JP6858891B2 - 情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、農作物が育成される温室の環境を管理する温室管理システムに関する。図1を参照し、本発明の実施形態による温室管理システムの概要を説明する。
温室10は、農作物などを栽培するための空間を形成する。温室10の建材としては、ガラスまたはビニールなどの透光性を有する建材が用いられる。このため、温室10で栽培される農作物は、太陽光を浴びながら、適温環境にて成長することができる。温室10は、暖房設備を有してもよいし、暖房設備を有さなくてもよい。温室10で栽培される栽培物は農作物に限られず、温室10で栽培される栽培物は農作物以外の植物であってもよい。
通信装置26は、複数のセンサ21〜23と管理サーバ40との間で測定データを中継する。すなわち、通信装置26は、複数のセンサ21〜23から測定データを受信し、受信した測定データを管理サーバ40にネットワーク12を介して送信する。なお、ネットワーク12は、ネットワーク12に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、ネットワーク12は、セルラーネットワーク、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ethernet(登録商標)を含む各種のLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを含んでもよい。また、ネットワーク12は、IP−VPN(Internet Protocol−Virtual Private Network)などの専用回線網を含んでもよい。
気象情報サーバ30は、気象情報を管理サーバ40に提供する。気象情報は、現在又は過去に実際に観測された気象観測情報、および、現在以降に観測されることが予測される気象予測情報を含む。気象情報は、地域ごとの気温、相対湿度、日射量または雨量を示す情報を含んでもよい。
管理サーバ40は、温室10の管理のための多様な情報を収集する機能、収集した情報を分析する機能、収集した情報または情報の分析結果を配信する機能を有する情報処理装置である。具体的には、管理サーバ40は、通信装置26から測定データを収集し、気象情報サーバ30から気象情報を収集する。管理サーバ40は、収集した情報を分析して、将来の温室10の内部環境を予測すること、さらに病害リスクを判定することが可能である。管理サーバ40は、収集した情報、上述の予測結果および判定結果などを、農家のユーザが利用するユーザ装置50にネットワーク12を介して配信する。
ユーザ装置50は、温室10で農作物を栽培する農家のユーザが利用する装置である。ユーザ装置50は、管理サーバ40から配信される情報を表示する表示部を有する。図1においてはユーザ装置50の一例としてスマートフォンを示しているが、ユーザ装置50はスマートフォンに限定されない。ユーザ装置50は、例えば、PC(Personal Computer)、携帯電話または専用装置などの情報処理装置であってもよい。
以上、本発明の実施形態による温室管理システムの概要を説明した。続いて、本発明の実施形態の技術的意義をより明らかにするために、本発明の実施形態の詳細な説明に先立ち、本発明の実施形態の背景を説明する。
図4は、本発明の実施形態による管理サーバ40の構成を示す説明図である。図4に示したように、本発明の実施形態による管理サーバ40は、通信部420と、記憶部430と、学習部440と、分析部450と、を備える。
通信部420は、他の装置との通信のためのインタフェースである。例えば、通信部420は、通信装置26から日射量データ、気温データおよび相対湿度データなどの測定データを受信し、気象情報サーバ30から気象情報を受信するデータ取得部として機能する。また、通信部420は、測定データなどを用いた予測結果および判定結果などをユーザ装置50に送信する送信部としての機能も有する。
記憶部430は、通信装置26から受信された測定データ、および気象情報サーバ30から受信された気象情報を記憶する。記憶部430は、後述する学習部440により生成される濡れ量算出モデルも記憶する。
学習部440は、日射量データ、気温データおよび相対湿度データなどの測定データを入力データとして用いて栽培物の濡れ量(結露状態)を出力するための、濡れ量算出モデルを機械学習により生成する。
分析部450は、運用段階において、記憶部430に記憶された測定データなどを分析する機能を有する。具体的には、分析部450は、図4に示したように結露推定部452および病害リスク判定部454の機能を有する。
以上、本発明の実施形態による管理サーバ40の構成を説明した。続いて、図5および図6を参照し、本発明の実施形態による管理サーバ40の動作を整理する。
以上説明したように、本発明の実施形態による結露推定部452は、気温データおよび相対湿度データに加えて日射量データを用いて濡れ量を推定するので、運用段階において濡れ量センサを用いなくても、高精度に濡れ量を推定することが可能である。結果、病害リスク判定部454も高精度に病害リスクを判定することが可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明した。以下では、本発明の実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で本発明の実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで本発明の実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、本発明の実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、本発明の実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。
上記では、濡れ量算出モデルが機械学習により生成される例を説明したが、濡れ量算出モデルの生成方法は機械学習に限定されない。濡れ量算出モデルは、日射量データ、気温データ、相対湿度データおよび濡れ量データの統計分析などの他の方法により導かれたモデルであってもよい。
上記では、日射量データ、気温データおよび相対湿度データを用いて濡れ量を推定する例を説明したが、濡れ量の推定のための入力データとして気温データは用いられなくてもよい。気温は日射量に依存するので、気温データが用いられなくても、日射量データを用いることにより濡れ量を推定することが可能である。
上述した管理サーバ40における機械学習および濡れ量の推定などの情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明する管理サーバ40のハードウェアとの協働により実現される。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
Claims (8)
- 日射量センサにより測定された温室への日射量を示す日射量データ、および前記温室内の相対湿度を示す相対湿度データを取得するデータ取得部と、
前記日射量データおよび前記相対湿度データに基づき、前記温室内の栽培物における結露状態を推定する推定部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記データ取得部は、さらに、前記温室内の気温を示す気温データを取得し、
前記推定部は、前記日射量データおよび前記相対湿度データに加え、前記気温データに基づいて前記結露状態を推定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記推定部は、直近の所定時間分の前記日射量データおよび前記相対湿度データに基づいて前記結露状態を推定する、請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、
前記日射量データおよび前記相対湿度データを入力データとして用い、前記栽培物における結露状態の測定データを教師データとして用いて機械学習を行う学習部をさらに備え、
前記推定部は、前記学習部により得られたモデルに前記日射量データおよび前記相対湿度データを適用することにより前記結露状態を推定する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記推定部は、さらに、前記栽培物の密度、前記温室の面積、気象情報、前記温室内の送風状況および前記温室の換気状況のうちの少なくとも1つに基づいて前記結露状態を推定する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記推定部により推定された前記結露状態に基づき、前記栽培物の病害リスクを判定する病害リスク判定部をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記病害リスク判定部による判定結果をユーザ装置に送信する送信部をさらに備える、請求項6に記載の情報処理装置。
- 日射量センサにより測定された温室への日射量を示す日射量データ、および前記温室内の相対湿度を示す相対湿度データを取得することと、
前記日射量データおよび前記相対湿度データに基づき、前記温室内の栽培物における結露状態を推定することと、
を含む、情報処理方法。
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