農業における IoT: モノのインターネットで作物を管理する方法

ダニエル・グッドマン
2017 年 8 月 17 日
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この記事は以下によって書かれました。

		ジャック・ヴァン・デン・ブリンク、パートナークイスター

さまざまな顧客の要望に基づき、私たちは優れたユーザーエクスペリエンスを保証する作物管理ソリューションを作成したいと考えました。現場では、無線ネットワークがカバーされないことが多く、電力も限られているため、常時無線接続を必要とする標準的なソリューションではなく、LoRa ネットワークを使用してソリューションを構築したいと考えていました。

実験する農業分野でLoRaネットワークと Mendix プラットフォームでは、独自の作物管理ソリューションを構築しました。このソリューションは、LoRaテクノロジーと Mendix このプラットフォームを使用すると、標準のワイヤレスネットワークを必要とせずに IoT ソリューションを迅速に提供できます。

ブレインストーミングセッションに基づいて、次のことを実現するソリューションが必要であると合意しました。

光を測定する
温度を測定する
空気の湿度を測定する
土壌の水分を測定する

さらに、システムは通信ネットワークとして LoRa を使用し、10 分ごとにデータを更新する必要があります。水分レベルに基づいて作物の灌漑を自動化する方法が必要でした。タンクに常に水があることを確認するために、水位のアラートを作成しました。

LoRaと Mendix わずか数時間で

技術的な観点からは、必要なデータを取得するためにMarvin LoRaボードとさまざまなセンサーを使用しました。 Mendix、私たちは素敵なダッシュボードを構築し、複数の Marvin ボードを監視するための構造を作成しました。

以下のメインダッシュボードをご覧ください。

IoT アプリケーション例のスクリーンショット

カテゴリを選択すると、カテゴリのデータが画面上にグラフとして表示されます。さらに、データは日、週、月、またはカスタム期間ごとに表示できます。

タンクの水位が低い場合、イベントが発生します。 Mendix チームに電子メールが送信され、水タンクを満たすアクションがトリガーされます。

イベントの作成は以下のとおりです。

IoTアプリケーションマイクロフロー

イベントは、Marvin ボードから送信されたメッセージに基づいてトリガーされます。

IoTアプリケーション

MarvinボードはJSONメッセージを配信し、それを処理します。 MendixJSON メッセージの例を以下に示します。

{
「DevEUI_アップリンク」:{
"時間":”2017-06-14T13:24:28.3443+02:00″,
「DevEUI」:”0059AC00004562MF”,
「Fポート」:”1″、
「FCntUp」:”124″、
「ADRビット」:”1″、
「Mタイプ」:”2″、
「FCntDn」:”10″、
「ペイロード_hex」:”a24b22c000d720e028″,
「mic_hex」:”df4b001a”,
「Lrcid」:”0059AC02″、
「LrrRSSI」:”-101.000000″、
「LrrSNR」:”-2.000000″、
「スプファクト」:”12″、
「サブバンド」:”G1″、
"チャネル":”LC3″、
「DevLrrCnt」:”3″、
「リッド」:”FF0107CA”,
"遅い":”0″、
「LrrLAT」:”51.492653″、
「ロンロン」:”4.292399″、
「ラー」:{
「ルル」:[
{
「リッド」:”FF0107CA”,
"鎖":”0″、
「LrrRSSI」:”-101.000000″、
「LrrSNR」:”-2.000000″、
「LrrESP」:”-105.124428″
},
{
「リッド」:”FF010207″、
"鎖":”0″、
「LrrRSSI」:”-122.000000″、
「LrrSNR」:”-11.000000″、
「LrrESP」:”-133.331955″
},
{
「リッド」:”FF0100D7″、
"鎖":”0″、
「LrrRSSI」:”-121.000000″、
「LrrSNR」:”-16.000000″、
「LrrESP」:”-137.107742″
}
]
},
「顧客ID」:”100006356″、
「顧客データ」:{
「アル」:{
"プロ":”SMTC/LoRaMote”,
"見る":”1″
}
},
「モデル構成」:”0″、
「インスタントPER」:”0.090909″、
「平均PER」:”0.034211″、
「DevAddr」:”142031CB”
}
}

LoRa メッセージには大量の LoRa データが含まれており、実際のセンサーデータはメッセージの黄色の領域であるペイロードセクションで配信されます。 Mendix メッセージの一部としてセンサー abcde のペイロードデータを取得します。

プレゼンテーション層には、graph.js コンポーネントを使用しました。大量のメッセージで最適なパフォーマンスを確保するため、チャートを週次または月次ビューに変更する場合にのみ、特定のデータポイントを使用します。

チャートデータを収集するために使用されるマイクロフローの一部を参照してください。

IoTアプリケーションマイクロフロー

ナローバンドネットワークが利用可能になると、ナローバンドボードをソリューションに追加して、 Mendix プラットフォームは複数のソリューションと簡単に連携でき、両方の通信プロトコルで同じプロセスの部分を再利用できます。この例では、メッセージが正しいデータに変換されると、Narrowband メッセージまたは LoRa メッセージを同じように処理できます。

結論

この小さな概念実証は、IoTソリューションを構築するのがいかに簡単かを示しています。 Mendix プラットフォームです。私たちはわずか数時間でアプリケーションを構築し、LoRaメッセージとセンサーデータの理解に多くの時間を費やしました。 Mendix アプリケーションフロー。

ERPのバックグラウンドを基に、当社は Mendix Oracle JD Edwards を使用したソリューション。データは、標準の AIS 統合コンポーネントまたは追加の Rinami Cantara 統合製品によって Oracle JD Edwards Grower Management モジュールに追加できます。