JP6825571B2 - 情報処理システム、営農支援方法、情報処理装置、その制御方法、及び、制御プログラム - Google Patents
情報処理システム、営農支援方法、情報処理装置、その制御方法、及び、制御プログラム Download PDFInfo
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Description
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
を備える。
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成する。
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値算出ステップにおいて算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成ステップと、
をコンピュータに実行させる。
ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得する取得手段と、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
前記スケジュール生成手段が繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する出力手段と、
を備える。
ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得し、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成し、
繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する。
本発明の第1実施形態としての情報処理装置100について、図1を用いて説明する。情報処理装置100は、営農スケジュールを生成する装置である。
次に、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムについて説明する。本実施形態に係る情報処理装置は、農作物が必要とする栄養量および水分量と、実際に作物が摂取できる栄養量および水分量との間の違いを、それぞれ、栄養ストレス、水ストレスと定義し、このストレスを指標として短期的な施肥および灌漑スケジュールを生成する。農作物のストレスは、作物成長を阻害する要因である。ストレスが無ければ、農作物は、理想的な状態にまで育ち続ける。よって、ストレスが指標である場合は、日々の農作物の成長量(成長率)が指標である場合と異なり、収穫量が局所解に陥ってしまう可能性は少なくなる。したがって、予測においては、ストレスを指標に採用することによって、不正確な長期的天候予測データを基に計算された成長量や最終収穫量を該指標に採用しなくてよいので、局所解に陥ることが少ない短期的な営農スケジュールを生成できる。
以下、図2A〜図3Bを参照して、本実施形態の情報処理システムの構成と動作を説明する。
図2Aは、本実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムの営農支援方法の概要を示す図である。図2Aは、ユーザに営農スケジュールを提供する日数を3日とし、3日間の営農スケジュールを生成するために考慮する指標値観測期間を、当該3日間の後の10日とした場合の営農スケジュール生成方法を説明している。本実施形態においては、営農スケジュール生成期間と指標値観測期間とを加えた期間を、指標値算出期間として設定する。本実施形態において、指標値観測期間は、ストレス観測期間であり、指標値算出期間は、ストレス算出期間である。しかし、指標値は、ストレスに限定されるものではない。また、図2Aにおいては、毎日、3日間の推奨する営農スケジュールが生成されてユーザに報知される例を示しているが、3日ごとに3日間の推奨する営農スケジュールが生成されてユーザに報知される営農支援であってもよい。なお、営農スケジュール生成期間は、3日に限定されず、時間単位であってもよく、その長さは長くとも数日であるのが望ましい。
図2C、及び、図2Dは、本実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムの営農支援方法のユーザインタフェースを示す図である。図2C、及び、図2Dは、ユーザの通信端末210の画面における表示出力と操作入力とを示す。
図3Aは、本実施形態に係る情報処理装置310を含む情報処理システム300の構成を示すブロック図である。
図3Bは、本実施形態に係る情報処理装置310を含む情報処理システム300の動作手順を示すシーケンス図である。
図4は、本実施形態に係る情報処理装置310を含む情報処理システム300の機能構成を示すブロック図である。図4には、データが蓄積されているデータベース320と、通信端末210が有するキーボード等の入力部331と、ディスプレ等の出力部332と、プログラム制御によりデータを処理する情報処理装置310と、が示されている。
図5Aは、本実施形態に係るストレス算出部414の構成を示すブロック図である。
図5Bは、本実施形態に係る営農スケジュール生成部415の構成を示すブロック図である。本例においては、営農スケジュール生成部415Aと表わす。
図6A乃至図6Dは、本実施形態に係るデータベース320の構成を示す図である。
図7Aは、本実施形態に係る摂取量算出テーブル710の構成を示す図である。摂取量算出テーブル710は、摂取量算出部411が摂取量を算出するために使用する。
図7Bは、本実施形態に係る要求量算出テーブル720の構成を示す図である。要求量算出テーブル720は、要求量算出部412が要求量を算出するために使用する。
図7Cは、本実施形態に係る目標値算出テーブル730の構成を示す図である。目標値算出テーブル730は、目的別目標算出部413がストレス目標値を算出するために使用する。
図8は、本実施形態に係るストレス算出テーブル800の構成を示す図である。ストレス算出テーブル800は、ストレス算出部414が算出された摂取量と要求量とに基づいて、ストレスを算出するために使用する。
図9Aは、本実施形態に係る営農スケジュール生成テーブル910の構成を示す図である。営農スケジュール生成テーブル910は、営農スケジュール生成部415Aが複数のスケジューリング候補についてストレスを算出して、算出したストレスに基づき営農スケジュールを決定するために使用される。
図10は、本実施形態に係る情報処理装置310のハードウェア構成を示すブロック図である。
図11は、本実施形態に係る情報処理装置310の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図10のCPU1010がRAM1040を使用して実行し、図4の情報処理装置310の機能構成部を実現する。なお、図11は、ユーザに報知するスケジューリング日数分の営農スケジュールを生成する1回の処理を示し、全営農期間に亙ってスケジューリング日数ごとに図11のフローチャートが繰り返し実行されることになる。
図12Aは、本実施形態に係る営農スケジュール生成処理(S1105)の手順を示すフローチャートである。図12Aは、複数のスケジュール候補についてストレスの算出を行なって、ストレスに基づいて適切な営農スケジュールを生成する手順である。
次に、本発明の第3実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムについて説明する。本実施形態に係る情報処理システムは、上記第2実施形態と比べると、農作物の生育条件を考慮して適切なストレス算出期間を設定して営農スケジュールを生成する点で異なる。すなわち、灌漑と施肥とではその効果が表れるまでの時間が異なるので、ストレス観測期間をストレスの種類によって分ける。例えば、栄養ストレスの観測は長く行うが、水ストレスの観測は短くすることもできる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図13は、本実施形態に係る情報処理システム1300における、情報処理装置1310の機能構成を示すブロック図である。なお、図13において、図4と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
図14は、本実施形態に係るストレス算出期間設定テーブル1400の構成を示す図である。ストレス算出期間設定テーブル1400は、ストレス算出期間設定部1316が農作物の種類や品種、圃場位置、あるいは、生育の過程や時期などに応じて、適切な部分期間およびストレス観測期間を設定するために使用される。
図15は、本実施形態に係るストレス算出期間設定処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図10のCPU1010がRAM1040を使用して実行し、図13のストレス算出期間設定部1316を実現する。なお、図15のフローチャートは、図11、図12Aあるいは図12Bと並列に実行されても、図11、図12Aあるいは図12Bのストレス算出期間の設定に組み込まれてもよい。
次に、本発明の第4実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムについて説明する。本実施形態に係る情報処理システムは、上記第2実施形態および第3実施形態と比べると、ストレス算出期間を変更してストレス算出を行ない、適切な営農スケジュールを選択する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態、第3実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図16は、本実施形態に係る情報処理システム1600における、情報処理装置1610の機能構成を示すブロック図である。なお、図16において、図4と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
図17は、本実施形態に係るストレス算出期間変更テーブル1700の構成を示す図である。ストレス算出期間変更テーブル1700は、ストレス算出期間変更部1617が変更したストレス算出期間に基づいて、営農スケジュール生成部1615が営農スケジュールを生成するために使用される。
図18は、本実施形態に係るストレス算出期間変更処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図10のCPU1010がRAM1040を使用して実行し、図16の営農スケジュール生成部1615を実現する。なお、図18のフローチャートは、図11、図12Aあるいは図12Bと並列に実行されても、図11、図12Aあるいは図12Bの営農スケジュール生成に組み込まれてもよい。
次に、本発明の第5実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムについて説明する。本実施形態に係る情報処理システムは、上記第2実施形態乃至第4実施形態と比べると、履歴情報から取得するストレス観測期間に用いる情報を変更してストレス算出を行ない、適切な営農スケジュールを選択する点で異なる。すなわち、現在は観測期間の営農スケジュールに関しては、デフォルト値もしくは過去の営農スケジュールを仮定し、部分期間の最適営農スケジュールが求められているが、この観測期間の営農スケジュールを一律に変化させる。例えば、この観測期間の営農パターンも過去のスケジュールを一律に1.2倍、0.8倍などに変化させてストレスを算出し、最も少ないストレスを探す。その他の構成および動作は、第2実施形態から第4実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図19は、本実施形態に係る情報処理システム1900における、情報処理装置1910の機能構成を示すブロック図である。なお、図19において、図4と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。また、以下、ストレス観測期間に用いる情報をストレス観測情報と称す。
図20は、本実施形態に係るストレス観測情報変更テーブル2000の構成を示す図である。ストレス観測情報変更テーブル2000は、ストレス観測情報変更部1918、ストレス算出部1914、および、営農スケジュール生成部1915が、適切なストレス観測情報による営農スケジュールを選択して出力するために使用される。
図21は、本実施形態に係るストレス観測情報変更処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図10のCPU1010がRAM1040を使用して実行し、図19の、ストレス算出部1914、営農スケジュール生成部1915およびストレス観測情報変更部1918を実現する。なお、図21のフローチャートは、図11、図12Aあるいは図12Bと並列に実行されても、図11、図12Aあるいは図12Bの営農スケジュール生成に組み込まれてもよい。また、図21において、図18と同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。
次に、本発明の第6実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システムについて説明する。本実施形態に係る情報処理システムは、上記第2実施形態乃至第5実施形態と比べると、クラウドサーバにより営農スケジュールを生成する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態から第5実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図22は、本実施形態に係る情報処理装置を含む情報処理システム2200の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の情報処理装置はクラウドサーバ2210に相当する。また、図22において、図3Aと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明は省略する。
次に、本発明の第7実施形態に係る携帯端末について説明する。本実施形態に係る携帯端末は、上記第2実施形態乃至第6実施形態と比べると、携帯端末が独自に営農スケジュールを生成する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態から第6実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
図23は、本実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。なお、本実施形態において、情報処理装置は通信端末2310に相当する。また、図23において、図4と同様の機能構成部には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。
なお、本実施形態では、「生育を妨げる指標値」で局所解に陥らない値として「ストレス」を指標値として営農スケジュールを生成した。しかしながら、「生育を妨げる指標値」は「ストレス」に限定されるものではなく、例えば、農作物の病気のかかりやすさを数値化して営農スケジュールにより制御できる場合、「病気が流行りやすく、かつ農薬量を抑えたい条件下」の指標値になる。
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
を備える情報処理装置。
前記所定の営農期間は、長くとも数日である、付記1に記載の情報処理装置。
前記指標値算出手段は、前記観測期間および前記所定の営農期間において、前記指標値を算出する、付記1または2に記載の情報処理装置。
前記スケジュール生成手段は、前記所定の営農期間における複数の異なる営農スケジュールを生成して、それぞれの営農スケジュールに基づいて前記指標値を算出し、算出した前記指標値が最も低くなる営農スケジュールを、前記所定の営農期間の営農スケジュールとする、付記1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、前記指標値を算出するためのパラメータとを取得する取得手段と、
前記スケジュール生成手段が繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する出力手段と、
をさらに備える付記1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記パラメータは、前記所定の営農期間までに実施された営農作業の履歴、前記観測期間の天候に関連するデータを含む環境の予測データ、前記農作物を生育する土壌に関連するデータ、および、前記農作物に関連するデータを含む、付記5に記載の情報処理装置。
前記指標値は、前記農作物にとって摂取する必要のある要素について、前記農作物が摂取可能な摂取量と前記農作物に与えた方がよい要求量とに基づいて算出される、前記農作物のストレスである、付記1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記農作物が摂取可能な摂取量は、前記農作物が摂取可能な状態で環境の中にある前記要素の量および前記農作物が前記環境の中から摂取できる前記要素の量に基づく、付記7に記載の情報処理装置。
前記摂取する必要のある要素は、栄養分と水分との少なくとも1つを含む、付記7または8に記載の情報処理装置。
前記指標値算出手段は、
前記摂取量を算出する摂取量算出手段と、
前記要求量を算出する要求量算出手段と、
前記摂取量と前記要求量とに基づいて、前記ストレスを算出するストレス算出手段と、
を有する付記7乃至9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記ストレス算出手段は、前記摂取量と前記要求量との差分、あるいは、前記摂取量と前記要求量との比、に基づいて前記ストレスを算出する、付記10に記載の情報処理装置。
少なくとも前記農作物の生育の過程または前記農作物の収穫目標に応じて、前記指標値の目標値を算出する目標算出手段を、さらに備え、
前記スケジュール生成手段は、前記指標値が前記目標値に近付くように、前記営農作業のスケジュールを生成する、付記1乃至11のいずれか1項に記載の情報処理装置。
少なくとも、前記農作物の種類および前記指標値に対応して、前記所定の営農期間および前記観測期間を設定する期間設定手段を、さらに備える付記1乃至12のいずれか1項に記載の情報処理装置。
少なくとも前記観測期間を変更する期間変更手段を、さらに備え、
前記指標値算出手段は、変更された前記観測期間の前記指標値を算出して保存し、
前記スケジュール生成手段は、保存された前記指標値が最も低くなる前記観測期間を用いた営農スケジュールを、前記所定の営農期間の営農スケジュールとする、付記1乃至13のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記観測期間の履歴情報を取得する履歴情報取得手段と、
前記履歴情報を変化させる履歴情報変更手段と、
をさらに備え、
前記指標値算出手段は、変化する前記履歴情報を用いて前記観測期間の前記指標値を算出して保存し、
前記スケジュール生成手段は、保存された前記指標値が最も低くなる前記履歴情報を用いた営農スケジュールを、前記所定の営農期間の営農スケジュールとする、付記1乃至14のいずれか1項に記載の情報処理装置。
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成する
制御方法。
農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値算出ステップにおいて算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成ステップと、
をコンピュータに実行させる情報処理装置の制御プログラムが記録された記録媒体。
ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得する取得手段と、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
前記スケジュール生成手段が繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する出力手段と、
を備える情報処理システム。
ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得し、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成し、
繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する
営農支援方法。
Claims (9)
- 農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
を備える情報処理装置。 - 前記指標値算出手段は、前記観測期間および前記所定の営農期間において、前記指標値を算出する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記スケジュール生成手段は、前記所定の営農期間における複数の異なる営農スケジュールを生成して、それぞれの営農スケジュールに基づいて前記指標値を算出し、算出した前記指標値が最も低くなる営農スケジュールを、前記所定の営農期間の営農スケジュールとする、請求項1または2に記載の情報処理装置。
- ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、前記指標値を算出するためのパラメータとを取得する取得手段と、
前記スケジュール生成手段が繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する出力手段と、
をさらに備える請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記パラメータは、前記所定の営農期間までに実施された営農作業の履歴、前記観測期間の天候に関連するデータを含む環境の予測データ、前記農作物を生育する土壌に関連するデータ、および、前記農作物に関連するデータを含む、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 情報処理装置が、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成する
制御方法。 - 農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記指標値算出ステップにおいて算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成ステップと、
をコンピュータに実行させる情報処理装置の制御プログラム。 - ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得する取得手段と、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出する指標値算出手段と、
前記指標値算出手段が算出した前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成するスケジュール生成手段と、
前記スケジュール生成手段が繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する出力手段と、
を備える情報処理システム。 - 情報処理装置が、ユーザに報知する営農スケジュールの報知期間と、農作物の生育を妨げる指標値を算出するためのパラメータとを取得し、
前記パラメータを用いて、農作物を生育させるために行なう営農作業の効果を観測する観測期間を少なくとも含む期間における、前記農作物の生育を妨げる指標値を算出し、
算出された前記指標値を低減するため、前記観測期間より過去の期間である所定の営農期間において前記農作物に対して行なう営農作業のスケジュールを生成し、
繰り返し生成した複数の前記所定の営農期間の営農スケジュールから前記報知期間の営農スケジュールを生成して出力する
営農支援方法。
Applications Claiming Priority (3)
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JP2015209378 | 2015-10-23 | ||
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Publications (2)
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