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スマート農業システムをつくってみよう
こんにちは。ハリボーです。
近年、都会を離れて地方で農業を始める移住者が増加しています。
自然の中で生活するのはストレス軽減に大きな効果があるとか。
しかし、農業は重労働。
草刈りや害虫対策など、決して簡単なことではありません。
そんな農業を楽しく快適にサポートするのがテクノロジーの力。
ドローンが農薬を散布したり、作物の水分・温度管理をするなどの『スマート農業』が話題になることも。
というわけで、私もスマート農業にチャレンジします。
定点観測システムを構築する
STEP0：畑を耕す
まずは私の現拠点付近に手ごろなスペースを用意。
こちらをスマート農業の実験場にしてみたいと思います。
とにかく畑を作らないことには始まりません。
雑草だらけの敷地に鍬入れを行います。これが重労働。
畑ができました。
順次、畝を作って作物を植えていきます。
STEP1：RaspberryPiの準備
第1弾として定点観測用のマイコンを設置します。
汎用性の高いRaspberryPI（ラズパイ）を使用。
2023年現在のはver.4まで出ていますが、私は引き出しに眠っていたver.2Bを使います。
ラズパイにUSBカメラと7インチモニターを接続します。
100均で購入したケースに入れることで、それっぽい雰囲気が出ました。
USBカメラは定番のロジクール製を使用。
7インチモニターはカーナビなどに使われるサイズ。
後述するVNCで遠隔操作がメインになるので、正直言ってモニターは何でも良かったです。
STEP2：VNCの導入
畑に設置するRaspberryPIを私のデスクトップPCにて操作できるようにします。
外出先からアクセスする場合はVPN接続（Virtual Private Network）が必要ですが、今回は同一ネットワーク空間で使用するのでVNC接続（Virtual Network Computing）機能を用います。
RaspberryPIのVNC設定
まずはRaspberryPIを起動し、VNC機能をオンに設定する所から。
スタートメニューから「Preferences」、「Raspberry Pi Configuration」を選択。
「Interfaces」項目内にある「VNC」のラジオボタンを「Enabled」に設定。
これでタスクバーにVNCの項目が追加されます。
青色のAdobeみたいな雰囲気のボタンです。
VNCのボタンを押すとIPアドレスが確認できます。
下記画像は私の場合であり、環境によって異なります。
リモート操作ソフトウェアの導入
今回はリモート操作ソフトウェアの「RealVNC」を使用します。
公式サイトはこちら。
「Download VNC Viewer」を選択してダウンロードします。
ダウンロード完了後にセットアップ開始。
言語設定は日本語が選べないので「English」で「OK」を選択。
セットアップを始めますと表示されるので「Next」を選択。
ライセンスの同意を求められるのでチェックボックスを入れて「Next」をクリック。
インストール先を確認し「Next」を選択。
続けて「install」をクリックします。
インストールは環境によって数分かかります。
完了したら「Finish」を選択します。
リモート操作ソフトウェアの使い方
スタート画面から「VNC」を検索してアプリを起動します。
VNC Viewerが起動したら左上の「File」から「New connection」を選択します。
RaspberryPIと接続します。
「VNC Server」の項目内に前述したRaspberryPIのIPアドレスを入力します。
「Name」は「RaspberryPI」にしておきます。
VNC ViewerにRaspberryPIの選択項目が追加されるのでクリック。
初回起動時は下記のようなダイアログが表示されます。
「Continue」を選択します。
接続時のセキュリティチェック画面が出ます。
RaspberryPIのユーザーネームとパスワードを入力します。
わからない場合はRaspberryPI側で確認できます。
RaspberryPIのデスクトップ画面が表示されたら成功です。
以降は外部PCからRaspberryPIを操作できます。
畑にシステムを設置してみた
ラズパイが外部から操作可能になりました。
続けて畑にシステムを設置します。
とりあえず空ビールケースにラズパイボックスを置きます。
モニターを畑横にある倉庫の壁にマグネットで貼り付け、カメラを養生テープで固定します。
電源は倉庫から延長ケーブルで持ってきました。
ちなみに、ラズパイボックスには「スマート農業システム」のバナーを貼り付けてみました。
以前デザインコンペで描いた絵の使い回しですが、スマート農業っぽい雰囲気が出ています。
VNCで接続したラズパイのカメラを動かします。
ビューワアプリを使用すると便利ですが、とにかく動かす場合なら一行で充分。
下記をコマンドラインに打ち込みます。
raspistill test.jpg「home/pi」に保存された画像を見てみましょう。
畑の様子を遠隔で確認することができました。
定点観測システムの第一歩です。
今後のスマート農業について
とりあえず畑にマイコンを設置できました。
今後いろいろ機能を追加していきたいと思います。
- 温度センサ設置、畑の温度測定＆データ保存
- ソレノイドバルブ操作と自動水やり機能
- ビニールハウスの窓開閉と天候連動システム
可能性は無限大です。
