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フィールドサーバ
農業・生物系特定産業技術研究機構
中央農業総合研究センター 農業情報研究部 モデル開発チーム
平藤雅之
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フィールドサーバの構成要素
• 耐候性筐体
• Webサーバ基板フィールドサーバ・エンジン
• センサ気温,湿度,日射量,土壌水分,UV, CO2
• カメラ
• 無線LAN
• データ収集/遠隔制御エージェント
• データグリッド用ミドルウェアMetBroker
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吸気による冷却と計測
1. 正確な計測アスマン式計測法
気温
湿度
2. 冷却機能
3. サンプリング機能
ガス (CO2, NOx, SOx)
昆虫
微生物・ウイルス
花粉
粉塵
Filter orSampler
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気温・湿度に関する計測精度の比較
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1. Web server2. A/D converter (10bit: 8ch,
24bit: 8ch) 3. DDS (1Hz-70MHz)4. Power photo MOS relay(2ch)5. Serial IO (RS-232C)6. DC-DC converter
(in 4-34V, out 5V)
フィールドサーバ・エンジンの開発
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16ch A/D converter Input Range Control of DDS and Relays
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ノード間距離が数km~数10kmになる場合
3km
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PDA
柔軟なワイヤレス・ネットワーク構成が可能にメッシュネットワーク + WDS + ホットスポット
アクセスポイント間通信WDS
Wi-Fiホットスポット
Wi-Fiホットスポット
Wi-FiメッシュネットワークAODV
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ホットスポット内では内蔵太陽電池で稼働可能
ホットスポット
メッシュネットワークアクセスポイント間通信
ブロードバンド回線
基幹回線用フィールドサーバ(常時稼働)
ケーブルレスのフィールドサーバ(クライアント接続,間欠稼働)
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内蔵太陽電池のみで駆動するフィールドサーバ
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計測データの例
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
9/4 9/14 9/24 10/4 10/14 10/24 11/3 11/13
RH[%]
Temp[℃]
Battery[V]
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多段スタックによる拡張性の確保
大型ソーラーパネル 多段スタックソーラパネル
フェロモン誘引害虫個体数カウンタ
熱画像カメラ
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ソフトウェア
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PC-Cluster
Fieldserver-Agent(Web crawler)
The Internet
Web Server
Cellar
Cable
ADSL VPN router
Global IP
Global IP
Private IP
FSG
FSG
FirewallFirewall Private network of Field servers
フィールドサーバのネットワーク構造
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フィールドサーバ・エージェントデータ収集と遠隔制御
XML rule-base
Rule-base editor on Web Open DB Web
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フィールドサーバ・データビュアー(Webサービス)
計測した環境データを比較・分析
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イメージビュアー(Webサービス)
誰もがネットで生産過程を見ることができる
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長期稼動テストによる問題点の抽出と改良
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隠さない農業
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作物の生長や害虫を現場で長期定点モニタリング
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モバイル・フィールドサーバ
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転倒事故の自動通報と画像による誤動作チェック
Emergency !
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シリア ICARDA(国際乾燥地農業研究センター)
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2004, in China
JICAプロジェクト「持続的農業」
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JIRCASプロ「中国食料変動」黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所
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科学振興調整費「地球観測データ」
アクティブ・データベースのためのデータストリーム実験遠隔拠点
フロリダ大・CREC