Green health network for plant monitoring in a wide-area and multi-points

广域多点植物监测绿色健康网络

• 批准号: 22K19196
• 负责人: 宮本 浩一郎
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19196/
• 关键词: リモートセンシング; 分光測定; 植物; IoT; センサネットワーク; 植物センサ; ストレス指標

近年、気象・気候の「極端現象」として高温・多雨・乾燥などが農作物に影響を及ぼしている。そのため、環境変動に対する植物の生理応答・ストレス評価は喫緊の技術課題である。このような事情をふまえて申請者らは、植物のストレス指標をフィールド内で多点同時的にその場観察するグリーンヘルスセンサネットワーク構築の着想を得た。本年度は、植物に直接取り付けられる測定システムの製作実施した。システムは小型・廉価・独立動作などの特徴を備え、非侵襲的に取り付けられるプロトタイプが完成した。屋外で使用することを想定した、防水・バッテリー駆動・近距離無線通信機能を搭載した小型システムであり、センサには小型分光センサを搭載した。本システムは樹木や草木に簡便に取り付けることが可能である。これと並行してデータを収集、リアルタイム解析を行うためにクラウドストレージを用いた簡易なプラットフォームも構築し、植生の受ける環境ストレスを遠隔地からモニタリングする基本システムを構築することに成功した。このシステムを東京都や静岡県の屋外試験場に設置し、広葉樹の葉に取り付けて長期連続測定を試みた。測定データは、葉が紅葉・落葉する過程を逐一反映しており、ハイパースペクトルカメラなど既存のリモートセンシングとは異なる高品質・高頻度の情報を提供することで、本システムが植物の生育状態を観察するセンサネットワークの構築に使用できることを示した。

, in recent years, 気 気, hou の "extreme phenomenon" と し て heat, wet, dry な ど が crops に influence を and ぼ し て い る. Youdaoplaceholder0 ため ため, environmental changes に on する plant <s:1> physiology 応 answer · ストレス comment 価 urgent <s:1> technical topics である. こ の よ う な things を ふ ま え て applicants ら は, plant の ス ト レ ス index を フ ィ ー ル で within ド more at the same time the に そ の field 観 examine す る グ リ ー ン ヘ ル ス セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク think build の を た. This year, に and plants に were directly taken to けられる for determination システム sample preparation and inoculation た. シ ス テ ム は small, inexpensive 価, independent action な ど の, 徴 を え, noninvasive に take り pay け ら れ る プ ロ ト タ イ プ が complete し た. Outdoor use で す る こ と を scenarios し た, waterproof バ ッ テ リ ー 駆, moving closer, wireless communication function を carry し た small シ ス テ ム で あ り, セ ン サ に は small spectral セ ン サ を carry し た. This システム や trees や plants に simple に to take and pay ける とが とが possible である. こ れ と parallel し て デ ー タ を 収 set, リ ア ル タ イ ム parsing line を う た め に ク ラ ウ ド ス ト レ ー ジ を with い た simple な プ ラ ッ ト フ ォ ー ム も build し, vegetative の け る environment ス ト レ ス を far to か ら モ ニ タ リ ン グ す る basic シ ス テ ム を build す る こ と に successful し た. こ の シ ス テ ム を Tokyo や shizuoka 県 の test field outside に set の leaf に し, hiroo leaf trees り pay け て long-term even try 続 determination を み た. Determination デ ー タ は, leaf が red leaves, fallen leaves す を る process one by one, reflect し て お り, ハ イ パ ー ス ペ ク ト ル カ メ ラ な ど existing の リ モ ー ト セ ン シ ン グ と は different な る の intelligence を provides high quality, high frequency す る こ と で, this シ ス テ ム が plant の fertility status を 観 examine す る セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク の build に use で き る こ と を shown し た .

项目成果

カラーセンサを用いた植物葉IoTモニタの開発および長期屋外稼働による連続観察

开发使用颜色传感器的植物叶子物联网监视器，并通过长期户外操作进行连续观察

• 发表时间: 2023
• 作者: 白澤健太;磯部祥子;宮本浩一郎，上妻馨梨
• 通讯作者: 宮本浩一郎，上妻馨梨

超小型センサによる植物生理応答の長期遠隔モニタリング

使用超小型传感器长期远程监测植物生理反应

• 发表时间: 2023
• 作者: 上妻馨梨;宮本浩一郎
• 通讯作者: 宮本浩一郎