情報処理学会第 77 回全国大会

2G-02

農産物無人販売システム（UAPS）について
大谷真†

徳増匠†

太田和悠介†

湘南工科大学†概要
郊外でよく見かける無人の農産物販売所の利便性と管理効率を改善するために、我々は農産物 無 人 販 売 シ ス テ ム （ UAPS; UnmannedAgricultural Product Sales system）を研究開発している。UAPS は、UAPS 販売所システム、UAPS サーバシステム、および UPAS モバイルシステムから構成される。これまでに一次開発が完了しており、今後実証評価を行う予定である。本論では、UAPS の狙い、システム構成、設計方針、開発状況、今後の展開を述べる。
1. はじめに農家の直接販売方法の一つに農産物無人販売がある[1]。典型的な形態は郊外でよく見かけられるオープン陳列型販売である。簡単な台に野菜類を並べておき、購買者は商品を自由に取り現金をそばに置かれた箱に入れる方式である。
窃盗のリスクが多少あるものの、この方式は性善説を前提に日本で広く普及している。しかし、現在の無人販売方法には利便性と販売管理の観点からいくつかの問題がある。購買者の視点からは、釣銭がもらえない、領収書が受け取れない、現金を持ち合わせていないときに後払いにできない。また、農家の視点からは、売上、販売商品、損失商品などの販売管理を手作業で行わなければならない、税務データも自分で保存しないといけない、開店時の価格設定や閉店時の売り残り商品記録も手作業で行わなければならない。販売所作業と販売管理を比較的安価なシステムで自動化しこれらの問題を解決することが UAPS の狙いである。

UAPS サーバシステムはクラウド（今開発ではGoogle App Engine）上に新規開発したソフトウ
ェ ア で 、 日 毎 の 売 上 デ ー タ を格納・管理し、UAPS 販売所システムや UAPS モバイルシステ
ムとの間でデータを送受信し、また、農家自宅からの販売管理機能を提供する。UAPS モバイ
ルシステムはスマートフォーンアプリケーションであり、農家作業者が現場で陳列商品データや売れ残り商品データを入力するのに使用する。
UAPS
サーバシステム

農家自宅
売上データ

(クラウド上)(2)(2)- 商品を選択- 商品名・個数を入力- 現金を投入または後払いを選択- 領収書を受領

(3)

(1)

(1)

無人販売所

(4)
販売管理：
- 売上高
- 販売商品- 売残り、損失商品

農家作業者
(1)
販売所開店時：- 商品を陳列- 商品名・価格・個数を送信

購買者
UAPS販売所システム(3)
UAPS 販売所閉店時：
モバイル - 売残り商品を回収システム -商品名・価格を送信

図 1：UAPS システムの概観
UAPS システムの毎日の仕事の流れは以下のとおりである：(1) 朝の販売所開店時、農家作業者は、当日の商品を陳列台に並べ、商品名・価格・個数をスマートフォーンから入力する。入力されたデータはサーバに送られた後、販売店システムにダウンロードされる。(2) 無人販売所に立ち寄った購買者は、欲しい商品を取り販売
所システムのユーザインタフェースを介してその商品名と個数を入力し、表示された額の現金（硬貨または紙幣）を投入し釣銭と領収書を受
2. 農産物無人販売システム（UAPS）け取る。取引データはサーバに送られる。購買
UAPS のシステム構成概観を図 1 に示す。
者が後払いを選択したときは、取引に対応したUPAS は販売所に設置される UAPS 販売所シス
コード（実際にはサーバが生成した ucode）をテム、クラウド上の UAPS サーバシステム、おQR コードとして印刷された仮領収書が発行されよびスマートフォーン上の UPAS モバイルシスる。後日購買者は仮領収書を販売所システムのテムから構成される。UAPS 販売所システムは、 カメラに読ませて表示された金額を支払う。(3)
新規開発した組込みシステムであり、購買者が夕方の販売所閉店時、農家作業者は、売残り商
購入したい商品名と個数を入力し、現金を投入品を回収し、その商品名と個数をスマートフォし、釣銭と領収書を受け取り、必要に応じて後ーンから入力する。入力データはサーバに送ら払いを指示するための機器である。
れる。(4) 農家は必要に応じ自宅から Web ブラ
ウザを使って UAPS システムをアクセスし、売On the Unmanned Agricultural Product Sales System (UAPS)
上高、販売商品、売残り商品、損失商品などの† Makoto Oya and Takumi Tokukmasu, Shonan Institute of
販売管理を行う。
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3. 主な設計方針と解決方法
UAPS 全体としては、使いやすく、拡張性が高いシステムを、一般の農家でも保有できるよう出来る限り安価に提供できることが方針である。より具体的な方針と解決方法を UAPS を構成する 3 つのシステムごとに以下に述べる。
3.1 UAPS 販売所システム(1) 利用者が親しんでいる操作性
UAPS 販売所システムは、操作パネル、硬貨・紙幣の入出力装置、領収書印刷用のプリンタ、後払い読み取り用のカメラなどから構成される。これらは一般の購買者が見慣れた構成であり、典型的な自動販売機などと同様に慣れ親しんでいる方法で操作できるようにした。
(2) 一般商用部品（COTS）の活用
システム価格を抑えるために電子機器について一般に販売されている安価な商用部品を活用した。特に、硬貨・紙幣の入出力装置については、一般の自動販売機で使われている汎用部品を採用した。
(3) JVMA を隠蔽する I/F ボードの新規開発
一 般 の 自 動 販 売 機 の 硬 貨 ・紙幣入出力ではJVMA と呼ばれる特殊プロトコルが使われていいる。これを CPU ボードから直接制御するのは極めて効率が悪い。そこで PIC マイコンとトランジスタアレーから構成されるインタフェースボードを新規に開発した。
(4) 高水準コマンドインタフェースの導入
硬貨・紙幣入出力装置はインテリジェンスが低く、現金入力のポーリング、釣銭計算と釣銭出力、釣銭用の貨幣・紙幣の管理などをすべて制御側で行わないといけない。これらを I/F ボード内で行い CPU ボードからは新規に設計した 4
つの高水準コメンドで指示できるようにした。
サーマルプリンタ

ディスプレイカメラ

貨幣/紙幣入出力装置

コマンド（陳列商品要求コマンド、売上データ登録コマンド、後払いデータ要求コマンド、後払い清算コマンド）を新規に設計・開発した。
(3)ビッグデータ機能を生かしたデータの格納サーバに格納するデータは、売上データ、商品データ、陳列データなどである。これらを関連付けて格納するのが普通だが、本システムでは、ビックデータの得失を生かし、データ発生時点でキー―バリューデータとして個々にデータストアに格納し、農家での売上管理など取出し時にデータを集約処理するようにした。
UAPS
販売所
システム
UAPS
モバイルシステム

データストア（ビッグテーブル）(a) 売上エンティティ(b) 陳列エンティティ(c) 商品エンティティ

集約
農家自宅のブラウザ

図 3：データストアと集約処理
3.3 UAPS モバイルシステム(1)スマートフォンの種別によらないシステム
スマートフォンには iOS 系、Android 系など互換性ない種別がある。これらのすべてで使用できるよう PhomeGap/Monaka またはブラウザ
システムを利用して開発を行った。
4. 開発状況
現時点までに UAPS を構成する 3 つのシステ
ムの評価実装開発が完了している。詳しい内容を発表した[2][3]とともに、デモ展示を 2014 年
10 月の IEEE/GCCE[4]および 2014 年 12 月のTronshow で行った。また実装評価に向けてテスト筺体を作成済である。
5.今後の進め方
2015 年度 4 月から実際の農家において実装評価を行う。今後の課題としては、ロット管理の追加[5]、複数農家システム間のフェデレーション、商品宣伝との連携などがある。
参考文献

UART

HDMI

CPU ボードUSB

I/F
USB （インタフェース） JVMA
ボード

図 2：UAPS 販売所システムの内部構成
3.2 UAPS サーバシステム(1) クラウド（Google App Engine）の利用
農家の負担軽減のため各農家がサーバ機を持つことを避け、UPAS サーバは GAE 内のアプリケーションとして開発した。
(2) 販売所システムとの通信プロトコルの設計
販売所システムとの通信は HTTP/JSON を使うこととし、販売所の機能に対応させて、4 つの[1] 目黒：「都市・農山漁村交流における地域物産販売」, Best Value, vol.17, 2008[2] 德増匠, 大谷真：「UAPS における農産物無人販売所システムの開発」, FIT2014, pp.99-104, 2014 年[3] M.Oya and T.Tokumasu: "Unmanned Agricultural
Product Sales System - Concepts and Design -",IEEE/GCCE2014, pp.298-299, 2014 年[4] T.Tokumasu and M.Oya: "Unmanned Agricultural
Product Sales System - Development of the UAPS
Shop System -", IEEE/GCCE2014, pp.242-243, 2014 年[5] 德増他：「 組み込み・クラウド・スマートフォンを連携させた農産物無人販売システム（UAPS）の開発」,
第 77 回情報処理学会全国大会, 1K-07, 2015 年

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