(57)【要約】【課題】省電力効果の高い圃場観測システムを提供する。【解決手段】圃場観測装置１００は、温度等を測定するセンサが設けられたセンシング部１０と、記憶部３０と、センシングデータを記憶部３０に格納する制御部２０と、記憶部３０に格納されたセンシングデータを親機２００に送信する通信部４０とを備えている。通信部４０は、親機２００からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有し、制御部２０は、省電力モードへの移行や省電力モードからの復帰のタイミングを、センシングデータを用いて決定する。【選択図】図３
2015141537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置であって、
所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、
記憶部と、
前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、
親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、
前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方のタイミングを、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを用いて、決定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項２】
請求項１記載の圃場観測装置において、
前記センシング部は、気温を測定する気温センサ、または、地中温度を測定する温度センサを含み、
前記制御部は、前記気温センサまたは前記温度センサによって測定された温度データを用いて、省電力モードへの移行および省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方のタイミングを、決定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項３】
請求項２記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、通常モードにおいて前記温度データが第１の設定値を下回ったとき、省電力モードに移行するよう、制御する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項４】
請求項２記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、省電力モードにおいて前記温度データが第２の設定値を超えたとき、省電力モードから通常モードに復帰するよう、制御する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、前記第１または第２の設定値を、前記気温センサまたは前記温度センサによって測定された過去の温度データを参照して、設定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項６】
請求項３または４記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、前記第１または第２の設定値を、天気予報における予想気温を参照して、調整する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項７】
請求項１記載の圃場観測装置において、
前記センシング部は、照度を測定する照度センサを含み、
前記制御部は、前記照度センサによって測定された照度データを用いて、省電力モードへの移行および省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方のタイミングを、決定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項８】
請求項７記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、通常モードにおいて前記照度データが第１の設定値を下回ったとき、省電力モードに移行するよう、制御する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項９】
請求項７記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、省電力モードにおいて前記照度データが第２の設定値を超えたとき、省電力モードから通常モードに復帰するよう、制御する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、前記第１または第２の設定値を、前記照度センサによって測定された過去の照度データを参照して、設定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１１】
請求項８または９記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、前記第１または第２の設定値を、天気予報における予想気温を参照して、調整する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１２】
請求項１記載の圃場観測装置において、
前記制御部は、省電力モードに移行してから所定の上限時間が経過したとき、省電力モードから復帰させる
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１３】
地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置であって、
所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、
記憶部と、
前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、
親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、
前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機へのセンシングデータの送信が完了してから、新たなセンシングデータが前記記憶部に格納されるまでの期間、省電力モードに設定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１４】
地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置であって、
所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、
記憶部と、
前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、所定の周期でもって、前記記憶部に格納する制御部と、
親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、
前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機へのセンシングデータの送信が完了してから、前記所定の周期が経過するまでの期間、省電力モードに設定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１５】
地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置であって、
所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、
記憶部と、
前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、
親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、
前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、省電力モードへの移行のタイミングを当該圃場観測装置の設置位置における日の入り時刻を用いて決定する、または、省電力モードからの復帰タイミングを当該圃場観測装置の設置位置における日の出時刻を用いて決定する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のうちいずれか１項記載の圃場観測装置において、
前記通信部は、省電力モードにおいて、通信を行わない
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１７】
請求項１〜１５のうちいずれか１項記載の圃場観測装置において、
前記通信部は、無線通信を間欠的に行うスニフモードで動作するものであり、省電力モードにおいて、通常モードにおけるスニフ周期よりも長いスニフ周期で、待機する
ことを特徴とする圃場観測装置。
【請求項１８】
地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる複数の圃場観測装置と、前記複数の圃場観測装置と通信を行う親機とを含む圃場観測システムであって、
前記複数の圃場観測装置は、それぞれ、
所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、
記憶部と、
前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、
前記親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、
前記親機は、
前記複数の圃場観測装置からセンシングデータを収集した時刻を記録し、
記録した時刻を基にして、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方の実行時刻を決定し、
決定した実行時刻を、前記複数の圃場観測装置に送信し、
前記複数の圃場観測装置の前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機から送信された実行時刻のタイミングで、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方を行う
ことを特徴とする圃場観測システム。
【請求項１９】
請求項１８記載の圃場観測システムにおいて、
前記圃場観測装置の前記通信部は、省電力モードにおいて、通信を行わない
ことを特徴とする圃場観測システム。
【請求項２０】
請求項１８記載の圃場観測システムにおいて、
前記圃場観測装置の前記通信部は、無線通信を間欠的に行うスニフモードで動作するものであり、省電力モードにおいて、通常モードにおけるスニフ周期よりも長いスニフ周期で、待機する
ことを特徴とする圃場観測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農作業を支援するために圃場の状態を観測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばメロン等の栽培において、品質の高い作物を効率よく生産するために様々な工夫がなされている。ただし、栽培者の勘や経験にたよった部分が大きいため、品質の高い作物を安定して生産し市場に供給することは容易ではない。
【０００３】
このため、農作業を支援するために、例えば土壌の状態を定期的に観測するセンシングシステムの活用が検討されている。このセンシングシステムでは例えば、センサを内蔵した子機を地中に埋めておき、子機が測定したデータを通信によって親機に送信する仕組みが用いられる。この場合、子機の省電力化をいかに行うか１つのポイントになる。
【０００４】
無線通信システムにおける省電力化のアイデアについては、例えば、特許文献１−４に開示されている。特許文献１では、ＰＣとマウスやキーボードとの通信において、スニフモードにおけるスニフ周期をバッテリ残量に応じて段階的に変更する構成が開示されている。特許文献２では、データ無線通信システムにおいて、中央局が、同期パケットの受信後、パケット送信周期より短い所定期間だけ電源遮断する構成が開示されている。特許文献３では、プラント監視システムにおいて、プラント機器の起動時刻、運転時間または点検期間などに応じて、監視不要時間帯・監視必要時間帯を設定する構成が開示されている。特許文献４では、電池の残量に応じて、低消費電力モードにおいて、例えばスニフモードにおけるインタバールの長さを変更する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２４５１７号公報
【特許文献２】特開平２−２６４３２号公報
【特許文献３】特開２００８−２５０４３１号公報
【特許文献４】特開２００６−２５４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１−４に開示された方法は、農業に適用する無線通信システムでは、その省電力化に対して必ずしも効果的なものとはいえない。農業に適用する場合において、効果的な省電力化を実現するためには、農業特有の環境条件や作業条件に適応した機器動作を検討する必要がある。
【０００７】
本発明は、省電力効果の高い圃場観測システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置は、所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、記憶部と、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方のタイミングを、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを用いて、決定する。
【０００９】
本発明の他の態様では、地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置は、所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、記憶部と、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機へのセンシングデータの送信が完了してから、新たなセンシングデータが前記記憶部に格納されるまでの期間、省電力モードに設定する。
【００１０】
本発明の他の態様では、地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置は、所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、記憶部と、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、所定の周期でもって、前記記憶部に格納する制御部と、親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機へのセンシングデータの送信が完了してから、前記所定の周期が経過するまでの期間、省電力モードに設定する。
【００１１】
本発明の他の態様では、地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる圃場観測装置は、所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、記憶部と、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、省電力モードへの移行のタイミングを当該圃場観測装置の設置位置における日の入り時刻を用いて決定する、または、省電力モードからの復帰タイミングを当該圃場観測装置の設置位置における日の出時刻を用いて決定する。
【００１２】
本発明の他の態様では、地中埋設部を有し、前記地中埋設部が圃場に埋設されて用いられる複数の圃場観測装置と、前記複数の圃場観測装置と通信を行う親機とを含む圃場観測システムは、前記複数の圃場観測装置は、それぞれ、所定の物理量を測定する少なくとも１個のセンサが設けられたセンシング部と、記憶部と、前記センシング部によって取得されたセンシングデータを、前記記憶部に格納する制御部と、前記親機に、前記記憶部に格納されたセンシングデータを送信するものであり、かつ、動作モードとして、前記親機からの送信要求を受けて送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している、通信部とを備え、前記親機は、前記複数の圃場観測装置からセンシングデータを収集した時刻を記録し、記録した時刻を基にして、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方の実行時刻を決定し、決定した実行時刻を、前記複数の圃場観測装置に送信し、前記複数の圃場観測装置の前記制御部は、前記通信部の動作モードを切り替えるものであり、かつ、前記親機から送信された実行時刻のタイミングで、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、圃場の状態を観測する圃場観測システムにおいて、データ収集の妨げになることなく、消費電力を的確に削減することが可能になる。これにより、バッテリを長期間持たせることができ、バッテリ交換の頻度を大幅に減らすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係る圃場観測システムのイメージ図
【図２】圃場観測装置の外観の例
【図３】実施の形態に係る圃場観測システムの機能構成図
【図４】省電力モードの動作例を示す概念図
【図５】省電力モードのタイミングを決定する動作例を示すフローチャート
【図６】設定値データベースの一例
【図７】日の出・日の入り時刻データベースの一例
【図８】センシングデータの収集時刻のログの一例
【図９】２段階の省電力モードを用いた場合の動作例を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は実施の形態に係る圃場観測システムのイメージ図である。図１において、圃場観測装置（子機）１００は、例えばメロンなどの農作物を栽培する圃場に埋設されており、地中の温度、水分量、ＰＨ値など、あるいは、気温、湿度、照度などを測定し、測定データを無線で発信する。管理装置２００は、例えば農作業を行うユーザ１が携帯しており、圃場観測装置１００の親機として動作する。管理装置２００を携帯したユーザ１が圃場観測装置１００に近づくと、管理装置２００から圃場観測装置１００に送信要求がなされ、圃場観測装置１００は管理装置２００にデータを送信する。このような通信形態は、ＮＦＣ(Near Field Communication)などの既存の近距離無線通信や、特定省電力無線通信などによって実現可能である。また、例えば観測の初期設定などにおいて、管理装置２００から圃場観測装置１００に設定データを送信する。管理装置２００は、データ表示や操作入力が可能なように、タッチパネル５０を有している。
【００１７】
図２は圃場観測装置１００の外観の例である。図２の例では、圃場観測装置１００は、圃場に埋設される地中埋設部１１０と、装置本体１２０とを備えている。地中埋設部１１０には、温度センサ１１、水分量センサ１２およびＰＨ値センサ１３が内蔵されている。また、地中埋設部１１０の表面には、埋設深さの目安となる基準線１８が付されている。装置本体１２０には、気温センサ２１、湿度センサ２２および照度センサ２３が設けられている。また、圃場観測装置１００にはバッテリ（図示せず）が内蔵されており、このバッテリによって動作するものとする。
【００１８】
図３は実施の形態に係る圃場観測システムの機能構成図である。図３において、圃場観測装置１００は、センシング部１０と、制御部２０と、記憶部としてのメモリ３０と、通信部４０とを備えている。センシング部１０はここでは、地中埋設部１１０に内蔵された温度センサ１１、水分量センサ１２およびＰＨ値センサ１３、並びに、装置本体１２０に設けられた気温センサ２１、湿度センサ２２および照度センサ２３を含む。制御部２０は、センシング部１０に含まれた各センサ１１−１３，２１−２３によって取得された測定データを、所定の周期でもって、メモリ３０に格納する。この場合、各センサ１１−１３，２１−２３の測定周期は全て同じである必要はない。例えば、照度センサ２３は３０分周期、温度センサ１１，気温センサ２１および湿度センサ２２については１時間周期、水分量センサ１２およびＰＨ値センサ１３については１２時間周期、というように、異なるセンシング周期を設定してもよい。通信部４０は、メモリ３０に格納されたデータを管理装置２００に送信し、また、管理装置２００から送信された設定データなどを受信する。破線で示したように、圃場観測装置１００は演算処理部２５を備えていてもかまわない。
【００１９】
管理装置２００は、通信部６０と、制御部７０と、メモリ８０と、演算処理部９０とを備えている。通信部６０は、圃場観測装置１００から送信されたデータを受信し、また、設定データを圃場観測装置１００に送信する。制御部７０は、通信部６０が受信したデータをメモリ８０に格納する。演算処理部９０は、メモリ８０に格納された測定データに含まれた温度値の積算演算などの演算処理を行う。また管理装置２００は、表示部５１と、操作入力部５２とを備えている。本実施の形態では、表示部５１および操作入力部５２がタッチパネル５０として実現されているが、これに限られるものではない。
【００２０】
本実施形態では、通信部４０は、管理装置２００からの送信要求を受けて通信状態を確立し、データ送信を行う通常モードと、通常モードよりも消費電力が少ない省電力モードとを有している。なお、省電力モードは、通信を行わない状態であってもよいし、通常モードと比べて少ない消費電力で待機する状態であってもよい。そして、制御部２０は、通信部４０の動作モードを切り替える。例えば、通常モードから省電力モードに移行させたり、省電力モードから通常モードに復帰させたりする。
【００２１】
図４は省電力モードの動作例を表す概念図である。図４に示すように本実施形態では、通信部４０は無線通信を間欠的に行うスニフモードで動作するものとする。そして図４（ａ）の例では、省電力モードにおいて、通信部４０は通信を行わない。また図４（ｂ）の例では、省電力モードにおいて、通信部４０は、通常モードにおけるスニフ周期Ｔｉｎ１よりも長いスニフ周期Ｔｉｎ２で、待機する。通信部４０は通常モードにおいて、親機の送信要求を受けたとき、親機との通信状態を確立して、データ送信を行う。そして制御部２０の制御により、所定のタイミングで、通常モードから省電力モードに移行し（Ｔ１１）、また省電力モードから通常モードに復帰する（Ｔ１２）。
【００２２】
ここで、無線通信を用いたデータセンシングを農業に適用する場合において、省電力化を的確に実現するためには、農業特有の環境条件や作業条件について十分に考慮する必要がある。例えば、子機の側からすると、ユーザが農作業を行う日中は親機からデータ送信要求が送られてくる可能性が高いが、ユーザが農場に出ないとき（例えば深夜など）は親機からのデータ送信要求はまず来ないと考えられる。また、子機は広い圃場に複数個設置され、親機を携帯したユーザは広い圃場をその日の作業に応じて自由に移動する。このため、ユーザが子機近傍を巡回する順番は一定ではなく、したがって、子機の側から見ると、親機からのデータ送信要求はいつ送られてくるかは予想できない。
【００２３】
また、ユーザは、農作物の栽培中は様子を見る程度の作業をしていることが多い。このため、ユーザが子機近傍にいる時間は比較的短いと考えられるので、親機が子機に近づいたときはデータ送信を速やかに行う必要がある。その一方で、親機からのデータ送信要求は頻繁ではなく（例えば１日に一回程度）、通常は、一度データ送信を行えば、その日のうちにはデータ送信要求は来ない可能性が高いと考えられる。
【００２４】
以上のような点を考慮して、本実施形態では、省電力モードに関して次のような動作を行うものとする。
【００２５】
＜センシングデータの活用＞
（温度データの利用）
ここでは、制御部２０は、省電力モードへの移行および省電力モードからの復帰のタイミングを、センシング部１０によって取得されたセンシングデータを用いて決定するものとする。ここでは、気温センサ２１によって測定された温度データを設定値と比較することによって、タイミングを決定する例について説明する。
【００２６】
図５は省電力モードのタイミングを決定する動作例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、圃場観測装置１００の通信部４０は、通常モードで動作している（Ｓ１１）。このとき通信部４０は、スニフ周期Ｔｉｎ１のスニフモードで通信待機状態にある。この間、制御部２０は、センシング部１０によって取得されたセンシングデータをメモリ３０に格納する（Ｓ１２）。センシングデータの格納は、例えば、予め設定された所定の周期で行われる。
【００２７】
制御部２０は、センシング部１０の気温センサ２１が取得した温度データを第１の設定値と比較する（Ｓ１３）。温度データが第１の設定値を下回っていないときは（Ｓ１３でＮＯ）、通信部４０は引き続き、通常モードで動作する。一方、温度値が第１の設定値を下回っているときは（Ｓ１３でＹＥＳ）ステップＳ１４に進み、制御部２０はその日の親機へのデータ送信が済んでいるか否かを判断する。データ送信が済んでいるときは（Ｓ１４でＹＥＳ）、省電力モードへ移行する（Ｓ１５）。一方、データ送信がまだ済んでいないときは（Ｓ１４でＮＯ）、通信部４０は引き続き、通常モードで動作する。
【００２８】
省電力モードでは、制御部２０は通常モードと同様に、センシング部１０によって取得されたセンシングデータをメモリ３０に格納する（Ｓ１６）。そして制御部２０は、センシング部１０の気温センサ２１が取得した温度データを第２の設定値と比較する（Ｓ１７）。温度データが第２の設定値を超えていないときは（Ｓ１７でＮＯ）、通信部４０は引き続き、省電力モードで動作する。一方、温度データが第２の設定値を超えているときは（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部２０は通信部４０を省電力モードから通常モードに復帰させる（Ｓ１８）。
【００２９】
このような動作によって、気温が第１の設定値を下回ってから第２の設定値を超えるまでの間、通信部４０は省電力モードになる。これにより例えば、農作業が行われない夜間のみ省電力モードに設定することが可能になり、効果的な省電力化を実現することができる。なお、第１の設定値と第２の設定値とは、同じ値であってもいいし、異なる値であってもいい。
【００３０】
なお図５のフローにおいてステップＳ１４を設けたのは、気温が第１の設定値を下回っても、まだその日の親機へのデータ送信が済んでいないときには、省電力モードへの移行を止める方が好ましい場合があるためである。もちろん、ステップＳ１４を省き、気温が第１の設定値を下回れば親機へのデータ送信の有無にかかわらず、省電力モードへ移行するようにしてもかまわない。
【００３１】
設定値の設定は、次のように行えばよい。例えば図６のような設定値データベースを圃場観測装置１００に設けておき、圃場観測装置１００が、設定値データベースから当日の日付に応じた設定値を読み出して用いればよい。なお、図６の例では、設定値は旬単位で設定されているものとしているが、これに限られるものではなく、日単位、週単位、あるいは月単位で設定されていてもかまわない。
【００３２】
なお、図６のような設定値データベースの設定方法としては、複数のパターンが考えられる。例えば、工場出荷時に、例えば関東、東北、近畿などといった各地域の設定値データベースの集合を圃場観測装置１００のメモリ３０に記憶させておく。そして、圃場観測システムを取得したユーザが、管理装置２００にユーザデータとして住所を入力する。このユーザデータは初期設定時に各圃場観測装置１００に送信される。各圃場観測装置１００は、ユーザの住所に合致する設定値データベースを選択し、これを利用すればよい。あるいは、圃場観測システムを取得したユーザが、管理装置２００にユーザデータとして住所を入力する。そして管理装置２００からインターネット経由でメーカーのサーバにアクセスし、ユーザの住所に合致する設定値データベースをダウンロードする。この設定値データベースを各圃場観測装置１００に送信して共有すればよい。
【００３３】
また、過去に測定された温度データを用いて、設定値を設定してもよい。例えば、前日の測定データを参照し、前日の最高気温および最低気温を用いて、設定値を算出してもよい。算出式は例えば、次のようになる。
設定値  ＝（前日最高気温−前日最低気温）×所定率＋前日最低気温
所定率は例えば２０％とする。
【００３４】
また、天気予報を活用して、設定値を調整してもよい。例えば、当日の予想最高気温および予想最低気温を用いて、設定値を算出してもよい。算出式は例えば、次のようになる。
設定値  ＝（予想最高気温−予想最低気温）×所定率＋予想最低気温
【００３５】
さらに、過去に測定された温度データと天気予報とを組み合わせて、設定値を算出してもかまわない。算出式は例えば、次のようになる。
設定値  ＝（（前日最高気温−前日最低気温）×所定率＋前日最低気温）
×（予想最低気温／前日最低気温）
【００３６】
なお、過去の測定データの利用方法や天気予報の利用方法はここで説明したものに限られるものではない。例えば、前日以外の測定データ、例えば過去一週間の測定データの平均値を用いてもかまわないし、天気予報の週間予想などを活用してもかまわない。
【００３７】
また、気温センサ２１の測定データの代わりに、地温センサ１１の測定データを用いてもよい。この場合も上で説明したものと同様にして、省電力モードのタイミングを効果的に設定することができる。
【００３８】
（照度データの利用）
また、地温センサ１１や気温センサ２１によって測定された温度データに代えて、照度センサ２３によって測定された照度データを用いて、省電力モードのタイミングを決定するようにしてもかまわない。この場合は、上で説明したものと同様の方法で実現可能である。これにより例えば、農作業が行われない夜間のみ省電力モードに設定することが可能になり、効果的な省電力化を実現することができる。
【００３９】
なお、照度データを用いる場合における天気予報の利用は、次のように行えばよい。例えば、照度データと比較する設定値の設定は、次の算出式で行えばよい。ここでは、照度に相関のあるパラメータとして気温を算出式に用いている。
設定値  ＝（（前日最高照度−前日最低照度）×所定率＋前日最低照度）
×（予想最低気温／前日の予想最低気温）
【００４０】
また、設定値データベースに、照度の基準設定値と合わせて、最低気温のデータを格納しておき、次の算出式で設定すればよい。
設定値＝基準設定値×（予想最低気温／データベース内の最低気温）
【００４１】
なお、上での説明では、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰の両方について、センシング部１０によって取得されたセンシングデータを用いてタイミングを決定するものとした。本開示はこれに限られるものではなく、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうちいずれか一方のタイミングを、センシング部１０によって取得されたセンシングデータを用いて、決定するようにしてもよい。例えば、親機へのデータ送信が完了した後に、通常モードから省電力モードに移行し、その後、測定した照度データが所定の設定値を超えたとき、省電力モードから通常モードに復帰させてもよい。あるいは、測定した地温データが所定の設定値を下回ったとき、省電力モードに移行し、その後、例えば翌日午前五時のような所定の時刻に、省電力モードから通常モードに復帰させてもよい。
【００４２】
また、栽培している農作物の種類や品種、または、農作物の栽培段階等に応じて、温度データや照度データと比較する設定値を調整するようにしてもかまわない。
【００４３】
また、温度データと照度データとを組み合わせて用いてもよい、例えば、温度データが所定の設定値を下回り、かつ、照度データも所定の設定値を下回ったとき、省電力モードに移行するようにしてもよい。あるいは、温度データが所定の設定値を下回ったとき、省電力モードに移行し、照度データが所定の設定値を超えたとき、省電力モードから通常モードに復帰させてもよい。
【００４４】
省電力モードのタイミング決定に用いるセンシングデータの種類は、管理装置２００に送信するセンシングデータの種類と、必ずしも同じである必要はない。例えば、圃場観測システムを用いて土壌水分量のデータを収集する場合において、気温データを用いて、省電力モードのタイミングを決定するようにしてもかまわない。
【００４５】
また、温度や照度以外のセンシングデータを用いて、省電力モードのタイミングを決定するようにしてもかまわない。
【００４６】
また、本実施形態では、通信部４０が通常モードと省電力モードとを有するものとしているが、通信部４０を制御する制御部２０においても、通信部４０と同様のタイミングで通常モードと省電力モードとを切り替えるようにしてもよい。これにより、子機の電池消費量をさらに抑制可能となる。制御部２０の省電力モードでは例えば、センシング動作周期をカウントするためのタイマーのみ有効に設定するスリープ動作を実行させる。制御部２０はこのタイマーによってセンシング動作周期が経過したことを検出すると、起動してセンシング、データ保存を行い、再度スリープ動作に移行する。このような動作によって、電池消費量をより一層抑制することが可能となる。
【００４７】
＜時間による制御＞
ここでは、制御部２０は、省電力モードへの移行、および、省電力モードからの復帰のうち少なくともいずれか一方について、そのタイミングを時間によって制御するものとする。
【００４８】
例えば、親機へのデータ送信が完了してから次のセンシングデータを取得するまでの期間を省電力モードにしてもよい。次のセンシングデータが取得されるまでは、親機へ送信する新たなデータはまだないので、その間を省電力モードにすることによって、子機の電力消費を抑えることができる。
【００４９】
あるいは、親機へのデータ送信が完了してから、データセンシング周期に相当する時間が経過するまでの期間を省電力モードにしてもよい。この場合、センシング部１０の各センサの中でセンシング周期が異なるものがある場合は、例えば、最も短いセンシング周期に相当する時間を採用すればよい。
【００５０】
また、親機へのデータ送信が完了してから、特定の時刻までの期間を省電力モードとしてもよい。この場合、上述したとおり農業ではデータ送信を頻繁に行う必要がないため、一度データ送信すると省電力モードに移行し、翌日の特定の時刻（作業を開始する時刻より早い時間）に省電力モードから通常モードへ移行すればよい。これにより、省電力期間を長く設定することが可能となり、電池消費量をより効果的に抑制可能である。
【００５１】
また、省電力モードが連続する期間に上限を設けてもよい。例えば、上で説明したように温度や照度などのセンシングデータを基にしたタイミングで省電力モードに移行してから、所定時間、例えば１２時間を経過したら、省電力モードから通常モードに復帰させるようにする。これにより、省電力モードが長引くことによってユーザの利便性を損なうことを未然に防ぐことができる。
【００５２】
また、日の出・日の入りの時刻を利用してもよい。例えば、図７に示すような日の出・日の入り時刻データベースを圃場観測装置１００に設けておき、圃場観測装置１００が、日の出・日の入り時刻データベースから当日の日付に応じたデータを読み出して、このデータを基にして、省電力モードの移行・復帰のタイミングを決定すれば良い。例えば、日の入り時刻の１５分後に省電力モードに移行し、日の出時刻の１５分前に省電力モードから復帰するようにする。これにより、ユーザの利便性を損なうことなく、季節の変化に応じて効率的に省電力化を実現することができる。なお、日の出・日の入りの両方の時刻を用いる必要は必ずしもなく、例えば、日の入り時刻を用いて省電力モードへの移行のタイミングを決めるだけでもよいし、日の出時刻を用いて省電力モードからの復帰のタイミングを決めるだけでもかまわない。
【００５３】
なお、図７のような日の出・日の入り時刻データベースは、例えば次のようにして設定すれば良い。すなわち、圃場観測システムを取得したユーザが、管理装置２００にユーザデータとして住所を入力する。そして管理装置２００からインターネット経由でメーカーのサーバにアクセスし、ユーザの住所に対応する緯度・経度・標高データに合致する日の出・日の入り時刻データベースをダウンロードする。この日の出・日の入り時刻データベースを各圃場観測装置１００に送信して共有すればよい。またこのとき、日の出・日の入り時刻データベースのデータから省電力モードの移行・復帰のタイミングを決定する方法についても、管理装置２００から設定するようにすればよい。
【００５４】
また、過去における親機のデータ収集時刻のログを活用してもよい。例えば管理装置２００は、圃場に埋設された全ての圃場観測装置１００に関して、センシングデータを収集した時刻をログとして記録する。図８はデータ収集時刻のログの例であり、４個の子機に関してデータ収集が行われた時刻が記録されている。そして例えば管理装置２００は、ログの中で最も早い時刻と最も遅い時刻とを求め、これらの時刻を基にして省電力モードの移行・復帰の実行時刻を決定する。図８の例では、最も早い時刻が８：３３、最も遅い時刻が１７：１３となっている（図中に＊を付している）ので、例えば、１７：１３より３０分遅い１７：４３を省電力モードに移行する時刻に設定し、８：３３より３０分早い８：０３を省電力モードから復帰する時刻に設定する。
【００５５】
決定した実行時刻の情報は、管理装置２００から各圃場観測装置１００に送信される。例えば、省電力モードの移行・復帰の実行時刻を２週間毎に更新するものとすると、更新する直前に行われるデータ収集の際に、新たな実行時刻を管理装置２００から各圃場観測装置１００に送信すればよい。また、この場合、管理装置２００の通信部６０も、決定した実行時刻に従って省電力モードになるのが好ましい。
【００５６】
これにより、農作業の実態に合った省電力動作が可能となる。また、ユーザが各子機近傍を巡回する順番は一定ではないため、ここで説明したように、圃場に埋設された全ての子機に関するデータ収集時刻を省電力モードのタイミング決定に反映させることによって、ユーザの利便性を損なうことなく省電力化が実現できる。
【００５７】
以上のように本実施形態によると、農作業の実態に合うように、省電力モードへの移行や省電力モードからの復帰のタイミングを制御することができる。したがって、ユーザの利便性を損なうことなく、また、データ収集の妨げになることなく、圃場観測システムの消費電力を的確に削減することが可能になる。これにより、圃場観測装置１００のバッテリを長期間持たせることができ、バッテリ交換の頻度を大幅に減らすことが可能になる。
【００５８】
＜その他＞
また、複数段階の省電力モードを準備しておき、省電力モードの段階の切替を、上述したような方法によって行ってもかまわない。
【００５９】
図９は２段階の省電力モードを用いた場合の動作例を表す概念図である。図９の例では、省電力モードＡでは、通信部４０は、通常モードにおけるスニフ周期Ｔｉｎ１よりも長いスニフ周期Ｔｉｎ２で、待機する。省電力モードＢでは、通信部４０は通信を行わない。まず、親機へのデータ送信が完了したとき（Ｔ２１）、通常モードから省電力モードＡに移行する。その後、制御部２０の制御により、所定のタイミングで、省電力モードＡから省電力モードＢに移行し（Ｔ２２）、また省電力モードＢから通常モードに復帰する（Ｔ２３）。なお、Ｔ２２，Ｔ２３のタイミングは、すでに説明したような方法を用いて決定すればよい。すなわち、温度や照度などのセンシングデータを用いて決定してもよいし、日の出・日の入りの時刻を基にして決定したり、データ収集時刻を活用して決定したりすればよい。
【００６０】
なお、上述の説明では、圃場観測装置１００は、地温、水分、ＰＨ値、気温、湿度、照度をセンシングするものとしたが、ここで挙げたもの全てをセンシングする必要は必ずしもない。また、ここで挙げたもの以外のデータ、例えば、二酸化炭素量、土壌養分（窒素、リン、カリウムなど）等をセンシングしてもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明では、圃場の状態を観測する圃場観測システムにおいて、データ収集の妨げになることなく、消費電力を的確に削減することが可能になる。したがって、例えば野菜栽培等における農作業支援などに有効である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  センシング部
１１  温度センサ
２１  気温センサ
２３  照度センサ
２０  制御部
３０  メモリ（記憶部）
４０  通信部
１００  圃場観測装置
１１０  地中埋設部
２００  管理装置（親機）
【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１】
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