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XR(Rial/Virtual) System for Sunlight Type Plant Factory

阳光式植物工厂XR（真实/虚拟）系统

基本信息

批准号：
22H02469
负责人：
栗本育三郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kisarazu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02469/
关键词：
太陽光型植物工場シミュレータ水蒸気飽差計測制御IoT 生育モデル化 XRシステム VPD制御シミュレータ遠隔プログラミング XR センサーネットワーク蒸散速度光合成速度 VPD計測制御トマト XR（リアル／バーチャル）太陽光型植物工場空間環境計測空間環境シミュレータ環境応答植物生理

项目摘要

太陽光型植物工場において，申請者らは，光合成に寄与するパラメータとして水蒸気飽差（VPD）に着目し，細霧によって水蒸気飽差を制御するシステムの研究開発と実証を行なってきた．その結果，開発されたシステムは，トマト栽培において夏季・冬季ともに収量を10～20%増加させること，VPD が時系列振動する問題を軽減させることに成功した．しかしながら，VPD 制御下の植物体の生理，環境応答が明らかになっておらず，また，栽培者や研究開発者がデータベース情報を活用できていない問題がある．さらに，環境に適合する制御則を開発するには膨大な実験が必要であった．そこで，本年度は，(1)過去の太陽光型植物工場の環境・生育データの数理モデル化を実施した．(2)人工光型栽培環境を整え，光量子一定下で，植物体の重量測定IoTシステムを構築し，蒸散速度と光合成速度推定に道を開いた．(3)高速並列計算機（無制限コア）を用いて，VPD制御をシミュレーションできるシステムを構築した．また，(4)太陽光型植物工場施設（10アール規模)に設置してあるVPD 制御器を遠隔プログラム書き換え可能かつプログラムの初心者でも制御則を実行できる環境を整えた（学会で発表した「時変むだ時間要素を含む太陽光型植物工場システムに対するIntelligent PID 制御による水蒸気飽差制御」が優秀講演賞に輝いた．）さらに，(5)新設された太陽光型植物工場において，センサーネットワークを構築し，データの可視化を行った．生産者，研究開発者，学習者に，リアルタイムに環境生育情報を提示できる基本システムの構築を実現した．

Solar-type plant plants are used for research and development on photosynthesis and control of water vapor saturation (VPD). As a result, the development of the VPD system was successful, with the increase of 10~20% in summer and winter. VPD controls the physiology of plants under its control, and the environment responds to changes in the environment. Cultivators and researchers use information from the environment to solve problems. The environment is suitable for the development of natural resources. This year,(1) the past solar plant environment, fertility and mathematical transformation of the implementation of the. (2)The artificial light cultivation environment is adjusted, and the light quantum is fixed. The weight measurement of the plant body is constructed. The evaporation speed and the photosynthesis speed are estimated. (3)High speed parallel computers (unlimited) are used in VPD control systems. (4) Sunlight Plant Installation (10 ° scale) Settings: VPD Controller, Remote Control System, Possible Control System, Initial Control System, Implementation System, Environmental Control System (Learn to Develop "Time and Time Element, Including Sunlight Plant Plant Installation System, Intelligent PID Control System, Water Steam Saturation Control System" Excellent Lecture.) In addition,(5) new solar plant workshop was set up, and the construction of solar plant was carried out. Producers, researchers, developers, learners, teachers, teachers