ついて実績お問い合わせAboutフィールドサーバについてフィールドサーバは、圃場(田んぼ)に設置し、各種センサデータを得る機械の名称です。実際の機器は以下の画像の通りです。B及びArduinoによって構成されています。通信用)フィールドサーバ開発の難しさ・楽しさ・消費電力面フィールドサーバは圃場(田んぼ)に設置するため、コンセントから電源を得ることができません。交換の必要があります。今後は、電池交換をせず6か月もたせることを目標としています。(田植えから稲刈りまでの間、電池交換が不要を目標)現状の省電力化への取り組みとしては、PICマイコンによる電源ON-OFF回路を開発し、1時間のうち5分だけ電源供給がされる仕組みとなっています。Piを廃止し、Arduino単体やAVRマイコン単体で動作させる予定です。消費電力が大きいため、モバイルバッテリーに搭載されている太陽光発電では足りない。コードが農機具に引っかかるため、大きなバッテリーを地面に置くことができない。電波塔の役割も果たすため、1mの高さに設置する必要がある。重さによる転倒防止のためフィールドサーバ筐体内に重たいバッテリを詰め込むことができない。通信距離面3G回線を使い、カメラやセンサから得られたデータをクラウドにアップロードしています。管理する田んぼの枚数が増えると、その数だけ3G回線の契約も必要となります(維持費用増加)。そのため、フィールドサーバ間で無料のローカルネットワークを構築しようとしています。(唯一3G回線を利用できる親機がセンサデータを集約することで、3G回線の契約を1台分だけに抑えることができる)上図は実際の田んぼと田んぼの距離を表しています。この距離では、WiFiやBluetoothで通信を行うことは到底不可能です。通信規格LoRaだと6km通信が可能だと判明しました。長距離通信が可能な代わりに、田んぼの写真1枚(56KB)を転送するために36分かかってしまう問題が発生しました。フィールドサーバは1時間に5分間だけ電源がONになるため、送信しきれません。低処理能力のArduinoで画像差分処理を行い、転送データ量を削減する方法の研究・開発を目標としています。【補足】低画質の画像を撮り、クラウド上で補完する等、別の手段の検討も行います。ルーティング面フィールドサーバ間の距離は数百メートルから数キロに渡っています。その上、田んぼと田んぼの間には建物があり、車も通ります。雨が降ることによって電波は減衰してしまします。このような環境下では、今まで繋がっていたネットワークが途絶えることが多々あります。下図のようにPとE、F、Gの通信が降雨のために途絶えたとします。なった場合には、現状届いているDを中継器として利用し、E・F・Gとの通信の回復を行います。人間から見るとE・F・Gとの通信が途絶えた際に、「Dが中間にあるから、中継器として適切だ」と瞬時に判断できますが、プログラムで処理を行うと非常に複雑になります。通信速度は前述の通り低速であることや、1時間に5分間だけ電源がONになるため、ルーティングテーブルを作成するための通信も最小限に抑える必要があります。そこで今後は、フィールドサーバに最適のルーティングプロトコルの設計を目標としています。【制約1】汎用的なフィールドサーバを開発するため、位置情報の書き込みは望ましくない。【問題1】ルーティングプロトコルに問題があると、ルーティングループも発生してしまう。・セキュリティ面フィールドサーバが盗難にあった際に、内部を解析されることによってサーバ上のデータを不正に操作される可能性があります。フィールドサーバ間のローカルネットワーク通信の傍受や妨害が発生する可能性もあります。これらの問題を解決するため、今後はセキュリティ面の対策が施されているフィールドサーバの研究・開発を目標としています。※上記の様に、今後研究・開発するべき箇所が多数あります。