Androidで野菜を育てる「スマート野菜工場」の仕組みと目指すモノ

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Androidで野菜を育てる「スマート野菜工場」の仕組みと目指すモノ

株式会社セラクスマートソリューション事業部

部長持田宏平


自己紹介持田宏平 (もちだこうへい)

@penguin3rd

kohei.mochida

所属株式会社セラク年齢 34歳


株式会社セラク設立資本金従業員数

1987年12月6,496万5千円700名

特定非営利活動法人日本Androidの会シルバースポンサー


株式会社セラク

• スマートソリューション（システム・アプリ開発）

• ITインフラ

• WEBマネジメント（WEBサイト制作・運用）

ITトータルソリューションを提供


Bazaar出展してます

この辺り


Bazaar出展内容スマート洗面台 Smart Washbasin

スマート野菜工場 Smart Vegetable Garden

エンジニア募集してます！


スマート洗面台

ユーザインターフェースがあたらしくなりました


いままでのスマート洗面台

開発者でさえも誤作動分かりにくい

4つの赤外線センサーに手をかざして操作


そこでLeap Motion

参照元：www.leapmotion.com


指と手のひらを検知するモーションセンサー



指を使って操作ができる

そう、Leap Motionならね


Androidは非対応



ブースにてお待ちしております


スマート野菜工場

小型植物工場

クラウド連携

Android


なぜ作ったのか


農業を取り巻く環境高齢化跡継ぎ問題

TPPがやってくるかも

異常気象安全性

産地偽装作業負荷

ITで課題を多少でも緩和したい


植物工場に挑戦した理由

農業• 外部環境に強く依存 • 人間の判断

植物工場

工業的アプローチ

• 人工的な制御された環境 • シーケンシャル

ITを導入しやすそう


植物工場とは？

• 人工的に制御された環境下で栽培

• 季節や場所などに関係なく連続的に生産


植物工場の種類完全人工光型

太陽光利用型

• 完全に閉鎖された空間 • 人工光のみで栽培

• 半閉鎖環境 • 太陽光を利用して栽培

オランダが成功している

完全人工光型植物工場

太陽光利用型植物工場

植物工場の事例集（農林水産省）より


植物工場の特徴

メリット

デメリット

• 農薬を使わない • 低細菌（1/1000）で日持ちする • 収量と品質が安定している

• コスト（光源・空調） • 残留窒素 • 販路の確保が必要

完全人工光型植物工場の場合


植物の生長

光合成

糖の合成

水・光・二酸化炭素


光合成と光の波長

葉を厚く

徒長を防ぐ

茎を伸ばす

周波数による形態形成効果の違い

「光資源を活用し、創造する科学技術の振興」より（文部科学省科学技術・学術政策局政策課資源室）


光合成に影響を与える因子

気流葉の形状揺れ

含水率傾き光の波長

葉面温度 CO2濃度


小型植物工場を作った理由小型植物工場の可能性

• 癒し効果 • 観葉植物的存在 • 実験装置

小型でも活用シーンがあるのではないか？


小型植物工場を作った理由栽培条件最適解の追求

多くの植物工場が様々な条件で運用される事によるデータの蓄積

ビッグデータの解析により最適な栽培条件を導く


小型植物工場を作った理由失敗コスト

• 初期投資の回収までに8年程度 • 計画通り生産できないリスク • 実際に破綻した植物工場が多数存在

植物工場は失敗コストが高い


スマート野菜工場概要


センサー

照度気温気圧CO2


mbed


mbedを採用した理由開発のしやすさ

• ドラッグ＆ドロップでバイナリを書き込みできる • 今回使用するAndroid端末側がADKをサポートしてない

電圧

• センサー系に多い3.3V系であるためレベルコンバータを入れなくてすむ


mbedを採用した理由PWM出力の周波数

• パルス照射により消費電力をおさえる • パルス照射で光合成効率が向上（25%） • Arduinoでは光合成周期（2.5kHz）にあわせるのが面倒


アプリケーション計測記録制御

• 気温 • 水温 • 湿度 • 気圧 • CO2濃度 • 照度（RGB）

• 計測データ • 写真（定点観測） • コメント

• 光波長 • 日長 • 水温 • 風量


計測sensors mbed Android• 気温 • 水温 • 湿度 • 気圧 • CO2濃度 • 照度（RGB）

CloudMobile (browser)


制御

Android


mbed 操作

• LED • heater • fan


記録

Android


Camera コメントコメント写真


運用してみて

• 癒される

• レタスの場合、播種後10日で野菜工場に移植、その後3週間程度で収穫できた

• 育つ物も有れば育たない物もあった

• 藻類が繁殖


運用してみて

• 水は3週間くらい持つのでほとんど何もする事ない

• 養液の調整を行うためにECとpHの測定も必要

• データ解析には収量の定量化が必要

• 透明液晶＋タッチパネルは未来感がある


スマート野菜工場の応用実験的に株式会社リバネス様の植物工場に

モジュールを導入

計測記録制御

• 気温 • 水温 • 湿度 • 気圧 • CO2濃度 • 照度（RGB）

• 計測データ • 写真（定点観測） • コメント

• 光波長 • 日長 • 水温 • 風量


スマート野菜工場の可能性店産店消自産自消

• 飲食店に設置してイメージ向上 • 店舗で作って店舗で消費

• 家庭菜園としての利用 • 安心で安全な食べ物

インテリア• アクアリウム的存在 • 癒し

教育• 食育 • 科学

医療• 園芸療法

薬箱• 機能性野菜の栽培 • 低カリウム野菜の栽培


これからの展開


小型植物工場の商品化

農業用ガジェット• BLE • Android Wear • グラス端末

• 研究機関・企業との共同研究 • 店舗への販売を目指す


Droidcon London 2013

• 世界でGoogle I/Oに次ぐ2番目のAndroidに関するカンファレンス（ABCの方が大きいんじゃなかろうか・・・）

• 世界中でDroidconという名前で開催されている

• 有料（1.5～5万円）

• スマート洗面台とスマート野菜工場を展示


ついでにオランダの農業も見に行きました


最後に


エンジニア募集中！http://www.seraku.co.jp/recruit_site/


ご清聴ありがとうございました

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