WO2017056583A1 - 農作業計画支援システム - Google Patents

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WO2017056583A1
WO2017056583A1 PCT/JP2016/068228 JP2016068228W WO2017056583A1 WO 2017056583 A1 WO2017056583 A1 WO 2017056583A1 JP 2016068228 W JP2016068228 W JP 2016068228W WO 2017056583 A1 WO2017056583 A1 WO 2017056583A1
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farm
field
farm work
work plan
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荒木浩之
渡部裕嗣
阪口和央
青田和樹
Original Assignee
株式会社クボタ
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Publication date
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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining

Definitions

  • the present invention relates to a farm work plan support system that processes information about farm work collected using a computer network and provides information about an appropriate farm work plan.
  • the determined field is displayed on the map on the monitor screen in a specific display format different from other fields.
  • a farmer who manages a plurality of fields makes a cropping plan with reference to the display screen.
  • the conventional system only collects information about a plurality of fields owned by itself. Therefore, the information that is the basis for the evaluation of the field is only information about the field that it owns. That is, the amount of information subject to statistical processing is limited. For this reason, there is a lack of basic information in order to create a more advanced farming plan with reference to more farm work information in more fields. For this reason, by making full use of the processing power of computers capable of large-scale data processing, processing nationwide information on fields owned by other farmers, and referring to large amounts of field data, There is a need for a system that supports a more appropriate farm work plan in a target field.
  • the farm work plan support system individually captures farm work information of farm fields distributed in a wide area and stores them as farm field information in combination with farm environment information assigned to each farm field.
  • the farm field information storage unit that receives the farm work target information for the farm field that is the target of farm work by the farmer, which is sent from each farmhouse, is used as input parameters, and the farm work plan information of the target farm field is derived with reference to the field information.
  • farm work information of each farm field distributed over a wide area is collected and stored in the farm field information storage unit as farm field information.
  • agricultural work information in each field is combined with agricultural environment information such as weather conditions and soil conditions which are important factors in farming in the fields.
  • agricultural environment information such as weather conditions and soil conditions which are important factors in farming in the fields.
  • the farm work information of the fields under different farm environments can also be corrected (normalized) based on the farm environment information. It can be used in common.
  • the work specifications of the farm machine included in the farm work information such as the vehicle speed and the work speed, are substantially the same depending on the region, and can be used in common.
  • Each farmer when performing farm work on his / her field, gives farm work target information corresponding to the farm work to be performed to the farm work plan calculation unit. Since the farm work plan calculation unit is configured to convert the given farm work target information into input parameters and derive the farm work plan information from the input parameters, if the farm work target information is input, the farm work plan calculation unit The farm work plan information of the target farm field is derived with reference to the farm field information including the farm fields of others stored in the form. The farmer can obtain more appropriate farm work plan information through the information output unit.
  • the farm work target information which is an input parameter for deriving farm work plan information, includes information that clarifies when, where, and what to do for the farm work. Therefore, the farm work target information in a preferred embodiment of the present invention includes the position of the target farm field, the farm work implementation time, and the implemented crop type.
  • the farm work information includes farm work data obtained through farm work using a plurality of types of farm machines used in the same farm field.
  • new farm work plan information is generated with reference to the farm work information of each farm field distributed over a wide area. For this reason, each farm work information which is wide area information is generated as a comparative model body normalized as much as possible.
  • the desired model in the desired field can be determined by referring to the comparison model that most closely represents the desired farming in the desired field. It is possible to generate farm work plan information suitable for the farming of the farm.
  • the farm field information includes farm work result information that is a result of a farm work plan implemented for each farm field, and the farm work plan calculation unit is configured to store the farm work plan.
  • An input model body based on each element of the target information is generated, a comparison model body group is generated based on the field information extracted from the field information storage unit, and a comparative evaluation between the input model body and the comparison model body group
  • the farm work plan information is output through the processing.
  • the farm work plan calculation unit selects, as the most similar model body, a comparison model body that is most similar to the input model body in the comparison model body group, and the most similar model body and the input model
  • the farm work plan information in the most similar model body may be corrected based on the difference from the body, and the farm work plan information may be output. This makes it possible to create a farm work plan that conforms as accurately as possible to an excellent farming model.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the basic composition of an agricultural work plan support system. It is a functional block diagram of an agricultural work plan support system. It is explanatory drawing explaining an input model body and a comparison model body. It is explanatory drawing for visualizing and explaining the most similar model body and farm work plan information.
  • the farm work plan support system is a computer network system that employs cloud computing.
  • the farm work plan support system includes a user terminal 1 such as a smartphone or a tablet terminal, and a computer system that manages a large-scale database.
  • the user terminal 1 and the computer system are connected to each other via the Internet or a public line.
  • the user terminal 1 includes a data communication terminal such as a smartphone or tablet terminal carried by a farm worker or a tablet terminal attached to a farm work machine. Since the computer system for managing the database is installed in the management center 5, the computer system and the management center 5 are treated as synonyms hereinafter.
  • the user terminal 1 is shown in a wide area, for example, in a large number of agricultural areas (shown as areas A to F in FIG. 1) distributed nationwide (in FIG. 1, indicated as fields a1 to f1). It is used by farm workers engaged in) and farm machines that work on the field. Information regarding farm work performed in each field is sent to the management center 5 through the user terminal 1 as farm work information to which the field ID is assigned.
  • farm field basic information of a registered farm field is recorded as one of the farm field information.
  • the field basic information includes a field ID, a field name, a field position (map position), a region, a field shape, an owner, a farm worker, and the like.
  • Other field information includes current farming data in each field, such as cultivar, cultivation history, cultivation status, fertilizer history, and fertilizer status.
  • the farm field information includes agricultural environment information.
  • the agricultural environment information includes the soil type, soil state, water condition (drainage, water retention, water supply timing, etc.) in each field, the weather condition of the area to which the field belongs.
  • the farm work information sent from the user terminal 1 to the management center 5 is incorporated into the field information of the field specified by the information for identifying the field such as the field name and field ID added.
  • the farm work information sent from the farmer's user terminal 1 includes work date, farmer name, work content, and work time.
  • farm work information further includes farm work models, fuel consumption, farm work performance information, and the like.
  • the farm work performance information includes farm work machine operation data such as travel speed and travel trajectory.
  • the farm machine operation data includes the seedling planting amount in the rice transplanter, the fertilizer input in the fertilizer machine, and the yield and taste value in the combine as data specific to the farm machine model. Data on farm work included in the farm work information is handled as farm work data.
  • the management center 5 derives the farm work plan information of the target farm field using, as input parameters, the farm work target information for the farm field to be farmed by the farmer, which is sent from each farmer through the smartphone or personal computer as the user terminal 1.
  • a farm work plan calculation unit 7 is constructed.
  • the farm work plan calculation unit 7 refers to the field information regarding the fields in various parts of the country recorded in the field information storage unit 6, extracts the field information suitable for the farm work target information, and performs the farm work based on the extracted field information. Derive plan information.
  • the farm work target information is information corresponding to the farm work content targeted when the farmer plans farm work on the target field.
  • the farm work plan calculation unit 7 extracts, from the field information storage unit 6, the field information on the farm field performing the farm work similar to the farm work target information as a comparison model body. Furthermore, the most similar model body most similar to the farm work target information is selected from the extracted comparison model bodies. From the field information that is the most similar model body, correction is performed as necessary to derive farm work plan information.
  • the farm work target information includes the field ID, the implemented crop type, the implementation time, the inputable cost, and the like
  • the farm work plan information includes the field ID, the implemented crop type, the implementation time, the inputable cost, and the individual farm work type (work Species), the timing of the individual farm work, the farm work model used for the individual farm work, the work time of the farm machine, and the like.
  • the items included in the farm work target information may be arbitrarily selected from the items stored in the field information storage unit 6 other than the essential field ID.
  • any item can be selected as the information included in the farm work plan information.
  • the field ID of the target field is necessary for reading out the field information including the position of the target field and the agricultural environment information, and thus is essential for the farm work target information. If the field ID can be distinguished from other fields, the field An item such as a name can be used instead of the field ID.
  • the farm work plan information derived by the farm work plan calculation unit 7 is visualized by the information output unit 52 and given to the farmer through printer output and monitor output.
  • the management center 5 (computer system) basically includes an information input unit 51, an agricultural field information storage unit 6, an agricultural work plan calculation unit 7, and an information output unit 52.
  • the information input unit 51 transfers information sent from the user terminal 1 into the system.
  • the information output unit 52 sends information generated inside the system to the user terminal 1.
  • farm work target information When the farmer makes a farm work plan, information sent from the user terminal 1 through the data communication network is farm work target information. Based on this farm work target information, farm work plan information is generated and sent to the user terminal 1. It is done.
  • the field information storage unit 6 is configured as a database, and includes a database management unit 60, a field basic information storage unit 61 that stores field basic information, an agricultural work information storage unit 62 that stores agricultural work information, and an agriculture that stores agricultural environment information.
  • An environmental information storage unit 63 and a farming information storage unit 64 for storing farming information are provided.
  • the database management unit 60 stores various information in the field basic information storage unit 61, the farm work information storage unit 62, the farm environment information storage unit 63, and the farming information storage unit 64, and extracts information that matches the given search conditions. It has a function.
  • Information stored in the agricultural field basic information storage unit 61, the farm work information storage unit 62, the agricultural environment information storage unit 63, and the farm management information storage unit 64 is linked to each other through one or more keywords.
  • a soil state, a water state, a weather state, a cropping history, a fertilization history, a yield history, a taste history, and the like of the field can be linked to the field specified by the field name or the field ID.
  • the farm work plan calculation unit 7 includes an input model generation unit 71, a comparison model generation unit 72, a comparison unit 73, and a farm work plan information generation unit 74.
  • the input model generation unit 71 generates an input model body serving as an input parameter used as a search condition in the database management unit 60 from the farm work target information sent through the user terminal 1.
  • the farm work target information is information corresponding to the farm work desired to be performed in the target farm field, and includes the farm field ID, the implemented crop type, the work type, the implementation time, the farm work model, and the like. Therefore, a combination of these as search keywords is an input model body. That is, this input model body is a complex search keyword used in the database management unit 60.
  • the database management unit 60 extracts field information having information elements similar to the input model body using the input model body as a search condition.
  • the comparison model generation unit 72 extracts information elements included in the farm work target information from the extracted field information, and generates one or more comparison models similar to the input model To do.
  • the comparison unit 73 compares and evaluates the input model and the comparison model, and selects the comparison model most similar to the input model as the most similar model body.
  • the farm work plan information generation unit 74 generates farm work plan information based on the field information that is the basis of the most similar model body.
  • the farm work plan information includes work contents, work time, work time, farm work model, and the like. At this time, for example, if the field area of the input model body (farm work target information) is about a fraction of the field area of the most similar model body, the farm work model information includes a downgraded farm work model. It is corrected to.
  • the generated farm work plan information is sent through the information output unit 52 to the user terminal 1 that has sent the farm work target information, and is visualized on the user terminal 1 by monitor display or printout. The farmer makes a final farm work plan while viewing the visualized farm work plan information.
  • the specific farmer accesses the management center 5 and, as the farm work target information, information relating to the fertilization work in the field having the field ID “1000” and the rice cultivar having ⁇ ⁇ is used. It shows an example of inputting and receiving farm work plan information.
  • the farm work target information that is a search condition for extracting suitable farm field information from the farm field information storage unit 6 is the farm field ID “25600” and the farm work content “fertilization work of rice with varieties ⁇ ⁇ Hikari”.
  • Field basic information such as the field name, field area, and field area, and agricultural environment information of the field can be read from the ID “25600”.
  • suitable field information is extracted using the input model body generated based on the farm work target information as a search condition, one or more comparison model bodies are generated from the extracted field information.
  • the generated comparison model body and input model body are further subjected to comparative evaluation processing, whereby the most similar model body is selected.
  • FIG. 4 shows the visualized information of the most similar model body in a tabular form.
  • the example of the most similar model body visualized here includes “field ID”, “field name”, “area”, “region”, and the like as the field basic information given to the field.
  • the work contents included in the farm work information of the field include “soil making fertilizer”, “basic fertilizer”, “top fertilizer 1”, “top fertilizer 2”, “hot fertilizer”, and the like.
  • the results information included in the farming information includes “variety”, “yield”, “taste (protein or moisture)”, “soil analysis value”, “between strains”, “seedling amount”, “herbicide”, Includes “insect repellent”, “weather information” and the like.
  • farm work plan information relating to the fertilization work of the rice farm that is a fertilization work in the target field and the varieties are ⁇ is generated and sent to the corresponding user terminal 1.
  • An example of the form of the field basic information sent to the user terminal 1 and visualized is shown in FIG.
  • field basic information and a fertilization work plan as a farm work plan are shown.
  • This fertilization work plan is based on the fertilization work contents in the most similar model body, but the fertilizer amount etc. is adjusted taking into account the difference in the field area, and the work day is also taken into account in the agricultural environment such as weather information. It has been adjusted.
  • the fertility of the field that changes depending on the year can be stored in the field information storage unit 6.
  • fertility can be measured using an electrical conductivity meter or the like. The measurement worker can obtain the fertility distribution in the field by measuring the fertility at many points in the field while holding the electric conductivity meter. Moreover, it is efficient to equip a tilling work machine such as a tractor with an electrical conductivity meter and measure the fertility at the same time during the tilling work.
  • Neighboring land information related to the neighboring land adjacent to the target farm field can also be stored in the farm field information storage unit 6 as the farm field basic information.
  • This adjacent land information can be used as a limiting condition when obtaining farm work plan information. For example, when the adjacent land is organically cultivated, the selection of fertilizer and the amount of fertilizer applied to the target field, the fertilization method, and the like are considered.
  • the farm work plan calculation unit 7 may have a function of performing weight calculation by weighting each data item constituting the comparison model body in the process of selecting the most similar model body from the comparison model body. If the weight can be operated by the user, the farm work plan information of the user's preference can be given based on the weight calculation.
  • the farm work plan calculation unit 7 can also consider the order of farm work with respect to the target farm, the travel route from the farm field to the farm field, and the like. It is also possible to include in the agricultural work plan a dispatch plan for agricultural auxiliary vehicles such as crop transportation vehicles and agricultural material supply vehicles. Parameters for determining the dispatch plan include crop quality (priority of good quality), working time in each field (effective daily work time), and in the case of grain harvesting, the drying facility In the case of the operation state and harvesting work, it is the operation tolerance such as the variety of harvested varieties and the capacity of agricultural auxiliary vehicles.
  • the concept of an input model body is used to extract appropriate field information from the field information storage unit 6, but this input model body explains search conditions including a plurality of keywords in an easy-to-understand manner. Therefore, any other database search method may be employed.
  • the farm field information may include the cost of the agricultural machine that has been put into the farm field. Such farm work machine costs include work machine fuel costs, work machine operating costs, work machine maintenance and inspection costs.
  • the most similar model body is determined and the farm work plan information produced
  • the management center 5 (computer system) is installed in only one place. However, the management center 5 is installed in a plurality of places and accessed from the user terminal 1 to each management center 5 to individually plan the farm work plan. It may be configured to receive information.
  • the farm management system according to the present invention can be applied as a work plan support system for various farm work as well as farm work for rice and wheat crops.
  • User terminal 5 Management center (computer system) 51: Information input unit 52: Information output unit 6: Agricultural field information storage unit 60: Database management unit 61: Agricultural field basic information storage unit 62: Agricultural work information storage unit 63: Agricultural environment information storage unit 64: Agricultural information storage unit 7: Agricultural work Plan calculation unit 71: input model generation unit 72: comparison model generation unit 73: comparison unit 74: farm work plan information generation unit

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Abstract

農作業計画支援システムは、広域に分布している各農家の圃場の農作業情報を個別に取り込み、各圃場に割り当てられる農業環境情報と組み合わせて圃場情報として格納する圃場情報格納部６と、各農家から送られてきた当該農家の対象圃場に対する農作業目標情報を入力パラメータとし、圃場情報を参照して対象圃場の農作業計画情報を導出する農作業計画演算部７と、導出された農作業計画情報を当該農家に出力する情報出力部５２とを備える。

Description

農作業計画支援システム
　本発明は、コンピュータネットワークを利用して収集した農作業に関する情報を処理し、適切な農作業計画に関する情報を提供する農作業計画支援システムに関する。
　特許文献１による圃場管理支援システムには、圃場の地図上の位置及び形状情報を格納した圃場データベースや、補正生育指数データを格納した補正生育指数データベースや、栽培作物の種類と生育指数とから作業内容を決定するための条件を格納している作業条件データベースなどが備えられている。これらのデータベースに格納された情報を用いて、圃場における生育度の分布の違いなど、農作業の判断基準となる情報が抽出され、視覚的に表示される。農業経営者は、表示された情報に基づいて、圃場内の農作業を決定する。データベースは、年毎の複数レイヤ構造となっており、圃場の過去の実績を次回の農作に生かすことができる。
　特許文献２による作物の作付支援装置では、画面に表示された地図上に点在する複数の圃場の各圃場特性に基づいて、当該複数の圃場の中から対象作物の作付候補となる圃場の集合が検索され、各圃場に対象作物を作付けした場合の予測収量に基づいて対象作物の目標収量を満たす圃場の組合せが決定される。決定された圃場は他の圃場とは異なる特定の表示形式でモニタ画面の地図上に表示される。複数の圃場を管理する農業経営者は、表示画面を参照して、作付計画を立案する。
　特許文献３による営農システムでは、農作区画毎に施される、田植え、施肥、収穫などの農作業の内容を、コストを含めて記録し、これらの実績データに基づいて次に行うべき農作業の計画書が出力される。
特開２００７－３１０４６３号公報 特開２０１２－１３７８１９号公報 特開２０１４－１９４６５３号公報
　上述した農業に関する各コンピュータシステムを用いることにより、管理対象となっている圃場に対する農作業計画等を立案する農業経営者の負担は軽減する。特に、特許文献１による圃場管理支援システムでは、圃場の位置情報と栽培作物の種類等の情報と土壌の情報とを持つ圃場データを記録する圃場レイヤは、年毎に用意されている。これにより、過去から現在までの圃場に関する情報を用いた継時的な評価が可能であり、農業経営者は、保有する圃場の過去数年にわたる情報に基づいた農作業計画を立案することができる。
　しかしながら、従来のシステムでは、自己の保有する複数の圃場に関する情報を収集しているだけである。そのため、圃場の評価の基礎となる情報は、自己の保有する圃場に関する情報のみである。即ち、統計的な処理などの対象となる情報の量が限られている。このことから、より多くの圃場での農作業情報を参照して、より発展的な営農計画を立案するには、基礎となる情報が不足していた。このため、大規模なデータ処理が可能なコンピュータの処理能力を十分に生かし、他の農業経営者が保有する圃場に関する全国規模の情報を処理し、大量の圃場データを参照することで、農作業の対象である対象圃場におけるより適正な農作業計画を支援するシステムが所望されている。
　上述した課題を解決するため、本発明による農作業計画支援システムは、広域に分布している各農家の圃場の農作業情報を個別に取り込み、各圃場に割り当てられる農業環境情報と組み合わせて圃場情報として格納する圃場情報格納部と、各農家から送られてきた当該農家による農作業の対象である対象圃場に対する農作業目標情報を入力パラメータとし、前記圃場情報を参照して前記対象圃場の農作業計画情報を導出する農作業計画演算部と、導出された前記農作業計画情報を当該農家に出力する情報出力部とを備えている。
　この構成によれば、広域に分布している各農家の圃場の農作業情報が収集され、圃場情報として圃場情報格納部に格納される。その際、各圃場での農作業情報には当該圃場での農作において重要な因子となる天候状況や土壌状況などの農業環境情報が組み合わされる。異なる地域の農作業情報であっても、その農作業情報に含まれている農作業データによっては、農業環境情報に基づいて修正する（正規化する）ことで、異なる農業環境下にある圃場の農作業情報も共通して利用することが可能になる。また、農作業情報に含まれている農作業機の作業仕様、例えば、車速や作業速度などは、実質的には、地域による違いが少ないので、そのまま共通して利用することができる。各農業経営者は、自己の圃場に対して農作業を行う場合には、これから行うべき農作業に応じた農作業目標情報を農作業計画演算部に与える。農作業計画演算部は与えられた農作業目標情報を入力パラメータ化し、この入力パラメータから農作業計画情報を導出するように構成されているので、農作業目標情報を入力すれば、農作業計画演算部は、上述した形態で格納された、他人の圃場も含めた圃場情報を参照して、対象圃場の農作業計画情報を導出する。農業経営者は、情報出力部を通じて、より適正な農作業計画情報を得ることができる。
　農作業計画情報を導出するための入力パラメータとなる農作業目標情報には、当該農作業について、いつ、どこで、何をやるかを明確にする情報が含まれていることが好ましい。このため、本発明の好適な実施形態における前記農作業目標情報には、前記対象圃場の位置、農作業実施時期、実施作物種が含まれている。
　農作業計画において、従来は土壌や気候が類似する狭い地域に存在する圃場から得られる情報を統計処理して、将来の農作業計画の立案に利用していた。コンピュータによるデータ処理の飛躍的な発展により、非常に広範囲のデータを取り扱うことが可能になっている。特に、ビッグデータ処理の分野では、これまで取り扱われなかったデータをも利用することで、より優れた問題解決が可能となっている。このようなコンピュータによる大量データの処理技術を農作業計画においても活用するためには、多くの圃場の情報が処理対象となることが重要である。このため、本発明の好適な実施形態の１つとして、広域に分布している各農家の圃場として、種々の地域に点在する所有者が異なる圃場が含まれ、全国に点在している圃場に対して、この農作業計画支援システムが適用される。
　農作業として、基本的には、耕耘、種まき、育成、収穫という植物の成長サイクルに合わせた作業が要求されるので、農作業には種々の農作業機が用いられる。したがって、農作業情報は、農作物の育成段階に対応して用いられる農作業機による農作業を通じて収集されることが重要である。このため、本発明の好適な実施形態では、前記農作業情報には、同一圃場において用いられた複数種類の農作業機による農作業を通じて得られた農作業データが含まれる。
　本発明では、広域に分布している各農家の圃場の農作業情報を参照して、新しい農作業計画情報が生成される。このため、広域情報である各農作業情報を、できるだけ正規化された比較モデル体として生成しておく。所望の圃場における所望の農作に適合する農作業計画が要求される場合には、所望の圃場における所望の農作を示す入力モデル体と最も類似する比較モデル体を参照することで、所望の圃場における所望の農作に適合する農作業計画情報の生成が可能となる。このことから、本発明の好適な実施形態では、前記圃場情報には、前記圃場毎に実施された農作業計画の実績である農作業実績情報が含まれており、前記農作業計画演算部は、前記農作業目標情報の各要素に基づく入力モデル体を生成し、前記圃場情報格納部から抽出された圃場情報に基づいて比較モデル体群を生成し、前記入力モデル体と前記比較モデル体群との比較評価処理を通じて前記農作業計画情報を出力する。
　より具体的には、前記農作業計画演算部は、前記比較モデル体群のなかで前記入力モデル体と最も類似する比較モデル体を最類似モデル体として選定し、当該最類似モデル体と前記入力モデル体との相違に基づいて前記最類似モデル体における前記農作業計画情報を補正して、前記農作業計画情報を出力するように構成されるとよい。これにより、優れた農作モデルにできるだけ正確に準拠した農作業計画の立案が可能となる。
農作業計画支援システムの基本的な構成を示す模式図である。 農作業計画支援システムの機能構成図である。 入力モデル体と比較モデル体を説明する説明図である。 最類似モデル体と農作業計画情報とを視覚化して説明するための説明図である。
　本発明による農作業計画支援システムの具体的な実施形態の構成の説明の前に、その基本的な構成を、図１を用いて説明する。農作業計画支援システムは、クラウドコンピューティングを採用したコンピュータネットワークシステムである。農作業計画支援システムは、スマートフォンやタブレット端末などであるユーザ端末１と、大規模なデータベースを管理するコンピュータシステムとからなる。ユーザ端末１とコンピュータシステムとは、互いに、インターネットや公衆回線で接続されている。ユーザ端末１には、農作業者が携帯するスマートフォンやタブレット端末、あるいは農作業機に装着されたタブレット端末などのデータ通信端末が含まれている。データベースを管理するコンピュータシステムは、管理センタ５に設置されているので、以後当該コンピュータシステムと管理センタ５とは同義語として取り扱われる。
　ユーザ端末１は、広域で、例えば全国規模で分布している多数の農業地域（図１では地域Ａから地域Ｆで示されている）における圃場（図１では圃場ａ１から圃場ｆ１で示されている）に従事している農作業者や、圃場で作業を行う農作業機によって利用される。各圃場で行われる農作業に関する情報は、圃場ＩＤを付与した農作業情報としてユーザ端末１を通じて管理センタ５に送られる。
　管理センタ５のデータベースとして機能する圃場情報格納部６には、登録されている圃場の圃場基礎情報が圃場情報の１つとして記録されている。圃場基礎情報には、圃場ＩＤ，圃場名、圃場の位置（地図位置）、地域、圃場形状、所有者、農作業者などが含まれている。他の圃場情報としては、各圃場における現状農作データ、例えば、栽培品種、栽培履歴、栽培現況、肥料履歴、肥料現況なども含まれている。さらに圃場情報には、農業環境情報も含まれている。農業環境情報には、各圃場における土壌種類、土壌状態、水状況（水はけ、水もち、給水時期など）、圃場が属する地域の気象状況、などが含まれる。
　ユーザ端末１から管理センタ５に送られてくる農作業情報は、付加されている圃場名や圃場ＩＤなどの圃場を識別する情報によって特定される圃場の圃場情報に組み込まれる。農作業者のユーザ端末１から送られてきた農作業情報には、作業日時、農作業者名、作業内容、作業時間が含まれている。農作業情報が農作業機に搭載されたユーザ端末１によって収集される場合、そのような農作業情報には、さらに、農作業機種、燃料消費、農作業実績情報などが含まれる。農作業実績情報には、走行速度や走行軌跡といった農作業機動作データが含まれる。さらに、農作業機動作データには、農作業機の機種特有のデータとして、田植機では苗植付量、施肥機では肥料投入量、コンバインでは収量や食味値が含まれる。農作業情報に含まれている農作業に関するデータが農作業データとして取り扱われる。
　圃場毎の経済効果を判定するために、圃場情報に、圃場単位のコストや売り上げなどの営農情報を記録することも可能である。また、農作業者のメモなどを記録することも可能である。
　管理センタ５には、各農家からユーザ端末１としてのスマートフォンやパソコンなどを通じて送られてきた当該農家による農作業対象となる対象圃場に対する農作業目標情報を入力パラメータとし、当該対象圃場の農作業計画情報を導出する農作業計画演算部７が構築されている。農作業計画演算部７は、圃場情報格納部６に記録されている全国各地の圃場に関する圃場情報を参照して、農作業目標情報に適合する圃場情報を抽出し、抽出された圃場情報に基づいて農作業計画情報を導出する。
　農作業目標情報は、農家が対象圃場に対して農作業を計画する場合に目標とする農作業内容に応じた情報である。農作業計画演算部７は、まず、圃場情報格納部６から、この農作業目標情報に類似する農作業を実施している圃場における圃場情報を、比較モデル体として抽出する。さらに、抽出された比較モデル体から、農作業目標情報に最も類似する最類似モデル体を選択する。この最類似モデル体である圃場情報から、必要に応じて補正を行い、農作業計画情報を導出する。農作業目標情報には、圃場ＩＤ、実施作物種、実施時期、投入可能費用などが含まれ、農作業計画情報には、圃場ＩＤ、実施作物種、実施時期、投入可能費用、個別の農作業種類（作業種）、個別の農作業の実施時期、個別の農作業に用いる農作業機種、農作業機の作業時間、などが含まれる。もちろん、農作業目標情報に含まれる項目は、必須である圃場ＩＤ以外、圃場情報格納部６に格納されている項目から任意に選択してもよい。また、農作業計画情報に含まれる情報も、任意の項目を選択することができる。対象圃場の圃場ＩＤは、対象圃場の位置を含む圃場情報や農業環境情報を読み出すために必要となるので、農作業目標情報にとって必須となるが、他の圃場との識別が可能であるなら、圃場名などの項目を圃場ＩＤに代えて用いることも可能である。
　農作業計画演算部７によって導出された農作業計画情報は、情報出力部５２によって、可視化され、プリンタ出力やモニタ出力を通じて農家に与えられる。
　以下、農作業計画支援システムの具体的な構成を説明する。図２に示すように、農作業計画支援システムにおける中核的な要素である機能部が、管理センタ５に構築されている。この管理センタ５（コンピュータシステム）は、基本的には、情報入力部５１と、圃場情報格納部６と、農作業計画演算部７と、情報出力部５２とを備えている。情報入力部５１は、ユーザ端末１から送られてくる情報をシステム内部に転送する。情報出力部５２は、システム内部で生成された情報をユーザ端末１に送る。農家が農作業計画を立案する際に、ユーザ端末１からデータ通信網を通じて送られてくる情報は、農作業目標情報であり、この農作業目標情報に基づいて農作業計画情報が生成され、ユーザ端末１に送られる。
　圃場情報格納部６は、データベースとして構成されており、データベース管理部６０、圃場基礎情報を格納する圃場基礎情報格納部６１、農作業情報を格納する農作業情報格納部６２、農業環境情報を格納する農業環境情報格納部６３、営農情報を格納する営農情報格納部６４を備えている。データベース管理部６０は、圃場基礎情報格納部６１、農作業情報格納部６２、農業環境情報格納部６３、営農情報格納部６４に各種情報を格納し、与えられた検索条件に合致する情報を抽出する機能を有する。圃場基礎情報格納部６１、農作業情報格納部６２、農業環境情報格納部６３、営農情報格納部６４に格納されている情報は、互いに、１つ以上のキーワードを通じて連係されている。例えば、圃場名ないしは圃場ＩＤによって特定される圃場に対して、その圃場の土壌状態、水状況、気象状況、作付け履歴、施肥履歴、収量履歴、食味履歴などをリンクさせることができる。
　農作業計画演算部７は、入力モデル生成部７１、比較モデル生成部７２、比較部７３、農作業計画情報生成部７４を備えている。入力モデル生成部７１は、ユーザ端末１を通じて送られてくる農作業目標情報から、データベース管理部６０における検索条件として利用される入力パラメータとなる入力モデル体を生成する。図３で模式的に示されているように、農作業目標情報は、対象圃場で実施したい農作業に応じた情報であり、圃場ＩＤ、実施作物種、作業種類、実施時期、農作業機種などが含まれているので、これらを検索キーワードとして組み合わせたものが入力モデル体となる。つまり、この入力モデル体は、データベース管理部６０において用いられる複合検索キーワードである。データベース管理部６０が入力モデル体を検索条件として、この入力モデル体に類似する情報要素を有する圃場情報を抽出する。抽出された圃場情報を評価するため、比較モデル生成部７２が、抽出された圃場情報から農作業目標情報に含まれている情報要素を取り出して、入力モデルに類似する１つ以上の比較モデルを生成する。
　比較部７３は、入力モデルと比較モデルを比較評価し、入力モデルに最も類似する比較モデルを最類似モデル体として選定する。農作業計画情報生成部７４は、最類似モデル体の元となった圃場情報に基づいて農作業計画情報を生成する。農作業計画情報には、作業内容、作業時期、作業時間、農作業機種などが含まれる。その際、例えば、入力モデル体（農作業目標情報）の圃場面積が、最類似モデル体の圃場面積の数分の一程度であれば、農作業機種は仕様ダウンしたものが農作業計画情報に含まれるように補正される。生成された農作業計画情報は、情報出力部５２を通じて、農作業目標情報を送ってきたユーザ端末１に送られ、ユーザ端末１において、モニタ表示やプリントアウトによって視覚化される。農家は、視覚化された農作業計画情報を見ながら、最終的な農作業計画を立案する。
　次に、具体的な農作業計画の簡単な例として、稲作の施肥作業を説明する。ここでは、特定農家が、管理センタ５にアクセスして、農作業目標情報として、圃場ＩＤ「１０００」を有する圃場での施肥作業であり、かつ品種が△△ヒカリである稲作における施肥作業に関する情報を入力して、農作業計画情報を受け取る例を示している。
　圃場情報格納部６から適合する圃場情報を抽出するための検索条件となる農作業目標情報は、圃場ＩＤ「２５６００」、農作業内容「品種が△△ヒカリである稲作の施肥作業」であるが、圃場ＩＤ「２５６００」から圃場名、圃場面積、圃場地域、などの圃場基礎情報や、圃場の農業環境情報などが読み出し可能である。農作業目標情報に基づいて生成された入力モデル体を検索条件として、適合する圃場情報が抽出されると、この抽出された圃場情報から１つ以上の比較モデル体が生成される。生成された比較モデル体と入力モデル体とがさらに比較評価処理されることによって、最類似モデル体が選定される。図４には、この最類似モデル体の視覚化された情報が表形式で示されている。
　ここで視覚化された最類似モデル体の例には、この圃場に与えられている圃場基礎情報として、「圃場ＩＤ」、「圃場名」、「面積」、「地域」などが含まれる。また、この圃場の農作業情報に含まれる作業内容として、「土作り肥料」、「基肥」、「追肥１」、「追肥２」、「穂肥」などが含まれる。加えて、農作業情報に含まれる実績情報として、「品種」、「収量」、「食味（タンパクまたは水分）」、「土壌分析値」、「株間」、「苗取量」、「除草剤」、「防虫剤」、「気象情報」などが含まれる。
　最類似モデル体の内容に基づいて、対象圃場における施肥作業であり、かつ品種が△△ヒカリである稲作の施肥作業に関する農作業計画情報が生成され、該当するユーザ端末１に送られる。ユーザ端末１に送られ、可視化された圃場基礎情報の形態の一例が、図４に示されている。ここでは、圃場基礎情報と、農作業計画としての施肥作業計画が示されている。この施肥作業計画は、最類似モデル体における施肥作業内容に基づいているが、圃場面積の違いを考慮して施肥量などは調整され、気象情報などの農業環境の違いを考慮して作業日も調整されている。
　圃場基礎情報として、圃場名や圃場位置などの固定的なデータ以外に、年度によって変化する圃場の肥沃度なども、圃場情報格納部６に格納することができる。肥沃度は、一般には、電気伝導度計などを用いて測定することができる。測定作業員が、電気伝導度計を持ちながら、圃場の多数の箇所で肥沃度を測定することで、圃場の肥沃度分布を得ることができる。また、トラクタのような耕耘作業機に電気伝導度計を装備して、耕耘作業時に同時に肥沃度を測定すると効率的である。
　対象圃場に隣接する隣り地に関する隣り地情報も、圃場基礎情報として、圃場情報格納部６に格納することができる。この隣り地情報は、農作業計画情報を求める際の限定条件として用いることができる。例えば、隣り地が有機栽培を行っている場合には、対象圃場に対する肥料の選択や施肥量、さらには施肥方法などが考慮される。
　農作業計画演算部７において、比較モデル体から最類似モデル体を選定する処理において、比較モデル体を構成する各データ項目に対して重みづけを行って、重み演算する機能を備えてもよい。この重みづけをユーザが操作できるようにすれば、この重み演算に基づいて、ユーザ好みの農作業計画情報を与えることができる。
　対象圃場が複数点在している場合には、農作業計画演算部７は、対象圃場に対する農作業の順番、農作業機の圃場から圃場への走行ルートなども考慮することができる。また、農作物輸送車や農資材補給車などの農作補助車の配車計画も農作業計画に含ませることも可能である。配車計画を決定するためのパラメータとしては、農作物の品質（良品質のものを優先させる）、各圃場での作業時間（一日の有効作業時間の効率化）、穀物収穫の場合では乾燥施設の稼働状態、収穫作業の場合では収穫品種の品種差、農作補助車の容量などの稼働許容度などである。
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、圃場情報格納部６から適切な圃場情報を抽出するために入力モデル体という概念を用いたが、この入力モデル体は複数キーワードからなる検索条件を分かりやすく説明するために用いられたものであり、その他の任意のデータベース検索手法を採用してもよい。
（２）圃場情報には、圃場に投入された農作業機のコストを含ませてもよい。そのような農作業機のコストには、作業機燃料コスト、作業機運転コスト、作業機保守点検コストが含まれる。
（３）上述した実施形態では、最類似モデル体を決定し、この最類似モデル体に基づいて生成された農作業計画情報を農家に送信している。これに代えて、類似度の高い複数の比較モデル体を農作業計画情報として農家に送信してもよい。
（４）上述した実施形態では、管理センタ５（コンピュータシステム）は一箇所だけに設置されていたが、複数個所に設置され、ユーザ端末１から各管理センタ５にアクセスして、個別に農作業計画情報を受け取るような構成にしてもよい。
　本発明による営農システムは、米作や麦作などのための農作業のみならず、種々の農作業のための作業計画支援システムとして適用することができる。
１　　：ユーザ端末
５　　：管理センタ（コンピュータシステム）
５１　：情報入力部
５２　：情報出力部
６　　：圃場情報格納部
６０　：データベース管理部
６１　：圃場基礎情報格納部
６２　：農作業情報格納部
６３　：農業環境情報格納部
６４　：営農情報格納部
７　　：農作業計画演算部
７１　：入力モデル生成部
７２　：比較モデル生成部
７３　：比較部
７４　：農作業計画情報生成部

Claims (6)

  1. 　広域に分布している各農家の圃場の農作業情報を個別に取り込み、各圃場に割り当てられる農業環境情報と組み合わせて圃場情報として格納する圃場情報格納部と、
    　各農家から送られてきた当該農家による農作業の対象である対象圃場に対する農作業目標情報を入力パラメータとし、前記圃場情報を参照して前記対象圃場の農作業計画情報を導出する農作業計画演算部と、導出された前記農作業計画情報を当該農家に出力する情報出力部とを備える農作業計画支援システム。
  2. 　前記農作業目標情報には、前記対象圃場の位置、農作業実施時期、実施作物種が含まれている請求項１に記載の農作業計画支援システム。
  3. 　広域に分布している各農家の圃場は、種々の地域に点在する所有者が異なる圃場である請求項１または２に記載の農作業計画支援システム。
  4. 　前記農作業情報には、同一圃場に投入された複数種類の農作業機による農作業を通じて得られた農作業データが含まれている請求項１から３のいずれか一項に記載の農作業計画支援システム。
  5. 　前記圃場情報には、前記圃場毎に実施された農作業計画の実績である農作業実績情報が含まれており、
    　前記農作業計画演算部は、前記農作業目標情報の各要素に基づく入力モデル体を生成し、前記圃場情報格納部から抽出された圃場情報に基づいて比較モデル体群を生成し、前記入力モデル体と前記比較モデル体群との比較評価処理を通じて前記農作業計画情報を出力する請求項１から４のいずれか一項に記載の農作業計画支援システム。
  6. 　前記農作業計画演算部は、前記比較モデル体群のなかで前記入力モデル体と最も類似する比較モデル体を最類似モデル体として選定し、当該最類似モデル体と前記入力モデル体との相違に基づいて前記最類似モデル体における前記農作業計画情報を補正して、前記農作業計画情報を出力する請求項５に記載の農作業計画支援システム。
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