3Gハウス栽培生育管理システム （4棟用）
ハウス栽培は、季節や天候を問わず一定の温度環境で作物を栽培するための優れた設備です。
しかし、ビニールハウスを準備したとしても、肝心の温度管理が適正に行われなければ、良質の作物を栽培することはできません。
閉ざされた空間であるビニールハウス内部は、直射日光の影響で温度が上がり過ぎたり、逆に、過剰な換気で温度が低下してしまったりなどで、植物にとって良好な環境を保ち続けることは、実際のところ非常に難しいと言えます。
作物の生育に良い環境を保つためには、外部とハウス内部の温度差を把握し、状況に応じて遮蔽と換気を適正に行い、ハウス内部を生育適温にコントロールすることが重要になります。
本システムは、ハウス栽培における温度管理の手段をご提供し、良質の作物を育てるためのお手伝いをします。
3Gハウス栽培生育管理システム （4棟用） GGCS-04の概要
3Gハウス栽培生育管理システム（4棟用）GCCS-04（GreenHouse Growth Controll Sysytem 3G）は、温度条件に着目し、その作物が好む環境温度（生育適温）に保つことで、高い収穫率を目指すシステムです。
ビニールハウスに複数のセンサーを設置し、その温度データーを維持費が安いデーター専用の3G回線（携帯用無線通信）により、弊社のセンターサーバーを経由し、お手持ちのスマホなどを操作盤として、24時間管理することを可能にします。
センサーを各ハウスに設置することで最大4棟のハウスを管理することができます。
なお、１個のセンサーを外部に設置することにより、ハウス内部と外部の温度差が一目瞭然となり、温度管理が容易になります。 この場合は、最大3棟の管理になります。
システムの特長
ハウス内部の温度をリアルタイムに表示
このシステムは、ビニールハウス内部の温度を、スマホなどでリアルタイムに表示し、電波が届くところならどこでも、現在および過去２４時間（または１０日間）のハウス内部の温度を監視することができます。
栽培する作物の生育適温範囲を表示
ハウス栽培において特に重要なのは温度です。スマホなどの画面の温度グラフに、栽培する作物の生育適温範囲を重ねて表示します。その枠内に収まるようにハウス内部の温度を管理することで、高い収穫率が期待できます。
最大４棟のビニールハウスの温度管理が可能
１台のコントロールユニットで、最大４棟のビニールハウスの温度管理ができます。
また、管理するハウスが1棟の場合、ハウスの4か所にセンサーを設置すれば、ハウス内部の温度分布を詳細に把握することができます。なお、4個のうちの1個のセンサーを、ハウスの外に設置すれば、外部とハウス内部の温度とを対比して確認することができます。
システム概要
システムブロック図
システムの動作説明（上図の説明）
コントロールユニット（3G回線）
・コントロールユニットは、４個の温度センサーの情報を、携帯電話網（3G／LTE）を通して、１分間隔でセンターサーバーに送信します。（上り）
・センターサーバーから返送された時刻情報に、コントロールユニットの内部時計を同期させます。巻き上げ機の操作指令があれば、出力接点を開閉させます（下り）。（ただし、巻き上げ機の操作機能は現在開発中です）
センターサーバー（光回線）
・センターサーバーは、コントロールユニットから送られてきた温度データーを受信し、収集、集計、図表化、グラフ化などの処理をを行った後、インターネット上のWebサーバーに転送します。（上り）
・センターサーバーは、操作盤からの巻き上げ機の操作指令があれば、コントロールユニットにその情報を伝えます。（下り）。（ただし、巻き上げ機の操作機能は現在開発中です）
操作盤（スマホなど）（4G回線）
・操作盤は4G回線の通常のスマホなどをそのまま使用し、４棟のそれぞれのハウスの現在の温度、２４時間温度推移グラフ、１０日間温度推移グラフなどを切替えて表示し、そのグラフに重ねて「生育適温範囲」を表示します。そのため、ハウス内部の栽培環境が一目瞭然です。（上り）
・ハウスの内部温度が高すぎたり低すぎた場合、巻き上げ機の開閉ををリモートで操作し、温度をコントロールすることができます。（下り）。（ただし、巻き上げ機の操作機能は現在開発中です）
システム仕様
3Gハウス栽培生育管理システム （4棟用）は、防滴構造になっており、ビニールハウスの内外の、電源取得が可能な場所であればどこにでも設置することができます。
システムの本体（コントロールユニット）には、４個の温度センサーが付属しており、各センサーケーブルを最大１００mまで伸ばすことができます。
４棟のハウスを管理する場合（下図左参照）は、ひとつのハウスに本体と温度センサー１個、他の3棟に各１個の温度センサーを設置します。この場合は、最大4棟のハウス栽培管理ができます。
なお、１個のセンサーを外部温度比較用として管理する場合（下図右参照）、ハウス外部に１個の温度センサーを設置し、他の3棟に各１個の温度センサーを設置します。この場合は、最大3棟のハウス栽培管理になります。
温度センサーを、4棟のハウスに各１個設置
温度センサーを、3棟のハウスと外部に１個設置
コントロールユニット仕様
樹脂製の防滴構造のため、ハウス内外のどこにでも設置することができます。
本体を設置する場合、電波状況表示モードによって、アンテナの位置や場所を、電波状況が最も良い場所を選んで設置することができます。
本体には、４本の防水型温度センサーが付属しており、 ハウス栽培管理システムⅡは、それぞれのセンサーケーブルを、最大１００mまで伸ばすことができます。
| 項目 | 内容・詳細 | 備考 |
|---|---|---|
| 主制御装置 | １ボードマイコン | ZB21K |
| 表示装置（筐体内部） | LCD表示器（２０字×４行） | バックライト付 |
| 通信アダプター | MMLink Lite 3G（高機能版） | 詳細は「通信仕様」参照 |
| 温度センサー | ４点（各ケーブル 最大長100ｍ） | 詳細は「センサー仕様」参照 |
| 制御出力 | 500W 8点（1a ２点×4）* 注 | （注：制御出力は現在開発中） |
| 外形・構造 | W250 H350 D150 | 樹脂製、防滴構造 |
| 電源・消費電力 | AC100V±１０％ 50/60Hz 15W | |
| 重量 | Kg |
システム外観図
◆最大４棟のハウス管理が可能！
センサー仕様
◆高性能ディジタル温度センサー採用！
この素子は、ディジタルセンサーのため、調整不要で、長期間安定に作動します。また、「1-Wireデバイス」とも呼ばれ、１本のケーブルに多数のセンサーを接続して温度を読み取る機能があります。
DS18B20は、電圧制御方式のデーター読取のため、長いケーブルに接続できませんでしたが、弊社開発のカレント通信方式により、長距離（最大100ｍ）のセンサーケーブル接続が可能になりました。（ハウス栽培管理システムⅡの場合）
温度センサーは、直径６ｍｍのステンレス管の内部に樹脂で封入した、防水構造になっています。
| 項目 | 内容・詳細 | 備考 |
|---|---|---|
| 名称 | ディジタル温度センサー | 1-Wireデバイス |
| 型名 | DS18B20 | |
| 測定温度範囲 | －５５℃～＋１２５℃ | |
| 分解能 | 1/16℃ | |
| ビット数 | １２ビット相当 | |
| 精度 | ±０．５℃ | －１０～＋８５℃において |
| 変換時間 | 約７５０ ｍｓ | ４個のセンサーを同時測定 |
| 外観 | 防水構造のステンレス製 |
|
通信仕様
データー通信に、高信頼性通信アダプターと超低コストSIMカードを採用！
MMLink-Lite 3Gは、SIMフリーで、国内／海外の遠隔監視を実現する産業向けの通信アダプターです。
また、ロケットモバイルのSIMカード（神プラン：月額３００円）を採用し、超低コストながらも、3G方式の改良版で3.5G規格と呼ばれる、従来の5倍以上の通信速度の「HSDPA規格」による、高速で安定な通信インフラをを実現しています。
| 項目 | 内容・詳細 | 備考 |
|---|---|---|
| 通信ユニット | MMLink Lite 3G（高機能版） | 高機能版を使用 |
| 通信方式 | 800/850/900/1900/2100 MHz
850/900/1800/1900 MHz |
|
| 通信速度 |
最大 (上り)5.76Mbps |
HSDPA規格 |
| 通信インタフェース |
USB2.0 (Atypeコネクタ) |
初期設定にUSB使用
通信にRS232C使用 |
| アンテナ |
通信用：SMAコネクタ |
防水構造のリーフトップアンテナ採用 |
| 通信用SIMカード | SIMカードスロット×1 | ロケットモバイルのSIMカード（神プラン：月額３００円）採用 |
| 電源 消費電力 | DC5V～24V、5W以下 | |
| 動作環境 |
使用温度 -30～60℃ |
|
| 外観・寸法 | 樹脂製 80×54×25 mm | 突起部は含まず |
操作盤
操作盤には、スマホ、タブレット、PCなどを利用
◆ハウス内部の温度やグラフを見るための操作盤には、お手持ちのスマホ（android及びiPhone）が利用できます。もちろん、タブレットやPCも端末として使用できます。画面が大きい分、グラフ表示は見やすくなります。
◆操作盤最上部に最新のデーター取得日時を表示し、その下に最大４棟のハウス内部の温度を、リアルタイム（１分間隔）で表示します。
◆その下にグラフ表示ボタンがあり、上部横一列のボタンは、２４時間表示、下段横一列のボタンは、１０日間表示に、それぞれ切替えることができます。
◆最下段のオプション・ボタン（巻上器の開閉コントロール）は、現在開発中の機能です。
グラフ表示
操作端末（スマホ、タブレット、PC）のグラフ画面の説明
◆タイトルの下に、No.2棟のハウス内部の現在の温度、区間の最高温度とその発生日時、区間の平均温度、区間の最低温度と、その発生日時をそれぞれ表示します。
◆緑色の長方形の枠は、「生育適温範囲」を表し、それぞれ栽培する農作物に最適の温度範囲を示しており、この範囲に収まるようにハウス内部の温度を管理することで、高い収穫率を期待できます。
◆高温障害警戒ラインを上部に、生育停止警戒ラインを下部に表示しており、ハウス内部温度がこの上下のラインを超えた場合は、端末に対してメールによる警報を自動配信します。
◆最下部の横軸の12/15-12などの測定日時の中央の縦軸は、グラフと交差する点がその日時丁度であることを示しています。
◆下部の３色のバーは、グラフの時間軸を表示し、日時（12/15など）および午前（薄緑）、午後（薄赤）、夜間（薄青）と色分けして表示します。
◆スマホ使用の場合は、画面のサイズが限られるため、スクロールして表示します。
２４時間グラフ表示の説明
◆２４時間前から現在までの、１０分間隔の温度グラフを１分毎に表示し、上部に現在の温度、過去２４時間の最高、平均、最低温度の時刻と、その数値を表示します。
◆ハウス外部にもセンサーを設置することで、ハウス内部の温度（グラフ描画の赤）とハウス外側の温度（グラフ描画の青）を重ねて表示することで、ハウス内外の温度対比を確認できます。
◆生育適温範囲（緑色の枠）を表示しているため、ハウス内部が、栽培する農作物が適正な温度に保たれているかどうかが判断できます。
◆収穫量の向上のため、ハウスの内部温度を、できるだけ生育適温範囲内に保つようにします。
１０日間グラフ表示の説明
◆１０日間前から現在までの、１０分間隔の温度推移グラフを１分毎に表示し、上部に現在の温度、過去１０日間の最高、平均、最低温度の時刻とその数値を表示します。
◆ハウス外部にもセンサーを設置することで、ハウス内部の温度（グラフ描画の赤）とハウス外側の温度（グラフ描画の青）を重ねて表示し、ハウス内外の温度対比を確認できます。
◆生育適温範囲（緑色の枠）を表示しているため、ハウス内部が、栽培する農作物が適正な温度に保たれているかどうかが判断できます。
◆収穫量の向上のため、ハウスの内部温度を、できるだけ生育適温範囲内に保つようにします。
