JP7473888B2 - 一次産業生産物情報収集システム - Google Patents

Description

本発明は、一次産業生産物情報収集システムに係り、特に、園芸作物や工芸作物を含む農作物用のビニールハウス等、養殖漁業又は栽培漁業用の「いけす」を含む漁業用の水槽等、牛舎や養鶏場等の畜産用の農場等で牛、豚、鶏等の生産物を栽培又は飼育する一次産業を対象とする。そして、これらの圃場にワイヤ移動式ネットワークを構築し、ワイヤを走行して移動するワイヤ移動式撮像カメラにより圃場内の画像データを撮影し、又は、ワイヤ移動式センサにより識別データを取得し、高品質な生産物を大量に栽培又は飼育することを目的とする。これらの画像データ及び識別データにより、生産物に発生する病害虫の早期発見、生産物の成長度合いや健康状態について夜間を含めた２４時間での自動的な確認、監視、状況把握が可能になる。更には、収穫量の予測等も可能になるが、これらだけには限らず他の目的にも使用できる。なお、本発明では、一次産業の農作物用ビニールハウス、養殖漁業又は栽培漁業用の水槽、畜産用の畜舎や牧場等、生産物を育成する場所を総称して「圃場」と称する。また、農業、漁業、畜産等に使用する生産施設も一括して「圃場」に含まれる。

本発明におけるいわゆる「一次産業」とは、自然界に働きかけて直接的に収穫を得る産業をいい、機械による生産方式である二次産業、又はサービス業などの三次産業と区別される。一次産業には、例えば、農業、漁業、畜産等があるが、これらの産業には限らず、例えば、林業のように、自然界に働きかけて直接的に収穫を得る産業であって、高度な生産方法が可能な産業であれば本明細書における「一次産業」に含まれる。

近年、これらの一次産業において、高品質な生産物を大量に収穫すべく、工業生産化が試みられている。この工業生産化の度合いは一次産業ごとに異なっている。例えば、農業では、ビニールハウスやコンテナ植物工場などの人工的な環境下で農作物が栽培されて収穫されている。また、例えば、漁業では、自然界に生息する生物を捕獲する狩猟方式だけではなく、生息環境内生物を育成して収穫する養殖方式や栽培方式による生産方式が展開されている。ここで、栽培漁業とは、魚介類を卵から稚魚になるまで栽培し、その後は、その魚介類を海に放流し、自然の海で成長した魚介類を漁獲する漁業である。一方、養殖漁業とは、魚介類を出荷サイズになるまでを水槽や「いけす」などの人工的な環境下で育てる漁業である。一方、畜産では、牛、豚、鶏などが対象となる生産物であるが、放牧による飼育方法だけでなく、牛舎、豚舎、鶏舎等の生産施設内を人工的な環境にして牛、豚、鶏等の育成方法が試みられている。

これらの一次産業は、自然界で生物を飼育又は育成しているため、気候変動の影響、例えば、台風、津波、竜巻等の巨大化による災害、海洋汚染や空気汚染等の自然の影響等を受け易く、さらに、漁業では、海流の変化等の影響を受け易い。また、ウイルスや病原菌による生産物における伝染病の感染が問題になっている。また、養殖漁業用水槽では、生産物に最適な水温、水流、水質等の環境が提供され、魚介類などの生産物に過度のストレスを与えないような育成が提案されている。また、畜産用牧場では、気温、湿度、風量等生産物の成長に最適な環境下で育成し、牛、豚、鶏等の生産物にストレスを与えずに成長させることも試みられている。

一方、我国の一次産業の就業者は高齢化が進行しつつあり、今後、就業人口が激減することが予想されている。特に農業においては、腰を曲げて不自然な姿勢で長時間過酷な労働を強いられる。また、漁業においては、水中及び水上、さらに養殖などでは陸上の屋外や屋内という作業環境のなかで長時間労働が強いられる。また、畜産業においては、牛、豚、鶏等の生物に対する餌やり、牛舎、豚舎、鶏舎等の掃除等は、毎日欠かすことができず、長時間労働が強いられる。このように、一次産業は、自然界で生産物を飼育又は育成しているため、過酷な作業環境である場合が多く、それに加えて、ウイルスや病原菌による伝染病の感染が発生し易く、また早期発見は難しく安定した産業を確保することが難しい等、若者を含めた未経験者等、新規参入者の一次産業への参入を阻む大きな要因となっている。

特許文献１には、特定地域の気象条件に最適な栽培品種や栽培方法を判別するための栽培室と生育解析装置を構築し、その生育の全過程を画像生産物情報としてモニタリングし、必要な生産物情報を農業生産者などに提供することが開示されている。ここでは、室内の気象条件を調節する気象制御装置を備えた栽培室は、特定農地に設置された気象データ観測装置により測定されたデータや気象機関のデータベース生産物情報に応じて、その農地や他の気象観測地の気象条件を模倣した環境を作り出し、その中で生育する農作物の生育の全過程をカメラにより撮影して画像データを取り込み、その画像データから植物の生育や形態的特性に関する数値化した測定データを解析してデータベースを作成し、画像データや測定データ、および解析データを気象データや作物の遺伝子生産物情報と共に農業生産者等にインターネット等を通じて提供することが記載されている。

特許文献２には、（１）農作物、特に大和芋の適切な育成上の管理・点検方法が開示されている。ここでは、農作物の圃場の上空において移動体を移動させ、この移動体に搭載された可視光線カメラ或いは赤外線カメラにより撮影された画像及び（又は）複数の波長帯の電磁波を記録したマルチスペクトル画像を解析し、（２）農作物から搾汁した搾汁液の硝酸イオンを濃度測定し、前記（１）から得られた画像に対する解析結果及び前記（２）から得られた硝酸イオン濃度測定結果に基づき農作物への追肥の必要性及び病害虫の有無等農作物の育成に必要な管理及び点検を施す工程の各工程を実施することが記載されている。

特許文献３には、これまで撮影出来ない画像を記録することができるロープ・ワイヤー利用の撮影装置が開示されている。ここでは、人が移動できない空間や場所にロープ・ワイヤーを設置し、その配線部分で自由に撮影機材を移動させ、撮影場所の選定を人の移動手段が可能な撮影位置以外に選定することができる撮影装置が開示されている。

特開２００３－４７３４０号 特開２０２１－７３９２５号 特開２０１０―１２８４８８号公報

上述したように、我国の農業、漁業、畜産等の一次産業は、就業者が高齢化し、就業人口の減少が著しく進んでいる。これにより、現状の耕作面積をより少ない農業生産者により耕作しなければならず、一人当たりの農作業量も確実に増加するという問題がある。更に、農作業においては腰を曲げて不自然な姿勢で長時間過酷な労働を強いられることから、若手の農業従事者のいわゆる「農業離れ」が加速しているという問題が生じている。さらに、農業は、台風、地震、干ばつ、竜巻、豪雨等の自然の影響を受け易いという問題がある。

また、農業では多様な病害虫が発生しており、その防除には多大な費用と労力が費やされている。特に、近年の地球温暖化の影響により、病害虫による被害が拡大すると共に、これまで発生しなかった病害虫が発生するという問題がある。

また、漁業では、海洋汚染等の影響により、魚介類の病害虫が発生しており、その防除には多大な費用と労力が費やされている。特に、近年の地球温暖化の影響により、魚介類の病気による被害が拡大すると共に、これまで発生しなかった病気が発生するという問題がある。

更に、畜産では、地球温暖化、大気汚染、例えば、ウイルスのような病原菌等の影響により、牛、豚、鶏等の家畜がストレスを受け、生産物の成長に悪影響が発生するという問題がある。

本願の一つの目的は、かかる課題を解決し、一次産業の生産者の過酷な労働環境を改善して若者を含めた未経験者などの新規参入者の一次産業への参入を促し、また、例えば病害虫の早期発見等の高度な専門性を要する熟練者のノウハウを経験の浅い生産者等に提供して若者を含めた未経験者などの新規参入者の参入を促し、一次産業を魅力ある産業にすることである。

また、本願の他の目的は、一次産業の圃場から離れた遠隔地にいる生産者が圃場の状態をリアルタイムによりきめ細かくモニタリングし、データベースを活用して一次産業における生産を「スマート化」させ、限られた労働力により多くの効果を達成させることである。

さらに、本願の他の目的は、一次産業の生産物の成長度合いや健康状態を３６５日２４時間に渡り把握し、生産物の収穫量の予測をも可能にすることである。

上記目的を達成するために、本発明に係る一次産業生産物情報収集システムは、生産物を生産する圃場に設置した支柱をワイヤにより連結してワイヤ移動式ネットワークを形成し、ワイヤ移動式ネットワーク上を移動する移動体は、生産物の画像データを撮影するワイヤ移動式撮像カメラと、生産物の識別データを収集するワイヤ移動式センサとを備える一次産業生産物情報収集システムであって、ワイヤ移動式ネットワークは、曲線上にワイヤを張った曲線移動部を有し、曲線移動部に沿って自走により移動し、画像データ又は識別データは、通信によりクラウド上のデータベースに保存され、ＡＩ解析ソフトウエアにより解析される。

上記構成により、本発明に係る一次産業生産物情報収集システムは、農業、漁業、畜産業等の一次産業の生産物を育成する圃場内にワイヤ移動式ネットワークが構築される。そして、このワイヤ移動式ネットワークを自在に移動するワイヤ移動式撮像カメラにより生産物の画像データを収集できる。また、ワイヤ移動式撮像カメラと共に設けられたワイヤ移動式センサにより生産物の識別データが自動的に収集できる。これらにより、例えば、生産物の病害虫の発見や診断、生産物の成長記録や成長診断、生産物の飼料が記録でき、一次産業をスマート化させて魅力ある産業にすることができ、限られた労働力により多大な効果を達成させることが可能になる。

また、収集した画像データ及び識別データをＡIにより解析し、過去のビッグデータと比較することで生産物の病害虫の予防、及び、早期発見や診断による生産物の成長予測、生産物の収穫予測が可能となる。さらに、ＡＩを活用することで生産物を生産する生産者の労力が低減され、一次産業を魅力ある産業にすることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ＡI解析ソフトウェアが、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサにより取集した画像データ又は識別データを解析して生産物の特徴から生産物の種別を認識してデータベースに保存することが好ましい。これにより、生産物を個体ごとに認識することができ、生産物をきめ細かく管理することができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ＡI解析ソフトウェアが、生産物の画像データ又は識別データから生産物の個体の特徴を識別し、生産物ごとに個体識別番号を付し、画像データ又は識別データを認識した種別と共に、個体識別番号に紐付してデータベースに保存することが好ましい。これにより、生産物を個体ごとに認識することができ、生産物をきめ細かく管理することができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサが、例えば、植物の葉脈データ・葉形状データ・色データ・模様データから生産物の個体の特徴を認識し、個体識別番号に紐付された植物の葉脈データ・葉形状データ・色データ・模様データをデータベースに保存することが好ましい。このように、植物の葉脈データ・葉形状データ・色データ・模様データを取得することで固体認証が可能となり、植物に対するきめ細かい対応が可能となり、生産性を向上させることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサが、例えば、家畜の顔つきデータ・毛並みデータ・模様データ・鳴き声データ・仕草データ・動作データ・臭いデータから生産物の個体の特徴を識別し、個体識別番号に紐付された家畜の顔つきデータ・毛並みデータ・模様データ・鳴き声データ・仕草データ・動作データ・臭いデータをデータベースに保存することが好ましい。このように、家畜の顔つきデータ・毛並みデータ・模様データ・鳴き声データ・仕草データ・動作データ・臭いデータを取得することで固体認証が可能となり、家畜に対するきめ細かい対応が可能となり、生産性を向上させることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサが、例えば、魚類の鱗データ・全体形状データ・ヒレ等部位形状データ・模様データから生産物の個体の特徴を識別し、個体識別番号に紐付された鱗データ・全体形状データ・ヒレ等部位形状データ・模様データをデータベースに保存することが好ましい。このように、魚の鱗データ・全体形状データ・ヒレ等部位形状データ・模様データを取得することで固体認証が可能となり、魚に対するきめ細かい対応が可能となり、生産性を向上させることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式ネットワークのワイヤとワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサとが接続するポイントの近傍には、ワイヤを上方に押し上げるプーリと、プーリの両側に配置され、ワイヤを下方に押し下げる複数のアイドラプーリとから構成され、プーリはモータに連結されて回転移動し、プーリをワイヤに沿って前進させることが好ましい。このプーリと複数のアイドラプーリとにより、ワイヤに初期張力が導入されてピンと緊張させることができ、ワイヤの弛みや振動が減少する。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサが、ピンを長孔に差し込む位置により高さ方向の距離が調整可能な長さ調節部により接続されることが好ましい。これにより、ワイヤ移動式撮像カメラとワイヤ移動式センサとは、センサ制御部からの最適な長さ位置に自在に設定できる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラとワイヤ移動式センサとが、長さ調節部によりセンサ制御部と一体となり、モータの回転に連動するプーリによりワイヤ上を回転しながら走行することが好ましい。これにより、移動体は、モータの回転、或いは逆回転に連動するとプーリによりワイヤ上を前進或いは後退して移動することができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式ネットワークが、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサを有する移動体が直線的に移動する直線移動部と、移動体が曲線的に移動する曲線移動部とを有し、移動体が、データベースに保存された生産物のワイヤ移動式ネットワーク上の位置に関して、データベースに保存された特定の出発点から直線移動部の累積された移動距離又は曲線移動部の累積された移動距離の履歴から位置検出が可能であることが好ましい。このように、例えば、図１２に示すように、直線移動部と曲線移動部とを組み合わせることで、広い圃場を効率的にカバーし、特定の個体識別番号を有する生産物に関し、ワイヤ移動式ネットワークの特定の出発点からの位置を、直線移動部の移動距離の累積された履歴から算出して特定することができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式撮像カメラが、それぞれ前輪と後輪とを有する前方移動体及び後方移動体によりワイヤに接続し、前方移動体と後方移動体との間隔を吊りワイヤの角度を調節することで生産物に合わせた上下方向の撮影位置を設定して撮影することが好ましい。これにより、図８（ｂ）、図１０（ｂ）、図１４等に示すように、複数台のワイヤ移動式撮像カメラ及び画像データ又は識別データにより撮影時の高さ調整が可能になり、また、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサによる生産物の画像データ又は識別データの採取が容易になる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、曲線移動部には、曲線状に加工された形鋼によりワイヤの走行レールが形成され、移動体は、前記形鋼に沿って曲線状に移動可能であることが好ましい。これは、図１２に示す曲線移動式ネットワーク２５の構成を可能にする図１３に示すディテールである。これにより、剛性のないワイヤを曲線状に加工された型鋼により補強させ、ワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサを曲線状に走行させることが可能になる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、移動体が、支柱に支持される曲線移動部において支柱廻りに移動方向が変更され、ワイヤ移動式撮像カメラの走行方向は、隣接する他の直線移動部に方向転換されることが好ましい。これは、図１２に示す曲線移動式ネットワークの構成を可能にするものである。このように、直線移動部と曲線移動部とを交互に連結することで広い圃場をワイヤ移動式ネットワークにより効率的にカバーすることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ同士が交差するため移動体同士が衝突する場合には、例えば、図９に示すように、一方のワイヤを主ワイヤとし、主ワイヤを移動する移動体は優先的に通過させ、他方のワイヤは副ワイヤとし、副ワイヤを移動する移動体は、交差部で折り返し運転させて衝突を避けることが好ましい。これにより、従来、一次産業の生産者が手間をかけて行ってきた生産物に対する水、肥料、農薬、及び、除草剤の散布がワイヤ移動式ネットワークによりきめ細かく自動化され、大幅な省力化が可能になる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式センサが、圃場内に害獣又は害鳥が侵入したことを検知した場合には、自動的にワイヤ移動式ネットワークから吊り下げられたスピーカから害獣又は害鳥が嫌がる音を発するか、ワイヤ移動式ネットワークから吊り下げられた発光体から害獣又は害鳥を驚かす光を発するか、或いは、噴霧器から害獣又は害鳥が敬遠する臭いを発するかのうちのいずれかにより害獣又は害鳥を撃退することが好ましい。これにより、圃場内に侵入する害獣又は害鳥はワイヤ移動式センサにより検知され、害獣又は害鳥が敬遠する音、光、臭いを発して撃退させることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、水、肥料、農薬、及び除草剤のうちのいずれかが収納された噴霧器がワイヤ移動式ネットワークを介して圃場内の所定の位置まで移動され、自動的に、より適切な生産物に噴霧されることが好ましい。これにより、圃場内において生産者に水、肥料、農薬、及び、除草剤を遠隔から自動で与えることができ、生産者の労務を軽減させることができる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、噴霧器が、生産物の葉がワイヤ移動式撮像カメラの目線を遮断している場合、噴霧器により自動的に葉に空気を吹き掛けてワイヤ移動式撮像カメラの目線を確保することが好ましい。これにより、植物の葉の裏側の健康状態をワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサにより容易に確認できる。

また、一次産業生産物情報収集システムは、ワイヤ移動式ネットワークを介して集魚灯が前記圃場内の所定の位置まで移動され、遠隔操作もしくは自動的に前記集魚灯を発光させて前記ワイヤ移動式撮像カメラの周囲に集魚させ、前記ワイヤ移動式撮像カメラにより前記集魚した魚類を診断することが好ましい。これにより、水槽内において夜間等に発光する集魚灯をオプションとしてワイヤ移動式ネットワークに取り付けてワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサによるデータ採取が容易になり、魚類の健康診断等が容易に確認できる。

以上のように、本発明に係る一次産業生産物情報収集システムによれば、一次産業の生産者の過酷な労働環境を大幅に改善して若者を含めた未経験者などの新規参入者の一次産業への参入を促し、また、例えば、病害虫の早期発見等の高度な専門性を要する熟練者のノウハウを経験の浅い生産者等に提供し、一次産業を魅力ある産業にすることができる。

また、一次産業の圃場から離れた遠隔地にいる生産者が圃場の状態をリアルタイムによりきめ細かくモニタリングし、データベースを活用して一次産業における生産を「スマート化」させ、限られた労働力により多大な効果を達成させることができる。

さらには、一次産業の生産物の成長度合いや健康状態を３６５日２４時間に渡り把握することができ、生産物の収穫量の予測をも可能にすることができる。

本発明に係る一次産業生産物情報収集システムに関し、ＡＩ解析ソフトウェアを用いたデータ処理の構成と、アプリケーションソフトウェアによる生産者の携帯端末等へ配信について一つの実施形態を示す説明図である。なお、図１の実線で囲まれた説明図、図３～図６、図１５の移動体に関する説明図は第１の実施形態の形状の移動体を示す。 一次産業生産物情報収集システムの圃場エリア及びそのエリアでの生産種別、移動体等の機能、及び、データベースの種類に関する一つの実施形態を示すブロック図である。 図３（ａ）は、移動体に取り付けられて圃場内の生産物を撮影するワイヤ移動式撮像カメラ、及び、生産物の識別データを取得するワイヤ移動式センサの構成を示す正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の裏面を示す背面図である。 図４（ａ）は、移動体に取り付けられるワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサを表面から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、移動体に取り付けられるワイヤ移動式撮像カメラ及びワイヤ移動式センサを裏面から見た斜視図である。図４（ｃ）は、移動体に取り付けられるスピーカを表面から見た斜視図であり、図４（ｄ）は、移動体に取り付けられるスピーカを裏面から見た斜視図である。 図５（ａ）は、移動体に取り付けられる噴霧器及びタンクを表面から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、移動体に取り付けられる噴霧器及びタンクを裏面から見た斜視図である。図５（ｃ）は、移動体に取り付けられるスピーカを表面から見た斜視図であり、図５（ｄ）は、移動体に取り付けられるスピーカを裏面から見た斜視図である。 図６（ａ）は、移動体に取り付けられる発光体／集魚灯及び機器取付けフックを表面から見た斜視図であり、図６（ｂ）は、移動体に取り付けられる発光体／集魚灯及び機器取付け用フックを裏面から見た斜視図である。 圃場に設けられる生産エリアの種類、及び、ワイヤ移動式ネットワークの構成に関する種類の実施例を説明図で示す。 一方向移動式ネットワークの一つの実施形態を示す平面図及びＡ-Ａ断面図である。なお、図８～図１４、図１６の説明図の移動体は、第２の実施形態の形状の移動体を示す。 一方向移動式ネットワークを縦方向と横方向に組み合わせて交差させた交差タイプ移動式ネットワークの実施例を示す平面図である。 図９の交差タイプ移動式ネットワークの実施例についてのＢ-Ｂ断面図、及びＣ－Ｃ断面図である。 二方向移動式ネットワークの交差部がない圃場（ａ）の場合と、交差部がある圃場（ｂ）の場合との実施例を示す平面図である。 曲線移動式ネットワークによる広域の圃場に応用される一つの実施例を示す平面図である。 曲線移動式ネットワークに用いる曲線移動用レールの補強ディテールの一つの実施例を示す側面図である。 ワイヤ移動式ネットワークの支柱間の移動体の高さを調節する機能を付加した三方向移動式ネットワークの一つの実施例を示す断面図である。 支柱間のワイヤ高さを調節する機能の他の実施例を示す正面図である。 複数のエリアに分割された圃場に設けられる圃場分割式ネットワークの一つの実施例を示す平面図である。

（一次産業生産物情報収集システムの構成）
図１に、本発明に係る一次産業生産物情報収集システム１について、ＡＩ解析ソフトウェア１６を用いたデータ処理の構成と、アプリケーションソフトウェア１７による生産者２０の携帯端末６ａ又はパーソナルコンピュータ６ｂ等への配信に関する一つの実施形態を説明図で示す。図１に示すように、生産物１２を生産する圃場１１ａ，１１ｂ，1１１ｃ（図７参照）に設置した支柱９をワイヤ１３により連結してワイヤ移動式ネットワーク２を形成する（図８等参照）。そして、このワイヤ移動式ネットワーク２を移動するワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４により生産物１２の画像データ１４及び識別データ１５を収集する。なお、本明細書で用いる撮像カメラ及びセンサについては、明細書内では、以後、図２に示す「ワイヤ移動式撮像カメラ３」及び図２に示す「ワイヤ移動式センサ４」と称する。本発明の一次産業生産物情報収集システム１専用の撮像カメラ３及びセンサ４であることを明示するためである。但し、本発明に限定的に使用されるものではなく、広く一般的な目的に使用されても良い。収集された画像データ１４及び識別データ１５は、通信によりクラウド１８上の画像データベース１９ａ又は識別データベース１９ｂに保存され、ＡI解析ソフトウェア１６により解析される。すなわち、その解析結果は、解析結果データベース１９ｃとして図７に示すように圃場１１ａ，１１ｂ，１１ｃの生産者２０の携帯端末６ａ又はパーソナルコンピュータ６ｂ等に提供される。本明細書において生産物１２の識別データ１５とは、例えば、植物１２ａの葉脈データ・葉形状データ・色データ・模様データ、魚類１２ｂの鱗データ・全体形状データ・ヒレ等部位形状データ・模様データ、家畜１２ｃの家畜の顔つきデータ・毛並みデータ・模様データ・鳴き声データ・仕草データ・動作データ・臭いデータ等、今後のデータの蓄積や解析技術の進歩等により、個体が認識できるであろう特徴データを指すが、これらに限らず、その生産物１２の個体を認識できる特徴的なデータは全て含まれる。なお、本明細書では、ワイヤ移動式ネットワーク２を走行するワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を総称して移動体１０と称する。

この一次産業生産物情報収集システム１は、ワイヤ１３により移動可能な移動体１０を取り付け、圃場１１内の生産物１２をいつでも撮影し、生産物１２の画像データ１４及び識別データ１５を収集する。これにより、生産物１２の病害虫の発見や診断、生産物１２の成長記録や成長診断、生産物１２の飼料等の履歴が記録でき、一次産業をスマート化させることができる。このスマート化により、限られた労働力により多大な効果を達成することができる。また、例えば病害虫の早期発見等の専門性の高い熟練者のノウハウが、人工知能（ＡI）を活用して経験の浅い生産者２０等に提供できれば、新規参入する若者を含めた未経験者を支援することができる。また、一次産業の圃場１１から離れた遠隔地にいる生産者２０が圃場１１の状態をリアルタイムによりきめ細かくモニタリングし、画像データベース１９ａ及び識別データベース１９ｂを活用して一次産業における生産に関して限られた労働力により多大な効果が達成できる。

図２に、一次産業生産物情報収集システム１の圃場エリア及びそのエリアでの生産種別、移動体１０等の機能及び構成、データベース１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに関する一つの実施形態をブロック図で示す。一次産業生産物情報収集システム１の圃場１１は、植物１２ａを生産する農業生産エリア５ａ、魚類１２ｂを生産する漁業生産エリア５ｂ，家畜１２ｃを飼育する牧畜業生産エリア５ｃから構成される。そして、各エリア５ａ,５ｂ,５ｃでは、複数の生産物１２がそれぞれ生産される。ワイヤ移動式撮像カメラ３は、主に画像制御部３０、画像データ送信部３１、高さ調節部３２、回転方向調節部３３，及び、タイマ３４から構成されるが、その他の機能が含まれても良い。画像制御部３０は、ワイヤ移動式撮像カメラ３のモータ３６の駆動制御、ワイヤ移動式撮像カメラ３の撮影、データの送受信等を制御する。画像データ送信部３１は、ワイヤ移動式撮像カメラ３が撮影した画像データ１４を画像データベース１９ａに生産物１２の成長記録６０として保存し、ＡI解析ソフトウェア１６に送信する。高さ調節部３２は、移動体１０の画像高さを生産物１２の最適な高さに調整する。回転方向調節部３３は、移動体１０の撮影角度を生産物１２の最適な角度に調整する（図示せず）。タイマ３４は、撮影した日付及び時間を記録する。ワイヤ移動式センサ４は、ワイヤ移動式センサ４の動作を制御するセンサ制御部４０及びセンサデータ送信部４１から構成される。また、生産物１２から抽出された全体的な特徴からその種別を認証する種別認証部４２、及び、生産物１２から抽出された個体の特徴からその個体を認証する個体認証部４３から構成される。また、センサデータ送信部４１は、ワイヤ移動式センサ４が識別した識別データ１５を識別データベース１９ｂに生産物１２の識別記録として保存し、ＡI解析ソフトウェア１６に送信する。図１に示すように、このＡI解析ソフトウェア１６に送信された画像データベース１９ａ及び識別データベース１９ｂは、ＡI解析ソフトウェア１６により解析され、例えば、生産物１２の病害虫診断６３、生産物１２の成長診断６４等の解析結果は、解析結果データベース１９ｃに保存される。

図２に示すように、農業生産エリア５ａ及び牧畜業生産エリア５ｃでは、圃場環境制御部５０として圃場内気温制御部５１、圃場内湿度制御部５２、圃場内空気関連制御部５３、及び、圃場内日射量制御部５４等から構成される。漁業生産エリア５ｂでは、圃場環境制御部５０として圃場内水温制御部５５、圃場内水質制御部５６、圃場内水流制御部５７等から構成される。圃場環境制御部５０では、圃場１１内の気温、湿度、及び、風速、風量、風向、ＣＯ２等の空気成分、日射量等を生産物１２の生育に最適な数値に保つことができる。これは、地球の気候変動、特に温暖化が進行する中、ある地域ではある生産物１２にとって好適な気候であったのが、最適な生産地が短期間で移動してしまうことが想定されるからである。例えば、近年、日本における米の生産地が徐々に北上したため、これまでの「ブランド米」の生産地が変化するという現象が起きている。本一次産業生産物情報収集システム１は、このような気候変動による好適な生産地の移動に対し、圃場１１という人工環境により制御し、我国の商標法でいう「生産物１２の商標の上に化体した消費者の業務上の信用を保護する」ことができる。また、魚類１２ｂに関しても水槽という環境制御が可能な圃場１１内で生育できるため「地域ブランド魚貝類」として生育させ易い。これは、畜産においても同様であり「ブランド牛」等を育成することができる。これらの圃場環境制御部５０により制御された環境に関するデータは、タイマ３４の日付及び時間と共に圃場内環境データベース６５として、図２に示す、環境データベース１９ｄに保存され、生産物１２の成長診断６４等に活用される。同様に、水槽内の水温、水質、水流等の圃場環境制御部５０により制御された環境に関するデータは、図２に示す、水槽内環境データベース６６として環境データベース１９ｄに保存され、生産物１２の成長診断６４等に活用される。

また、識別データベース１９ｂは、生産物位置記憶部６１及び移動体位置記憶部６２から構成される。生産物位置記憶部６１には、圃場１１内での特定の生産物１２の位置がデータとして参照できるように記憶されている。また、移動体位置記憶部６２は、その特定の生産物１２の位置に対応する移動体１０の位置がデータとして参照できるように記憶されている。圃場１１内での特定の生産物１２及び対応する移動体１０の位置は、生産物位置記憶部６１及び移動体位置記憶部６２として識別データベース１９ｂに保存される。従って特定の出発点からの累積された移動距離の履歴からそれらの位置検出を容易に再現することができる。

図３～図６には、移動体１０の構成及び形状に関する一つの実施形態を示す。すなわち、ワイヤ移動式ネットワーク２は、移動体１０に取り付けられて圃場１１内の生産物１２を撮影するワイヤ移動式撮像カメラ３及び生産物１２の識別データ１５を取得するワイヤ移動式センサ４を備える。そして、この一つの実施形態のワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４は、図３～図６に示すように、センサ制御部４０の制御によりモータ３６が回転してワイヤ１３上を走行する。或いは、センサ制御部４０は、モータ３６を逆回転させてワイヤ１３上を逆走させることもできる。センサ制御部４０は、カメラ制御部４０ａ及びセンサ制御部４０ｂから構成される。また、センサ制御部４０は、プーリ６８及びプーリ６８の両側のアイドラプーリー６８ｂにより上下方向に挟まれてワイヤ１３に初期張力が導入される。この張力導入により、ワイヤ１３は、安定的に位置が固定される。また、センサ制御部４０は、高さ調節部３２を有し、長さ調節ピン８６を取り付けるセンサ制御部４０の位置により、生産物１２の高さに合わせてワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を調節することができる。この機能により、ワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４は、生産物１２に近接して撮影したりデータを取得したりすることができる。さらに、ワイヤ移動式ネットワーク２には、必要に応じてタンク４５（図６参照）、噴霧器３８（図６参照）、発光体又は集魚灯３９（図６参照）、スピーカ８５（図３参照）等を取り付け、特定の生産物１２まで搬送することができる。さらに、機器取付け用フック８３（図６参照）には、その他の機器をオプションとして取り付けることができる。

図３（ａ）は、移動体１０に取り付けられて圃場１１内の生産物１２を撮影するワイヤ移動式撮像カメラ３、及び、生産物１２の識別データ１５を取得するワイヤ移動式センサ４の構成を示す正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の裏面を示す背面図である。また、図４（ａ）は、移動体１０に取り付けられるワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を表面から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、移動体１０に取り付けられるワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を裏面から見た斜視図である。図４（ｂ）は、移動体１０に取り付けられるワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を裏面から見た斜視図である。図４（ｃ）は、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を表面から見た斜視図であり、図４（ｄ）は、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を裏面から見た斜視図である。また、図５（ａ）は、移動体１０に取り付けられる噴霧器３８及びタンク４５を表面から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、移動体１０に取り付けられる噴霧器３８及びタンク４５を裏面から見た斜視図であり、図５（ｃ）は、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を表面から見た斜視図であり、図５（ｄ）は、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を裏面から見た斜視図である。さらに、図６（ａ）は、移動体１０に取り付けられる発光体／集魚灯３９及び機器取付け用フック８３を表面から見た斜視図であり、図6（ｂ）は、移動体１０に取り付けられる発光体／集魚灯３９及び機器取付け用フック８３を裏面から見た斜視図である。

移動体１０は、図３～図６に示すように、モータ３６が回転駆動してワイヤ１３上を走行する。モータ３６の電源には、一般的な電源以外にも太陽光発電による電源が含まれる。ＡＩ解析ソフトウェア１６は、生産物１２の画像データ１４又は識別データ１５から生産物１２の種別又は個体の特徴を識別し、生産物１２に個体識別番号を付し、画像データ１４又は識別データ１５を認識した種別と共に、個体識別番号に紐付してデータベース１９ａ～１９ｄに保存する。なお、図７に示す本発明に係るワイヤ移動式ネットワーク２は、図７に示す形状や構成に限らず、例えば、走行時の安定性を増強するために複線式であっても良い。

（自動搬送機能）
本発明に係るワイヤ移動式ネットワーク２は、３つの主要な役割を有する。圃場１１内のすべての生産物１２についてワイヤ移動式撮像カメラ３により画像データ１４を自動的に撮影する第１の役割と、ワイヤ移動式撮像カメラ３に取り付けられたワイヤ移動式センサ４により圃場１１内のすべての生産物１２の識別データ１５を自動的に取得する第２の役割と、このワイヤ移動式ネットワーク２を利用して各種機器等を圃場１１内の所望の位置に自動的に搬送するという第３の役割である。これらの人手に代替する役割により、一次産業の生産者２０の過酷な労働環境を大幅に改善して若者を含めた未経験者などの新規参入者の一次産業への参入を促すことができる。

図５及び図６に、上述した自動搬送機能の実施例を示す。移動体１０に取り付けられて圃場１１内に搬送される噴霧器３８及びタンク４５、スピーカ８５、発光体又は集魚灯３９、及び、機器取付け用フック８３等を示す。このように、移動体１０には、機器取付け用フック８３等を活用して様々な機器が取り付けられて圃場１１内に搬送される。これにより、一次産業の生産者の過酷な労働環境を改善して若者を含めた未経験者などの新規参入者の一次産業への参入を促すことができる。図５（ａ）には、移動体１０に取り付けられる噴霧器３８及びタンク４５を表面から見た斜視図で示す。図５（ｂ）には、移動体１０に取り付けられる噴霧器３８及びタンク４５を裏面から見た斜視図で示す。図５（ｃ）には、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を表面から見た斜視図で示す。図５（ｄ）には、移動体１０に取り付けられるスピーカ８５を裏面から見た斜視図で示す。図６（ａ）には、移動体１０に取り付けられる発光体又は集魚灯３９及び機器取付け用フック８３を表面から見た斜視図で示す。図６（ｂ）には、移動体１０に取り付けられる発光体又は集魚灯３９及び機器取付け用フック８３を裏面から見た斜視図で示す。

（機器取付け用フック）
図３に示す移動体１０にタンク４５を設け、そのタンク４５から機器取付け用フック８３を介して噴霧器３８又は発光体３９等の各種機器を吊り下げることができる。そして、圃場１１内を搬送させて所定の位置で作業員に吊り下げられた噴霧器３８及び発光体３９等の機器を提供することができる。移動体１０に吊り下げられる噴霧器３８及び発光体３９以外の他の機器については、その機器に適応する取付け具がその都度用意される。

（生産エリアの種類）
図７に、生産エリア（図２参照）の種類である農業用圃場１１ａ、漁業用圃場１１ｂ、及び、畜産用圃場１１ｃの実施例、及び、ワイヤ移動式ネットワーク２の構成の実施例を説明図で示す。圃場１１に設けられる生産エリア５ａ、５ｂ、５ｃの種類は、主として農業生産エリア５ａ、漁業生産エリア５ｂ、牧畜業生産エリア５ｃがあるが、これらには限らない。農業生産エリア５ａには、園芸作物、工芸作物、菜園、果樹園等が含まれる。また、漁業生産エリア５ｂには、いけす、アクアリウム等が含まれる。さらに牧畜業生産エリア５ｃには牛舎、豚舎、鶏舎、養豚場、養鶏場、牧場等が含まれる。

（ワイヤ移動式ネットワークの種類）
ワイヤ移動式ネットワーク２の種類には、比較的細長い圃場１１に対してワイヤ移動式撮像カメラ３等が一方向に移動する一方向移動式ネットワーク２１と、一方向移動式ネットワーク２１が交差する交差タイプ移動式ネットワーク２２と、平面的な広がりを有する圃場１１に対応する二方向移動式ネットワーク２３と、ワイヤ移動式撮像カメラ３等が平面的な広がり及び上下方向に移動する三方向移動式ネットワーク２４と、広域の圃場１１に対応する曲線移動式ネットワーク２５と、複数の圃場１１を集合させた圃場分割式ネットワーク２６の６種類があるが、これらに限らない。これらのネットワーク２１～２６については、一次産業の種別や規模等により生産者２０が何れかのネットワーク２１～２６のうち最適なものを選択することができる。また、異なるタイプのネットワーク２１～２６を組み合わせることで、その圃場１１にとって最適なネットワーク２１～２６を構成することもできる。

（一方向移動式ネットワーク）
図８に、一方向移動式ネットワーク２１の一つの実施例を示す。図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ－Ａ断面である。一方向移動式ネットワーク２１は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、２本の支柱９をバックステイ８で補強し、支柱９間をワイヤ１３で締結したものである。そして、圃場１１の形状や地形に対して様々なネットワーク２１～２６が選択できる。そして、２本の支柱９のバックステイ８を緊張することで、ワイヤ１３から吊り下げられた移動体１０は、２本の支柱９間を安定して往復移動することができる。なお、バックステイ８は、支柱９の頭部を地面又は、圃場１１を囲う壁面に固定する方法であるが、支柱９が強固に固定されれば他の方法でも良い。

（高さ調節機能についての他の実施形態）
図３～図６に示すように、長さ調節部３２を備えることで高さ方向の位置を可変にすることができる。ここでは、図８、図１０、図１４に示す、移動体１０の高さ位置を可変にする他の実施形態について説明する。ワイヤ移動式ネットワーク２は、ワイヤ移動式であることを利用し、前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとの間隔を変化させることで、移動体１０ａ，１０ｂの高さを調節することができる。すなわち、図８に示すように、移動体１０がワイヤ１３に接続する個所に取付け部を設け、高さ方向調節用吊りワイヤ７を取り付け、移動体１０ａ，１０ｂの高さを調節する方法である。図８（ｂ）に示すように、高さ方向調節用吊りワイヤ７同士がなす角度が変化すると、それにつれて、三角形の高さも変化する。この三角形の原理により、長さ調節部３２を備えることなくワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４の高さ方向の位置を任意に可変できる。

（交差タイプ移動式ネットワーク）
図９に、一方向移動式ネットワーク２１を直交方向に組み合わせて交差させた交差タイプ移動式ネットワーク２２の実施例を平面図で示す。また、図１０に、図９の交差タイプ移動式ネットワーク２２のＢ－Ｂ断面図及びＣ－Ｃ断面図を示す。図９に示すように、交差タイプ移動式ネットワーク２２の縦方向移動式ネットワーク２１ａと横方向移動式ネットワーク２１ｂとは、それらの交点に交差部２９を有する。この交差部２９にそのまま移動体１０を走行させると、縦方向及び横方向にそれぞれ独立して移動するものの、この交差部２９における交差タイプ移動式ネットワーク２２の走行路の処理が難しくなる。そこで、図１０に示すように、縦方向及び横方向の一方向移動式ネットワーク２１を、移動体１０が衝突しないようして平面を移動させるネットワークが考えられる。すなわち、一方のワイヤ１３を主ワイヤ１３ａとしてワイヤ移動式撮像カメラ３ａ，３ｂ等を優先的に通過させ、他方のワイヤ１３を副ワイヤ１３ｂとしてワイヤ移動式撮像カメラ３ａ，３ｂ等を交差部２９にて折り返して交差させないネットワークとすることが考えられる。このように一方向移動式ネットワーク２１を組み合わせれば交差部２９は生じず、低コストで交差タイプ移動式ネットワーク２２が構成できる。また、図１０（ｂ）のＣ－Ｃ断面に示すように、ワイヤ１３ａ，１３ｂは、支柱９でＸ部分のみを折り返して移動するワイヤ移動式撮像カメラ３ａと、Ｙ部分のみを折り返して移動するワイヤ移動式撮像カメラ３ｂとに分割される。これにより、交差部２９でワイヤ移動式撮像カメラ３ａとワイヤ移動式撮像カメラ３ｂとの衝突は解消される。

図１１に、二方向移動式ネットワーク２３の基本的な実施例を平面図で示す。図１１（ａ）は、圃場１１全体を巡回する二方向移動式ネットワーク２３である。このタイプの二方向移動式ネットワーク２３は、他のワイヤ移動式ネットワーク２と交差することで分断されないが、コーナ部は曲線移動部２８となり、方形の敷地面積当たりの有効面積が低下し、圃場１１におけるワイヤ移動式ネットワーク２の使用効率が悪くなる。図１１（ｂ）は、圃場１１の四隅に支柱９を立て、各支柱９をバックステイ８で補強する直交タイプ移動式ネットワーク２３ａである。この直交タイプ移動式ネットワーク２３ａは、圃場１１の使用効率は隅々まで利用できるため良くなるが、４箇所に交差部２９が発生するため移動体１０は分断される。そのため、移動体１０は４個必要となる。ここで「圃場１１に設けられたワイヤ移動式ネットワーク２により圃場１１内の生産物１２のワイヤ移動式撮像カメラ３による画像データ１４又は識別データ１５の取得等の程度が容易に可能か否か」を「圃場１１の使用効率が良いか悪いか」と言う。

（二方向移動式ネットワーク）
図１２に、二方向移動式ネットワーク２３を広域の圃場１１に対応可能な曲線移動式ネットワーク２５の一つの実施例を平面図で示す。移動体１０は、等間隔に並べられた直線移動部２７を移動し、端部の支柱９で曲線移動部２８により逆方向の直線移動部２７に折り返す。これを繰り返すことで移動体１０は、二方向に移動可能となり圃場１１全体をくまなく自動走行することが可能となる。このように、直線移動部２７と曲線移動部２８とを組み合わせることでこの曲線移動式ネットワーク２５は、正方形や長方形等の矩形の圃場１１を効率的に利用できるという特徴を有する。すなわち、圃場１１内を「一筆書き」により移動できるようにワイヤ１３とレールを張り巡らせば交差部２９を発生させずに広い面積を移動することができる。

（曲線移動用レールの取付けディテール）
図１３に、曲線移動式ネットワーク２５に用いる曲線移動用レールによるワイヤ１３の補強ディテールの一つの実施例を示す。ワイヤ移動式ネットワーク２の直線移動部２７は、支柱９間にワイヤ１３を緊結すればワイヤ移動式撮像カメラ３等は一方向には移動可能となる。一方、曲線移動部２８には、ワイヤ１３を緊結できないため、図１３に示すように、ワイヤ１３両端の支柱９との接続部に曲線状で剛性の高いリップ溝形鋼８８を溶接してワイヤ１３の形状を保持し、そのリップ溝形鋼８８に沿ってワイヤ１３を取付けて下方のワイヤ移動式撮像カメラ３等を支持するディテールが採用される。図１３に示すリップ溝形鋼８８の断面の隙間は、ワイヤ移動式撮像カメラ３を下方に吊り下げるために利用される。

（三方向移動式ネットワーク）
図１４に、ワイヤ移動式ネットワーク２の支柱９間の移動体１０の高さを調節する一つの実施例を断面図で示す。図１４は図１２のＤ－Ｄ断面である。三方向移動式ネットワーク２４は、ワイヤ移動式撮像カメラ３ａ、３ｂが前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとによりワイヤ１３に接続し、前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとの間隔を調節することで生産物１２に合わせた上下方向の撮影位置を設定して撮影でき、二方向移動式ネットワーク２３に高さ方向が加わった三方向移動式ネットワーク２４となる。すなわち、前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとの間隔は、前方移動体１０ａの位置を固定して後方移動体１０ｂの位置を前進させることでその間隔は狭まり、上下方向の撮影位置は下方になる。一方、前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとの間隔は、後方移動体１０ｂの位置を固定して前方移動体１０ａの位置を前進させることでその間隔は広がり、上下方向の撮影位置は上方になる。この前方移動体１０ａと後方移動体１０ｂとの動作により、生産物１２の撮影位置に合わせた上下方向のワイヤ移動式撮像カメラ３ａ，３ｂの撮影位置の設定が可能となる。

（ワイヤ緊張方法及びワイヤ高さ位置調整）
図１５に、支柱９間のワイヤ１３を緊張させる機能の他の実施例を正面図で示す。ワイヤ１３の一端はワイヤ固定部４６において回転可能なプーリ６８を介して支柱９に固定される。ワイヤ１３の他端は回転可能なプーリ６８を介して手動ウインチ４９により巻き上げられてワイヤ１３に張力が導入される。ワイヤ１３の両端には、ワイヤ１３の高さ位置を調整できる溝が支柱９に設けられてワイヤ高位置４７及びワイヤ低位置４８が設定され、この間の所望の高さにワイヤ１３の位置を設定することができる。

（複数のエリアに分割された圃場）
図１６に、複数のエリアに分割された圃場１１に設けられる圃場分割式ネットワーク２６の一つの実施例を平面図で示す。この圃場分割式ネットワーク２６は、後述するように、複数の圃場１１を集合させることで特色のあるワイヤ移動式ネットワーク２とすることができる。図１６には、実施例として農業用圃場１１ａ，漁業用圃場１１ｂ，及び、畜産用圃場１１ｃの３箇所に分割された圃場１１が示されているが、この分割数はこれに限らない。このように、圃場分割式ネットワーク２６は、圃場１１ごとに違う生産物１２としても良いが、すべての圃場１１を共通の生産物１２としても良い。この圃場１１を複数エリアに分割することにより、例えば、農業においては、農業用圃場１１ａを設定して農産物育成用ビニールハウスで囲い、家畜の飼料となる牧草等をそのビニールハウス内で二毛作又は二期作により生産し、その飼料を畜産用圃場１１ｃに持ち込んで家畜１２ｃに与えること等ができる。また、例えば牧草を複数個所に分散させ、時期をずらして牧草を育成し、家畜１２ｃに安定して飼料として与えることも可能となる。

（蜜蜂の育成と蜂蜜とを圃場内で共に生産する）
また、圃場１１を農産物育成用ビニールハウスで囲い、その農産物育成用ビニールハウス内に蜜蜂の重箱式巣箱を設け、蜜蜂に花の花粉を集めて巣作りをさせても良い。また、その蜜蜂が好む花をビニールハウス内に飼育して蜂蜜を収穫しても良い。寒さに弱い蜜蜂には、上述した圃場内気温制御部５１によりビニールハウス内の温度管理を行う。ワイヤ移動式撮像カメラ３により蜜蜂を観察し、花が枯れないように、蜜蜂が飢えないようにする。このように、蜜蜂をビニールハウス内に囲い込むことで純粋で高品質な蜂蜜が採取できる。また、蜂蜜の元となる花は、園芸作物として農業生産エリア５ａで育成する。

（家畜と家畜の飼料とを共に圃場内で生産する）
また、圃場１１を農業生産エリア５ａとして農産物育成用ビニールハウスで囲い、牧畜業生産エリア５ｃの家畜１２ｃの飼料となる牧草等を育成しても良い。これにより、例えば、牧草を複数個所に分散し、二毛作又は二期作というように育成時期をずらして牧草を育成し、家畜１２ｃに分散した牧草を交互に飼料として与えることができる。このように、家畜１２ｃの飼料となる牧草の自家栽培が可能となり、手間がかからない天然の牧草に近い飼料が二毛作又は二期作により年間を通じて供給可能になる。

（食物連鎖を成立させる魚類を共に育成する）
圃場１１に魚類１２ｂ用の水槽を設け、高級魚を頂点とする生態系を水槽内で飼育する。そして、例えば、植物プランクトン、動物プランクトン、タコ及びイカの稚魚、小魚（イワシ等）、成魚（サバ類等）、高級魚（マグロ等）という食物連鎖が成立するように同じ水槽内で育成し、その水槽内で食物連鎖を起こして頂点である高級魚を持続可能に育成する。或いは、この食物連鎖を発生させる魚類１２ｂを圃場１１内の複数の水槽に分散させて育成し、頂点となる高級魚を持続可能に育成する。

（共生関係にある動植物を共に育成する）
圃場１１内に畜産用圃場１１ｃを設け、肉食動物（豚、鶏）や草食動物（牛）を頂点とする生態系を圃場１１内で飼育する。例えば、土中や水中の微生物やミミズ、ダンゴムシ等、木、草、花などの植物、微生物、草木を食べる虫、小動物、蜘蛛、カマキリ、カエル等、鳥や小型肉食動物、肉食動物（豚、鶏）や草食動物（牛）等の食物連鎖を成り立たせる。このように、牧場内で食物連鎖を起こすことで生態系の頂点となる牛、豚、鶏等の家畜を持続可能に飼育することができる。

（ＡI解析ソフトウェアによる病害虫の検出）
図１、図２に示すように、ＡI解析ソフトウェア１６は、ワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４により収集した画像データ１４又は識別データ１５を解析し、生産物１２の固体識別を行って個体識別番号を付し、画像データ１４又は識別データ１５を個体識別番号に紐付してデータベース１９ａ,１９ｂに保存する。具体的には、正常な状態の生産物１２の葉、茎、花、実等をワイヤ移動式ネットワーク２に用いるワイヤ移動式撮像カメラ３等で撮影し、同様に病害虫が発生した生産物１２の画像も撮影する。これら正常時と異常時の画像を画像データベース１９ａに保存して、ＡＩ解析ソフトウェア１６は、あらかじめ両者の特徴の違いを学習しておく。また、ＡI解析ソフトウェア１６は、あらかじめ葉、茎、花、実の形状等の特徴も学習しておく。つぎに、農作物の生産時に、ＡＩ解析ソフトウェア１６及びアプリケーションソフトウェア１７を稼働させ、ワイヤ移動式撮像カメラ３で生産物１２の画像を撮影する等農作物の監視・解析を開始したら、そこで撮影された生産物１２の画像データ１４は、識別データベース１９ｂに保存される。ＡＩ解析ソフトウェア１６は、あらかじめ学習した特徴などを利用し、撮影された画像から、葉や茎の大きさを解析し、花や実の個数をカウントするという解析を行い、その結果を解析結果データベース１９ｃに保存する。同様に、ＡＩ解析ソフトウェア１６は、識別データベース１９ｂに保存された観測したい画像から予め学習した特徴等を利用し、病害虫が発生しているか否かの状況を解析し、その結果も解析結果データベース１９ｃに保存する。このように、正常なものと異常なものとの特徴の違いをあらかじめ学習し、及び花や実等の形状等の特徴を予め学習し、観測時にはこれらの特徴を利用して観測したい生産物１２の画像から、病害虫の検出及び葉、茎、花、実を検出してその葉の大きさや実のカウントなどの状況を判断し、生産物１２の状態を認識する。この解析結果データベース１９ｃは、圃場１１の生産者２０に通知され、生産者２０の携帯端末６ａやパーソナルコンピュータ６ｂから閲覧できる。

（各種機器の搬送）
上述したワイヤ移動式ネットワーク２を利用した各種機器の搬送とは第３の機能として、例えば、農産物の生産にとって欠かせない水、肥料、農薬、除草剤等を移動体１０により必要な生産物１２の元に搬送する機能である。すなわち、図３（ａ）に示す第１の機能及び第２の機能であるワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４を移動体１０から取り外して、図６に示すように、移動体１０の機器取付け用フック８３に噴霧器３８及び発光体３９等を吊り下げる。この第３の機能は、第１の機能及び第２の機能の終了後にワイヤ移動式ネットワーク２を利用して行うことができる。或いは、第１の機能と第２の機能と第３の機能とは、重複しないように曜日や時間を異ならせて実施することができる。

（噴霧器の用途）
噴霧器３８は、生産物１２の葉がワイヤ移動式撮像カメラ３の目線を遮断している場合、噴霧器３８により自動的に葉に空気を吹き掛けて目線を確保することができる。噴霧器３８の第１の用途は、生産物１２に対する水やりである。そして、噴霧器３８の他の用途は、肥料、農薬、及び除草剤等の噴霧である。噴霧器３８は、ワイヤ移動式ネットワーク２により圃場１１内の所定の位置まで移動され、遠隔操作により適切な生産物１２に噴霧される。この噴霧器３８に収納される水、肥料、農薬、又は除草剤の混合比率は、季節、時間、気温等に基づきＡIにより最適な値が算出される。植物１２ａの病害虫による被害は、葉の裏側から発生する場合があり、低い視点から上方に向けて撮影して葉の裏面や実の下部を見ることは重要である。ワイヤ移動式撮像カメラ３自体も上下方向に広角で撮影できるカメラと光学系レンズを搭載することができる。また、ワイヤ移動式撮像カメラ３だけでは判別できない病害虫に対しては、ワイヤ移動式撮像カメラ３でなく、例えば、３６０度の指向性を有するワイヤ移動式センサ４を活用して発見することができる。

（害獣又は害鳥の音、光、臭いによる駆除）
移動体１０に取り付けられたワイヤ移動式撮像カメラ３又はワイヤ移動式センサ４は、圃場１１内に害獣又は害鳥が侵入したことを検知した場合は、ＡI機能により害獣又は害鳥の種別を特定し、その害獣又は害鳥に対して効果が見込まれる音、光、臭いを発して害獣又は害鳥を追い払う機能を有する。音、音楽や光の場合は、プログラミングされた音や光を発せば良い。臭いに関しては、害獣又は害鳥が嫌がる香料が詰められた香料瓶又は臭いが詰まった瓶をワイヤ移動式ネットワーク２により圃場１１内の所定の位置まで移動させ、害獣又は害鳥に吹き掛けて撃退することができる。

（ワイヤ移動式ネットワークによるカラス等の撃退法）
また、ワイヤ移動式ネットワーク２は、カラス等の害鳥の侵入を防ぐネットを兼ねることができる。これは、カラス等の害鳥は、自分の羽根にネット等が触れるのを極端に嫌うという習性があり、ワイヤ１３によるネットワークを張り巡らせることでカラス等の害鳥の侵入を防止することができる。従って、ワイヤ移動式ネットワーク２の上部に更にネットを取り付けることでカラス等の害鳥の侵入を防ぐことができる。

（太陽光発電器の取付け）
上述したように、ワイヤ移動式撮像カメラ３やワイヤ移動式センサ４等の機器は、ワイヤ移動式ネットワーク２の太陽面に設置された太陽光発電器によりバッテリ（図示せず）に充電された電力を使用して動作することができる。これにより、夜間、雨天時などを含む２４時間自動運転が可能になる。また、水、肥料、農薬、除草剤の散布も定期的に無人により散布が可能になる。この太陽光発電器は、図６に示すように、機器取付け用フック８３に吊り下げられても良い。

（養殖漁業用水槽での集魚灯の取り付け）
ネットワーク２１～２６により集魚灯３９が圃場１１内の所定の位置まで移動され、遠隔操作もしくは自動操作により発光してワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４の周囲に集魚させることができる。このように、これらのネットワーク２１～２５は、養殖漁業用水槽のオプションとして、水中にネットワークを構成する一方向移動式ネットワーク２１、二方向移動式ネットワーク２３、三方向移動式ネットワーク２４、又は曲線移動式ネットワーク２５に拡張することができる。これはワイヤ移動式撮像カメラ３等を防水仕様にすることで水中撮像が可能となるからである。そして、ワイヤ移動式ネットワーク２を介して集魚灯３９を圃場１１内の所定の位置まで移動させ、遠隔操作により発光させ、ワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４の周囲に生産中の魚介類を集魚させることができる。この発光体又は集魚灯３９を発光させることで、ワイヤ移動式撮像カメラ３等により水槽中の魚等を集合させてワイヤ移動式撮像カメラ３により撮影することができる。この集魚灯３９は、図６の機器取付け用フック８３に吊り下げられても良い。

以上の実施形態で説明された一次産業生産物情報収集システム１の構成、形状、大きさ、及び配置関係については、本発明が理解、実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。さらに、ワイヤ移動式撮像カメラ３及びワイヤ移動式センサ４の機能についても、本発明が理解、実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

１ 一次産業生産物情報収集システム、２ ワイヤ移動式ネットワーク、３ ワイヤ移動式撮像カメラ，３ａ ワイヤ移動式撮像カメラ，３ｂ ワイヤ移動式撮像カメラ、４ ワイヤ移動式センサ、５ 生産エリア，５ａ 農業生産エリア，５ｂ 漁業生産エリア，５ｃ 牧畜業生産エリア、６ａ 携帯端末、６ｂ パーソナルコンピュータ、７ （高さ方向調節用）吊りワイヤ、８ バックステイ、９ 支柱、１０ 移動体，１０ａ 前方移動体，１０ｂ 後方移動体、１１ 圃場，１１ａ 農業用圃場，１１ｂ 漁業用圃場，１１ｃ 畜産用圃場、１２ 生産物，１２ａ 植物，１２ｂ 魚類，１２ｃ 家畜、１３ ワイヤ，１３ａ 主ワイヤ，１３ｂ 副ワイヤ、１４ 画像データ、１５ 識別データ、１６ ＡI解析ソフトウェア、１７ アプリケーションソフトウェア、１８ クラウド、１９ａ 画像データベース，１９ｂ 識別データベース，１９ｃ 解析結果データベース，１９ｄ 環境データベース、２０ 生産者、２１ 一方向移動式ネットワーク，２１ａ 縦方向移動式ネットワーク，２１ｂ 横方向移動式ネットワーク、２２ 交差タイプ移動式ネットワーク、２３ 二方向移動式ネットワーク，２３ａ 直交タイプ移動式ネットワーク、２４ 三方向移動式ネットワーク、２５ 曲線移動式ネットワーク、２６ 圃場分割式ネットワーク、２７ 直線移動部、２８ 曲線移動部、 ２９ 交差部、３０ 画像制御部、３１ 画像データ送信部、３２ 長さ調節部、３３ 回転方向調節部、３４ タイマ、３６ モータ、３７ アンテナ、３８ 噴霧器、３９ 発光体又は集魚灯、４０ センサ制御部，４０ａ カメラ制御部，４０ｂ センサ制御部、４１ センサデータ送信部、４２ 種別認証部、４３ 個体認証部、４５ タンク、４６ ワイヤ固定部、４７ ワイヤ高位置、４８ ワイヤ低位置、４９ 手動ウインチ、５０ 圃場環境制御部、５１ 圃場内気温制御部、５２ 圃場内湿度制御部、５３ 圃場空気関連制御部、５４ 圃場内日射量制御部、５５ 圃場内水温制御部、５６ 圃場内水質制御部、５７ 圃場内水流制御部、６０ 生産物の成長記録、６１ 生産物位置記憶部、６２ 移動体位置記憶部、６３ 生産物の病害虫診断、６４ 生産物の成長診断、６５ 圃場内環境データベース、６６ 水槽内環境データベース、６７ カメラユニット、６８ プーリ，６８ｂ アイドラプーリ、６９ カバー、８３ 機器取付け用フック、８４ 透明ケース、８５ スピーカ、８６ 長さ調節ピン、８７ 長さ可変具、８８ リップ溝形鋼。

Claims (15)

1. 生産物を生産する圃場に設置した支柱をワイヤにより連結してワイヤ移動式ネットワークを形成し、前記ワイヤ移動式ネットワーク上を移動する移動体は、前記生産物の画像データを撮影するワイヤ移動式撮像カメラと、前記生産物の識別データを収集するワイヤ移動式センサとを備え、前記ワイヤ移動式ネットワークの曲線上に前記ワイヤを張った曲線移動部に沿って自走により移動し、前記ワイヤと前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサとが接続するポイントの近傍には、前記ワイヤを上方に押し上げるプーリと、前記プーリの両端に配置されて前記ワイヤを下方に押し下げる複数のアイドラプーリと、により前記ワイヤに初期張力が導入され、前記プーリはモータに連結されて回転移動し、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサを移動させ、前記画像データ又は前記識別データは、通信によりクラウド上のデータベースに保存され、ＡＩ解析ソフトウエアにより解析されることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
2. 請求項１に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサは、植物の葉脈データ、葉形状データ、色データ、模様データから前記生産物の個体の特徴を認識し、個体識別番号に紐付けされた前記葉脈データ、葉形状データ、色データ、模様データを前記データベースに保存することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
3. 請求項１又は２に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサは、家畜の顔つきデータ、毛並みデータ、模様データ、鳴き声データ、仕草データ・動作データ、臭いデータから前記生産物の個体の特徴を識別し、個体識別番号に紐付けされた前記顔つきデータ、毛並みデータ、模様データ、鳴き声データ、仕草データ・動作データ、臭いデータを前記データベースに保存することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサは、鱗データ、全体形状データ、ヒレ等部位形状データ、模様データ、から前記生産物の個体の特徴を識別し、個体識別番号に紐付けされた鱗データ、全体形状データ、ヒレ等部位形状データ、模様データを前記データベースに保存することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサは、ピンを長孔に差し込む位置より高さ方向の距離が調整可能な長さ調節部により接続されることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサは、長さ調節部によりセンサ制御部と一体となり、モータの回転に連動するプーリにより前記ワイヤ上を回転しながら走行することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式ネットワークは、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式前記センサを有する移動体が直線的に移動する直線移動部と、前記移動体が曲線的に移動する曲線移動部とを有し、前記移動体は、前記データベースに保存された前記生産物の前記ワイヤ移動式ネットワーク上の位置に関して、前記データベースに保存された特定の出発点から前記直線移動部の累積された移動距離又は前記曲線移動部の累積された移動距離の履歴から位置検出が可能であることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式撮像カメラは、それぞれ前輪と後輪とを有する前方移動体及び後方移動体により前記ワイヤに接続し、前記前方移動体と前記後方移動体との間隔を吊りワイヤの角度を調節することで前記生産物に合わせた上下方向の撮影位置を設定して撮影することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記曲線移動部には、曲線状に加工された形鋼により前記ワイヤの走行レールが形成され、移動体は、前記形鋼に沿って曲線状に移動可能であることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、移動体は、支柱に支持される曲線移動部において前記支柱廻りに移動方向が変更され、前記ワイヤ移動式撮像カメラ及び前記ワイヤ移動式センサの走行方向は、隣接する他の直線移動部に方向転換されることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ同士が交差するため移動体同士が衝突する場合には、一方のワイヤを主ワイヤとし、前記主ワイヤを移動する前記移動体は優先的に通過させ、他方のワイヤは副ワイヤとし、前記副ワイヤを移動する前記移動体は、交差部で折り返し運転させて衝突を避けることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式センサは、前記圃場内に害獣又は害鳥が侵入した場合には、前記ワイヤ移動式ネットワークから吊り下げられたスピーカから前記害獣又は害鳥が嫌がる音を発するか、前記ワイヤ移動式ネットワークから吊り下げられた発光体から前記害獣又は害鳥を驚かす光を発するか、或いは、噴霧器から前記害獣又は害鳥が敬遠する臭いを発するかのうちのいずれかにより前記害獣又は害鳥を撃退することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、水、肥料、農薬、及び除草剤のうちのいずれかが収納された噴霧器が前記ワイヤ移動式ネットワークを介して前記圃場内の所定の位置まで移動され、自動的に、より適切な前記生産物に噴霧されることを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
14. 請求項１乃至１３の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、噴霧器が、前記生産物の葉が前記ワイヤ移動式撮像カメラの目線を遮断している場合、前記噴霧器により自動的に前記葉に空気を吹き掛けて前記ワイヤ移動式撮像カメラの前記目線を確保することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。
15. 請求項１乃至１４の何れか１項に記載の一次産業生産物情報収集システムであって、前記ワイヤ移動式ネットワークを介して集魚灯が前記圃場内の所定の位置まで移動され、遠隔操作により前記集魚灯を発光させて前記ワイヤ移動式撮像カメラの周囲に集魚させ、前記ワイヤ移動式撮像カメラにより前記集魚した魚類を診断することを特徴とする一次産業生産物情報収集システム。

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