スマート農業 IoT 開発事例

スマート循環自己洗浄型水質センシングシステム

スマート循環自己洗浄型水質センサーの設計 1
スマート循環自己洗浄型水質センサーの設計 2
スマート循環自己洗浄型水質センサーの設計 3

プロジェクト概要

養殖業で最も広く必要とされる共通データとして、溶存酸素、pH、電気伝導度、アンモニウムイオン、水温の5つのパラメータを選び、システム構築の基盤としました。さらに、多くの水産養殖現場の環境的な制約に対応するため、追加のホスト機器の購入・設置が不要で、配電も設置工事も不要、水のサンプルを自動で採取し、自動で洗浄し、直接ネットワークに接続してデータをアップロードできる水質センシングシステムを開発しました。

最新世代の IoT スマート水質センサーは、小型・高精度・高耐久・低い導入コスト・無線通信といった特長を備えています。独自の最新「循環自己洗浄技術」を導入したことで、センシングシステムはほぼメンテナンスフリーでありながら常に最適な精度を維持します。取得したデータはすべて自動でクラウドに統合され、遠隔からのスマート管理に役立ちます。スマートな水質管理と早期警報通知に最適なモニタリングツールです。

プロジェクト情報

クライアント / 現場
XX 飼料会社
プロジェクト期間
2021-2022
カテゴリ
# スマート水産 # 環境センシング
センシング技術
電気伝導度、pH、溶存酸素、アンモニウムイオン、水温などの関連環境パラメータ

スマート水質センサーの機能と機構設計

センサー

電気伝導度、pH、溶存酸素、アンモニア態窒素を含む

無線通信

NB-IoT モジュール、アンテナ

電源システム

電池、ソーラーパネル、残量センサーを含む

取水・排水・排気システム

ポンプ、電磁弁、ファンを含む

浮力装置

水質サンプリングをよりユーザーのニーズに合ったものにするため、機器本体に浮力材を取り付け、スマート水質センサーが水面に浮かぶようにしました。これにより水質検査用のサンプルをより簡単に採取できます。

自動洗浄設計

センサープローブは水中の不純物が付着しやすく、劣化や精度低下の原因となります。これを改善するため、内部の測定用水槽に自動洗浄機構を追加し、手作業による洗浄・メンテナンスの頻度を低減しました。

製品の設定機能

Bluetooth による設定機能を搭載し、ユーザーが一部の機能をすばやく自分で設定できます。

データ保存

取得したデータは機器内に一時保存されるため、ネットワークの電波状況が悪くアップロードに失敗した場合でもデータの消失を防げます。

多層採水設計

より正確な水質サンプリングのため、3層採水機能を設計しました。採水時には養殖池の上層・中層・下層から同時にサンプルを採取して分析し、データの参考価値を高めます。

システムのモジュール設計

スマート水質センシング機器を量産・商品化し、組立や設置、その後の保守・着脱をより簡単にするため、全体をモジュール化し、電源システム、測定システム、制御システムなどを分けて配置しました。これにより、製造しやすく、設置しやすく、持ち運びやすく、保守しやすく、操作しやすく、かつ安全で安定した機器を実現しています。

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

自動洗浄

独自の自動循環洗浄機能で不純物やバイオフィルムの付着を効果的に抑え、手作業による洗浄・メンテナンスの頻度を大幅に低減

簡単設置

面倒な配管・配電工事やホスト機器の購入・設置が不要で、より安全かつ施工コストを削減

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

高効率な省電力アルゴリズムにより、太陽光発電だけで安定した給電が可能

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

スマート水質モニタリングが切り拓く、水産養殖の新たなビジョン

スマート水質センサー

定置型のスマート水質センサーが、電気伝導度、pH、溶存酸素、アンモニウムイオン、水温など水産養殖に影響する環境パラメータを継続的に取得し、クラウドへアップロードします。

クラウドシステム

クラウドシステムにより、養殖池の管理者はパソコンやスマートフォンを使うだけで、養殖池環境の重要な情報をいつでも把握でき、事前に対策を講じて被害を軽減できます。

スマート水質センサー

定置型のスマート水質センサーが、電気伝導度、pH、溶存酸素、アンモニウムイオン、水温など水産養殖に影響する環境パラメータを継続的に取得し、クラウドへアップロードします。

クラウドシステム

クラウドシステムにより、養殖池の管理者はパソコンやスマートフォンを使うだけで、養殖池環境の重要な情報をいつでも把握でき、事前に対策を講じて被害を軽減できます。

自動循環洗浄システム

自動循環洗浄システム

Self-Created Cycle Cleaning Programs

検査が終わるたびに循環洗浄プログラムが自動で起動し、検査槽やセンサーに付着しやすい微生物を除去して、バイオフィルムの発生を抑えます。

センサーヘッドの表面を清潔に保つことが、データの正確性と有効性を確保する鍵です!

高効率な省エネ設計

高効率な省エネ設計

Intelligent and Energy Efficient

高効率な省エネ技術を採用し、運用効率を高めると同時に不要な電力消費を削減しています。太陽光発電と組み合わせることで、商用電源に縛られることなく稼働します。より安全で設置しやすく、設置コストも抑えられるうえ、活用できるシーンもさらに広がります!

The use of IoT in Aquaculture

「AIoT スマート水質センサー」の応用展開

陸上養殖池
陸上養殖池
海上網いけす養殖
海上網いけす養殖
生活用水モニタリング
生活用水モニタリング
環境テクノロジーによる取り締まり
環境テクノロジーによる取り締まり

農業・漁業・畜産関連の企業や組織向けに IoT のハードウェアとソフトウェアをカスタム開発し、ニーズに合った環境監視技術を導入して、効率と収益の向上を支援します。