視システム1は、センサーボックス10と無線LANルータ3との接続を行い、センサーボックス10の基本情報をサーバ装置30へ送信する。
By the above processing procedure, the
2.データ収集・蓄積処理
センサーボックス10の入力処理手段22は、センサー類14から、例えば2分毎など周期的に所定の環境データや画像を取得する。環境データとしては、センサー類から取得したデータである土壌水分量、照度、温度などがあるが、これに限らず、例えば気象庁DBからネットワーク2経由で取得した気象データなどを含めるようにしても良い。取得したデータは、センサーボックス10の通信処理手段23によって、通信部11を介してサーバ装置30へ送信される。
2. 2. Data collection / storage processing The input processing means 22 of the
サーバ装置30の入出力処理手段43は、センサーボックス10から送られてきたデータを受信すると、まず初回のデータ受信か否かを判定する。そして、初回の場合は、受信したデータを記憶部33に保存する。初回でない場合は、予め設定した蓄積条件に該当したか否かを判定し、条件に該当した場合は、そのデータをタイムスタンプと共に保存する。条件に該当しない場合は、そのまま終了する。
When the input / output processing means 43 of the
(画像の間引き方法)
センサーボックス10の入力処理手段は所定の周期たとえば2分おきにセンサー類14の計測データおよびWebカメラ15の撮像画像を取得し、取得したデータを通信処理手段23、通信部11を介してサーバ装置30へ送信する。
(How to thin out images)
The input processing means of the
データを受信したサーバ装置30では画像データについて以下の手順で処理を行う。
1)サーバ装置30の入出力処理手段43は、画像データを一時領域に保存する
2)入出力処理手段43は、また保存されているデータ(画像データ含む)の一覧であるデータリストテーブルにアクセスして、登録されているデータのうち、これから登録しようとする画像データのタイムスタンプの属する時間帯(例えば時間帯を1時間単位に区切ったときは、xx時台)に、画像データのファイル名が記録されているか否かを確認する。なお、その時間帯に登録済み画像が存在しない場合は、受信した画像データを採用し、データリストテーブルに当該画像データのファイル名を登録して終了する。
The
1) The input / output processing means 43 of the
3)データリストテーブルに登録済み画像が存在する場合は、入出力処理手段43は類似度判定手段44を起動して、登録済み画像の中でタイムスタンプが最も新しい画像と受信した画像との類似度を判定する。二画像間の類似度の判定は既存の技術を用いることができる。 3) When the registered image exists in the data list table, the input / output processing means 43 activates the similarity determination means 44, and the image having the latest time stamp among the registered images is similar to the received image. Determine the degree. Existing techniques can be used to determine the similarity between two images.
4)判定の結果、類似度が予め定めた閾値以下の場合は、画像に一定以上の変化があったとして、受信した画像をデータリストテーブルに登録する。一方、判定の結果類似度が閾値よりも大きい場合は、画像に顕著な変化なしとして、受信した画像を破棄して処理を終了する。なお、類似度判定手段44として、ライブラリlibpuzzleを用いることができる。但しこのライブラリは、画像が類似しているほど小さい値を出力するので、閾値(例えば0.2)以上の場合に一定の変化があったとして登録することになる。 4) As a result of the determination, if the similarity is equal to or less than a predetermined threshold value, it is assumed that the image has changed by a certain amount or more, and the received image is registered in the data list table. On the other hand, if the similarity is larger than the threshold value as a result of the determination, the received image is discarded and the process is terminated, assuming that there is no significant change in the image. The library libpuzzle can be used as the similarity determination means 44. However, since this library outputs a smaller value as the images are similar, it is registered as if there is a certain change when the threshold value (for example, 0.2) or more is used.
サーバ装置30に蓄積される画像データは膨大な量になるため、記憶容量を逼迫させることになるが、上述した手法により、ユーザに対しては画像の変化を的確に伝える一方、効率的な記憶容量の削減が可能になる。
Since the amount of image data stored in the
(欠損値を含む積算温度の補完方法)
次に、収集データに欠損が生じた場合の処理について説明する。この場合、以下に示すように所定期間(例えば1日)あたりのデータ欠損数によって処理内容を変えることにより、精度の高いデータ補完が可能になる。
(How to supplement the integrated temperature including missing values)
Next, processing when a defect occurs in the collected data will be described. In this case, as shown below, by changing the processing content according to the number of data missing per predetermined period (for example, one day), highly accurate data complementation becomes possible.
以下は、気温データの補完例であるが、積算温度の平均値算出には1時間値を利用し、また、欠損があった場合は、欠損のあった日数を表示し、3日間のデータにより補完したことを表示するのが良い。 The following is an example of complementing the temperature data, but the 1-hour value is used to calculate the average value of the integrated temperature, and if there is a defect, the number of days with the defect is displayed and the data for 3 days is used. It is good to display the complement.
1)欠損方法の条件分岐
1時間単位で積算温度データを収集するとして、1日のデータ数21/24以上の場合、すなわち1日で全24個の積算温度を収集することになるが、21個以上のデータを収集できたとき(データ欠損率約10%以下)、または、20/24以下(データ欠損率約10%以上)によって、次のごとく分岐する。
・21/24以上の場合は、現存するデータ全ての平均値をその日の平均気温とする。
・20/24以下の場合は、他の日のデータから計算し(後述する所定日数のデータで平均化)、その日の平均気温とする。
1) Conditional branching of the defect method Assuming that integrated temperature data is collected in 1-hour units, if the number of data per day is 21/24 or more, that is, a total of 24 integrated temperatures will be collected in one day. When more than one piece of data can be collected (data loss rate of about 10% or less) or 20/24 or less (data loss rate of about 10% or more), branching is performed as follows.
・ If it is 21/24 or higher, the average value of all existing data will be the average temperature of the day.
・ If it is 20/24 or less, it is calculated from the data of other days (averaged with the data of the predetermined number of days described later) and used as the average temperature of that day.
2)所定日数のデータを平均化する方法
補完したい日の3日前までのデータ3日分の平均値を利用するという方法を例にして以下説明する。この方法は、連続して欠損日が続いた場合も、補完されたデータを利用して順次補完するというものである。
2) Method of averaging the data for a predetermined number of days The following will be described by taking as an example the method of using the average value of the data for 3 days up to 3 days before the day to be complemented. In this method, even if the missing days continue, the complemented data is used to sequentially complement the data.
例えば、日付ごとの気温を、日付(気温)と表した場合、収集したデータが、8月1日(30.0度)、8月2日(29.0度)、8月3日(32.0度)、8月4日(欠損)、8月5日(欠損)、8月6日(35.0度)であったとする。 For example, if the temperature for each date is expressed as a date (temperature), the collected data will be August 1 (30.0 degrees), August 2 (29.0 degrees), and August 3 (32 degrees). It is assumed that it was (0.0 degrees), August 4 (deficiency), August 5 (deficiency), and August 6 (35.0 degrees).
この場合、データ欠損のあった8月4日については、データ欠損のない前3日間、すなわち8月1日〜3日の平均値(30.3度)を求め、これを8月4日の気温として使用する。また、8月5日については、その前3日、すなわち8月2日〜4日の気温の平均値30.4度を使用する。このとき、8月4日については補完された気温データを用いる。 In this case, for August 4th, when there was a data loss, the average value (30.3 degrees) for the three days before the data loss, that is, August 1st to 3rd, was calculated, and this was calculated on August 4th. Used as temperature. For August 5, the average temperature of 30.4 degrees on the previous 3 days, that is, August 2 to 4, is used. At this time, the supplemented temperature data is used for August 4.
データ取得開始日から順次この補完手順によって、欠損データの補完をしていくことにより、欠損値があった場合でも当該計測データの積算値を算出することができる。 By complementing the missing data sequentially from the data acquisition start date by this complementing procedure, the integrated value of the measured data can be calculated even if there is a missing value.
3.監視処理
(1)警報条件設定処理
警報条件とは、サーバ装置30での蓄積データがその条件に該当したときに、携帯端末5へ通知を行うものである。
3. 3. Monitoring process (1) Alarm condition setting process The alarm condition is to notify the
図3は、携帯端末5に表示される警報・目標設定画面の例である。この画面で設定されたデータはサーバ装置30に送られ、入出力処理手段43によって記憶部33へ保存される。警報設定値としては、例えば気温や湿度の上下限値、目標値としては積算温度がある。
FIG. 3 is an example of an alarm / target setting screen displayed on the
サーバ装置30の条件判定手段45は、収集したデータがこの警報設定値を超えたかどうかを常時監視し、警報設定値を超えた場合は、予め設定された警報通知先へプッシュ通知又はメール通知する。
なお、警報は一時停止することが可能であり、その場合は一時停止中である旨のメッセージが携帯端末上に表示される。
The condition determination means 45 of the
The alarm can be paused, in which case a message indicating that the alarm is being paused is displayed on the mobile terminal.
図4(a)は、センサーボックス10の名前(デバイスラベル)と設置場所の設定画面の例であり、図4(b)は、表示項目及び並び順の設定画面の例である。携帯端末5の表示処理手段51は、重要指標項目については一覧(overview)に表示し、表示項目順にデータ表示を行う。図5は、パーソナルコンピュータに表示する場合の画面例である。レイアウトは携帯端末と異なるが、表示データは基本的に携帯端末と同じである。
FIG. 4A is an example of a setting screen for the name (device label) of the
(2)監視画面表示
監視画面は、一覧(overview)画面と、詳細(detail)画面からなる。図6は、携帯端末5に表示される一覧画面の例である。図4(b)において重要指標項目として設定されたものがこの画面で一覧表示される。図7,図8は詳細画面の例である。
(2) Monitoring screen display The monitoring screen consists of an overview screen and a detail screen. FIG. 6 is an example of a list screen displayed on the
(3)時系列データ等の画面切替処理
次に、図9を用いて、画面切替が必要な時の表示処理について説明する。
本実施の形態の携帯端末5の表示画面64は、画面左右の側部に配置された矢印を含む所定範囲のタッチ操作を検知することにより、時系列を移動させてデータ表示する。また、更新データがある場合は、画面下部中央に配置されたボタンをアニメーション表示することにより、更新データの存在をユーザに伝え、ボタンのタッチ操作を検知することによりデータを更新する。
(3) Screen switching process for time-series data, etc. Next, the display process when screen switching is required will be described with reference to FIG.
The
なお、画面左右の側部に配置された矢印81,82は、半径44ピクセル以上の半円状、半透明の操作領域91,92で囲んで表示する。携帯端末は、操作領域内でのタッチ操作を検知して、矢印方向の表示移動処理を実行する。
The
この操作領域は、不要なときは非表示とするのが好ましい。たとえば、一定時間タッチ操作を検知しないときは矢印を含む操作領域を非表示状態にする。そして、表示画面64の任意の位置のタッチ操作を検知することにより、操作領域を表示状態にする。これにより情報表示領域全体をより見やすくすることができ、ユーザは必要なときに確実かつ簡便に移動操作を行うことができる。
It is preferable to hide this operation area when it is not needed. For example, when the touch operation is not detected for a certain period of time, the operation area including the arrow is hidden. Then, by detecting the touch operation at an arbitrary position on the
特にユーザは、農作業や出荷準備作業など、何らかの作業をしながら携帯端末を利用することが想定される。上記の手法により、限られた画面領域に必要な情報を表示する一方、ユーザは作業しながらでも、ミスなく画面操作を行うことが可能になる。 In particular, it is assumed that the user uses the mobile terminal while performing some work such as farm work and shipping preparation work. By the above method, while displaying necessary information in a limited screen area, the user can operate the screen without mistake while working.
なお、携帯端末5の表示画面64において、操作入力受付領域91,92の外側の一定範囲を操作入力受付禁止領域とし、この領域は如何なる操作入力も受け付けないにするのが良い。この領域は、操作入力受付領域91,92と中心を同じくする半円状にすることができる。これにより、確実に誤入力を防ぐことができる。
In the
また、表示処理手段51は、操作入力受付領域91,92の表示後、一定時間経過により操作入力受付領域91,92を表示画面64から消去し、その後表示画面64の任意の箇所のタッチ操作を検知すると、操作入力受付領域91,92を再び表示するようにしても良い。
Further, the display processing means 51 erases the operation
(4)写真画面の表示処理
以下、携帯端末5の表示処理手段51の実行する写真画像の表示処理、特に、間引きデータを用いての効果的なスライド表示の手法について説明する。
(ステップS1)まず、開始日時と終了日時、取得間隔を指定して呼び出す。
その後、表示処理手段51は、以下の順序で画像リストを取得して表示する。
(ステップS2)最新の画像ありデータを取得する。(1枚目に表示する)
(4) Photo screen display processing Hereinafter, a photographic image display processing executed by the display processing means 51 of the
(Step S1) First, the start date and time, the end date and time, and the acquisition interval are specified and called.
After that, the display processing means 51 acquires and displays the image list in the following order.
(Step S2) Acquire the latest data with an image. (Display on the first sheet)
(ステップS3)指定された範囲内で表示するべき時間の最初の時刻から、取得件数を計算する。
例えば、開始日時を2015年1月1日0時から、取得間隔を3時間毎正時としたとき、蓄積されている画像データのタイムスタンプが2015年1月1日1:00〜2015年1月2日0:00の場合は、最初の時刻は2015年1月1日3:00となり取得件数は8件となる。
(Step S3) The number of acquisitions is calculated from the first time of the time to be displayed within the specified range.
For example, when the start date and time is from 00:00 on January 1, 2015 and the acquisition interval is every 3 hours on the hour, the time stamp of the accumulated image data is January 1, 2015 1: 00 to 2015 1. In the case of 0:00 on the 2nd of the month, the first time will be 3:00 on the 1st of January 2015, and the number of acquisitions will be 8.
(ステップS4)開始時刻の前後各1.5時間の範囲で画像が登録されたデータのうち、開始時刻に最も近い時刻のデータをスライドリストに追加する。
(ステップS5)以降、取得件数の分だけ開始時刻に3時間を足して同様にデータをスライドリストに追加する。
(ステップS6)スライドリストに登録されている画像を所定の時間間隔で順次切り替えて表示する。
(Step S4) Among the data in which images are registered in the range of 1.5 hours before and after the start time, the data at the time closest to the start time is added to the slide list.
After (step S5), add 3 hours to the start time for the number of acquired data and add the data to the slide list in the same manner.
(Step S6) The images registered in the slide list are sequentially switched and displayed at predetermined time intervals.
以上、本実施の形態によれば、携帯端末の画面表示において、表示画面の左右端に設けられた半円形状の操作入力受付領域によって、簡単かつ確実に表示画面を切り替えることができる。これによりユーザは環境データを確認しながら他の作業をすることも可能になる。またサーバ装置では、画像データの類似度が低いもののみを蓄積していく間引き処理を実行するので記憶容量の節約を図ることができる。このとき、時間帯区分ごとに必ず時間帯区分切替時の最初の取得画像は保存するようにしておき、写真画像のスライドショー指定時の時間間隔は、当該時間帯区分以上の値に設定することにより、ユーザは変化の少ない場合も含め、変化の様子を的確に把握できる効果的なスライドショーが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, in the screen display of the mobile terminal, the display screen can be easily and surely switched by the semicircular operation input receiving areas provided at the left and right ends of the display screen. This allows the user to do other work while checking the environmental data. Further, in the server device, since the thinning process of accumulating only the image data having a low degree of similarity is executed, the storage capacity can be saved. At this time, be sure to save the first acquired image at the time of switching the time zone for each time zone, and set the time interval when the slide show of the photographic image is specified to a value equal to or higher than the time zone. , The user will be able to perform an effective slide show that can accurately grasp the state of change, even when there is little change.
本実施の形態によれば、さらに携帯端末を介してセンサーボックスにネットワーク接続に必要なデータを設定し、ユーザはサーバ装置から携帯端末に送られてくる通知によってセンサーボックスとサーバ装置とが正常に通信接続されたことを知ることができるので、センサーボックスにユーザインタフェースを設けることなく、確実かつ効率的なネットワーク接続が可能になる。 According to the present embodiment, further, the data necessary for network connection is set in the sensor box via the mobile terminal, and the user normally connects the sensor box and the server device by the notification sent from the server device to the mobile terminal. Since it is possible to know that a communication connection has been made, a reliable and efficient network connection is possible without providing a user interface in the sensor box.
本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、無線LANルータは、通信異常が発生した場合、センサーボックス側から制御することができないため、手動でリセットする必要がある。このため、センサーボックス内に3G回線通信機能を搭載し、3G回線の電話番号を利用することで、煩雑な無線LANの設定が不要になり、また電話番号でユーザとの紐付けが可能になる。また、内蔵された3G回線は制御可能であるため、通信異常を検知した場合は再接続をすることにより通信が復旧し、データ欠損の防止が期待できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. For example, when a communication error occurs, the wireless LAN router cannot be controlled from the sensor box side, so it is necessary to reset it manually. For this reason, by installing a 3G line communication function in the sensor box and using the telephone number of the 3G line, complicated wireless LAN settings are not required, and it is possible to link with the user by the telephone number. .. Further, since the built-in 3G line can be controlled, when a communication abnormality is detected, communication is restored by reconnecting, and it can be expected to prevent data loss.
また、本実施の形態では、センサーボックスから周期的にサーバ装置へ収集データを送信するにようにしたが、データ種別ごとの閾値をセンサーボックスにダウンロード可能にしておき、センサーボックス側で閾値以上になったときにサーバ装置へ送信するようにしても良い。 Further, in the present embodiment, the collected data is periodically transmitted from the sensor box to the server device, but the threshold value for each data type is made downloadable to the sensor box, and the value exceeds the threshold value on the sensor box side. It may be sent to the server device when it becomes.
1 環境監視システム
2 ネットワーク
3 無線LANルータ
5 携帯端末
10 データ収集装置(センサーボックス)
11,31,61 通信部
12,32,62 演算処理部
13,33,63 記憶部
14 センサー類
14a 土壌水分量センサー
14b 照度センサー
14c 温度センサー
15 Webカメラ
16 スイッチ
21 初期設定手段
22 入力処理手段
23 通信処理手段
24 切替指令出力手段
30 サーバ装置
41 ユーザ情報登録手段
42 端末情報登録手段
43 入出力処理手段
44 類似度判定手段
45 条件判定手段
51 表示処理手段
52 ネットワーク接続支援手段
1
11, 31, 61
本発明は、コンピュータネットワークを用いた環境監視システムに係り、特に農作物栽培地の環境データや生育状況をサーバに蓄積し、適時ユーザ端末へ送信する環境監視システム及び方法に関する。 The present invention relates to an environmental monitoring system using a computer network, and particularly relates to an environmental monitoring system and a method for accumulating environmental data and growing conditions of crop cultivated areas in a server and transmitting them to a user terminal in a timely manner.
従来、農作物の栽培地に設置された温度センサー等のデータをサーバへ送信して蓄積し、農作業を行うユーザの携帯端末へ履歴情報として配信する技術が提案されている。 Conventionally, a technique has been proposed in which data such as a temperature sensor installed in a cultivation area of an agricultural product is transmitted to a server, stored, and distributed as history information to a mobile terminal of a user who performs agricultural work.
例えば、特許文献1には、農家に低コストで必要な設備や機能を提供するため、農家において取得された農業生産情報を農家のデータベースに蓄え、農家サーバを介してセンタデータベースに蓄積し、ユーザ端末がセンタサーバにアクセスすることにより、センタデータベースにおいて農業生産情報の収集、蓄積、更新、データ処理を可能にするシステムが記載されている。
For example, in
ところで、近年はWiFiなどの無線LAN技術や3G回線等の通信技術が普及し、この技術を用いてユーザ側の装置をインターネット等のネットワークに接続してサーバ装置と通信を行うことが考えられる。特に、農作物の生育状況を監視する場合は、データを表示させる携帯端末の他に、栽培地側に設置されるデータ収集装置をネットワークに接続する必要がある。この際に上記通信技術を用いてネットワークに接続する場合は、無線LANを採用したときにSSIDやパスワード等のネットワーク接続に必要なデータを容易にデータ収集装置にセットできることが望ましい。 By the way, in recent years, wireless LAN technology such as WiFi and communication technology such as 3G line have become widespread, and it is conceivable to use this technology to connect a device on the user side to a network such as the Internet to communicate with a server device. In particular, when monitoring the growth status of agricultural products, it is necessary to connect a data collection device installed on the cultivated area side to the network in addition to the mobile terminal that displays the data. At this time, when connecting to a network using the above communication technology, it is desirable that data necessary for network connection such as SSID and password can be easily set in the data collection device when a wireless LAN is adopted.
また、ユーザは圃場や出荷場で作業をしながら、携帯端末を通して環境情報を確認する場合もあるため、如何に操作しやすいユーザインタフェースを提供できるかが問題になる。さらに、サーバで環境情報を一括管理しようとしたとき、記憶容量の問題から如何に効率よくデータを蓄積するかの問題もある。 Further, since the user may check the environmental information through the mobile terminal while working in the field or the shipping place, the problem is how to provide an easy-to-operate user interface. Furthermore, when trying to collectively manage environmental information on a server, there is also the problem of how to efficiently store data due to the problem of storage capacity.
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、農作物の生育状況を精度良く、かつ効率的に収集することのできる環境監視システム及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an environmental monitoring system and a method capable of accurately and efficiently collecting the growth state of agricultural products.
上記目的を達成するため、本発明に係る環境監視システムは、農作物の画像データを収集するデータ収集装置と、前記データ収集装置から送られてくる画像データを受信して登録すると共に、登録されている画像データをユーザ端末に送信するサーバ装置と、を備え、
前記サーバ装置は、画像データを受信すると、設定された時間帯区分ごとに、その時間帯に登録済みの画像データが存在しない場合は、受信した画像データを登録し、登録済みの画像データが存在する場合は、登録済みの画像データの中でタイムスタンプが最も新しい画像データと受信した画像データとの類似度を判定し、当該判定の結果に基づいて当該受信した画像データを登録するか否かを決定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the environmental monitoring system according to the present invention receives and registers a data collection device that collects image data of agricultural products and image data sent from the data collection device, and is registered. It is equipped with a server device that sends the existing image data to the user terminal.
When the server device receives the image data, it registers the received image data for each set time zone division and if the registered image data does not exist in that time zone, the registered image data exists. If so, whether or not to determine the similarity between the image data having the newest time stamp among the registered image data and the received image data, and to register the received image data based on the result of the determination. It is characterized by determining.
例えば上記時間帯区分の設定を一時間単位とすることにより、たとえ画像に変化が無くても一時間に一回は蓄積することになる。これにより、後述する条件判定手段の機能と相まって、効率的な画像表示(スライドショー)が可能になる。For example, by setting the time zone division to an hour unit, even if there is no change in the image, it will be accumulated once an hour. This, in combination with the function of the condition determination means described later, enables efficient image display (slide show).
また、本発明に係る環境監視システムの前記サーバ装置は、前記判定の結果、類似度が予め定めた一定値以下の場合にのみ前記受信した画像データを登録することを特徴とする。 The front Symbol server environment monitoring system according to the present invention, the determination result, and registers the image data thus received only if below a certain value the degree of similarity is predetermined.
本発明によれば、データ収集装置から送られてくる画像データにおいて、ある程度変化の大きいもののみを蓄積するので、監視機能を低下させることなく、記憶容量の節約を図ることができる。なお、本発明では、画像データを最初に受信した場合は、保存されている画像データが無いので、受信した画像データをそのまま保存することになる。 According to the present invention, since only the image data sent from the data collection device with a large change to some extent is accumulated, it is possible to save the storage capacity without deteriorating the monitoring function. In the present invention, when the image data is first received, there is no saved image data, so the received image data is saved as it is.
本発明に係る環境監視システムの前記サーバ装置は、ユーザ端末から送られてくる開始時刻と取得間隔に基づき、開始時刻以降であって開始時刻に最も近い画像データを抽出し、当該抽出した画像データの時刻情報を基準に前記取得間隔を抽出回数ごとに加算し、当該加算値に最も近い画像データを順次抽出する条件判定手段を備えたことを特徴とする。本発明では、間引き処理によって蓄積した画像データから、スライドショーに必要な画像を的確に抽出することができる。 The server device of the environment monitoring system according to the present invention extracts image data after the start time and closest to the start time based on the start time and acquisition interval sent from the user terminal, and the extracted image data. The acquisition interval is added for each number of extractions based on the time information of the above, and the condition determination means for sequentially extracting the image data closest to the added value is provided. In the present invention, the image required for the slide show can be accurately extracted from the image data accumulated by the thinning process.
また、本発明に係る農作物の生育状況の監視方法は、農作物の画像データを収集するデータ収集装置及びユーザ端末とネットワークを介して夫々繋がるサーバ装置が実行する方法であって、Further, the method for monitoring the growth status of agricultural products according to the present invention is a method executed by a data collection device that collects image data of agricultural products and a server device that is connected to a user terminal via a network.
前記サーバ装置は、前記データ収集装置から送られてくる画像データを受信する段階と、The server device receives the image data sent from the data collection device, and
画像データを受信すると、設定された時間帯区分ごとに、その時間帯に登録済みの画像が存在しない場合は、受信した画像データを登録し、登録済みの画像データが存在する場合は、登録済みの画像データの中でタイムスタンプが最も新しい画像データと受信した画像データとの類似度を判定し、当該判定の結果に基づいて当該受信した画像データを登録するか否かを決定する段階と、When image data is received, the received image data is registered for each set time zone if the registered image does not exist in that time zone, and if the registered image data exists, it is registered. The stage of determining the degree of similarity between the image data having the newest time stamp and the received image data among the image data of the above, and determining whether or not to register the received image data based on the result of the determination.
前記ユーザ端末から送られてくる開始時刻と取得間隔に基づき、開始時刻以降であって開始時刻に最も近い画像データを抽出し、当該抽出した画像データの時刻情報を基準に前記取得間隔を抽出回数ごとに加算し、当該加算値に最も近い画像データを順次抽出する条件判定段階と、Based on the start time and acquisition interval sent from the user terminal, the image data that is after the start time and is closest to the start time is extracted, and the acquisition interval is extracted based on the time information of the extracted image data. A condition judgment stage in which image data closest to the added value is sequentially extracted by adding each time.
前記条件判定段階によって抽出された画像データを用いて前記ユーザ端末上でスライドショーを実行する段階と、A step of executing a slide show on the user terminal using the image data extracted by the condition determination step, and a step of executing the slide show.
を含ことを特徴とする。It is characterized by including.
以上のごとく、本発明の環境監視システムによれば、農作物の生育状況を精度良く、効率的に収集するができる。 As described above, according to the environmental monitoring system of the present invention, it is possible to collect the growing condition of agricultural products accurately and efficiently.
以下に本発明の実施形態による環境監視システムについて、図面に基づいて説明する。
図1において、環境監視システム1は、圃場に設置され環境データを収集するデータ収集装置10、データ収集装置10とネットワーク2を介して繋がり環境データを蓄積するサーバ装置30、サーバ装置30に蓄積された環境データをグラフ化等の加工処理を施して表示する携帯端末5を備えている。なお、携帯端末5として、ユーザ所有の携帯電話を用いることができる。また、本実施形態では、データ収集装置10は、無線LANルータ3を介してネットワーク2に接続するものとして以下説明する。
The environmental monitoring system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the
データ収集装置10は、土壌水分量センサー14a、照度センサー14b、温度センサー14cなどのセンサー類14、Webカメラ15、CPUを備え種々の演算処理を実行する演算処理部12、データを保存する記憶部13、WiFiなどの無線LAN機能を有する通信部11を備えている。通信部11は親機モード、子機モードの両方の機能を有し、演算処理部12からの切替指令によっていずれかのモードで動作する。
The
データ収集装置10の演算処理部12は、起動時に初期設定を行う初期設定手段21、センサー類14やWebカメラ15から出力される信号や画像データを入力する入力処理手段22、通信部を介して外部の機器と通信を行う通信処理手段23、および通信部に対して親機、子機の切替指令を出力する切替指令出力手段24を備えている。各手段21〜24はCPUの機能としてプログラムによって実現可能である。
The
サーバ装置30は、ネットワークと接続する通信部31、演算処理を実行する演算処理部32、データを保存する記憶部33を備えている。またサーバ装置30の演算処理部32は、ユーザのメールアドレス等のユーザ情報をユーザIDに関連付けて登録するユーザ情報登録手段41、データ収集装置10の端末IDをユーザIDに関連付けて登録する端末情報登録手段42、データ収集装置10や携帯端末5との間でデータの送受信を実行する入出力処理手段43、二つの画像の類似度を判定する類似度判定手段44、及びユーザごとに設定される環境データの警報条件や画像データの抽出条件にに基づいて、条件に該当したか否かを判定する条件判定手段45を備えている。
The
携帯端末5は、ネットワーク2や無線LANルータ3あるいはデータ収集装置10と通信接続する通信部61、演算処理を実行する演算処理部62、データ収集装置10の無線LANルータ3への接続を支援するネットワーク接続支援手段52、サーバ装置30から送られてくる環境データの表示処理を実行する表示処理手段51、および情報を表示し、タッチ操作を受け付ける表示画面64を有している。各手段51,52は、プログラムとして、あるいはWebブラウザ上で実行される言語としてとしてサーバ装置30からダウンロードされて実行される。
The
データ収集装置10は、設置場所付近に備えられている無線LANルータ3を通してネットワーク2に接続され、収集したデータをサーバ装置30へ送信する。一方、携帯端末5は、無線LANルータや3G回線等を通してサーバ装置30と通信を行う。
The
この環境監視システム1は、クライアントサーバモデルやクラウドコンピューティング形態などにより構成されるが、これに限られるものではない。
The
次に上記の構成を有する環境監視システム1の動作について説明する。なお、以降の説明において、上記データ収集装置10をセンサーボックス(または「box」)10という。
Next, the operation of the
1.初期設定処理
まず、図2を用いて、環境監視システム1のユーザ登録処理とネットワーク接続処理について説明する。
1. 1. Initial setting process First, the user registration process and the network connection process of the
(1)ユーザ登録処理
(ステップA1)ユーザは、携帯端末5の初期設定用アプリケーションプログラムを起動して、GPSデータ(位置情報)を取得する。
(ステップA2)ユーザは、次に携帯端末5にメールアドレス、パスワードその他ユーザ登録に必要な情報を入力して、サーバ装置30へ送信する。
(ステップA3)サーバ装置30のユーザ情報登録手段41は、ユーザ情報を受け取ると記憶部33に保存する。ユーザ情報登録手段41は、またユーザIDを発行し、当該ユーザの携帯端末5へ送信する。
(ステップA4)携帯端末5はサーバ装置30から送信されてきたユーザIDを受け取ると携帯端末5の記憶部63へ保存する。
(1) User registration process (step A1) The user activates the initial setting application program of the
(Step A2) Next, the user inputs an e-mail address, a password and other information necessary for user registration into the
(Step A3) When the user information registration means 41 of the
(Step A4) When the
(2)ネットワーク接続処理
ユーザは、次にセンサーボックス10をネットワーク2に接続して、サーバ装置30との間でデータ伝送を可能にしなければならないが、これを次の手順で行うことにより容易かつ確実に接続を行うことができる。
(2) Network connection processing The user must then connect the
(ステップA5)ユーザは、まず携帯端末5により、センサーボックス設置場所周辺の無線LAN(SSID)を検索する。そして、携帯端末5の無線LAN設定確認画面に表示される一覧中の無線LANルータのうち、センサーボックス10がネットワーク接続に使用する無線LANルータ3を選択する。ユーザは、次に、当該無線LANルータ3にアクセスするためのパスワードを入力する。
(Step A5) The user first searches for a wireless LAN (SSID) around the sensor box installation location using the
(ステップA6)ユーザが携帯端末5の無線LAN設定確認画面上で必要な情報の入力を終え、OKボタンをタッチすると、入力された情報が記憶部63に保存されると共に、携帯端末5の無線LANルータ3への接続が行われる。
(ステップA7)携帯端末5は、無線LANルータ3経由でサーバ装置30にアクセスする。
(Step A6) When the user finishes inputting necessary information on the wireless LAN setting confirmation screen of the
(Step A7) The
(ステップA8)サーバ装置30の入出力処理手段43は、無線LAN経由で携帯端末5からアクセスがあると携帯端末5へOKの返信をする。
(ステップA9)携帯端末5は、サーバ装置30から当該返信を受け取ると、センサーボックス10のネットワーク設定を行うネットワーク接続支援手段52を起動する。
(Step A8) The input / output processing means 43 of the
(Step A9) Upon receiving the reply from the
(ステップA10)ユーザは、次にセンサーボックス10上に設けられたスイッチ16を押下する。センサーボックス10の切替指令出力手段24はこのスイッチ16が押下されたことを検知すると、通信部11の無線LAN機能を親機モードに設定する。これにより、センサーボックス10と携帯端末5が無線LANにより接続可能になる。携帯端末5のネットワーク接続支援手段52は、センサーボックス10との間で通信が可能になったことを検知すると、記憶部63に保存されているSSIDとパスワード、ユーザIDおよび位置情報をセンサーボックス10に送信する。
(Step A10) The user then presses the
(ステップA11)ユーザは、また携帯端末5を通してセンサーボックス10内のWebカメラ15の向きなど必要な調整を行う。
(ステップA12)ユーザは、必要な調整終了後、携帯端末5上に表示される設定完了ボタンをタッチする。これにより、設定完了通知が携帯端末5からセンサーボックス10へ送信される。
(Step A11) The user also makes necessary adjustments such as the orientation of the
(Step A12) After completing the necessary adjustments, the user touches the setting completion button displayed on the
(ステップA13)センサーボックス10の切替指令出力手段24は、この設定完了通知を受け取ると、携帯端末5との通信を切断し、通信部11の無線LAN機能を子機モードへ切り替え、通信処理手段23を起動する。
(ステップA14)そして、センサーボックス10の通信処理手段23は、携帯端末5から受け取ったSSIDとパスワードを用いて、無線LANルータ3との接続処理を実行する。
(Step A13) Upon receiving the setting completion notification, the switching command output means 24 of the
(Step A14) Then, the communication processing means 23 of the
(ステップA15)センサーボックス10の通信処理手段23は、無線LANルータ3との接続後、当該無線LANルータ3経由でサーバ装置30へ、ユーザID、位置情報、その他必要な情報を送信する。
(ステップA16)サーバ装置30の端末情報登録手段42は、センサーボックス10から登録に必要な情報を受け取ると、端末IDを発行してセンサーボックス10へ送信する。センサーボックス10の通信処理手段23は、端末IDを受け取ると記憶部13に保存する。
(ステップA17)サーバ装置30の入出力処理手段43は、ユーザの携帯端末5へ、センサーボックス10との接続が完了した旨のメッセージをPUSH通知する。
(Step A15) After connecting to the
(Step A16) When the terminal information registration means 42 of the
(Step A17) The input / output processing means 43 of the
以上の処理手順によって、環境監視システム1は、センサーボックス10と無線LANルータ3との接続を行い、センサーボックス10の基本情報をサーバ装置30へ送信する。
By the above processing procedure, the
2.データ収集・蓄積処理
センサーボックス10の入力処理手段22は、センサー類14から、例えば2分毎など周期的に所定の環境データや画像を取得する。環境データとしては、センサー類から取得したデータである土壌水分量、照度、温度などがあるが、これに限らず、例えば気象庁DBからネットワーク2経由で取得した気象データなどを含めるようにしても良い。取得したデータは、センサーボックス10の通信処理手段23によって、通信部11を介してサーバ装置30へ送信される。
2. 2. Data collection / storage processing The input processing means 22 of the
サーバ装置30の入出力処理手段43は、センサーボックス10から送られてきたデータを受信すると、まず初回のデータ受信か否かを判定する。そして、初回の場合は、受信したデータを記憶部33に保存する。初回でない場合は、予め設定した蓄積条件に該当したか否かを判定し、条件に該当した場合は、そのデータをタイムスタンプと共に保存する。条件に該当しない場合は、そのまま終了する。
When the input / output processing means 43 of the
(画像の間引き方法)
センサーボックス10の入力処理手段は所定の周期たとえば2分おきにセンサー類14の計測データおよびWebカメラ15の撮像画像を取得し、取得したデータを通信処理手段23、通信部11を介してサーバ装置30へ送信する。
(How to thin out images)
The input processing means of the
データを受信したサーバ装置30では画像データについて以下の手順で処理を行う。
1)サーバ装置30の入出力処理手段43は、画像データを一時領域に保存する
2)入出力処理手段43は、また保存されているデータ(画像データ含む)の一覧であるデータリストテーブルにアクセスして、登録されているデータのうち、これから登録しようとする画像データのタイムスタンプの属する時間帯(例えば時間帯を1時間単位に区切ったときは、xx時台)に、画像データのファイル名が記録されているか否かを確認する。なお、その時間帯に登録済み画像が存在しない場合は、受信した画像データを採用し、データリストテーブルに当該画像データのファイル名を登録して終了する。
The
1) The input / output processing means 43 of the
3)データリストテーブルに登録済み画像が存在する場合は、入出力処理手段43は類似度判定手段44を起動して、登録済み画像の中でタイムスタンプが最も新しい画像と受信した画像との類似度を判定する。二画像間の類似度の判定は既存の技術を用いることができる。 3) When the registered image exists in the data list table, the input / output processing means 43 activates the similarity determination means 44, and the image having the latest time stamp among the registered images is similar to the received image. Determine the degree. Existing techniques can be used to determine the similarity between two images.
4)判定の結果、類似度が予め定めた閾値以下の場合は、画像に一定以上の変化があったとして、受信した画像をデータリストテーブルに登録する。一方、判定の結果類似度が閾値よりも大きい場合は、画像に顕著な変化なしとして、受信した画像を破棄して処理を終了する。なお、類似度判定手段44として、ライブラリlibpuzzleを用いることができる。但しこのライブラリは、画像が類似しているほど小さい値を出力するので、閾値(例えば0.2)以上の場合に一定の変化があったとして登録することになる。 4) As a result of the determination, if the similarity is equal to or less than a predetermined threshold value, it is assumed that the image has changed by a certain amount or more, and the received image is registered in the data list table. On the other hand, if the similarity is larger than the threshold value as a result of the determination, the received image is discarded and the process is terminated, assuming that there is no significant change in the image. The library libpuzzle can be used as the similarity determination means 44. However, since this library outputs a smaller value as the images are similar, it is registered as if there is a certain change when the threshold value (for example, 0.2) or more is used.
サーバ装置30に蓄積される画像データは膨大な量になるため、記憶容量を逼迫させることになるが、上述した手法により、ユーザに対しては画像の変化を的確に伝える一方、効率的な記憶容量の削減が可能になる。
Since the amount of image data stored in the
(欠損値を含む積算温度の補完方法)
次に、収集データに欠損が生じた場合の処理について説明する。この場合、以下に示すように所定期間(例えば1日)あたりのデータ欠損数によって処理内容を変えることにより、精度の高いデータ補完が可能になる。
(How to supplement the integrated temperature including missing values)
Next, processing when a defect occurs in the collected data will be described. In this case, as shown below, by changing the processing content according to the number of data missing per predetermined period (for example, one day), highly accurate data complementation becomes possible.
以下は、気温データの補完例であるが、積算温度の平均値算出には1時間値を利用し、また、欠損があった場合は、欠損のあった日数を表示し、3日間のデータにより補完したことを表示するのが良い。 The following is an example of complementing the temperature data, but the 1-hour value is used to calculate the average value of the integrated temperature, and if there is a defect, the number of days with the defect is displayed and the data for 3 days is used. It is good to display the complement.
1)欠損方法の条件分岐
1時間単位で積算温度データを収集するとして、1日のデータ数21/24以上の場合、すなわち1日で全24個の積算温度を収集することになるが、21個以上のデータを収集できたとき(データ欠損率約10%以下)、または、20/24以下(データ欠損率約10%以上)によって、次のごとく分岐する。
・21/24以上の場合は、現存するデータ全ての平均値をその日の平均気温とする。
・20/24以下の場合は、他の日のデータから計算し(後述する所定日数のデータで平均化)、その日の平均気温とする。
1) Conditional branching of the defect method Assuming that integrated temperature data is collected in 1-hour units, if the number of data per day is 21/24 or more, that is, a total of 24 integrated temperatures will be collected in one day. When more than one piece of data can be collected (data loss rate of about 10% or less) or 20/24 or less (data loss rate of about 10% or more), branching is performed as follows.
・ If it is 21/24 or higher, the average value of all existing data will be the average temperature of the day.
・ If it is 20/24 or less, it is calculated from the data of other days (averaged with the data of the predetermined number of days described later) and used as the average temperature of that day.
2)所定日数のデータを平均化する方法
補完したい日の3日前までのデータ3日分の平均値を利用するという方法を例にして以下説明する。この方法は、連続して欠損日が続いた場合も、補完されたデータを利用して順次補完するというものである。
2) Method of averaging the data for a predetermined number of days The following will be described by taking as an example the method of using the average value of the data for 3 days up to 3 days before the day to be complemented. In this method, even if the missing days continue, the complemented data is used to sequentially complement the data.
例えば、日付ごとの気温を、日付(気温)と表した場合、収集したデータが、8月1日(30.0度)、8月2日(29.0度)、8月3日(32.0度)、8月4日(欠損)、8月5日(欠損)、8月6日(35.0度)であったとする。 For example, if the temperature for each date is expressed as a date (temperature), the collected data will be August 1 (30.0 degrees), August 2 (29.0 degrees), and August 3 (32 degrees). It is assumed that it was (0.0 degrees), August 4 (deficiency), August 5 (deficiency), and August 6 (35.0 degrees).
この場合、データ欠損のあった8月4日については、データ欠損のない前3日間、すなわち8月1日〜3日の平均値(30.3度)を求め、これを8月4日の気温として使用する。また、8月5日については、その前3日、すなわち8月2日〜4日の気温の平均値30.4度を使用する。このとき、8月4日については補完された気温データを用いる。 In this case, for August 4th, when there was a data loss, the average value (30.3 degrees) for the three days before the data loss, that is, August 1st to 3rd, was calculated, and this was calculated on August 4th. Used as temperature. For August 5, the average temperature of 30.4 degrees on the previous 3 days, that is, August 2 to 4, is used. At this time, the supplemented temperature data is used for August 4.
データ取得開始日から順次この補完手順によって、欠損データの補完をしていくことにより、欠損値があった場合でも当該計測データの積算値を算出することができる。 By complementing the missing data sequentially from the data acquisition start date by this complementing procedure, the integrated value of the measured data can be calculated even if there is a missing value.
3.監視処理
(1)警報条件設定処理
警報条件とは、サーバ装置30での蓄積データがその条件に該当したときに、携帯端末5へ通知を行うものである。
3. 3. Monitoring process (1) Alarm condition setting process The alarm condition is to notify the
図3は、携帯端末5に表示される警報・目標設定画面の例である。この画面で設定されたデータはサーバ装置30に送られ、入出力処理手段43によって記憶部33へ保存される。警報設定値としては、例えば気温や湿度の上下限値、目標値としては積算温度がある。
FIG. 3 is an example of an alarm / target setting screen displayed on the
サーバ装置30の条件判定手段45は、収集したデータがこの警報設定値を超えたかどうかを常時監視し、警報設定値を超えた場合は、予め設定された警報通知先へプッシュ通知又はメール通知する。
なお、警報は一時停止することが可能であり、その場合は一時停止中である旨のメッセージが携帯端末上に表示される。
The condition determination means 45 of the
The alarm can be paused, in which case a message indicating that the alarm is being paused is displayed on the mobile terminal.
図4(a)は、センサーボックス10の名前(デバイスラベル)と設置場所の設定画面の例であり、図4(b)は、表示項目及び並び順の設定画面の例である。携帯端末5の表示処理手段51は、重要指標項目については一覧(overview)に表示し、表示項目順にデータ表示を行う。図5は、パーソナルコンピュータに表示する場合の画面例である。レイアウトは携帯端末と異なるが、表示データは基本的に携帯端末と同じである。
FIG. 4A is an example of a setting screen for the name (device label) of the
(2)監視画面表示
監視画面は、一覧(overview)画面と、詳細(detail)画面からなる。図6は、携帯端末5に表示される一覧画面の例である。図4(b)において重要指標項目として設定されたものがこの画面で一覧表示される。図7,図8は詳細画面の例である。
(2) Monitoring screen display The monitoring screen consists of an overview screen and a detail screen. FIG. 6 is an example of a list screen displayed on the
(3)時系列データ等の画面切替処理
次に、図9を用いて、画面切替が必要な時の表示処理について説明する。
本実施の形態の携帯端末5の表示画面64は、画面左右の側部に配置された矢印を含む所定範囲のタッチ操作を検知することにより、時系列を移動させてデータ表示する。また、更新データがある場合は、画面下部中央に配置されたボタンをアニメーション表示することにより、更新データの存在をユーザに伝え、ボタンのタッチ操作を検知することによりデータを更新する。
(3) Screen switching process for time-series data, etc. Next, the display process when screen switching is required will be described with reference to FIG.
The
なお、画面左右の側部に配置された矢印81,82は、半径44ピクセル以上の半円状、半透明の操作領域91,92で囲んで表示する。携帯端末は、操作領域内でのタッチ操作を検知して、矢印方向の表示移動処理を実行する。
The
この操作領域は、不要なときは非表示とするのが好ましい。たとえば、一定時間タッチ操作を検知しないときは矢印を含む操作領域を非表示状態にする。そして、表示画面64の任意の位置のタッチ操作を検知することにより、操作領域を表示状態にする。これにより情報表示領域全体をより見やすくすることができ、ユーザは必要なときに確実かつ簡便に移動操作を行うことができる。
It is preferable to hide this operation area when it is not needed. For example, when the touch operation is not detected for a certain period of time, the operation area including the arrow is hidden. Then, by detecting the touch operation at an arbitrary position on the
特にユーザは、農作業や出荷準備作業など、何らかの作業をしながら携帯端末を利用することが想定される。上記の手法により、限られた画面領域に必要な情報を表示する一方、ユーザは作業しながらでも、ミスなく画面操作を行うことが可能になる。 In particular, it is assumed that the user uses the mobile terminal while performing some work such as farm work and shipping preparation work. By the above method, while displaying necessary information in a limited screen area, the user can operate the screen without mistake while working.
なお、携帯端末5の表示画面64において、操作入力受付領域91,92の外側の一定範囲を操作入力受付禁止領域とし、この領域は如何なる操作入力も受け付けないにするのが良い。この領域は、操作入力受付領域91,92と中心を同じくする半円状にすることができる。これにより、確実に誤入力を防ぐことができる。
In the
また、表示処理手段51は、操作入力受付領域91,92の表示後、一定時間経過により操作入力受付領域91,92を表示画面64から消去し、その後表示画面64の任意の箇所のタッチ操作を検知すると、操作入力受付領域91,92を再び表示するようにしても良い。
Further, the display processing means 51 erases the operation
(4)写真画面の表示処理
以下、携帯端末5の表示処理手段51の実行する写真画像の表示処理、特に、間引きデータを用いての効果的なスライド表示の手法について説明する。
(ステップS1)まず、開始日時と終了日時、取得間隔を指定して呼び出す。
その後、表示処理手段51は、以下の順序で画像リストを取得して表示する。
(ステップS2)最新の画像ありデータを取得する。(1枚目に表示する)
(4) Photo screen display processing Hereinafter, a photographic image display processing executed by the display processing means 51 of the
(Step S1) First, the start date and time, the end date and time, and the acquisition interval are specified and called.
After that, the display processing means 51 acquires and displays the image list in the following order.
(Step S2) Acquire the latest data with an image. (Display on the first sheet)
(ステップS3)指定された範囲内で表示するべき時間の最初の時刻から、取得件数を計算する。
例えば、開始日時を2015年1月1日0時から、取得間隔を3時間毎正時としたとき、蓄積されている画像データのタイムスタンプが2015年1月1日1:00〜2015年1月2日0:00の場合は、最初の時刻は2015年1月1日3:00となり取得件数は8件となる。
(Step S3) The number of acquisitions is calculated from the first time of the time to be displayed within the specified range.
For example, when the start date and time is from 00:00 on January 1, 2015 and the acquisition interval is every 3 hours on the hour, the time stamp of the accumulated image data is January 1, 2015 1: 00 to 2015 1. In the case of 0:00 on the 2nd of the month, the first time will be 3:00 on the 1st of January 2015, and the number of acquisitions will be 8.
(ステップS4)開始時刻の前後各1.5時間の範囲で画像が登録されたデータのうち、開始時刻に最も近い時刻のデータをスライドリストに追加する。
(ステップS5)以降、取得件数の分だけ開始時刻に3時間を足して同様にデータをスライドリストに追加する。
(ステップS6)スライドリストに登録されている画像を所定の時間間隔で順次切り替えて表示する。
(Step S4) Among the data in which images are registered in the range of 1.5 hours before and after the start time, the data at the time closest to the start time is added to the slide list.
After (step S5), add 3 hours to the start time for the number of acquired data and add the data to the slide list in the same manner.
(Step S6) The images registered in the slide list are sequentially switched and displayed at predetermined time intervals.
以上、本実施の形態によれば、携帯端末の画面表示において、表示画面の左右端に設けられた半円形状の操作入力受付領域によって、簡単かつ確実に表示画面を切り替えることができる。これによりユーザは環境データを確認しながら他の作業をすることも可能になる。またサーバ装置では、画像データの類似度が低いもののみを蓄積していく間引き処理を実行するので記憶容量の節約を図ることができる。このとき、時間帯区分ごとに必ず時間帯区分切替時の最初の取得画像は保存するようにしておき、写真画像のスライドショー指定時の時間間隔は、当該時間帯区分以上の値に設定することにより、ユーザは変化の少ない場合も含め、変化の様子を的確に把握できる効果的なスライドショーが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, in the screen display of the mobile terminal, the display screen can be easily and surely switched by the semicircular operation input receiving areas provided at the left and right ends of the display screen. This allows the user to do other work while checking the environmental data. Further, in the server device, since the thinning process of accumulating only the image data having a low degree of similarity is executed, the storage capacity can be saved. At this time, be sure to save the first acquired image at the time of switching the time zone for each time zone, and set the time interval when the slide show of the photographic image is specified to a value equal to or higher than the time zone. , The user will be able to perform an effective slide show that can accurately grasp the state of change, even when there is little change.
本実施の形態によれば、さらに携帯端末を介してセンサーボックスにネットワーク接続に必要なデータを設定し、ユーザはサーバ装置から携帯端末に送られてくる通知によってセンサーボックスとサーバ装置とが正常に通信接続されたことを知ることができるので、センサーボックスにユーザインタフェースを設けることなく、確実かつ効率的なネットワーク接続が可能になる。 According to the present embodiment, further, the data necessary for network connection is set in the sensor box via the mobile terminal, and the user normally connects the sensor box and the server device by the notification sent from the server device to the mobile terminal. Since it is possible to know that a communication connection has been made, a reliable and efficient network connection is possible without providing a user interface in the sensor box.
本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、無線LANルータは、通信異常が発生した場合、センサーボックス側から制御することができないため、手動でリセットする必要がある。このため、センサーボックス内に3G回線通信機能を搭載し、3G回線の電話番号を利用することで、煩雑な無線LANの設定が不要になり、また電話番号でユーザとの紐付けが可能になる。また、内蔵された3G回線は制御可能であるため、通信異常を検知した場合は再接続をすることにより通信が復旧し、データ欠損の防止が期待できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. For example, when a communication error occurs, the wireless LAN router cannot be controlled from the sensor box side, so it is necessary to reset it manually. For this reason, by installing a 3G line communication function in the sensor box and using the telephone number of the 3G line, complicated wireless LAN settings are not required, and it is possible to link with the user by the telephone number. .. Further, since the built-in 3G line can be controlled, when a communication abnormality is detected, communication is restored by reconnecting, and it can be expected to prevent data loss.
また、本実施の形態では、センサーボックスから周期的にサーバ装置へ収集データを送信するにようにしたが、データ種別ごとの閾値をセンサーボックスにダウンロード可能にしておき、センサーボックス側で閾値以上になったときにサーバ装置へ送信するようにしても良い。 Further, in the present embodiment, the collected data is periodically transmitted from the sensor box to the server device, but the threshold value for each data type is made downloadable to the sensor box, and the value exceeds the threshold value on the sensor box side. It may be sent to the server device when it becomes.
1 環境監視システム
2 ネットワーク
3 無線LANルータ
5 携帯端末
10 データ収集装置(センサーボックス)
11,31,61 通信部
12,32,62 演算処理部
13,33,63 記憶部
14 センサー類
14a 土壌水分量センサー
14b 照度センサー
14c 温度センサー
15 Webカメラ
16 スイッチ
21 初期設定手段
22 入力処理手段
23 通信処理手段
24 切替指令出力手段
30 サーバ装置
41 ユーザ情報登録手段
42 端末情報登録手段
43 入出力処理手段
44 類似度判定手段
45 条件判定手段
51 表示処理手段
52 ネットワーク接続支援手段
1
11, 31, 61
Claims (6)
前記サーバ装置は、前記環境データに欠損が生じた場合は、データ欠損率に基づいて、欠損が生じた前記環境データにおいて欠損のないデータを用いて、前記環境データを補完する補完処理を実行する環境監視システムであって、
前記サーバ装置は、前記環境データに欠損が連続した場合は、前記補完処理によって補完されたデータも用いて、前記環境データを順次補完することを特徴とする環境監視システム。 It is equipped with a data collection device that collects environmental data of crop cultivation areas and a server device that stores the environmental data sent from the data collection device and also sends the stored environmental data to a user terminal.
When the environmental data is deficient, the server device executes a complement process to supplement the environmental data by using the non-defective data in the deficient environmental data based on the data loss rate. It ’s an environmental monitoring system.
The server device is an environmental monitoring system characterized in that, when the environmental data is continuously deleted, the environmental data is sequentially complemented by using the data complemented by the complementary process.
前記サーバ装置は、前記環境データに欠損が生じた場合は、データ欠損率に基づいて、欠損が生じた前記環境データにおいて欠損のないデータを用いて、前記環境データを補完する補完処理を実行する環境監視システムであって、
前記サーバ装置は、前記データ欠損率が一定値以下の場合は、保存されているデータを用いて欠損データを補完し、前記データ欠損率が一定値を超える場合は、まず欠損のないデータを用いて欠損データを補完し、以後は、この補完されたデータも用いて、順次欠損データを補完することを特徴とする環境監視システム。 It is equipped with a data collection device that collects environmental data of crop cultivation areas and a server device that stores the environmental data sent from the data collection device and also sends the stored environmental data to a user terminal.
When the environmental data is deficient, the server device executes a complement process to supplement the environmental data by using the non-defective data in the deficient environmental data based on the data loss rate. It ’s an environmental monitoring system.
When the data loss rate is below a certain value, the server device supplements the missing data with the stored data, and when the data loss rate exceeds a certain value, first uses the data without loss. An environmental monitoring system characterized in that the missing data is complemented by the data, and thereafter, the complemented data is also used to sequentially complement the missing data.
前記サーバ装置は、二つの画像の類似度を判定する類似度判定手段を備え、
前記類似度判定手段は、受信した画像データと、保存されている最新の画像データとを比較し、類似度が予め定めた一定値以下の場合にのみ当該受信した画像データを保存する間引き処理を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の環境監視システム。 The data collection device periodically captures image data of the crop cultivation area and transmits it to the server device.
The server device includes a similarity determination means for determining the similarity between two images.
The similarity determination means compares the received image data with the latest stored image data, and performs a thinning process to save the received image data only when the similarity is equal to or less than a predetermined constant value. The environmental monitoring system according to claim 1 or 2, characterized in that it is executed.
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