みどりの大百科

植物工場向けセンサー追加対応

背景

水耕栽培を行う植物工場では、栽培時に利用する養液が植物の生育を左右するため、養液管理が重要事項となっており、管理に利用される指標には、 pHとEC（電気伝導度）があります。

［pH］

養液中の肥料成分の溶解やイオン化に関わるpHは、一定範囲を超えて上下すると、必要な養分が吸収できなくなり、欠乏症を発生、生理障害につながるため、 定期的な計測で必要に応じてpH調整剤を投入することが安定的な生産に不可欠です。

［EC（電気伝導度）］

肥料濃度や塩分を推定するために利用されており、 定期的な計測により、必要な分だけ肥料を投入して安定的に生産するとともに、不必要な肥料利用を回避することで経費を節減できます。

課題

pH・ECは通常、ハンディ型のセンサー等による定期的な計測によって管理されていますが、次のような課題を抱えていました。

1. 1. 現地に行かなければ計測できない
2. 2. 計測時点の数値しかわからず、タイムリーに状況を把握できない
3. 3. トラブル発覚時には、すでに問題が大きくなっている
4. 4. 養液調整を行った際、どのように変化しているか把握できない

依頼は、 pH・ECを連続的に測定し、遠隔で確認できるようにしたいとの要望でした。

導入ソリューション

みどりボックス^※1に、セムコーポレーション社のセンサーを接続することで、みどりモニタ^※2上においてpH・EC値の確認を可能にしました。通常、みどりボックス^※1に接続できるのは、セラクの標準センサーだけですが、アナログセンサーが接続できるADコンバーター経由で、セムコーポレーション社製のセンサーのアナログ出力を接続。みどりモニタ側でAD変換された電圧値をもとに、pH・ECのデータを処理するロジックを追加し、正しいデータを取り扱えるように実装しました。

※1 みどりボックス：セラクが提供する圃場環境遠隔モニタリングサービス「みどりクラウド」利用時に圃場に設置するハードウェア
※2 みどりモニタ：みどりボックスで取得したセンサー値や画像データの可視化を行うアプリケーション

成果

これにより、養液のpH・ ECの連続測定が可能となり、遠隔からの確認を実現。より安定的な生産、問題発生時の原因追及が可能となりました。

応用事例

本事例において利用したアナログセンサー接続ができるADコンバータは、他のセンサーでも可能で、以下の事例があります。

• ・アスパラガス栽培：テンシオメーター（土壌水分）／流量センサー（灌水量）
• ・養豚場：流量センサー（飲水量）／電流センサー（給餌量）
• ・養豚場浄化槽：pH／酸化還元電位／吸引圧／溶存酸素

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