(57)【要約】  本技術は、農作業の効率を高めることができるようにする圃場管理システム、圃場管理方法、および農作業機システムに関する。センサ位置算出部は、圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出し、センサ配置制御部は、センサ位置に基づいて、圃場にセンサを配置するセンサ配置機構にセンサを配置させる制御を行う。本技術は、圃場を管理する圃場管理システム、または圃場で農作業を行う農作業機システムに適用することができる。
2017033761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部と、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部と
を備える圃場管理システム。
【請求項２】
前記センサ位置算出部により算出された前記センサ位置に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させるための指示情報を生成する指示情報生成部をさらに備え、
前記センサ配置制御部は、生成された前記指示情報に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させる
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項３】
前記センサ配置機構により配置された前記センサと通信することで、前記センサのセンサIDを取得するセンサ通信部をさらに備える
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項４】
通信された前記センサのセンサIDと、前記センサが配置されたセンサ配置位置とを含むセンサ配置ログを生成するログ生成部をさらに備える
請求項３に記載の圃場管理システム。
【請求項５】
前記センサ配置ログは、前記センサが配置された日時を表すタイムスタンプと、配置された前記センサの種類を表すセンサタイプとをさらに含む
請求項４に記載の圃場管理システム。
【請求項６】
生成された前記センサ配置ログを記憶する記憶部をさらに備える
請求項４に記載の圃場管理システム。
【請求項７】
前記圃場において、前記圃場情報を取得する農機搭載センサを有する農機と、
前記農機に接続され、前記センサ配置機構を有する作業機とをさらに備え、
前記センサ位置算出部は、前記農機における前記農機搭載センサによる前記圃場情報の取得に続いて、前記センサ位置を算出し、
前記センサ配置制御部は、前記センサ位置算出部による前記センサ位置の算出に続いて、前記作業機の前記センサ配置機構に前記センサを配置させる
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項８】
前記農機搭載センサは、前記圃場情報として、農作物を被写体とした画像データを取得し、
前記センサ位置算出部は、前記画像データの解析により算出された前記農作物と、前記農機および前記作業機との位置関係に基づいて、前記センサ位置を算出する
請求項７に記載の圃場管理システム。
【請求項９】
前記農機搭載センサは、前記圃場情報として、土壌の水分および養分のデータを取得し、
前記センサ位置算出部は、前記水分および養分のデータに基づいて、前記センサ位置を算出する
請求項７に記載の圃場管理システム。
【請求項１０】
前記圃場情報に基づいて、圃場における農作物の播種位置を算出する播種位置算出部をさらに備える
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項１１】
前記センサ配置機構による前記センサの配置と並行して、前記播種位置に基づいて、前記農作物の播種を行う播種機構をさらに備える
請求項１０に記載の圃場管理システム。
【請求項１２】
播種された前記農作物の作物IDと、前記農作物が播種された播種位置とを含む播種ログを生成するログ生成部をさらに備える
請求項１１に記載の圃場管理システム。
【請求項１３】
前記圃場における前記センサの配置状況を表す画面を表示する表示部をさらに備える
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項１４】
前記表示部は、前記センサが配置される毎に、前記画面の表示を更新する
請求項１３に記載の圃場管理システム。
【請求項１５】
前記センサは、
前記センサ通信部と通信するセンサ基板と、
前記センサ基板を封入する球状のカプセルと、
前記センサ基板の姿勢を一様にするために、前記カプセル内に設けられる重りと
から構成される
請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項１６】
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出し、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に、前記センサを配置させる
ステップを含む圃場管理方法。
【請求項１７】
情報処理装置が、
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部
を備え、
作業機が、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部
を備える農作業機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、圃場管理システム、圃場管理方法、および農作業機システムに関し、特に、農作業の効率を高めることができるようにする圃場管理システム、圃場管理方法、および農作業機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、農業用のデータ収集ネットワークが開示されている。このネットワークにおいては、農業用のエナジーハーベスト型センサが、親機から電波などを受けて駆動するようになされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００２４３１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、圃場において、どのようにセンサを配置するかについては記載されてない。【０００５】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、農作業の効率を高めることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一側面の圃場管理システムは、圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部と、前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部とを備える。【０００７】
前記センサ位置算出部により算出された前記センサ位置に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させるための指示情報を生成する指示情報生成部をさらに設け、前記センサ配置制御部には、生成された前記指示情報に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させることができる。【０００８】
前記センサ配置機構により配置された前記センサと通信することで、前記センサのセンサIDを取得するセンサ通信部をさらに設けることができる。【０００９】
通信された前記センサのセンサIDと、前記センサが配置されたセンサ配置位置とを含むセンサ配置ログを生成するログ生成部をさらに設けることができる。【００１０】
前記センサ配置ログは、前記センサが配置された日時を表すタイムスタンプと、配置された前記センサの種類を表すセンサタイプとをさらに含むようにすることができる。【００１１】
生成された前記センサ配置ログを記憶する記憶部をさらに設けることができる。【００１２】
前記圃場において、前記圃場情報を取得する農機搭載センサを有する農機と、前記農機に接続され、前記センサ配置機構を有する作業機とをさらに設け、前記センサ位置算出部には、前記農機における前記農機搭載センサによる前記圃場情報の取得に続いて、前記センサ位置を算出させ、前記センサ配置制御部には、前記センサ位置算出部による前記センサ位置の算出に続いて、前記作業機の前記センサ配置機構に前記センサを配置させることができる。【００１３】
前記農機搭載センサには、前記圃場情報として、農作物を被写体とした画像データを取得させ、前記センサ位置算出部には、前記画像データの解析により算出された前記農作物と、前記農機および前記作業機との位置関係に基づいて、前記センサ位置を算出させることができる。【００１４】
前記農機搭載センサには、前記圃場情報として、土壌の水分および養分のデータを取得させ、前記センサ位置算出部には、前記水分および養分のデータに基づいて、前記センサ位置を算出させることができる。【００１５】
前記圃場情報に基づいて、圃場における農作物の播種位置を算出する播種位置算出部をさらに設けることができる。【００１６】
前記センサ配置機構による前記センサの配置と並行して、前記播種位置に基づいて、前記農作物の播種を行う播種機構をさらに設けることができる。【００１７】
播種された前記農作物の作物IDと、前記農作物が播種された播種位置とを含む播種ログを生成するログ生成部をさらに設けることができる。【００１８】
前記圃場における前記センサの配置状況を表す画面を表示する表示部をさらに設けることができる。【００１９】
前記表示部には、前記センサが配置される毎に、前記画面の表示を更新させることができる。【００２０】
前記センサは、前記センサ通信部と通信するセンサ基板と、前記センサ基板を封入する球状のカプセルと、前記センサ基板の姿勢を一様にするために、前記カプセル内に設けられる重りとから構成されるようにすることができる。【００２１】
本技術の一側面の圃場管理方法は、圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出し、前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に、前記センサを配置させるステップを含む。【００２２】
本技術の一側面の農作業機システムは、情報処理装置が、圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部を備え、作業機が、前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置する前記センサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部を備える。【００２３】
本技術の一側面においては、圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置が算出され、センサ位置に基づいて、圃場にセンサを配置するセンサ配置機構に、センサが配置される。
【発明の効果】
【００２４】
本技術の一側面によれば、農作業の効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本技術を適用した圃場管理システムの構成例を示す図である。
【図２】センサの構成例を示す斜視図である。
【図３】センサの構成例を示す断面図である。
【図４】センサの他の構成例を示す断面図である。
【図５】センサのさらに他の構成例を示す断面図である。
【図６】農作業機システムのハードウェア構成例を示す図である。
【図７】センサの配置について説明する図である。
【図８】センサの配置について説明する図である。
【図９】農作業機システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図１０】作業指示情報生成処理について説明するフローチャートである。
【図１１】作業指示情報の例を示す図である。
【図１２】作業指示情報に基づいた画面表示例を示す図である。
【図１３】センサ配置処理について説明するフローチャートである。
【図１４】センサ配置ログの例を示す図である。
【図１５】作業状況を表す画面表示例を示す図である。
【図１６】播種ログの例を示す図である。
【図１７】圃場管理システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図１８】リアルタイムセンシングによる農作業機システムの動作について説明する図である。
【図１９】センサ配置処理について説明するフローチャートである。
【図２０】圃場管理システムの他の機能構成例を示すブロック図である。
【図２１】センサデータ取得処理について説明するフローチャートである。
【図２２】センサデータ取得時の移動経路について説明する図である。
【図２３】センサデータログの例を示す図である。
【図２４】作業情報生成処理について説明するフローチャートである。
【図２５】作業マップについて説明する図である。
【図２６】作業マップについて説明する図である。
【図２７】作業マップについて説明する図である。
【図２８】作業マップについて説明する図である。
【図２９】作業情報の例を示す図である。
【図３０】センサデータログの他の例を示す図である。
【図３１】作業処理について説明するフローチャートである。
【図３２】農作業機システムの他の機能構成例を示す図である。
【図３３】作業処理について説明するフローチャートである。
【図３４】センサ通信部と作業機構との位置オフセットについて説明する図である。
【図３５】センサの機能構成例を示すブロック図である。
【図３６】センサの他の機能構成例を示すブロック図である。
【図３７】センサのさらに他の機能構成例を示すブロック図である。
【図３８】センサのさらに他の機能構成例を示すブロック図である。
【図３９】センサデータのフォーマットの例を示す図である。
【図４０】無線通信システムの機能構成例を示すブロック図である。
【図４１】距離算出処理について説明するフローチャートである。
【図４２】減衰係数および付加損失について説明する図である。
【図４３】無線通信システムの他の機能構成例を示すブロック図である。
【図４４】距離算出処理について説明するフローチャートである。
【図４５】無線通信システムのさらに他の機能構成例を示すブロック図である。
【図４６】距離算出処理について説明するフローチャートである。
【図４７】無線通信システムのさらに他の機能構成例を示すブロック図である。
【図４８】状態推定処理について説明するフローチャートである。
【図４９】周波数と減衰定数との関係を示す図である。
【図５０】農作業機システムのさらに他の構成例を示す図である。
【図５１】センサ回収処理について説明するフローチャートである。
【図５２】センサ回収時の移動経路について説明する図である。
【図５３】センサ再回収処理について説明するフローチャートである。
【図５４】センサ再回収処理時の移動経路について説明する図である。
【図５５】圃場管理システムのさらに他の機能構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本技術の実施の形態について図を参照して説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．圃場管理システムの概略
２．センサの配置
３．センサデータの活用
４．センサの発電と通信の詳細
５．センサの回収
【００２７】
＜１．圃場管理システムの概略＞
（圃場管理システムの構成例）
図１は、本技術が適用される圃場管理システムの構成例を示している。
【００２８】
圃場管理システム１は、圃場１０に配置される複数のセンサ２０、ネットワーク３０、農作業機システム４０、移動体５０、端末装置６０、中継器７０、サーバ８０、および、その他の農業システム９０から構成される。
【００２９】
センサ２０は、エナジーハーベスト型センサにより構成される。センサ２０は、太陽光、熱、振動、電波などのエネルギーを採取して電力に変換する。そして、センサ２０は、変換された電力により駆動することで、外部の機器と無線通信を行い、自身の状態に応じたデータを出力する。
【００３０】
このように、センサ２０は、センシングにより得られた圃場に関するデータを送信する。したがって、センサ２０は、発電された電力自体をセンシングデータとして送信する構成を採るようにしてもよい。また、センサ２０は、発電された電力で土壌センサなどの各種のセンサを駆動し、それらのセンサからセンシングデータを取得し送信する構成を採るようにしてもよい。
【００３１】
なお、センサ２０の電力源は、エナジーハーベストに限定されない。例えば、センサ２０の電力源として、エナジーハーベストに加えて／代えて、センシングデータ送信のための電池が搭載されるようにしてもよい。
【００３２】
ネットワーク３０は、例えば、4G（4th Generation）や衛星通信などの無線通信回線により構成される。ネットワーク３０には、農作業機システム４０、移動体５０、端末装置６０、中継器７０、サーバ８０、および、その他の農業システム９０が接続される。
【００３３】
農作業機システム４０は、例えばトラクターなどの農機、農機に取り付けられる制御コンソール、および、圃場内で作業を行うための機構を有する作業機を含むようにして構成される。農作業機システム４０は、圃場１０に対して農作物の播種や移植を行うとともに、センサ２０の配置を行う。また、農作業機システム４０は、農作物の収穫を行うとともに、センサ２０の回収を行う。農作業機システム４０は、圃場１０を移動しながら、圃場１０に配置されたセンサ２０と通信を行うことができる。農作業機システム４０は、センサ２０との通信により得られた情報を、ネットワーク３０を介して、適宜サーバ８０に供給する。
【００３４】
移動体５０は、圃場１０を移動可能な機構を有する。例えば、移動体５０は、飛行機構を備える飛行体（例えば、複数のロータを備えるドローン）や、走行機構を備える車両などとされる。移動体５０もまた、圃場１０を移動しながら、圃場１０に配置されたセンサ２０と通信を行うことができる。移動体５０は、センサ２０との通信により得られた情報を、ネットワーク３０を介して、適宜サーバ８０に供給する。
【００３５】
端末装置６０は、携帯端末（例えば、スマートフォンなど）や、パーソナルコンピュータなどにより構成される。端末装置６０は、例えば、圃場１０を管理するユーザにより操作される。端末装置６０は、ユーザの操作により入力された、圃場に関する情報（圃場情報）などを、ネットワーク３０を介して、サーバ８０に供給する。
【００３６】
中継器７０は、ネットワーク３０と、農作業機システム４０、移動体５０、および端末装置６０との間の無線通信を中継する機能を有する。
【００３７】
サーバ８０は、センサ２０や端末装置６０からの情報に基づいて、圃場１０へのセンサ２０の配置、センサ２０から出力されたデータの活用、および、センサ２０の回収を行うための処理を行う。
【００３８】
その他の農業システム９０は、例えば、農作業の状況を管理する農作業管理システムや、圃場に水を供給する灌漑システムなどにより構成される。その他の農業システム９０においても、センサ２０や端末装置６０からの情報に基づいて、各システムに応じた各種の処理が行われる。
【００３９】
（センサの構造）
次に、センサ２０の構造について説明する。図２は、センサ２０の斜視図を示しており、図３は、センサ２０の断面図を示している。
【００４０】
センサ２０は、カプセル２１、センサ基板２２、および重り２３から構成される。
【００４１】
カプセル２１は、例えば樹脂などにより球状に形成され、その内部にセンサ基板２２を封入する。
【００４２】
センサ基板２２は、外部の機器と無線通信するための構成が実装される。
【００４３】
重り２３は、センサ基板２２の基板面が水平な状態をとるように、カプセル２１内に設けられる。
【００４４】
このような構成により、複数のセンサ２０が圃場１０に配置される際に、それぞれのセンサ基板２２は、一様な姿勢をとることができる。ひいては、外部の機器との通信状態を、センサ２０毎に偏りのないようにすることができる。
【００４５】
図４は、センサ２０の他の構成例を示す断面図である。
【００４６】
図４に示されるセンサ２０は、カプセル２１ａ、センサ基板２２、および重り２３から構成される。
【００４７】
カプセル２１ａは、その断面構造が２層に形成されている。カプセル２１ａの内側の層と外側の層との間には、微小な空隙が設けられる。カプセル２１ａの内側の層は、外側の層の内側で滑らかに回転可能になされている。
【００４８】
このような構成により、センサ基板２２の基板面が水平面に対して傾くようにして、センサ２０が圃場１０に配置された場合でも、センサ基板２２の基板面は、水平な状態をとることができる。
【００４９】
さらに、図５に示されるように、カプセル２１ａの内側の層と外側の層との間に、液体２１ｂが封入されるようにしてもよい。これにより、カプセル２１ａの内側の層は、外側の層の内側で、より滑らかに回転することができる。
【００５０】
なお、液体２１ｂは、センサ基板２２の無線通信の電波を減衰させないよう、その水面が、断面視でセンサ基板２２の表面よりも低い位置にくるように、その量が調整されている。
【００５１】
（農作業機システムの構成）
次に、図６を参照して、農作業機システム４０のハードウェア構成例について説明する。
【００５２】
図６に示されるように、農作業機システム４０は、農機４１の後部に作業機４２が連結されることにより構成される。
【００５３】
農機４１は、農業用トラクターにより構成される。農機４１は、農作業機システム４０全体を制御するとともに、圃場１０を走行する動力を備える。
【００５４】
具体的には、農機４１は、制御コンソール１１１、農機ECU（Electric Control Unit）１１２、駆動機構１１３、位置情報取得部１１４、および農機搭載センサ１１５を備えている。
【００５５】
制御コンソール１１１は、農作業機システム４０全体のセンシング系および駆動系の動作を制御する。制御コンソール１１１は、例えば農機４１に取り付けおよび取り外しが可能な筐体を有する、農機４１から独立したハードウェアとして構成される。
【００５６】
農機ECU１１２は、制御コンソール１１１の制御の下、主に、駆動機構１１３を始めとする農機４１の駆動系を制御する。
【００５７】
駆動機構１１３は、例えば、エンジンやモータにより構成される。駆動機構１１３は、農機ECU１１２の制御に基づいて、農機４１の車輪を駆動することで、農機４１を走行させる。
【００５８】
位置情報取得部１１４は、農機４１の現在位置を数cmの精度で取得する（測位する）。位置情報取得部１１４は、例えばRTK-GPS（Real Time Kinematic-Global Positioning System）の受信機として構成される。
【００５９】
農機搭載センサ１１５は、走行中の農機４１の周囲の環境に関する情報を取得する。農機搭載センサ１１５は、例えば、撮像機能を有するCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやCCD（Charge Coupled Device）イメージセンサ、NIR（Near InfraRed）センサとして構成される。また、農機搭載センサ１１５は、リアルタイムに圃場における土壌の水分および養分をセンシングする土壌センサを含むようにして構成されるようにしてもよい。さらに、農機搭載センサ１１５は、リモートセンシングのセンサとして構成されるようにしてもよい。この場合、農機搭載センサ１１５は、人工衛星などを介してNDVI（Normalized Difference Vegetation Index）などの植生の分布を示すデータを得ることができる。
【００６０】
一方、作業機４２は、圃場１０に対する作業を行う構成を備える。
【００６１】
具体的には、作業機４２は、作業機ECU１２１、作業機機構１２２、およびセンサ通信部１２３を備えている。
【００６２】
作業機ECU１２１は、制御コンソール１１１の制御の下、主に、作業機機構１２２を制御する。
【００６３】
作業機機構１２２は、作業機ECU１２１の制御に基づいて、圃場１０に対して農作物の播種や移植を行ったり、農作物の収穫を行う機能を有する。また、作業機機構１２２は、作業機ECU１２１の制御に基づいて、圃場１０に対してセンサ２０の配置を行ったり、センサ２０の回収を行う機能を有する。さらに、作業機機構１２２は、作業機ECU１２１の制御に基づいて、圃場に対する水やりや施肥などの作業を行う機能をも有する。
【００６４】
センサ通信部１２３は、圃場１０に配置されたセンサ２０と無線通信を行う。ここで、無線通信は、例えば、920MHz帯などのM2M用通信周波数帯、Wi-Fi（登録商標）やBLE（Bluetooth（登録商標） Low Energy）などの2.4GHz帯を利用する通信方式、NFC（Near Field Communication）などの近接無線通信でもよい。
【００６５】
また、センサ通信部１２３は、圃場１０に配置されたセンサ２０とだけでなく、後述するセンサ供給機構１８３（図９）内に蓄積されているセンサ２０とも、通信を行うことができる。このとき、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信と、センサ供給機構１８３内に蓄積されているセンサ２０との通信とは、通信方式や通信周波数帯が異なる。具体的には、センサ通信部１２３と、圃場１０に配置されたセンサ２０とは、ある程度の距離が必要であるため、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信として、M2M用通信周波数帯を利用する通信方式が用いられる。一方、センサ供給機構１８３内に蓄積されているセンサ２０との通信として、NFCが用いられる。このように、通信方式を分けることで、センサ供給機構１８３のような狭い空間に大量に蓄積されているセンサ２０との通信におけるトラフィックの混雑を抑えることができる。
【００６６】
なお、センサ２０に、センサ通信部１２３と同様の通信部を設け、上述したような、異なる通信方式で通信を行わせるようにしてもよい。
【００６７】
なお、農機４１と作業機４２との間で、センシング系の各部は有線または無線でデータ転送が可能なデータI/F（Interface）１３１により接続され、駆動系の各部は例えばパワーテイクオフ（PTO）などの動力・電力I/F１３２により接続される。
【００６８】
＜２．センサの配置＞
図７に示されるように、農作業機システム４０は、圃場１０を走行しながら、農作物１４０の播種を行うとともに、センサ２０の配置を行う。このとき、農作業機システム４０は、配置されたセンサ２０の位置を表す配置情報を記録する。
【００６９】
なお、農作物１４０の播種の位置（以下、播種位置という）や、センサ２０が配置される位置（以下、センサ位置という）は、図８に示されるような、制御コンソール１１１が備えるタッチパネルモニタ１５１に対して、ユーザ１５２によって入力されるようにすることができる。この場合、圃場１０全体の播種位置やセンサ位置を入力させるようにしてもよいし、播種位置やセンサ位置の一部のパターンのみを入力させ、一部のパターンに基づいて自動的に圃場１０全体の播種位置やセンサ位置が算出されるようにしてもよい。
【００７０】
また、後述する圃場情報に基づいて、推奨される播種位置やセンサ位置が算出されるようにすることもできる。この場合、推奨される播種位置やセンサ位置を、タッチパネルモニタ１５１に表示し、ユーザに確認させるようにする。
【００７１】
（農作業機システムの機能構成例）
ここで、図９を参照して、センサの配置を行う農作業機システム４０（農機４１および作業機４２）の機能構成例について説明する。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【００７２】
農機４１は、制御コンソール１１１、農機ECU１１２、位置情報取得部１１４、および農機搭載センサ１１５を備える。
【００７３】
制御コンソール１１１は、制御部１６１、圃場情報入力部１６２、表示部１６３、通信部１６４、および記憶部１６５を備える。
【００７４】
制御部１６１は、CPU（Central Processing Unit）により構成され、制御コンソール１１１の各部を制御する。
【００７５】
圃場情報入力部１６２は、例えばキーボードやボタン、タッチパッドなどにより構成され、圃場１０に関する情報である圃場情報を入力し、制御部１６１に供給する。圃場情報は、例えば、圃場１０で栽培する農作物の品目や品種、栽培時期、圃場の地理的なデータや土壌に関する情報などとされる。圃場情報は、ユーザの操作により入力されてもよいし、無線通信などにより入力されてもよい。
【００７６】
表示部１６３は、例えばLCD（Liquid Crystal Display）や有機EL（Electro Luminescent）ディスプレイなどにより構成され、制御部１６１の制御に基づいて、各種の画面を表示する。
【００７７】
なお、図８に示されるタッチパネル１５１が、圃場情報入力部１６２および表示部１６３により構成されるようにすることもできる。
【００７８】
通信部１６４は、制御部１６１の制御に基づいて、作業機４２と無線や有線の通信を行う。また、通信部１６４は、ネットワーク３０を介して他の機器との通信を行うようにしてもよい。
【００７９】
記憶部１６５は、例えば不揮発性メモリなどにより構成され、制御部１６１の制御に基づいて、各種の情報やデータを記憶する。
【００８０】
また、制御部１６１は、播種位置算出部１７１、センサ位置算出部１７２、作業指示情報生成部１７３、およびログ生成部１７４を備える。
【００８１】
播種位置算出部１７１は、圃場情報入力部１６２により入力された圃場情報に基づいて、播種位置を算出する。
【００８２】
センサ位置算出部１７２は、圃場情報入力部１６２により入力された圃場情報に基づいて、センサ位置を算出する。
【００８３】
作業指示情報生成部１７３は、算出された播種位置およびセンサ位置に基づいて、作業機４２が行う作業の内容を表す作業指示情報を生成する。なお、ここでいう作業は、農作物の播種およびセンサ２０の配置である。
【００８４】
ログ生成部１７４は、作業機４２が行った作業の内容を表すログを生成する。
【００８５】
作業機４２は、制御部１８１、播種機構１８２、センサ供給機構１８３、センサ配置機構１８４、通信部１８５、およびセンサ通信部１２３を備える。
【００８６】
制御部１８１は、CPUにより構成され、作業機４２の各部を制御する。
【００８７】
播種機構１８２は、圃場１０に対して農作物の播種を行う機能を有する。
【００８８】
センサ供給機構１８３は、複数のセンサ２０を蓄積し、適宜、センサ配置機構１８４に供給する機能を有する。
【００８９】
センサ配置機構１８４は、センサ供給機構１８３から供給されたセンサ２０を、適宜、圃場１０に配置する機能を有する。
【００９０】
通信部１８５は、制御部１８１の制御に基づいて、農機４１と無線や有線の通信を行う。また、通信部１８５は、ネットワーク３０を介して他の機器との通信を行うようにしてもよい。
【００９１】
また、制御部１８１は、センサ配置制御部１９１、およびセンサ通信制御部１９２を備える。
【００９２】
センサ配置制御部１９１は、センサ配置機構１８４を制御する。具体的には、センサ配置制御部１９１は、センサ位置算出部１７２により算出されたセンサ位置に基づいて、センサ配置機構１８４にセンサ２０を配置させる。
【００９３】
センサ通信制御部１９２は、センサ通信部１２３を制御する。具体的には、センサ通信制御部１９２は、センサ通信部１２３に、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信を行わせる。
【００９４】
（作業指示情報生成処理について）
次に、図１０のフローチャートを参照して、作業指示情報生成処理について説明する。
【００９５】
ステップＳ１１において、圃場情報入力部１６２は、圃場情報を入力し、制御部１６１に供給する。
【００９６】
ステップＳ１２において、播種位置算出部１７１は、圃場情報入力部１６２により入力された圃場情報に基づいて、播種位置を算出する。
【００９７】
ステップＳ１３において、センサ位置算出部１７２は、圃場情報入力部１６２により入力された圃場情報に基づいて、センサ位置を算出する。
【００９８】
ステップＳ１４において、作業指示情報生成部１７３は、算出された播種位置およびセンサ位置に基づいて、作業指示情報を生成する。
【００９９】
以上のようにして、作業指示情報が生成される。
【０１００】
図１１は、作業指示情報の例を示している。
【０１０１】
作業指示情報は、１つの作業ID（Identifier）に対して、農場、圃場、作業位置、作業予定時間、農機ID、作業機ID、作業種別、および作業対象の８項目の情報が対応付けられている。
【０１０２】
「農場」は、作業を行う圃場が設けられている農場（またはそのオーナー）を表す情報である。
【０１０３】
「圃場」は、作業を行う圃場自体を表す情報である。
【０１０４】
「作業位置」は、対応する作業IDの作業が行われる位置（緯度および経度）を表す情報である。「作業位置」は、播種位置算出部１７１により算出された播種位置と、センサ位置算出部１７２により算出されたセンサ位置とに基づいて設定される。農機４１の位置情報取得部１１４により取得された現在位置が、「作業位置」で表される位置になったときに、対応する作業IDの作業が行われることになる。
【０１０５】
「作業予定時間」は、対応する作業IDの作業が行われる日や時刻を表す情報である。
【０１０６】
「農機ID」は、対応する作業IDの作業を行う作業機４２に連結されている農機４１を表す情報である。
【０１０７】
「作業機ID」は、対応する作業IDの作業を行う作業機４２の作業機機構を表す情報である。例えば、「作業機ID」は、播種機構１８２およびセンサ配置機構１８４のいずれかを表す情報となる。
【０１０８】
「作業種別」は、対応する作業IDの作業の種別を表す情報である。「作業種別」には、播種機構１８２が行う「播種」と、センサ配置機構１８４が行う「センサ設置」とがある。
【０１０９】
「作業対象」は、対応する作業IDの作業の対象を表す情報である。「作業種別」が「播種」の場合、「作業対象」は、播種される農作物（種子）の品目および品種を表す情報となる。また、「作業種別」が「センサ設置」の場合、「作業対象」は、配置されるセンサの種類を表す情報となる。
【０１１０】
また、作業指示情報の「作業位置」に基づいて、農作業機システム４０が走行する経路を表す走行経路情報が生成され、作業指示情報に含まれるようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、作業指示情報は、圃場１０を管理するユーザにより操作される端末装置６０に送信されるようにしてもよい。この場合、端末装置６０には、図１２に示されるような画面が表示される。
【０１１２】
図１２は、作業指示情報に基づいて表示される画面表示例である。
【０１１３】
図１２においては、センサ２０および農作物１４０が、作業指示情報に従って、圃場１０に配置される様子が示されている。特に、図１２においては、センサ２０−１は地中に配置され、センサ２０−２，２０−３は地表に配置される様子が示されている。また、図１２においては、走行経路情報に基づいて、農作業機システム４０が走行する経路を表す矢印R1が表示されている。
【０１１４】
このような画面表示により、ユーザは、センサが配置される様子を把握することができる。
【０１１５】
（センサ配置処理について）
次に、図１３のフローチャートを参照して、センサ配置処理について説明する。
【０１１６】
ステップＳ３１において、農作業機システム４０は、作業指示情報（走行経路情報）に基づいて、圃場１０内を移動する。
【０１１７】
農機４１の位置情報取得部１１４により取得された現在位置が、作業指示情報の「作業位置」で表される位置になると、ステップＳ３２において、センサ配置制御部１９１は、センサ配置機構１８４を制御し、センサ配置機構１８４にセンサ２０を配置させる。
【０１１８】
なお、農機４１の位置情報取得部１１４と、作業機４２のセンサ配置機構１８４とは、離れた位置に設けられている。したがって、センサ配置制御部１９１は、位置情報取得部１１４とセンサ配置機構１８４との間の位置のオフセットを加味した「作業位置」に、センサ２０を配置させるようにする。具体的には、制御部１６１が、センサ配置機構１８４のセンサ配置位置に関するオフセットの情報を、作業機４２との通信により取得する。そして、制御部１６１が、位置情報取得部１１４により取得された現在位置に、オフセットを加える。なお、作業機４２の制御部１８１が、農機４１から取得した現在位置の情報に対して、センサ配置機構１８４のセンサ配置位置に関するオフセットを加えるようにしてもよい。
【０１１９】
ステップＳ３３において、センサ通信制御部１９２は、センサ通信部１２３を制御し、センサ通信部１２３に、配置されたセンサ２０と通信させる。これにより、センサ通信制御部１９２は、センサ２０を特定するセンサIDを取得し、ログ生成部１７４に供給する。
【０１２０】
ステップＳ３４において、ログ生成部１７４は、センサ配置機構１８４の動作と、センサ通信制御部１９２からのセンサIDとに基づいて、センサ２０が配置された位置を表す配置情報として、センサ配置ログを生成する。
【０１２１】
図１４は、センサ配置ログの例を示している。
【０１２２】
センサ配置ログは、１つのセンサIDに対して、センサ配置位置、センサ配置タイムスタンプ、センサタイプ、およびセンサ設置情報の４項目の情報が対応付けられている。
【０１２３】
「センサ配置位置」は、センサ２０が配置された位置を表す情報である。「センサ配置位置」は、基本的には、作業指示情報の「作業位置」と同じ情報となる。
【０１２４】
「センサ配置タイムスタンプ」は、センサ２０が配置された日時を表す情報である。
【０１２５】
「センサタイプ」は、作業指示情報の「作業対象」と同じ情報であり、配置されたセンサ２０の種類を表す情報となる。
【０１２６】
「センサ設置情報」は、センサ２０が配置された状態を表す情報である。「センサ設置情報」には、センサ２０が地中に配置されたことを示す「地中」と、センサ２０が地表に配置されたことを示す「地表」とがある。
【０１２７】
図１４の例では、センサIDが１乃至４までの、すなわち、４つのセンサ２０のセンサ配置ログが示されている。センサ配置ログには、センサ２０が配置される毎に、そのセンサ２０についての情報が追加される。
【０１２８】
図１３のフローチャートに戻り、ステップＳ３５において、表示部１６３は、制御部１６１の制御の下、作業状況を表す画面を表示する。
【０１２９】
図１５は、作業状況を表す画面表示例を示している。
【０１３０】
図１５においては、センサ２０および農作物１４０が、作業指示情報に従って圃場１０に配置されていく様子が示されている。図１２と同様、図１５においても、センサ２０−１は地中に配置され、センサ２０−２，２０−３は地表に配置される様子が示されている。また、図１５においても、走行経路情報に基づいて、農作業機システム４０が走行する経路を表す矢印R1が表示されている。
【０１３１】
この作業状況を表す画面は、センサ２０が配置される毎に、その表示が更新される。
【０１３２】
図１３のフローチャートに戻り、ステップＳ３６において、センサ配置制御部１９１は、作業指示情報で示される全てのセンサ２０を配置したか否かを判定する。
【０１３３】
全てのセンサ２０を配置していないと判定された場合、処理はステップＳ３１に戻り、これ以降の処理が繰り返される。
【０１３４】
一方、全てのセンサ２０を配置したと判定された場合、処理はステップＳ３７に進む。
【０１３５】
ステップＳ３７において、制御部１６１は、ログ生成部１７４により生成されたセンサ配置ログを記憶部１６５に記憶する。
【０１３６】
以上の処理によれば、いかに広大な面積の圃場であっても、圃場情報に基づいた適切な位置に適切な状態でセンサが配置されるようになり、農作業の効率を高めることが可能となる。
【０１３７】
なお、図１３のフローチャートにおいては省略されているが、図１１の作業指示情報によれば、センサ２０の配置と並行して、農作物１４０の播種が行われる。
【０１３８】
このとき、ログ生成部１７４は、センサ配置ログの生成と並行して、播種機構１８２の動作に基づいて、播種ログを生成する。
【０１３９】
図１６は、播種ログの例を示している。
【０１４０】
播種ログは、農作物を特定する１つの作物IDに対して、播種位置、播種タイムスタンプ、作物品目、および作物品種の４項目の情報が対応付けられている。
【０１４１】
「播種位置」は、播種された位置を表す情報である。「播種位置」は、基本的には、作業指示情報の「作業位置」と同じ情報となる。
【０１４２】
「播種タイムスタンプ」は、播種された日時を表す情報である。
【０１４３】
「作物品目」および「作物品種」は、作業指示情報の「作業対象」と同じ情報であり、播種された農作物の品目および品種を表す情報となる。
【０１４４】
図１６の例では、作物IDが１乃至４までの、すなわち、４つの作物の播種ログが示されている。播種ログには、播種される毎に、その農作物についての情報が追加される。なお、図１４に示されるセンサ配置ログと、図１６に示される播種ログとは、それぞれ別個のログデータとして生成されてもよいし、１つのログデータとして生成されてもよい。
【０１４５】
さて、以上においては、農作業機システム４０が、作業情報生成処理およびセンサ配置処理を実行する例について説明したが、圃場管理システム１が、作業情報生成処理およびセンサ配置処理を実行するようにしてもよい。
【０１４６】
（圃場管理システムの機能構成例）
図１７は、圃場管理システム１の機能構成例を示している。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０１４７】
図１７の圃場管理システム１において、農機４１の制御コンソール１１１は、圃場情報入力部１６２に代えて入力部１６６を備える。入力部１６６は、所定の情報を入力し、制御部１６１に供給する。
【０１４８】
端末装置６０は、制御部２１１、表示部２１２、通信部２１３、記憶部２１４、および圃場情報入力部１６２を備える。
【０１４９】
制御部２１１は、端末装置６０の各部を制御する。表示部２１２は、制御部２１１の制御に基づいて、各種の画面を表示する。通信部２１３は、制御部２１１の制御に基づいて、ネットワーク３０を介して農機４１やサーバ８０との通信を行う。記憶部２１４は、制御部２１１の制御に基づいて、各種の情報やデータを記憶する。
【０１５０】
また、圃場情報入力部１６２は、ユーザの操作に基づいて、圃場情報を入力し、通信部２１３に供給する。通信部２１３は、その圃場情報を、ネットワーク３０を介してサーバ８０に送信する。
【０１５１】
サーバ８０は、制御部２２１、通信部２２２、および記憶部２２３を備える。
【０１５２】
制御部２２１は、サーバ８０の各部を制御する。通信部２２２は、制御部２２１の制御に基づいて、ネットワーク３０を介して農機４１や端末装置６０との通信を行う。記憶部２２３は、制御部２２１の制御に基づいて、各種の情報やデータを記憶する。
【０１５３】
また、制御部２２１は、播種位置算出部１７１、センサ位置算出部１７２、作業指示情報生成部１７３、およびログ生成部１７４を備える。
【０１５４】
このような構成を採る圃場管理システム１において、端末装置６０とサーバ８０とが作業指示情報生成処理を実行し、農作業機システム４０（農機４１および作業機４２）とサーバ８０とがセンサ配置処理を実行することが可能となる。
【０１５５】
なお、端末装置６０とサーバ８０とが一体として構成されるようにすることも可能である。
【０１５６】
（リアルタイムセンシングによるセンサの配置）
ところで、リアルタイムセンシングにより圃場情報を取得してから、センサを配置するまでの処理が、農作業機システム４０によりリアルタイムに行われるようにしてもよい。
【０１５７】
例えば、図１８に示されるように、農作業機システム４０は、農作物２４０が既に播種されている圃場の農作業道である路面２５０を走行しながら、圃場情報を取得する。この場合、圃場情報は、農機搭載センサ１１５により取り込まれた画像に対する画像認識結果や、リモートセンシングにより得られたデータなどとされる。
【０１５８】
そして、農作業機システム４０は、その圃場を走行しながら、取得した圃場情報に基づいて、リアルタイムに作業指示情報を生成し、センサを配置する。
【０１５９】
ここで、図１９のフローチャートを参照して、リアルタイムセンシングによるセンサ配置処理について説明する。この処理は、農作業機システム４０（農機４１および作業機４２）が圃場を走行しながら実行される。なお、この処理は、農作業機システム４０のみにより実行されてもよいし、圃場管理システム１全体により実行されてもよい。
【０１６０】
ステップＳ５１において、農機搭載センサ１１５は、圃場情報を取得する。
【０１６１】
例えば、農機搭載センサ１１５が有する、可視光帯域や近赤外光帯域などの波長の光を検出するイメージセンサにより出力される画像データを取得する。この画像データには、被写体となる農作物２４０や農作業機システム４０が走行する路面２５０、圃場の地形の位置データなどが含まれる。農機搭載センサ１１５は、２つのイメージセンサを有し、ステレオ撮影を行うことで3D用画像データを出力するようにしてもよい。また、農機搭載センサ１１５は、位相差検出画素などを備えるイメージセンサのような距離センサを有し、画像データに対応する被写体との深度（距離）データが、画像データとともに出力されるようにしてもよい。さらに、農機搭載センサ１１５は、土壌センサを有し、農機４０の現在位置に対応する場所における土壌の水分および養分のデータを取得するようにしてもよい。
【０１６２】
なお、農機搭載センサ１１５は、農機４１に搭載されるものとしたが、農機搭載センサ１１５が土壌センサを有する場合には、作業機４２に搭載されるようにしてもよい。
【０１６３】
ステップＳ５２において、センサ位置算出部１７２は、農機搭載センサ１１５により取得された圃場情報に基づいて、センサ位置を算出する。
【０１６４】
例えば、センサ位置算出部１７２は、農機搭載センサ１１５が有するイメージセンサにより出力された画像データを解析することで、農作物２４０と、農機４１および作業機４２との位置関係を算出する。この場合、センサ位置算出部１７２は、画像データの画像解析を行うことで農作物２４０を認識するとともに、その農作物２４０の位置を、上述した3D用画像データや深度データに基づいて算出することができる。その結果、算出された位置関係から農作物２４０をセンシングするのに最適なセンサ配置が算出される。
【０１６５】
例えば、図１８に示されるように、農作業道２５０上にあり、農作物２４０からの距離が所定の閾値以下となる位置が、センサ位置として決定されるようにする。センサ位置は、農作業道２５０上にあり、農作物２４０から最も近くなる位置であってもよい。
【０１６６】
また、農機搭載センサ１１５が有する土壌センサにより取得された土壌の水分や養分のデータに基づいて、センサ位置が決定されるようにしてもよい。例えば、一定の範囲内において、水分と養分の量が、その範囲内での水分と養分の量の平均値に近い箇所や、その平均値から所定量以上多いまたは少ない箇所が、センサ位置とされる。
【０１６７】
リアルタイムセンシングによるセンサ配置処理においては、農機４１の位置情報取得部１１４により取得された現在位置に対する、農機搭載センサ１１５の搭載位置のオフセットと、作業機４２の作業機機構１２２の搭載位置またはセンサ位置のオフセットを加味することで、センサ位置が決定される。
【０１６８】
なお、上述したセンサ位置の算出の処理を行う時間を確保するために、農機搭載センサ１１５は、農機４１を運転するユーザが搭乗する搭乗席または後輪よりも前方（進行方向側）に配置され、作業機４２は、農機４１の後方（進行方向と反対側）に接続されることが望ましい。
【０１６９】
ステップＳ５３において、作業指示情報生成部１７３は、算出されたセンサ位置に基づいて作業指示情報を生成する。なお、この作業指示情報には、播種に関する情報は含まれない。
【０１７０】
ステップＳ５４において、センサ配置制御部１９１は、作業指示情報に基づいて、センサ配置機構１８４を制御し、センサ配置機構１８４にセンサ２０を配置させる。
【０１７１】
ステップＳ５５において、センサ通信制御部１９２は、センサ通信部１２３を制御し、センサ通信部１２３に、配置されたセンサ２０と通信させる。これにより、センサ通信制御部１９２は、センサ２０のセンサIDを取得し、ログ生成部１７４に供給する。
【０１７２】
ステップＳ５６において、ログ生成部１７４は、センサ配置機構１８４の動作と、センサ通信制御部１９２からのセンサIDとに基づいて、センサ配置ログを生成する。
【０１７３】
ステップＳ５７において、表示部１６３は、制御部１６１の制御の下、作業状況を表す画面を表示（更新）する。
【０１７４】
ステップＳ５８において、制御部１６１（制御部２２１）は、ログ生成部１７４により生成されたセンサ配置ログを記憶部１６５（記憶部２２３）に記憶する。
【０１７５】
この処理は、圃場情報が取得される毎に実行される。
【０１７６】
なお、上述した処理と同様に、リアルタイムセンシングにより播種が行われることで、播種ログが取得されるようにしてもよい。
【０１７７】
以上の処理によれば、いかに広大な面積の圃場であっても、圃場情報に基づいた適切な位置に適切な状態でセンサがリアルタイムに配置されるようになり、農作業の効率をより高めることが可能となる。
【０１７８】
以上においては、圃場にセンサを配置する例について説明してきた。次に、圃場に配置されたセンサのセンサデータを活用する例について説明する。
【０１７９】
＜３．センサデータの活用＞
圃場管理システム１においては、圃場に配置されたセンサのセンサデータに基づいて、水やりや施肥などの作業が行われる。
【０１８０】
（圃場管理システムの機能構成例）
図２０は、センサデータに基づいて作業を行う圃場管理システムの機能構成例を示している。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０１８１】
図２０の圃場管理システム１において、農作業機システム４０は、制御コンソール１１１、通信部１６４、記憶部１６５、および作業機構３１１を備える。
【０１８２】
作業機構３１１は、圃場に対する水やりや施肥などの作業を行う機能を有する。
【０１８３】
また、制御コンソール１１１は、作業制御部３２１を備える。作業制御部３２１は、作業機構３１１を制御し、作業機構３１１に作業を行わせる。なお、ここでいう作業は、圃場に対する水やりや施肥などである。すなわち、作業制御部３２１は、圃場に対する水やりや施肥の位置や量を制御する。
【０１８４】
移動体５０は、制御部３３１、通信部３３２、記憶部３３３、駆動部３３４、位置情報取得部３３５、およびセンサ通信部３３６を備える。
【０１８５】
制御部３３１は、移動体５０の各部を制御する。通信部３３２は、制御部３３１の制御に基づいて、ネットワーク３０を介して端末装置６０やサーバ８０との通信を行う。記憶部３３３は、制御部３３１の制御に基づいて、各種の情報やデータを記憶する。駆動部３３４は、例えば、エンジンやモータにより構成される。駆動部３３４は、制御部３３１の制御に基づいて、移動体５０を移動させる。
【０１８６】
位置情報取得部３３５は、移動体５０の現在位置を数cmの精度で取得する（測位する）。位置情報取得部３３５は、上述した位置情報取得部１１４と同様、例えばRTK-GPSの受信機として構成される。
【０１８７】
センサ通信部３３６は、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信により、センサ２０からセンサデータを取得する。
【０１８８】
また、制御部３３１は、経路情報生成部３４１を備える。経路情報生成部３４１は、圃場において移動体５０が移動する経路を表す経路情報を生成する。
【０１８９】
端末装置６０は、図１７の圃場情報入力部１６２に代えて入力部２１５を備える。入力部２１５は、所定の情報を入力し、通信部２１３に供給する。通信部２１３は、その情報を、ネットワーク３０を介してサーバ８０に送信する。
【０１９０】
サーバ８０の制御部２２１は、状態推定部３５１、および作業情報生成部３５２を備える。
【０１９１】
状態推定部３５１は、移動体５０のセンサ通信部３３６により取得されたセンサデータに基づいて、センサ２０の状態を推定する。
【０１９２】
作業情報生成部３５２は、状態推定部３５１によって推定されたセンサ２０の状態に基づいて、作業機構３１１が圃場に対して行う作業の内容を表す作業情報を生成する。
【０１９３】
なお、サーバ８０の記憶部２２３には、センサ配置処理において生成されたセンサ配置ログおよび播種ログが記憶されている。
【０１９４】
（センサデータ取得処理について）
まず、図２１のフローチャートを参照して、センサデータ取得処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが端末装置６０を操作することで開始される。
【０１９５】
ステップＳ１１１において、移動体５０の制御部３３１は、ネットワーク３０を介して、サーバ８０の記憶部２２３に記憶されているセンサ配置ログを読み込む。このとき、センサ配置ログとともに、播種ログも読み込まれる。
【０１９６】
ステップＳ１１２において、経路情報生成部３４１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、経路情報を生成する。
【０１９７】
ここで、ユーザが端末装置６０を操作するなどして、移動体５０の移動が指示されると、ステップＳ１１３において、駆動部３３４は、制御部３３１の制御の下、経路情報に基づいて移動体５０を移動させる。
【０１９８】
移動体５０の位置情報取得部３３５により取得された現在位置が、センサ配置ログのセンサ配置位置で表される位置になると、ステップＳ１１４において、センサ通信部３３６は、圃場に配置されているセンサ２０と通信することにより、センサ２０からセンサデータを取得する。
【０１９９】
図２２は、センサデータ取得時の移動経路について説明する図である。
【０２００】
図２２の例では、圃場１０に配置されている８つのセンサ２０を結ぶように設定された移動経路を表す矢印R2が示されている。移動体５０は、矢印R2で示される移動経路に従って圃場を移動しながら、センサ２０が配置された位置にくると、そのセンサ２０と通信する。
【０２０１】
ここで、移動体５０がドローンなどの飛行体である場合、駆動部３３４は、制御部３３１の制御の下、センサ配置ログのセンサ設置情報（センサ２０が地中にあるか地表にあるか）に基づいて、移動体５０の飛行高度を調整する。また、センサ通信部３３６は、制御部３３１の制御の下、そのセンサ設置情報に基づいて、センサ２０との通信における電波強度を調整する。
【０２０２】
これにより、センサ２０が地中に設置されたために、電波の減衰量が多い場合でも、センサ通信部３３６は、確実にセンサデータを取得することができる。
【０２０３】
図２１のフローチャートに戻り、ステップＳ１１５において、制御部３３１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、全てのセンサ２０についてセンサデータを取得したか否かを判定する。
【０２０４】
全てのセンサ２０についてセンサデータを取得していないと判定された場合、処理はステップＳ１１３に戻り、これ以降の処理が繰り返される。
【０２０５】
一方、全てのセンサ２０についてセンサデータを取得したと判定された場合、処理は終了する。取得されたセンサデータは、センサ配置ログの情報と対応付けられたセンサデータログとして、ネットワーク３０を介してサーバ８０の記憶部２２３に記憶される。
【０２０６】
図２３は、センサデータログの例を示している。
【０２０７】
センサデータログは、１つのセンサIDに対して、センサ配置位置、センサデータ取得タイムスタンプ、センサタイプ、センサ設置情報、センサ値、周波数１の受信強度、および周波数２の受信強度の７項目の情報が対応付けられている。
【０２０８】
このうち、「センサ配置位置」、「センサタイプ」、および「センサ設置情報」は、センサ配置ログの各情報と同じ情報となる。なお、センサ配置ログおよびセンサデータログの「センサ配置位置」は、センサデータ取得時に位置情報取得部３３５により取得された位置に基づいて、更新（生成）されるようにしてもよい。
【０２０９】
「センサデータ取得タイムスタンプ」は、センサ２０からセンサデータが取得された日時を表す情報である。
【０２１０】
「センサ値」は、取得されたセンサデータに含まれる情報の１つである。「センサ値」は、センサ２０が発電した電力に応じた値を示す情報である。
【０２１１】
「周波数１の受信強度」は、センサ通信部３３６が、第１の周波数の電波を用いてセンサ２０との通信を行ったときに、センサ２０から受けた電波の受信強度を示す情報である。
【０２１２】
「周波数２の受信強度」は、センサ通信部３３６が、第１の周波数とは異なる第２の周波数の電波を用いてセンサ２０との通信を行ったときに、センサ２０から受けた電波の受信強度を示す情報である。
【０２１３】
図２３の例では、図１４のセンサ配置ログと同様、センサIDが１乃至４までの、すなわち、４つのセンサ２０のセンサデータログが示されている。
【０２１４】
（作業情報生成処理について）
次に、図２４のフローチャートを参照して、作業情報生成処理について説明する。この処理もまた、例えば、ユーザが端末装置６０を操作することで開始される。
【０２１５】
ステップＳ１３１において、サーバ８０の状態推定部３５１は、記憶部２２３に記憶されているセンサデータログを読み込む。
【０２１６】
ステップＳ１３２において、状態推定部３５１は、センサデータログに基づいて、複数のセンサのうち、センサIDがｎであるセンサｎ（最初はｎ＝１）の状態を推定する。
【０２１７】
具体的には、状態推定部３５１は、センサデータログにおいて、そのセンサIDに対応付けられている「周波数１の受信強度」と「周波数２の受信強度」とを用いて、センサ２０からの周波数毎の電波の減衰量に基づいて、そのセンサ２０の状態を推定する。
【０２１８】
例えば、センサ２０からの周波数毎の電波の減衰量により、そのセンサが地中および地表のいずれにあるのかが推定される。また、センサからの周波数毎の電波の減衰量により、そのセンサが水分の多い環境および水分の少ない環境のいずれにあるのかが推定されるようにしてもよい。さらに、センサからの周波数毎の電波の減衰量により、そのセンサの表面が汚れているか否かが推定されるようにしてもよい。
【０２１９】
ステップＳ１３３において、作業情報生成部３５２は、センサｎの状態が所定の条件を満たすか否かを判定する。ここでいう所定の条件は、例えば、センサｎの状態が、その周囲に配置されているセンサの状態と大きな差がないこと、とされる。「その周囲に配置されているセンサの状態と大きな差がないこと」とは、例えば、センサｎとの通信における周波数毎の電波の減衰量と、所定の基準減衰量との差が、所定の閾値以下であることをいう。また、作業情報生成部３５２は、センサｎの状態を表す数値またはデータが、所定の基準と比較して、所定の範囲内または状態にある場合に、センサｎの状態が所定の条件を満たすか否かを判定するようにしてもよい。
【０２２０】
センサｎの状態が所定の条件を満たすと判定された場合、処理はステップＳ１３４に進む。
【０２２１】
ステップＳ１３４において、作業情報生成部３５２は、センサｎのセンサデータを作業マップ生成用のデータに設定する。ここで、作業マップは、圃場１０の各領域における作業内容を示すマップである。
【０２２２】
図２５は、作業マップについて説明する図である。
【０２２３】
図２５において、圃場１０は、配置されている８つのセンサ２０によって、８つの領域４０１乃至４０８に区分されている。各領域には、それぞれに配置されているセンサ２０からのセンサデータに基づいて推定されたセンサ２０の状態（周囲環境）と、その状態に応じた作業内容が設定される。
【０２２４】
例えば、領域４０１には、センサ２０の状態として、地中にあり、水分量が多いことと、作業内容として、散水量を少なくすることが設定されている。領域４０２には、センサ２０の状態として、地中にあり、水分量が中間量であることと、作業内容として、散水量を中間量とすることが設定されている。領域４０３には、センサ２０の状態として、地中にあり、水分量が少ないことと、作業内容として、散水量を多くすることが設定されている。
【０２２５】
このように、図２５の例では、作業マップとして、圃場１０の各領域毎に、センサ２０の状態、圃場１０の各領域の水分の状態、および、その状態に応じた散水量が設定される。
【０２２６】
なお、図２５の例では、各センサ２０（各領域）の状態と、その周囲に配置されているセンサ２０（周囲の領域）の状態とに大きな差はないものとする。すなわち、各センサ２０は、正しい環境にあり、上述した所定の条件は、満たされているものとする。
【０２２７】
さて、ステップＳ１３３において、センサｎの状態が所定の条件を満たさないと判定された場合、処理はステップＳ１３５に進む。
【０２２８】
ステップＳ１３５において、作業情報生成部３５２は、センサｎのセンサデータを作業マップ生成用のデータに設定せず、作業マップ生成用の代替データを生成する。
【０２２９】
例えば、図２６に示される作業マップのように、領域４０６には、センサ２０の状態として、地表にあり、水分量が極めて少ないことと、作業内容として、散水量を極めて多くすることが設定されている。
【０２３０】
図２６の例では、領域４０６に配置されているセンサ２０の状態と、その周囲に配置されているセンサ２０の状態とに大きな差があるものとする。すなわち、領域４０６に配置されているセンサ２０は、正しい環境になく、上述した所定の条件は、満たされていないものとする。
【０２３１】
そこで、このような場合、図２７に示されるように、領域４０６の周囲の領域４０２，４０５，４０７に配置されている各センサ２０の状態を平均化したものを、領域４０６の状態とする。これにより、図２８に示されるように、領域４０６には、センサ２０の状態として、地表にあり、水分量が中間量であることと、作業内容として、散水量を中間量とすることが、代替データとして設定される。
【０２３２】
さて、ステップＳ１３４またはステップＳ１３５の後、処理はステップＳ１３６に進む。
【０２３３】
ステップＳ１３６において、状態推定部３５１は、センサデータログの全てのセンサについて状態を推定したか否かを判定する。
【０２３４】
全てのセンサについて状態を推定していないと判定された場合、処理はステップＳ１３７に進み、状態推定部３５１は、センサIDの値ｎを１インクリメントする。その後、処理はステップＳ１３２に戻り、これ以降の処理が繰り返される。
【０２３５】
一方、全てのセンサについて状態を推定したと判定された場合、処理はステップＳ１３８に進む。
【０２３６】
ステップＳ１３８において、作業情報生成部３５２は、センサデータログ、作業マップのデータ、圃場１０に関する情報、および農作業機システム４０に関する情報に基づいて、作業情報を生成する。
【０２３７】
以上のようにして、作業情報が生成される。
【０２３８】
なお、以上においては、周波数毎の電波の減衰量に基づいて、センサの状態が推定されるものとした。これとは別に、センサが、自身の状態を検知する検知部を備え、検知されたセンサの状態を表す情報がサーバ８０に送信されるようにしてもよい。この場合、サーバ８０の作業情報生成部３５２は、センサから送信されてきた、センサの状態を表す情報に基づいて、センサの状態が所定の条件を満たすか否かを判定する。
【０２３９】
図２９は、作業情報の例を示している。
【０２４０】
作業情報は、１つの作業IDに対して、農場、圃場、作業位置、作業予定時間、農機ID、作業機ID、作業種別、および作業内容の８項目の情報が対応付けられている。
【０２４１】
「農場」は、作業を行う圃場が設けられている農場（またはそのオーナー）を表す情報である。
【０２４２】
「圃場」は、作業を行う圃場自体を表す情報である。
【０２４３】
「作業位置」は、対応する作業IDの作業が行われる位置（緯度および経度）を表す情報である。
【０２４４】
「作業予定時間」は、対応する作業IDの作業が行われる日や時刻を表す情報である。
【０２４５】
「農機ID」は、対応する作業IDの作業を行う作業機４２に連結されている農機４１を表す情報である。
【０２４６】
「作業機ID」は、対応する作業IDの作業を行う作業機４２の作業機構を表す情報である。例えば、「作業機ID」は、施肥をするための機構や散水をするための機構を表す情報となる。
【０２４７】
「作業種別」は、対応する作業IDの作業の種別を表す情報である。「作業種別」には、施肥をするための機構が行う「施肥」や、散水をするための機構が行う「散水」などがある。
【０２４８】
「作業内容」は、対応する作業IDの作業の内容を表す情報である。「作業種別」が「施肥」の場合、「作業内容」は、施肥量を表す情報となる。また、「作業種別」が「サ散水」の場合、「作業内容」は、散水量を表す情報となる。
【０２４９】
また、作業情報の「作業位置」に基づいて、農作業機システム４０が走行する経路を表す走行経路情報が生成され、作業情報に含まれるようにしてもよい。
【０２５０】
なお、生成された作業情報は、ネットワーク３０を介して、作業を行う農作業機システム４０の記憶部１６５に記憶される。
【０２５１】
以上においては、サーバ８０によって、各センサ２０の状態が推定されるものとした。これに限らず、移動体５０の制御部３３１に状態推定部３５１を備えるようにすることで、移動体５０の移動とリアルタイムに、移動体５０によって各センサ２０の状態が推定されるようにしてもよい。
【０２５２】
この場合、図３０に示されるようなセンサデータログが得られる。
【０２５３】
図３０のセンサデータログにおいては、図２３のセンサデータログの「周波数１の受信強度」および「周波数２の受信強度」に代えて、「推定センサ状態」の情報が設定される。
【０２５４】
「推定センサ状態」は、移動体５０によって推定されたセンサ２０の状態を表す情報である。図３０の例では、センサ２０の状態として、センサが地表にあることや、地中にあることを表す情報が設定されている。
【０２５５】
（作業処理について）
次に、図３１のフローチャートを参照して、作業処理について説明する。
【０２５６】
ステップＳ１５１において、農作業機システム４０の制御コンソール１１１は、記憶部１６５に記憶されている作業情報を読み込む。このとき、作業情報とともに、圃場１０に関するデータなども読み込まれる。
【０２５７】
ここで、ユーザが制御コンソール１１１を操作するなどして、農作業機システム４０の走行が指示されると、ステップＳ１５２において、農作業機システム４０は、読み込まれた作業情報（走行経路情報）に基づいて、圃場１０内を移動する。農作業機システム４０は、走行経路情報に基づいて、走行経路を表す画面を表示することで、ユーザの運転により移動してもよいし、走行経路情報に基づいたクルーズコントロールにより移動してもよい。
【０２５８】
農作業機システム４０の位置情報取得部１１４（図６）により取得された現在位置が、作業情報の作業位置で表される位置になると、ステップＳ１５３において、作業制御部３２１は、作業情報に基づいて作業機構３１１を制御することで、圃場１０に対して、作業情報の作業種別および作業内容で表される作業を、作業機構３１１に行わせる。
【０２５９】
以上の処理によれば、センサの状態に基づいた適切な作業を行うことができるようになり、農作業の効率を高めることが可能となる。
【０２６０】
（リアルタイムセンシングによるセンサデータの活用）
ところで、リアルタイムセンシングによりセンサデータを取得してから、圃場１０に対する作業までの処理が、農作業機システム４０によりリアルタイムに行われるようにしてもよい。
【０２６１】
図３２は、センサデータを取得してから圃場１０に対する作業までの処理をリアルタイムに行う農作業機システム４０の機能構成例を示している。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０２６２】
図３２の農機４１において、制御コンソール１１１は、経路情報生成部３４１、状態推定部３５１、および作業情報生成部３５２を備える。
【０２６３】
また、農機４１は、農機搭載センサ１１５（図９）に代えて、センサ通信部３６１を備える。センサ通信部３６１は、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信により、センサ２０からセンサデータを取得する。
【０２６４】
作業機４２は、作業機機構として、作業機構３１１を備える。
【０２６５】
また、作業機４２の制御部１８１は、センサ配置制御部１９１（図９）に代えて、作業制御部３２１を備える。
【０２６６】
次に、図３３のフローチャートを参照して、リアルタイムセンシングによる作業処理について説明する。この処理は、農作業機システム４０（農機４１および作業機４２）が圃場１０を走行しながら実行される。なお、この処理は、農作業機システム４０のみにより実行されてもよいし、圃場管理システム１全体により実行されてもよい。
【０２６７】
ステップＳ１７１において、農機４１の制御コンソール１１１は、ネットワーク３０を介して、サーバ８０の記憶部２２３に記憶されているセンサ配置ログを読み込む。このとき、センサ配置ログとともに、播種ログも読み込まれる。
【０２６８】
ステップＳ１７２において、経路情報生成部３４１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、経路情報を生成する。なお、経路情報生成部３４１は、センサ配置ログの他に播種ログを用いることで、経路情報を生成するようにしてもよい。
【０２６９】
ここで、ユーザが制御コンソール１１１を操作するなどして、農作業機システム４０の移動が指示されると、ステップＳ１７３において、農作業機システム４０は、経路情報に基づいて移動する。
【０２７０】
農作業機システム４０の位置情報取得部１１４により取得された現在位置が、センサ配置ログのセンサ配置位置で表される位置になると、ステップＳ１７４において、センサ通信部３６１は、圃場１０に配置されているセンサ２０と通信することにより、センサ２０からセンサデータを取得する。
【０２７１】
ステップＳ１７５において、状態推定部３５１は、センサ２０から取得されたセンサデータに基づいて、そのセンサ２０の状態を推定する。
【０２７２】
ステップＳ１７６において、作業情報生成部３５２は、センサ２０の状態が所定の条件を満たすか否かを判定する。
【０２７３】
センサ２０の状態が所定の条件を満たすと判定された場合、処理はステップＳ１７６に進む。
【０２７４】
ステップＳ１７６において、作業情報生成部３５２は、取得されたセンサデータに基づいて、そのセンサ２０についての作業情報を生成する。
【０２７５】
一方、ステップＳ１７６において、センサ２０の状態が所定の条件を満たさないと判定された場合、処理はステップＳ１７８に進む。
【０２７６】
ステップＳ１７８において、作業情報生成部３５２は、取得されたセンサデータではなく、上述した代替データに基づいて、そのセンサ２０についての作業情報を生成する。
【０２７７】
さて、ステップＳ１７７またはステップＳ１７８の後、処理はステップＳ１７９に進む。
【０２７８】
ステップＳ１７９において、作業制御部３２１は、作業情報に基づいて作業機構３１１を制御することで、圃場２０に対して、作業情報の作業種別および作業内容で表される作業を、作業機構３１１に行わせる。
【０２７９】
なお、図３４に示されるように、農機４１のセンサ通信部３６１と、作業機４２の作業機構３１１とは、離れた位置に設けられている。したがって、作業制御部３２１は、センサ通信部３６１と作業機構３１１との間の位置のオフセットを加味した「作業位置」に、センサ２０を配置させるようにする。
【０２８０】
ステップＳ１７９の後、処理はステップＳ１７４に戻り、センサ配置ログで示されるセンサ全てについての作業が終わるまで繰り返される。
【０２８１】
以上の処理によれば、センサデータの取得とともに、センサの状態に基づいた適切な作業をリアルタイムに行うことができるようになり、農作業の効率を高めることが可能となる。
【０２８２】
＜４．センサの発電と通信の詳細＞
ここで、センサ２０の発電と通信の詳細について説明する。
【０２８３】
（センサの機能構成例）
上述したように、センサ２０は、発電した電力により駆動することで、外部の機器と無線通信を行う。
【０２８４】
図３５は、センサ２０の機能構成例を示している。
【０２８５】
図３５のセンサ２０は、発電部４１１、蓄電素子４１２、状態遷移部４１３、および通信モジュール４１４を備える。
【０２８６】
発電部４１１は、周囲の環境に存在するエネルギーに基づいて発電する。
【０２８７】
例えば、発電部４１１は、振動により発電するものとする。発電の方式は、静電型、電磁型、逆磁歪型、圧電型などとされる。
【０２８８】
また、発電部４１１は、太陽光により発電するものでもよい。
【０２８９】
さらに、発電部４１１は、温度差を利用して発電する熱電変換素子（例えば、ゼーベック効果やトムソン効果により発電するもの、熱電子発電素子、熱磁気発電をするもの）でもよい。
【０２９０】
さらに、発電部４１１は、糖を利用して発電する酵素電池（バイオ電池などともいう）であってもよい。
【０２９１】
また、発電部４１１は、電波により発電するものであってもよい。この場合、発電部４１１は、例えば、LCR（インダクタンス・キャパシタンス・リアクタンス）成分のいずれか、またはその組み合わせによる容量結合や電磁気結合を利用して、比較的近傍の電磁界から電力を生成するものや、レクテナによって電力を生成するものとされる。
【０２９２】
さらに、発電部４１１は、イオン濃度差により発電するものであってもよい。
【０２９３】
もちろん、発電部４１１としては、例示したもの以外の公知の発電素子を適用することができる。
【０２９４】
蓄電素子４１２は、発電部４１１により生成された電力を蓄積する。なお、センサ２０は、１または複数の蓄電素子４１２を有するようにしてもよい。
【０２９５】
蓄電素子４１２としては、リチウムイオン２次電池などの各種の２次電池のほか、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、ポリアセン系有機半導体（Polyacenic Semiconductor）キャパシタ、ナノゲートキャパシタ（「ナノゲート」は、ナノゲート・アクチエンゲゼルシャフトの登録商標）、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ、アルミ電解コンデンサ、タンタルコンデンサなどである。必要に応じて、これらの蓄電素子を組み合わせたものが使用されてもよい。
【０２９６】
状態遷移部４１３は、発電部４１１から供給される電力に応じて状態が遷移する。発電部４１１から供給される電力は、上述した蓄電素子４１２を介して状態遷移部４１３に供給されてもよいし、直接、状態遷移部４１３に供給されてもよい。また、発電部４１１により生成された電力が適宜、昇圧または降圧された後に、状態遷移部４１３に供給されてもよい。
【０２９７】
状態遷移部４１３は、例えば、１または複数の素子からなるIC（Integrated Circuit）として構成される。状態遷移部４１３としては、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子、ダイオード、リセットIC、レギュレータIC、ロジックICや各種の演算回路を適用することができる。IC内部の回路構成については、状態遷移部４１３の機能を実現し得るものであれば、適宜変更することができる。
【０２９８】
状態遷移部４１３は、発電部４１１から供給される電力に応じて、例えば、オン／オフの２の状態の間を遷移する。例えば、状態遷移部４１３は、発電部４１１の発電量が所定量以上になると、オフ状態からオン状態に遷移する。発電量は、例えば、電圧、電流、電力および電力量のいずれか、または、それらを組み合わせたものにより規定される。なお、発電部４１１の電力が蓄電素子４１２を介して状態遷移部４１３に供給される場合、状態遷移部４１３は、蓄電素子４１２に蓄電された発電量が所定量以上になると、オフ状態からオン状態に遷移する。
【０２９９】
なお、状態遷移部４１３が、３以上の状態の間を遷移するようにしてもよい。状態遷移部４１３は、遷移後の状態を保持することによりその状態を記憶できるものが好ましいが、リセットなどによりその状態を保持せず記憶しないものであってもよい。
【０３００】
通信モジュール４１４は、センサ２０と異なる外部の機器（具体的には、農作業機システム４０や移動体５０）と通信を行う。通信モジュール４１４は、所定の通信規格に基づく通信を行うことにより、所定の情報を外部の機器に対して出力する。なお、状態遷移部４１３と通信モジュール４１４とが制御部に接続され、制御部の制御に応じて通信モジュール４１４が動作するようにしてもよい。また、通信モジュール４１４が制御部を有する構成としてもよい。
【０３０１】
通信モジュール４１４により行われる通信は、無線通信とされる。無線通信は、電磁波（赤外線を含む）を利用した通信や、電界を利用した通信であってもよい。具体的な方式としては、Wi-Fi、Zigbee（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、BLE、ANT（登録商標）、ANT＋（登録商標）、Enocean(登録商標)、Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network）、Z-Wave、LTE（Long Term Evolution）などの数百MHzから数GHz帯を利用する通信方式を適用することができる。NFCなどの近接無線通信でもよい。
【０３０２】
通信モジュール４１４は、例えば、状態遷移部４１３がオン状態になることに応じて、動作し通信を行う。通信モジュール４１４が出力する所定の情報は、例えば、センサ２０毎に割り当てられたセンサIDに加えて、状態遷移部４１３の状態に対応した数ビット（論理的な意味での０または１）の情報などとされる。
【０３０３】
このような構成のセンサ２０において、発電部４１１が振動により発電する構成を採る場合、通信モジュール４１４が出力する所定の情報により、圃場への侵入者の有無が判別されるようになる。発電部４１１が太陽光により発電する構成を採る場合、通信モジュール４１４が出力する所定の情報により、圃場での日照の状況が判別されるようになる。発電部４１１が温度差を利用して発電する構成を採る場合、通信モジュール４１４が出力する所定の情報により、圃場の温度変化が判別されるようになる。
【０３０４】
また、発電部４１１が電波により発電する構成を採る場合、圃場の農作物の糖分量が判別されるようになる。この場合、センサ２０は、その農作物と直接接触するように配置される必要がある。発電部４１１がイオン濃度差により発電する構成を採る場合、通信モジュール４１４が出力する所定の情報により、圃場の農作物の栄養状態が判別されるようになる。
【０３０５】
なお、センサ２０に対して行われる通信として、NFC方式の無線通信が行われる場合、その通信により、センサ２０のID登録や、ユーザ（所有者）登録などが行われるようにしてもよい。これにより、圃場１０に配置されたセンサ２０が盗難されるなどして、他の場所に移動された場合であっても、本来の所有者を特定することができる。
【０３０６】
また、センサ２０に対して行われる通信として、BLE方式や920MHz帯を利用した無線通信が行われる場合、その通信により、移動体５０によるセンサデータの取得が行われるようにしてもよい。
【０３０７】
図３６は、センサ２０の他の機能構成例を示している。
【０３０８】
図３６のセンサ２０は、複数のモジュールを備える。図３６の例では、センサ２０は、４つのモジュール（モジュール２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を備えている。それぞれのモジュールは、図３５を参照して説明した各構成を有する。なお、それぞれのモジュールの発電部４１１は、それぞれ異なるエネルギーに基づいて発電する。
【０３０９】
このような構成により、センサ２０は、それ単体で、複数の情報を出力することができるようになる。
【０３１０】
図３７は、センサ２０のさらに他の機能構成例を示している。
【０３１１】
図３７のセンサ２０は、センシング部４３１、通信モジュール４３２、発電部４４１、および蓄電素子４４２を備える。
【０３１２】
センシング部４３１は、図３５を参照して説明した発電部４１１、蓄電素子４１２、および状態遷移部４１３と同じ機能を有する。
【０３１３】
通信モジュール４３２は、図３５を参照して説明した通信モジュール４１４と同じ機能を有する。
【０３１４】
発電部４４１および蓄電素子４４２は、図３５を参照して説明した発電部４１１および蓄電素子４１２とそれぞれ同じ機能を有する。
【０３１５】
図３７のセンサ２０においては、センシング部４３１によって発電された電力に基づいた所定の情報が、通信モジュール４３２により出力される。このとき、通信モジュール４３２は、発電部４４１によって発電され、蓄積素子４４２によって蓄積された電力を用いて所定の情報を出力することができる。
【０３１６】
また、図３８に示されるように、センシング部４３１が、発電部４４１によって発電され、蓄積素子４４２によって蓄積された電力を用いて駆動するようにしてもよい。
【０３１７】
なお、図３７および図３８の構成において、発電部４１１から供給される電力は、上述した蓄電素子４１２を介して通信モジュール４３２やセンシング部４３１に供給されてもよいし、直接、通信モジュール４３２やセンシング部４３１に供給されてもよい。
【０３１８】
図３９は、センサ２０から送信されるセンサデータのフォーマットの例を示している。
【０３１９】
図３９に示されるように、センサデータ４７０は、ヘッダ部４８１、センサID４８２、およびデータ部４８３を含むように構成される。
【０３２０】
ヘッダ部４８１は、センサデータ４７０自体に関するヘッダ情報が格納される領域である。
【０３２１】
センサID４８２は、センサデータ４７０を送信するセンサ２０それぞれに割り当てられたIDを表す情報が格納される領域である。
【０３２２】
データ部４８３は、上述した通信モジュール４１４が出力する所定の情報が格納される領域である。言い換えると、データ部４８３は、センサ２０の状態を推定するための情報が格納される領域である。データ部４８３は、可変長の領域であってもよい。
【０３２３】
（無線通信システムの機能構成例）
ここで、図４０を参照して、上述したセンサ２０と同様の構成のセンサを含む無線通信システムの機能構成例について説明する。
【０３２４】
図４０の無線通信システム５０１は、通信装置５１０およびセンサ５２０から構成される。
【０３２５】
通信装置５１０は、センサ５２０と通信することにより、センサ５２０との距離を算出する。なお、図示はしないが、無線通信システム５０１において、通信装置５１０は、複数のセンサ５２０と通信を行う。
【０３２６】
通信装置５１０は、センサ通信部５１１、通信制御部５１２、および距離算出部を備える。
【０３２７】
センサ通信部５１１は、アンテナ５１１ａから電波を放射することにより、センサ５２０と通信する。通信制御部５１２は、センサ通信部５１１の通信を制御する。
【０３２８】
また、通信制御部５１２は、通信データ処理部５３１、周波数設定部５３２、送受信切替部５３３、および受信強度記録部５３４を備える。
【０３２９】
通信データ処理部５３１は、センサ５２０に対して送信するデータを生成したり、センサ５２０から受信したデータを解析する。
【０３３０】
周波数設定部５３２は、センサ通信部５１１がアンテナ５１１ａを介して放射する電波の周波数を設定する。
【０３３１】
送受信切替部５３３は、センサ通信部５１１の動作モードを、センサ５２０に対してデータを送信する送信モードと、センサ５２０からデータを受信する受信モードのいずれかに切り替える。
【０３３２】
受信強度記録部５３４は、センサ通信部５１１がセンサ５２０からデータを受信する際の、センサ５２０からの電波の受信強度を記録する。
【０３３３】
距離算出部５１３は、センサ５２０からの電波の受信強度に基づいて、通信装置５１０とセンサ５２０との距離を算出する。
【０３３４】
（距離算出処理について）
次に、図４１を参照して、無線通信システム５０１によって実行される距離算出処理について説明する。
【０３３５】
ステップＳ２１１において、周波数設定部５３２は、センサ通信部５１１がアンテナ５１１ａを介して放射する電波の周波数を、あらかじめ決められた範囲内の所定の周波数に設定する。
【０３３６】
周波数設定部５３２により設定される周波数としては、60GHz帯、5GHz帯、2.4GHz帯、920MHz帯、13.56MHz帯などの周波数が設定される。また、周波数設定部５３２により設定される周波数として、モールス通信に用いられる低周波帯の周波数が設定されるようにしてもよい。
【０３３７】
さらに、周波数設定部５３２により設定される周波数として、RFID（Radio Frequency Identifier）で用いられる135MHz帯、920MHz帯や、ISM（Industry Science Medical)バンドのうちの13.56MHz帯、40.5MHz帯、2.45GHz帯、5.8GHz帯、20GHz帯、特定小電力無線で用いられる313MHz帯、430MHz帯、806MHz帯、1.2GHz帯、60GHz帯、無線LAN（Local Area Network）で用いられる5.35GHz帯、さらには、一般的には割り当てられていない300GHz乃至３THzの帯域の周波数が設定されるようにしてもよい。
【０３３８】
送受信切替部５３３によって、センサ通信部５１１の動作モードが送信モードに切り替えられると、処理はステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、センサ通信部５１１は、周波数設定部５３２により設定された周波数の電波により、アンテナ５１１ａを介してセンサ５２０に無線信号を送信する。
【０３３９】
送受信切替部５３３によって、センサ通信部５１１の動作モードが受信モードに切り替えられると、処理はステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、通信制御部５１２は、一定時間、センサ５２０からの応答を待つ。
【０３４０】
その後、センサ通信部５１１がセンサ５２０からの応答として電波を受信すると、処理はステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、受信強度記録部５３４は、センサ５２０から受信した電波の受信強度を記録する。
【０３４１】
ステップＳ２１５において、受信強度記録部５３４は、あらかじめ決められた範囲内の全ての周波数で、電波の受信強度を記録したか否かを判定する。
【０３４２】
全ての周波数で受信強度を記録していないと判定された場合、処理はステップＳ２１１に戻り、周波数設定部５３２は、周波数を、あらかじめ決められた範囲内の他の周波数に設定する。そして、これ以降の処理が繰り返される。
【０３４３】
一方、ステップＳ２１５において、全ての周波数で受信強度を記録したと判定された場合、処理はステップＳ２１６に進む。
【０３４４】
ステップＳ２１６において、距離算出部５１３は、記録された受信強度から、周波数毎の電波の減衰量を算出する。そして、距離算出部５１３は、周波数毎の電波の減衰量に基づいて、センサ５２０との距離を算出する。
【０３４５】
具体的には、まず、距離算出部５１３は、以下に示される式（１）に基づいて、伝搬損失（減衰量）Ｌ（dB）を算出する。
【０３４６】
Ｐｒ＝Ｐｔ＋Ｇｔ＋Ｇｒ−Ｌ                  ・・・（１）
【０３４７】
式（１）は、無線通信システムにおける伝搬方程式である。式（１）において、Ｐｒは受信強度、Ｐｔは送信電力、Ｇｔは送信アンテナ利得、Ｇｒは受信アンテナ利得を示している。
【０３４８】
そして、距離算出部５１３は、以下に示される式（２）に基づいて、送受信間距離ｄ（ｍ）を算出する。
【０３４９】
Ｌ＝20logｆ＋20logｄ−27.6                  ・・・（２）
【０３５０】
式（２）は、見通し内通信路における伝搬損失の近似式（Friisの伝送公式）である。式（２）において、ｆ（MHz）は周波数を示している。
【０３５１】
なお、無線通信路が、見通し外通信路である場合、送受信間距離ｄ（ｍ）は、以下の式（３）に基づいて算出される。
【０３５２】
Ｌ＝20logｆ＋Ｎlogｄ＋Lf（ｎ）−28          ・・・（３）
【０３５３】
式（３）は、見通し外通信路における伝搬損失の近似式（勧告ITU-R P1238）である。式（３）において、ｆ（MHz）は周波数、Ｎは送受信間距離に対する減衰係数、Lfは床、天井、壁などを通過することによる付加損失、ｎは通過する床、天井、壁などの枚数を示している。付加損失Lfは、枚数ｎに依存する。
【０３５４】
なお、図４２に示されるように、減衰係数Ｎおよび付加損失Lfは、無線通信が行われる環境と電波の周波数によって決まる。
【０３５５】
例えば、無線通信が行われる環境が集合住宅内で、電波の周波数が2.45GHzの場合、減衰係数Ｎ＝28、付加損失Lf＝10となる。また、電波の周波数が5.2GHzの場合、減衰係数Ｎ＝30、付加損失Lf＝13となる。但し、これらは壁１枚あたりの値である。
【０３５６】
無線通信が行われる環境が戸建住宅内で、電波の周波数が2.45GHzの場合、減衰係数Ｎ＝28、付加損失Lf＝５となる。また、電波の周波数が5.2GHzの場合、減衰係数Ｎ＝28、付加損失Lf＝7となる。但し、これらは木造モルタル壁１枚あたりの値である。
【０３５７】
無線通信が行われる環境がオフィス内で、電波の周波数が2.45GHzの場合、減衰係数Ｎ＝30、付加損失Lf＝14となる。また、電波の周波数が5.2GHzの場合、減衰係数Ｎ＝31、付加損失Lf＝16となる。
【０３５８】
このようにして、通信装置５１０と複数のセンサ５２０との距離が算出される。
【０３５９】
近年、１兆個のセンサを活用したトリリオンセンサ社会の実現に向けての動きが活発化している。このトリリオンセンサ社会のような、多くの無線ノードを用いる無線センサネットワークにおいては、それぞれのセンサとの測距を行う必要がある。しかしながら、従来の、電波の受信強度のみを用いた測距では、その精度が不十分であった。
【０３６０】
そこで、以上の処理によれば、周波数を順次切り替えてセンサとの送受信が行われ、周波数毎の電波の減衰量からセンサとの距離が算出される。これにより、例えば、ある周波数におけるアンテナの指向性分布によって、式（１）における送信アンテナ利得Ｇｔや受信アンテナ利得Ｇｒが、特定の方向でヌル点をもつような場合でも、複数の周波数での測定により統計的な処理を行うことができる。その結果、より高精度に、それぞれのセンサとの測距を行うことが可能となる。
【０３６１】
なお、以上においては、送信側（通信装置５１０）が受信側（センサ５２０）からの電波の受信強度に基づいて測距を行うようにしたが、受信側が送信側からの電波の送信強度に基づいて測距を行い、その結果を送信側に送信するようにしてもよい。
【０３６２】
（無線通信システムの他の機能構成例）
次に、図４３を参照して、他の無線通信システムの機能構成例について説明する。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０３６３】
図４３の無線通信システム５０１において、センサ通信部５１１は、複数のアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃを備える。図４３においては、３のアンテナのみが図示されているが、実際には、８や１６などのアンテナが設けられる。すなわち、アンテナ５１１ａ乃至５１１ｃは、複数の方向に指向性をもつ多指向性アンテナとして機能する。
【０３６４】
例えば、アンテナ５１１ａ乃至５１１ｃは、フェーズドアレイアンテナや、セクタアンテナとして構成される。また、アンテナ５１１ａ乃至５１１ｃは、MIMO（Multi-Input Multi-Output）方式の通信を行うアンテナとして構成されるようにしてもよい。
【０３６５】
また、通信制御部５１２は、図４０と同様の構成に加え、放射方向設定部５４１をさらに備える。
【０３６６】
放射方向設定部５４１は、センサ通信部５１１が多指向性アンテナとして構成されるアンテナ５１１ａ乃至５１１ｃを介して放射する電波の放射方向を設定する。
【０３６７】
（距離算出処理について）
次に、図４４のフローチャートを参照して、図４３の無線通信システム５０１によって実行される距離算出処理について説明する。
【０３６８】
なお、図４４のフローチャートにおけるステップＳ２３１，Ｓ２３３乃至Ｓ２３５，Ｓ２３７の処理は、図４１のフローチャートにおけるステップＳ２１１乃至Ｓ２１５の処理とそれぞれ同様であるので、その説明は省略する。
【０３６９】
すなわち、ステップＳ２３２において、放射方向設定部５４１は、センサ通信部５１１がアンテナ５１１ａ乃至５１１ｃを介して放射する電波の放射方向を、あらかじめ決められた範囲内の所定の方向に設定する。
【０３７０】
ステップＳ２３６において、受信強度記録部５３４は、あらかじめ決められた範囲内の全ての放射方向で、電波の受信強度を記録したか否かを判定する。
【０３７１】
全ての放射方向で受信強度を記録していないと判定された場合、処理はステップＳ２３２に戻り、放射方向設定部５４１は、放射方向を、あらかじめ決められた範囲内の他の方向に設定する。そして、ステップＳ２３３乃至Ｓ２３５の処理が繰り返される。
【０３７２】
一方、ステップＳ２３６において、全ての放射方向で受信強度を記録したと判定された場合、処理はステップＳ２３７に進む。
【０３７３】
そして、ステップＳ２３７において、全ての周波数で受信強度を記録したと判定された後、処理はステップＳ２３８に進む。
【０３７４】
ステップＳ２３８において、距離算出部５１３は、記録された受信強度から、周波数毎に、放射方向毎の電波の減衰量を算出する。そして、距離算出部５１３は、周波数毎、放射方向毎の電波の減衰量に基づいて、センサ５２０との距離、およびセンサ５２０が位置する方向を算出する。
【０３７５】
以上の処理によれば、周波数および放射方向を順次切り替えてセンサとの送受信が行われ、周波数毎、放射方向毎の電波の減衰量からセンサとの距離およびセンサが位置する方向が算出される。これにより、より高精度に、それぞれのセンサとの測距およびセンサ位置の方角検知を行うことが可能となる。
【０３７６】
（無線通信システムのさらに他の機能構成例）
次に、図４５を参照して、さらに他の無線通信システムの機能構成例について説明する。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０３７７】
図４５の無線通信システム５０１において、通信制御部５１２は、図４３の放射方向設定部５４１に代えて、送信電力設定部５５１を備える。
【０３７８】
送信電力設定部５５１は、センサ通信部５１１がアンテナ５１１ａを介して電波を放射する際の送信電力を設定する。
【０３７９】
（距離算出処理について）
次に、図４６のフローチャートを参照して、図４５の無線通信システム５０１によって実行される距離算出処理について説明する。
【０３８０】
なお、図４６のフローチャートにおけるステップＳ２５１，Ｓ２５３乃至Ｓ２５５，Ｓ２５７の処理は、図４４のフローチャートにおけるステップＳ２３１，Ｓ２３３乃至Ｓ２３５，Ｓ２３７の処理とそれぞれ同様であるので、その説明は省略する。
【０３８１】
すなわち、ステップＳ２５２において、送信電力設定部５５１は、センサ通信部５１１がアンテナ５１１ａを介して電波を放射する際の送信電力を、あらかじめ決められた範囲内の所定の電力に設定する。
【０３８２】
ステップＳ２５６において、受信強度記録部５３４は、あらかじめ決められた範囲内の全ての送信電力で、電波の受信強度を記録したか否かを判定する。
【０３８３】
全ての送信電力で受信強度を記録していないと判定された場合、処理はステップＳ２５２に戻り、送信電力設定部５５１は、送信電力を、あらかじめ決められた範囲内の他の電力に設定する。そして、ステップＳ２５３乃至Ｓ２５５の処理が繰り返される。
【０３８４】
一方、ステップＳ２５６において、全ての送信電力で受信強度を記録したと判定された場合、処理はステップＳ２５７に進む。
【０３８５】
そして、ステップＳ２５７において、全ての周波数で受信強度を記録したと判定された後、処理はステップＳ２５８に進む。
【０３８６】
ステップＳ２５８において、距離算出部５１３は、記録された受信強度から、周波数毎に、送信電力毎の電波の減衰量を算出する。そして、距離算出部５１３は、周波数毎、送信電力毎の電波の減衰量に基づいて、センサ５２０との距離を算出する。
【０３８７】
以上の処理によれば、周波数および送信電力を順次切り替えてセンサとの送受信が行われ、周波数毎、送信電力毎の電波の減衰量からセンサとの距離が算出される。これにより、周波数毎の電波の減衰量からセンサとの距離を算出する構成よりもさらに高精度に、それぞれのセンサとの測距を行うことが可能となる。
【０３８８】
なお、上述で説明した距離算出処理と一般的な三角測量とを組み合わせることで、より一層高精度な測距を行うことが可能となる。
【０３８９】
以上においては、周波数を順次切り替えてセンサとの送受信を行い、周波数毎の電波の減衰量からセンサとの距離を算出する構成について説明してきたが、周波数毎の電波の減衰量からセンサの状態を推定することもできる。
【０３９０】
（センサの状態を推定する無線通信システムの機能構成例）
ここで、図４７を参照して、センサの状態を推定する無線通信システムの機能構成例について説明する。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０３９１】
図４７の無線通信システム５０１において、通信制御部５１２は、図４０の距離算出部５１３に代えて、状態推定部５６１を備える。
【０３９２】
状態推定部５６１は、センサ５２０からの電波の受信強度に基づいて、センサ５２０の状態を推定する。
【０３９３】
（状態推定処理について）
次に、図４８のフローチャートを参照して、図４７の無線通信システム５０１によって実行される状態推定処理について説明する。
【０３９４】
なお、図４８のフローチャートにおけるステップＳ２７１乃至Ｓ２７５の処理は、図４１のフローチャートにおけるステップＳ２１１乃至Ｓ２１５の処理とそれぞれ同様であるので、その説明は省略する。
【０３９５】
すなわち、ステップＳ２７５において、全ての周波数で受信強度を記録したと判定された後、処理はステップＳ２７６に進む。
【０３９６】
ステップＳ２７６において、距離算出部５１３は、記録された受信強度から、周波数毎の電波の減衰量を算出する。そして、距離算出部５１３は、周波数毎の電波の減衰量に基づいて、センサ５２０の状態を推定する。
【０３９７】
図４９は、各媒質中を伝搬する電波の周波数と減衰定数との関係を示している。
【０３９８】
図４９において、減衰定数は、１ｍあたりの電波の減衰量を示している。
【０３９９】
図４９に示されるように、土壌中において、100GHz付近では、減衰定数は1000乃至10000dB/m程度である。減衰定数は、周波数の低下に応じて低下し、１MHz付近では、１乃至10μdB/m程度となる。
【０４００】
純水中において、100GHz付近では、減衰定数は10000乃至100000dB/m程度である。土壌中と同様、減衰定数は、周波数の低下に応じて低下し、１MHz付近では、10乃至100μdB/m程度となる。
【０４０１】
また、海水中においては、純水中と同様、100GHz付近では、減衰定数は10000乃至100000dB/m程度である。減衰定数は、周波数の低下に応じて、10GHz付近までは、純水中と同様に低下する。しかしながら、減衰定数は、5GHz付近からは緩やかに低下し、１MHz付近では、10乃至100dB/m程度となる。
【０４０２】
状態推定部５６１は、電波の周波数毎の減衰量が、図４９に示される曲線のうちのいずれに近似されるかによって、センサ５２０の状態を推定する。これにより、例えば、センサ５２０が存在する環境が、土壌中であるのか、水中であるのか、または海中であるのかが検知される。
【０４０３】
以上の処理によれば、周波数を順次切り替えてセンサとの送受信が行われ、周波数毎の電波の減衰量からセンサの状態が推定される。これにより、それぞれのセンサが存在する環境を検知することが可能となる。
【０４０４】
なお、センサが、地中や水中など電波の減衰の大きい媒質中にある場合、上述で説明した距離算出処理において、正しい測距が行えないおそれがある。そこで、状態推定処理によって推定されたセンサの状態（環境）に応じて距離算出処理を行うようにすることで、測距結果の信頼性を高めることができる。
【０４０５】
図４７の無線通信システム５０１は、図１などを参照して説明してきた圃場管理システム１に適用することができる。この場合、状態推定部５６１は、サーバ８０の状態推定部３５１（図２０）や、農機４１の状態推定部３５１（図３２）として機能する。これにより、圃場において、センサ２０が、地中に配置されているのか、地表に配置されているのかが検知される。この場合、圃場管理システム１において、上述で説明した距離算出処理が実行されるようにしてもよい。
【０４０６】
また、図４７の無線通信システム５０１におけるセンサ５２０をウェアラブル機器に搭載するようにしてもよい。これにより、ウェアラブル機器を装着しているユーザが、海中に転落したことや、土砂災害に遭遇したことなどが検知される。
【０４０７】
＜５．センサの回収＞
さて、圃場管理システム１において、圃場に配置されたセンサ２０を、農作物の収穫後、圃場に放置しておくことは、環境面やコスト面の観点で望ましくない。
【０４０８】
そこで、以下においては、圃場に配置されたセンサを回収する構成および処理について説明する。
【０４０９】
（農作業機システムの機能構成例）
図５０は、圃場に配置されたセンサを回収する農作業機システム４０の機能構成例を示している。なお、上述した構成と同様の機能を備える構成については、同一名称および同一符号を付するものとし、その説明は省略する。
【０４１０】
図５０の農機４１において、制御コンソール１１１の制御部１６１は、経路情報生成部６１１、および未回収センサ特定部６１２を備える。
【０４１１】
経路情報生成部６１１は、圃場１０に配置されたセンサ２０を農作業機システム４０が回収する経路を表す経路情報を生成する。未回収センサ特定部６１２は、農作業機システム４０によって回収されなかったセンサ２０を特定する。
【０４１２】
作業機４２は、作業機機構として、収穫機構６２１および回収機構６２２を備える。
【０４１３】
収穫機構６２１は、圃場１０の農作物の収穫を行う機能を有する。
【０４１４】
センサ回収機構６２２は、圃場に配置されているセンサ２０を回収する機能を有する。センサ回収機構６２２により回収されたセンサ２０は、回収済みセンサ６２３として作業機４２内に蓄積される。
【０４１５】
また、作業機４２の制御部１８１は、センサ配置制御部１９１（図９）に代えて、センサ回収制御部６３１を備える。
【０４１６】
センサ回収制御部６３１は、センサ回収機構６２２を制御する。具体的には、センサ回収制御部６３１は、ログ生成部１７４（図９）により生成されたセンサ配置ログに基づいて、センサ回収機構６２２にセンサ２０を回収させる。なお、センサ配置ログは、圃場に対する作業を行ったとき、具体的には、センサデータ取得処理（図２１）の際に、「センサ配置位置」が更新されたものであってもよい。
【０４１７】
なお、図５０のセンサ通信部１２３は、圃場１０に配置されたセンサ２０とだけでなく、センサ回収機構６２２内に蓄積されているセンサ２０とも、通信を行うことができる。このとき、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信と、センサ回収機構６２２内に蓄積されているセンサ２０との通信とは、通信方式や通信周波数帯が異なる。具体的には、センサ通信部１２３と、圃場１０に配置されたセンサ２０とは、ある程度の距離が必要であるため、圃場１０に配置されたセンサ２０との通信として、M2M用通信周波数帯を利用する通信方式が用いられる。一方、センサ回収機構６２２内に蓄積されているセンサ２０との通信として、NFCが用いられる。このように、通信方式を分けることで、センサ回収機構６２２のような狭い空間に大量に蓄積されているセンサ２０との通信におけるトラフィックの混雑を抑えることができる。
【０４１８】
なお、センサ２０に、センサ通信部１２３と同様の通信部を設け、上述したような、異なる通信方式で通信を行わせるようにしてもよい。
【０４１９】
（センサ回収処理について）
次に、図５１のフローチャートを参照して、センサ回収処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが制御コンソール１１１を操作することで開始される。
【０４２０】
ステップＳ３１１において、制御コンソール１１１は、記憶部１６５に記憶されているセンサ配置ログを読み込む。このとき、センサ配置ログとともに、播種ログが読み込まれるようにしてもよい。なお、センサ配置ログは、センサ配置処理において、センサ配置機構１８４がセンサ２０を配置したときに生成された情報であってもよい。また、センサ配置ログは、センサデータ取得処理において、センサ通信部３３６（センサ通信部３６１）がセンサ２０からセンサデータを取得したときに生成された情報であってもよい。
【０４２１】
ステップＳ３１２において、経路情報生成部６１１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、圃場に配置されているセンサ２０を回収するための経路情報を生成する。このとき、経路情報生成部６１１は、作業機４２のセンサ回収機構６２２が、経路上のある地点を通過する際にセンサ２０を回収可能な幅（範囲）を表す幅情報を用いる。すなわち、経路情報生成部６１１は、読み込まれたセンサ配置ログと幅情報とを用いて、圃場に配置されているセンサ２０を回収するための経路情報を生成する。幅情報は、ユーザによる端末装置６０または制御コンソール１１１に対する入力によって取得されるようにしてもよいし、作業機４２から通信部１６４を介して受信することで取得されるようにしてもよい。
【０４２２】
ここで、ユーザが制御コンソール１１１を操作するなどして、農作業機システム４０の移動が指示されると、ステップＳ３１３において、農作業機システム４０は、経路情報に基づいて移動する。
【０４２３】
農作業機システム４０の位置情報取得部１１４により取得された現在位置が、センサ配置ログのセンサ配置位置で表される位置になると、ステップＳ３１４において、センサ回収制御部６３１は、センサ回収機構６２２を制御し、センサ回収機構６２２にセンサ２０を回収させる。
【０４２４】
図５２は、センサ回収時の移動経路について説明する図である。
【０４２５】
図５２の例では、経路情報に基づいて、農作業機システム４０が走行する経路を表す矢印R3が示されている。農作業機システム４０は、移動経路R3に従って圃場を移動しながら、センサ２０が配置された位置にくると、そのセンサ２０を回収する。
【０４２６】
ステップＳ３１５において、制御コンソール１１１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、全てのセンサ２０を回収したか否かを判定する。
【０４２７】
全てのセンサ２０を回収していないと判定された場合、処理はステップＳ３１３に戻り、これ以降の処理が繰り返される。
【０４２８】
一方、全てのセンサ２０を回収したと判定された場合、処理は終了する。このとき、例えば、センサ通信部１２３が、回収された回収済みセンサ６２３とNFC通信を行うことにより、回収済みセンサ６２３のセンサIDを取得し、通信部１８５を介して農機４１の記憶部１６５に供給する。
【０４２９】
なお、図５１のフローチャートにおいては、センサ２０の回収と並行して、収穫機構６２１によって農作物１４０の収穫が行われるようにしてもよい。
【０４３０】
以上の処理によれば、圃場に配置されたセンサが、農作物の収穫後、または収穫と並行して回収される。これにより、圃場にセンサを放置することがなくなるので、環境負荷を与えることなく、回収したセンサを再利用することでコストを削減することが可能となる。
【０４３１】
ところで、上述したセンサ回収処理において、センサの回収漏れが発生した場合、未回収のセンサを回収するセンサ再回収処理が実行される。
【０４３２】
（センサ再回収処理について）
ここで、図５３のフローチャートを参照して、センサ再回収処理について説明する。この処理は、例えば、ユーザが制御コンソール１１１を操作することで開始される。
【０４３３】
ステップＳ３３１において、制御コンソール１１１は、農機４１の記憶部１６５に記憶されているセンサ配置ログと、回収済みセンサ６２３のセンサIDとを読み込む。回収済みセンサ６２３のセンサIDは、センサ通信部１２３が回収済みセンサ６２３と通信を行うことで取得されるようにしてもよい。そして、未回収センサ特定部６１２は、センサ配置ログのセンサIDと回収済みセンサ６２３のセンサIDとの差分に基づいて、未回収のセンサ２０を特定する。
【０４３４】
ステップＳ３１２において、経路情報生成部６１１は、特定された未回収のセンサ２０のセンサIDに基づいて、経路情報を生成する。具体的には、経路情報生成部６１１は、センサ配置ログにおいて、未回収のセンサ２０のセンサIDに対応付けられているセンサ配置位置を結ぶ経路を表す経路情報を生成する。このとき、経路情報生成部６１１は、センサ配置ログと、上述した幅情報とを用いて、未回収のセンサ２０を回収するための経路情報を生成する。ここでも、幅情報は、ユーザによる端末装置６０または制御コンソール１１１に対する入力によって取得されるようにしてもよいし、作業機４２から通信部１６４を介して受信することで取得されるようにしてもよい。
【０４３５】
ここで、ユーザが制御コンソール１１１を操作するなどして、農作業機システム４０の移動が指示されると、ステップＳ３３３において、農作業機システム４０は、経路情報に基づいて移動する。
【０４３６】
農作業機システム４０の位置情報取得部１１４により取得された現在位置が、センサ配置ログにおいて、未回収のセンサ２０のセンサIDに対応付けられているセンサ配置位置で表される位置になると、ステップＳ３３４において、センサ回収制御部６３１は、センサ回収機構６２２を制御し、センサ回収機構６２２にセンサ２０を回収させる。
【０４３７】
図５４は、センサ再回収時の移動経路について説明する図である。
【０４３８】
図５４の例では、経路情報に基づいて、４つの未回収のセンサ２０を回収するために農作業機システム４０が走行する経路を表す矢印R4が示されている。農作業機システム４０は、移動経路R4に従って圃場を移動しながら、未回収のセンサ２０が配置された位置にくると、そのセンサ２０を回収する。
【０４３９】
ステップＳ３３５において、制御コンソール１１１は、読み込まれたセンサ配置ログに基づいて、全ての未回収のセンサ２０を回収したか否かを判定する。
【０４４０】
全ての未回収のセンサ２０を回収していないと判定された場合、処理はステップＳ３３３に戻り、これ以降の処理が繰り返される。
【０４４１】
一方、全ての未回収のセンサ２０を回収したと判定された場合、処理は終了する。
【０４４２】
以上の処理によれば、センサの回収漏れが発生した場合であっても、未回収のセンサが回収される。これにより、より確実に、環境負荷を与えることなく、コストを削減することが可能となる。
【０４４３】
以上においては、農作業機システム４０が、センサ回収処理およびセンサ未回収処理を実行する例について説明したが、図５５に示される圃場管理システム１が、センサ回収処理およびセンサ未回収処理を実行するようにしてもよい。
【０４４４】
このような構成を採る圃場管理システム１において、農作業機システム４０（農機４１および作業機４２）とサーバ８０とがセンサ回収処理およびセンサ未回収処理を実行することが可能となる。
【０４４５】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０４４６】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０４４７】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０４４８】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０４４９】
また、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部と、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置する前記センサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部と
を備える圃場管理システム。
（２）
前記センサ位置算出部により算出された前記センサ位置に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させるための指示情報を生成する指示情報生成部をさらに備え、
前記センサ配置制御部は、生成された前記指示情報に基づいて、前記センサ配置機構に前記センサを配置させる
（１）に記載の圃場管理システム。
（３）
前記センサ配置機構により配置された前記センサと通信することで、前記センサのセンサIDを取得するセンサ通信部をさらに備える
（１）または（２）に記載の圃場管理システム。
（４）
通信された前記センサのセンサIDと、前記センサが配置されたセンサ配置位置とを含むセンサ配置ログを生成するログ生成部をさらに備える
（３）に記載の圃場管理システム。
（５）
前記センサ配置ログは、前記センサが配置された日時を表すタイムスタンプと、配置された前記センサの種類を表すセンサタイプとをさらに含む
（４）に記載の圃場管理システム。
（６）
生成された前記センサ配置ログを記憶する記憶部をさらに備える
（４）または（５）に記載の圃場管理システム。
（７）
前記圃場において、前記圃場情報を取得する農機搭載センサを有する農機と、
前記農機に接続され、前記センサ配置機構を有する作業機とをさらに備え、
前記センサ位置算出部は、前記農機における前記農機搭載センサによる前記圃場情報の取得に続いて、前記センサ位置を算出し、
前記センサ配置制御部は、前記センサ位置算出部による前記センサ位置の算出に続いて、前記作業機の前記センサ配置機構に前記センサを配置させる
（１）乃至（６）のいずれかに記載の圃場管理システム。
（８）
前記農機搭載センサは、前記圃場情報として、農作物を被写体とした画像データを取得し、
前記センサ位置算出部は、前記画像データの解析により算出された前記農作物と、前記農機および前記作業機との位置関係に基づいて、前記センサ位置を算出する
（７）に記載の圃場管理システム。
（９）
前記農機搭載センサは、前記圃場情報として、土壌の水分および養分のデータを取得し、
前記センサ位置算出部は、前記水分および養分のデータに基づいて、前記センサ位置を算出する
（７）に記載の圃場管理システム。
（１０）
前記圃場情報に基づいて、圃場における農作物の播種位置を算出する播種位置算出部をさらに備える
（１）乃至（９）のいずれかに記載の圃場管理システム。
（１１）
前記センサ配置機構による前記センサの配置と並行して、前記播種位置に基づいて、前記農作物の播種を行う播種機構をさらに備える
（１０）に記載の圃場管理システム。
（１２）
播種された前記農作物の作物IDと、前記農作物が播種された播種位置とを含む播種ログを生成するログ生成部をさらに備える
（１１）に記載の圃場管理システム。
（１３）
前記圃場における前記センサの配置状況を表す画面を表示する表示部をさらに備える
（１）乃至（１２）のいずれかに記載の圃場管理システム。
（１４）
前記表示部は、前記センサが配置される毎に、前記画面の表示を更新する
（１３）に記載の圃場管理システム。
（１５）
前記センサは、
前記センサ通信部と通信するセンサ基板と、
前記センサ基板を封入する球状のカプセルと、
前記センサ基板の姿勢を一様にするために、前記カプセル内に設けられる重りと
から構成される
（１）に記載の圃場管理システム。
（１６）
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出し、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置するセンサ配置機構に、前記センサを配置させる
ステップを含む圃場管理方法。
（１７）
情報処理装置が、
圃場情報に基づいて、圃場においてセンサが配置されるセンサ位置を算出するセンサ位置算出部
を備え、
作業機が、
前記センサ位置に基づいて、前記圃場に前記センサを配置する前記センサ配置機構に前記センサを配置させる制御を行うセンサ配置制御部
を備える農作業機システム。
【符号の説明】
【０４５０】
１  圃場管理システム，  １０  圃場，  ２０  センサ，  ２１  カプセル，  ２２  センサ基板，  ２３  重り，  ４０  農作業機システム，  ４１  農機，  ４２  作業機，  ５０  移動体，  ６０  端末装置，  ７０  中継器，  ８０  サーバ，  １１１  制御コンソール，  １１４  位置情報取得部，  １２２  作業機機構，  １２３  センサ通信部，  １６１  制御部，  １７２  センサ位置算出部，  １７３  作業指示情報生成部，  １７４  ログ生成部，  １８１  制御部，  １８４  センサ配置機構，  １９１  センサ配置制御部，  １９２  センサ通信制御部，  ２１１  制御部，  ２２１  制御部，  ３１１  作業機構，  ３２１  作業制御部，  ３３１  制御部，  ３３５  位置情報取得部，  ３３６  センサ通信部，  ３４１  経路情報生成部，  ３５１  状態推定部，  ３５２  作業情報生成部，  ３６１  センサ通信部，  ４１１  発電部，  ４１２  蓄電素子，  ４１３  状態遷移部，  ４１４  通信モジュール，  ５０１  無線通信システム，  ５１０  通信装置，  ５１１  センサ通信部，  ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃ  アンテナ，  ５１２  通信制御部，  ５１３  距離算出部，  ５２０  センサ，  ５３２  周波数設定部，  ５４１  放射方向設定部，  ５５１  送信電力設定部，  ５６１  状態設定部，  ６１１  経路情報生成部，  ６１２  未回収センサ特定部，  ６２２  センサ回収機構，  ６３１  センサ回収制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【国際調査報告】
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