プロジェクト概要
台湾最大のスマート農業システム企業と共同でスマート圃場センサー製品を開発し、YenProtek があらゆる基盤技術を支援しました。地質や地形など現場ごとの条件に対応するため、センサーの筐体は着脱しやすいモジュール式のブロック構造を採用し、内部は RS485 で相互に接続・通信するため、センサーの数を柔軟に選択できます。さまざまな圃場の形態に合わせ、無線通信には LoRa、NB-IoT、LTE、Wi-Fi の主要4方式を用意しました。環境センサーは、照度、光合成有効放射（光量子）、気圧、気温、湿度、二酸化炭素濃度（CO2）、地温、土壌水分、土壌塩分、風速、風向などの環境センシング素子から選択できます。本製品はすでに量産・商品化に成功し、台湾内外の多数の現場に設置されています。
プロジェクト情報
- クライアント / 現場
- XX 農業システム会社
- プロジェクト期間
- 2020
- カテゴリ
- # スマート農業 # 環境センシング
- センシング技術
- 照度、光合成有効放射、気圧、温湿度、CO2 濃度、地温・土壌水分、土壌塩分、水位、風速・風向などの関連環境パラメータ
スマート圃場センサーの機能と機構設計
電源は2種類から選択可能
- 商用電源：
- 入力 AC85~240V 50~60Hz
- 出力 DC5V 2A
- 環境エネルギー（太陽光またはオプションの風力）給電：
- 地域や地形によっては配電工事が難しい場合があるため、より柔軟で扱いやすい環境発電（太陽光またはオプションの風力）システムを選択できます。追加の配電工事が不要で、安全かつ設置しやすく、施工コストも抑えられます。屋外専用の充放電制御システムは、20W のソーラーパネルと電源管理モジュールでシステムに電力を供給します。日照が十分な環境では 12.5 時間で満充電でき、通常の日照があれば電池交換は不要です。満充電後は日照がなくても30日以上稼働できます。
スマート省電力技術
環境発電を利用する一般的な屋外製品は、天候によって電力供給が不安定になりがちです。これを克服するため、スマート圃場センサーはスマート省電力技術を採用し、運用効率を高めながら不要な電力消費を削減しています。メインボードは電源管理機構によってスリープ時間を決定し、サーバーとの通信状態に応じてシステムの大部分の機能を自動的にオフにすることで省電力を実現します。スリープモードでの基本待機電流は 10mA 未満で、待機日数を効果的に延ばします。
無線通信機器：3G/4G to Wi-Fi 基地局
- SIM カードを挿すだけで使えるルーター。
- LAN ポートで有線ネットワーク接続が可能 - ゲートウェイの機能：
- LoRa/Wi-Fi/RJ45/4G 通信に対応。
- 5dBi LoRa 利得アンテナ。
- 5V/2A 電源アダプター。
- ゲートウェイから指定したネットワークアドレスへの直接送信に対応。
- ネットワーク切断時にデータを一時保存し、復旧後に欠損データを補完する機能に対応。
- 圃場で簡単に取り外し・再設置が可能。
- オフライン時のデータ一時保存機能を搭載し、保存容量は最大 30GB。
製品の設定とアップデートの仕組み
スマート農業用の環境センサーを圃場に設置した後、パラメータ設定の変更やファームウェアの更新が必要になるたびに現場から取り外すのは手間がかかり、人手も要します。そこで、ワイヤレスでの設定機能を設計しました。センサーは Bluetooth または Wi-Fi で接続するだけでパラメータを設定でき、ファームウェアも遠隔でアップデートできるため、現場担当者の作業負担を大幅に軽減します。
開発のポイント
高い堅牢性
屋外ワイヤレス用途向けに設計され、変化の激しい屋外環境に耐えます
柔軟なカスタマイズ
センサーの数を自由に設定でき、内部は RS485 で相互接続・通信
省力化・時間短縮
データをクラウドへ自動アップロードし、より効率的に統合
電源システム
太陽光発電で給電するため、追加の配電工事が不要
スマート省エネ
システムがスリープ時間を自動判定し、平均消費電力を 10mAh まで低減
遠隔アップデート
ファームウェアの遠隔アップデート機能で現場担当者の作業負担を軽減
AIoT スマート圃場センサー - スマート農業の最適なソリューション
- お客様のために開発した圃場センサーは、内部を RS485 で相互接続・通信しており、センサーの数を柔軟に選択できます。無線通信には LoRa、NB-IoT、LTE、Wi-Fi の主要4方式を用意し、環境センサーは照度、光合成有効放射（光量子）、気圧、気温、湿度、二酸化炭素濃度（CO2）、地温、土壌水分、土壌塩分、風速、風向などの環境センシング素子から選択できます。収集したデータは、お客様の既存のクラウド型農業管理システムへ自動的にアップロードされます。
- 農家はモバイルアプリを使うだけで、いつでもどこでも圃場の各種環境データを確認できます。どこにいても圃場の見回りができ、時間と労力を節約できます。
- 環境監視センシング技術をクラウドシステムと統合し、データに基づいてより良い意思決定と圃場管理を実現します。精密農業を実践して資源の利用を最適化し、必要なときだけ灌水や施肥を行うことで無駄を減らし、コストもより適切に管理できます。
Success Case
当社製品は、すでに国内外の多くの現場で導入されています
