特許 7589043 管理装置、管理方法、プログラム、および栽培システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】管理装置、管理方法、プログラム、および栽培システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20241118BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

A01G31/00 601A

A01G7/00 603

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020219687

(22)【出願日】2020-12-28

(65)【公開番号】P2022104445

(43)【公開日】2022-07-08

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000000033

【氏名又は名称】旭化成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】遠山 聖子

(72)【発明者】

【氏名】井手上 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】幌岩 真理

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１４４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０４１５０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２２６０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４２２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／０６８３７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１３９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０８８０４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－２０１３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１０２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－２４８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１０７７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００１３８１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３９８５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

栽培液に微生物を含む有機養液栽培系を管理する管理装置であって、
前記栽培液中の酸化還元電位の時系列データを取得する電位取得部と、
前記電位取得部が取得した前記時系列データから、前記酸化還元電位の波形の特徴を抽出し、前記特徴に基づいて前記有機養液栽培系の状態を判定する状態判定部と
を備える管理装置。

【請求項2】

前記状態判定部は、前記栽培液中に有機物を添加した後に、前記酸化還元電位が定常状態に達したときのベースライン値に基づいて、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記状態判定部は、前記栽培液中に有機物を添加してから、前記酸化還元電位が定常状態に達するまでの復帰時間に基づいて、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１に記載の管理装置。

【請求項4】

前記状態判定部は、前記栽培液中に有機物を添加した後に、前記酸化還元電位が定常状態に向かって回復する場合の、前記酸化還元電位の波形の傾きに基づいて、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１に記載の管理装置。

【請求項5】

前記状態判定部は、前記栽培液中に有機物を添加してから、前記酸化還元電位が定常状態に達するまでの前記波形における複数のピークに基づいて、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１に記載の管理装置。

【請求項6】

前記栽培液中の温度を示す温度データを取得する温度取得部を更に備え、
前記状態判定部は、前記温度データに基づいて前記酸化還元電位の前記時系列データを補正し、補正した前記時系列データから、前記酸化還元電位の波形の前記特徴を抽出する
請求項１から５のいずれか一項に記載の管理装置。

【請求項7】

過去に取得した前記温度データおよび前記時系列データに基づいて、前記時系列データを補正するための補正情報を生成する補正情報生成部を更に備える
請求項６に記載の管理装置。

【請求項8】

前記補正情報生成部は、予め定められた周期で前記補正情報を更新する
請求項７に記載の管理装置。

【請求項9】

前記状態判定部は、過去に抽出した前記特徴と、新たに取得した前記特徴とを比較して、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１から８のいずれか一項に記載の管理装置。

【請求項10】

前記状態判定部が判定した状態に基づいて、前記有機養液栽培系に対する処理内容を生成する処理生成部を更に備える
請求項１から９のいずれか一項に記載の管理装置。

【請求項11】

前記処理生成部は、前記有機養液栽培系に対する有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を示す前記処理内容を生成する
請求項１０に記載の管理装置。

【請求項12】

前記処理生成部は、前記有機養液栽培系の周囲における光の照度、気温、湿度、二酸化炭素濃度、および栽培物の画像の少なくともいずれかに基づいて、前記有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を調整する
請求項１１に記載の管理装置。

【請求項13】

前記状態判定部は、前記特徴として酸化還元電位の波形の予め定められた時間範囲における変化態様を抽出する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の管理装置。

【請求項14】

前記有機養液栽培系は、前記栽培液が流れる栽培槽を有し、
前記電位取得部は、前記栽培槽の複数個所における前記酸化還元電位の時系列データを取得し、
前記状態判定部は、前記複数個所における前記酸化還元電位の波形の前記特徴に基づいて、前記有機養液栽培系の状態を判定する
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の管理装置。

【請求項15】

前記処理生成部は、前記状態判定部における判定結果に基づいて、前記栽培槽において有機物を投入する位置を決定し、当該位置を示す前記処理内容を生成する
請求項１４に記載の管理装置。

【請求項16】

栽培液に微生物を含む有機養液栽培系を管理する管理方法であって、
前記栽培液中の酸化還元電位の時系列データを取得し、
前記時系列データから、前記酸化還元電位の波形の予め定められた時間範囲における特徴を抽出し、前記特徴に基づいて前記有機養液栽培系の状態を判定する
管理方法。

【請求項17】

コンピュータに、請求項１６に記載の管理方法を実行させるためのプログラム。

【請求項18】

栽培液に微生物を含む有機養液栽培系と、
前記有機養液栽培系を管理する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の管理装置と
を備える栽培システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管理装置、管理方法、プログラム、および栽培システムに関する。

【背景技術】

【0002】

有用微生物培養槽において、酸化還元電位（ＯＲＰ）の瞬時値が下限値以上かつ上限値以下の範囲に含まれる場合を正常と判定する一方、酸化還元電位の瞬時値が当該範囲から外れる場合を異常と判定し、判定内容に基づいて制御を実行する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献］
特許文献１ 特開２００９－１４２２３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

従来の技術では、微生物反応の具体的な状態までは知ることができない。したがって、栽培液中への有機物の添加量または添加タイミング等については、栽培者の経験に基づいて決定しなければならなかった。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、栽培液に微生物を含む有機養液栽培系を管理する管理装置であって、栽培液中の酸化還元電位の時系列データを取得する電位取得部と、電位取得部が取得した時系列データから、酸化還元電位の波形の特徴を抽出し、特徴に基づいて有機養液栽培系の状態を判定する状態判定部とを備える管理装置を提供する。

【0005】

状態判定部は、栽培液中に有機物を添加した後に、酸化還元電位が定常状態に達したときのベースライン値に基づいて、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0006】

状態判定部は、栽培液中に有機物を添加してから、酸化還元電位が定常状態に達するまでの復帰時間に基づいて、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0007】

状態判定部は、栽培液中に有機物を添加した後に、酸化還元電位が定常状態に向かって回復する場合の、酸化還元電位の波形の傾きに基づいて、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0008】

状態判定部は、栽培液中に有機物を添加してから、酸化還元電位が定常状態に達するまでの波形における複数のピークに基づいて、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0009】

管理装置は、栽培液中の温度を示す温度データを取得する温度取得部を更に備えてよい。状態判定部は、温度データに基づいて酸化還元電位の時系列データを補正し、補正した時系列データから、酸化還元電位の波形の特徴を抽出してよい。

【0010】

管理装置は、過去に取得した温度データおよび時系列データに基づいて、時系列データを補正するための補正情報を生成する補正情報生成部を更に備えてよい。

【0011】

補正情報生成部は、予め定められた周期で補正情報を更新してよい。

【0012】

状態判定部は、過去に抽出した特徴と、新たに取得した特徴とを比較して、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0013】

管理装置は、状態判定部が判定した状態に基づいて、有機養液栽培系に対する処理内容を生成する処理生成部を更に備えてよい。

【0014】

処理生成部は、有機養液栽培系に対する有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を示す処理内容を生成してよい。

【0015】

処理生成部は、有機養液栽培系の周囲における光の照度、気温、湿度、二酸化炭素濃度、および栽培物の画像の少なくともいずれかに基づいて、有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を調整してよい。
状態判定部は、特徴として酸化還元電位の波形の予め定められた時間範囲における変化態様を抽出してよい。

【0016】

有機養液栽培系は、栽培液が流れる栽培槽を有してよい。電位取得部は、栽培槽の複数個所における酸化還元電位の時系列データを取得してよい。状態判定部は、複数個所における酸化還元電位の波形の特徴に基づいて、有機養液栽培系の状態を判定してよい。

【0017】

処理生成部は、状態判定部における判定結果に基づいて、栽培槽において有機物を投入する位置を決定し、当該位置を示す処理内容を生成してよい。

【0018】

本発明の第２の態様においては、栽培液に微生物を含む有機養液栽培系を管理する管理方法であって、栽培液中の酸化還元電位の時系列データを取得し、時系列データから、酸化還元電位の波形の予め定められた時間範囲における特徴を抽出し、特徴に基づいて有機養液栽培系の状態を判定する、管理方法を提供する。

【0019】

本発明の第３の態様においては、コンピュータに、本発明の第２の態様の管理方法を実行させるためのプログラムを提供する。

【0020】

本発明の第４の態様においては、栽培液に微生物を含む有機養液栽培系と、有機養液栽培系を管理する本発明の第１の態様の管理装置とを備える栽培システムを提供する。

【0021】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】栽培システム３００の構成の概要を示す。

【図2】栽培システム３００の構成の一例を示す。

【図3】ＯＲＰセンサの原理を示す。

【図4】ＯＲＰの波形の一例を示す。

【図5】栽培液中の温度によるＯＲＰの補正の一例を示す。

【図6】ＯＲＰの波形における変化態様を示す。

【図7】管理装置１００による管理方法についてのフローチャートの一例を示す。

【図8】時系列データの補正処理のフローチャートの一例を示す。

【図9】有機養液栽培系２００の状態判定処理のフローチャートの一例を示す。

【図10】処理内容生成のフローチャートの一例を示す。

【図11】処理内容生成のフローチャートの他例を示す。

【図12】本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0024】

図１は、栽培システム３００の構成の概要を示す。栽培システム３００は、有機養液栽培に関するシステムである。栽培システム３００は、管理装置１００および有機養液栽培系２００を備える。有機養液栽培系２００は、栽培槽２１０および貯水槽２２０を備える。栽培槽２１０は、栽培液２３０を用いて栽培物３５０を栽培するための槽である。また、本例の有機養液栽培系２００は、有機質肥料２４２を貯水槽２２０内の栽培液２３０に加えるための施肥部２４０を有する。

【0025】

本例の栽培槽２１０は、施肥口２１２ａから２１２ｄ（施肥口２１２と総称する場合がある）および排水口２１４を有する。施肥口２１２は、貯水槽２２０からの栽培液２３０を栽培槽２１０の内部に供給する。排水口２１４は、栽培液２３０を栽培槽２１０の外部に排出する。排水口２１４から排出された栽培液２３０は、貯水槽２２０内に戻る。

【0026】

本例では、本例の栽培槽２１０は、複数の施肥口２１２ａから２１２ｄを有する。各施肥口２１２ａから２１２ｄには、栽培液２３０の供給量を制御するための制御弁２１３ａから２１３ｄが設けられてよい。但し、施肥口２１２の数および設置位置は、図１の場合に限られず、栽培物３５０の種類や数に応じて変えてよい。施肥口２１２は、一つであってもよく、この場合には、排水口２１４から最も遠くなる箇所に施肥口２１２が設けられてよい。これにより、栽培液２３０が栽培槽２１０内に拡がって流れる。

【0027】

貯水槽２２０は、栽培液２３０を貯蔵する。貯水槽２２０に貯蔵された栽培液２３０には、施肥部２４０によって有機物である有機質肥料２４２が投入される。有機質肥料２４２は、例えば、鰹煮汁またはトウモロコシ浸漬液である。栽培液２３０は、水、微生物、および有機質肥料２４２を含んでよい。貯水槽２２０では、栽培槽２１０から戻ってきた栽培液２３０を曝気する。栽培液２３０の曝気は、栽培液２３０を落下させる方法であっても、曝気用のポンプを用いる方法であってもよい。曝気によって、栽培液２３０の水分中に酸素を取り込ませる。これにより、栽培物３５０の根に酸素が供給される。

【0028】

施肥部２４０は、内部に有機質肥料２４２を格納する。施肥部２４０は、管理装置１００等の装置からの制御によって、指示された投入量の有機質肥料２４２を、指示された投入時刻または投入タイミングで、貯水槽２２０に投入する。例えば、施肥部２４０は、指示された投入量を調整する調整弁、時刻を設定するタイマー、通信部、および制御部を含む。

【0029】

栽培液２３０は、栽培槽２１０と貯水槽２２０との間を循環する。栽培液２３０内の微生物は、主として栽培槽２１０において栽培物３５０の根の表面に付着する。微生物は、栽培物３５０の根の表面において有機質肥料２４２を無機養分に分解する。栽培物３５０は、有機質肥料２４２のままでは養分として吸収できず、分解された無機養分を吸収することによって成長する。栽培物３５０の根が大きくなるほど無機養分の吸収も多くなる。このように栽培液２３０の有機質肥料２４２は、主として栽培槽２１０で分解され、貯水槽２２０で新たに投入される。有機養液栽培系２００において栽培液２３０に有機質肥料２４２を投入することを「施肥」と称する。

【0030】

施肥部２４０は、有機質肥料２４２を栽培液２３０に常時投入しているわけではない。施肥部２４０は、間欠的に有機質肥料２４２を栽培液２３０に投入してよい。施肥部２４０は、一回投入された有機質肥料２４２が微生物によって分解される時間を考慮して、新たに有機質肥料２４２を栽培液２３０に投入してよい。栽培液２３０は、ポンプ２２２によって貯水槽２２０から栽培槽２１０に供給される。

【0031】

栽培槽２１０の上部には定植パネル２１１が設けられてよい。定植パネル２１１には、複数の孔が設けられており、各孔に栽培物３５０が植えられている。また、栽培槽２１０には、液情報検出部２５０が取り付けられている。液情報検出部２５０は、栽培液２３０中の種々の物理量または化学量を測定する。後述するように、液情報検出部２５０は、少なくとも栽培液２３０中の酸化還元電位（Oxidation-reduction Potential：ＯＲＰ）を測定するＯＲＰセンサ（酸化還元電位センサ）を含んでいる。また、液情報検出部２５０は、栽培液２３０の温度を測定する液温センサを含んでいてよい。液情報検出部２５０は、後述するように、他のセンサを含んでいてよい。

【0032】

本例では、複数の液情報検出部２５０ａから２５０ｄ（液情報検出部２５０と総称する場合がある）が設けられている。一例において、隣接する栽培物３５０の間の中央に一つの液情報検出部２５０が設けられてよい。但し、液情報検出部２５０の数および設置位置は、図１の場合に限られず、栽培物３５０の種類および数に応じて変えてもよい。液情報検出部２５０は、貯水槽２２０に設けてもよい。液情報検出部２５０は、一つであってもよく、この場合には、施肥口２１２から距離が遠い場所に設けられてよい。施肥口２１２から遠いほど供給される栽培液２３０中の有機質肥料２４２が少なくなる。栽培液２３０中の有機質肥料２４２が少なくなる下流部に液情報検出部２５０を設置した方が、栽培液２３０の情報の測定および栽培液２３０の管理がしやすくなる。

【0033】

栽培槽２１０の周囲には、環境情報検出部２６０が設けられてよい。環境情報検出部２６０は、栽培物３５０の生育に影響を与える環境情報を検出する。後述するように、環境情報には、光の照度、気温、湿度、二酸化炭素濃度および窒素濃度等の雰囲気濃度、および栽培物の画像の少なくとも一つが含まれてよい。

【0034】

管理装置１００は、栽培液２３０に微生物を含む有機養液栽培系２００を管理する。本例では、管理装置１００は、エッジ装置１０２（ゲートウェイ）およびクラウドシステム１０４を含む。エッジ装置１０２は、液情報検出部２５０および環境情報検出部２６０から測定データを受け取るコンピュータ装置である。エッジ装置１０２は、有機養液栽培系２００の予め定められた距離内に配置されてよい。エッジ装置１０２は、液情報検出部２５０および環境情報検出部２６０との間のネットワークと、クラウドシステム１０４との間のネットワークとの間の通信を中継するゲートウェイであってよい。クラウドシステム１０４は、１又は通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されてよい。クラウドシステムは、通信網上に構築される。

【0035】

エッジ装置１０２は、有機養液栽培系２００の液情報検出部２５０および環境情報検出部２６０と無線通信等によって通信可能に接続されている。エッジ装置１０２とクラウドシステム１０４とは、通信回線によって通信可能に接続されている。通信回線は、インターネットまたは専用回線を含んでよい。エッジ装置１０２は、液情報検出部２５０による測定結果、および環境情報検出部２６０による測定データをクラウドシステム１０４に送信する。

【0036】

クラウドシステム１０４は、エッジ装置１０２から、栽培液２３０中のＯＲＰの時系列データを取得する。そして、クラウドシステム１０４は、時系列データから、ＯＲＰの波形の特徴を抽出する。クラウドシステム１０４は、抽出された特徴に基づいて有機養液栽培系２００の状態を判定する。このように管理装置１００は、ＯＲＰの瞬時値が下限値以上かつ上限値以下の範囲に含まれるか否かではなく、ＯＲＰの波形の特徴に基づいて、微生物状態を判定する。

【0037】

管理装置１００は、有機養液栽培系２００の状態の判定結果に基づいて、有機養液栽培系２００における施肥部２４０を制御してよい。管理装置１００は、効果的な養液栽培を実現する。養液栽培は、土耕栽培と比較して様々なメリットがある。養液栽培は、土の微生物環境を水にコピーできるので、場所と地域を選ばずに栽培ができる。また、天候の影響を受けにくく、病害および虫害を防止できるので、安定して栽培物３５０を生産できる。さらに、多段栽培が可能であるので、単位面積当たりの収穫量が増加する。これにより、農家の作業を簡便化することもできる。

【0038】

また、有機養液栽培は、無機栽培と比較して様々なメリットがある。有機養液栽培では、養液中に微生物のコロニーが存在するので、病原菌が繁殖しにくく、根の病気に強くなる。そのため、栽培環境の清潔さの要求レベルが下がり、様々な栽培環境で導入することができる。また、有機物は微生物によって無機肥料化されるので、化学肥料と比較して製造時のエネルギー消費量が少なく、廃棄される有機物も利活用できる。

【0039】

図２は、栽培システム３００の構成の一例を示す。図２は、主として管理装置１００の構成について示している。液情報検出部２５０は、ＯＲＰセンサ２５１を有する。液情報検出部２５０は、一例において、液温センサ２５２を備える。液情報検出部２５０は、溶存酸素濃度センサ２５３、ｐＨセンサ２５４、および導電率センサ２５５等の各種センサを備えてよい。液情報検出部２５０は、管理装置１００と通信可能な通信部２５６を有してよい。

【0040】

溶存酸素濃度センサ２５３は、栽培液２３０中の溶存酸素量（ＤＯ）の計測により、有機物分解過程で微生物に消費される酸素の量を知る。ｐＨセンサ２５４は、栽培液２３０の水素イオン指数（ｐＨ）を測定する。導電率センサ２５５は、栽培液２３０の導電率（electrical conductivity）を計測する。導電率は、１か月単位等の長期的な管理に用いられてよい。但し、溶存酸素濃度センサ２５３、ｐＨセンサ２５４、および導電率センサ２５５は、省略されてもよい。

【0041】

環境情報検出部２６０は、気温センサ２６１、湿度センサ２６２、照度センサ２６３、栽培物監視用カメラ２６４、および雰囲気情報センサ２６５を含んでよい。環境情報検出部２６０は、管理装置１００と通信可能な通信部２６６を有してよい。気温センサ２６１、湿度センサ２６２、および照度センサ２６３は、それぞれ、有機養液栽培系２００の周囲における気温、湿度、および照度を測定する。栽培物監視用カメラ２６４は、栽培物３５０の画像を撮影する。栽培物監視用カメラ２６４は、液中における栽培物３５０の根を撮影してもよい。雰囲気情報センサ２６５は、有機養液栽培系２００の周囲における二酸化炭素濃度および窒素濃度の少なくとも一つの成分濃度を測定する。但し、本実施形態と異なり、環境情報検出部２６０の全部または一部を省略してもよい。

【0042】

エッジ装置１０２は、液情報検出部２５０の通信部２５６との間および環境情報検出部２６０の通信部２６６との間で通信可能な通信部１０３を備えてよい。また、クラウドシステム１０４が、エッジ装置１０２、制御弁２１３、施肥部２４０、端末２７０、および温度調整器２８２等の機器との間で通信するための通信部１０６を備えてよい。

【0043】

管理装置１００は、電位取得部１１０および状態判定部１２０を備える。さらに、管理装置１００は、情報取得部１３０、データベース１４０、補正情報生成部１５０、および処理生成部１６０を備えてよい。本例では、これら各構成がクラウドシステム１０４に設けられている場合を説明したが、管理装置１００は、この場合に限られない。これらの各構成の一部または全部がエッジ装置１０２に設けられており、エッジ装置１０２において、各データ収集、データ分析、および判断が実行されてもよい。複数の構成をどのようにエッジ装置１０２とクラウドシステムとに配分するかは適宜に決定してよい。また、エッジ装置１０２およびクラウドシステム１０４に代えて、一つのコンピュータを管理装置１００として用いてもよい。

【0044】

電位取得部１１０は、栽培液２３０中のＯＲＰの時系列データを取得する。時系列データは、複数の時刻において、ＯＲＰセンサ２５１によって測定されたＯＲＰの値であってよい。

【0045】

図３は、ＯＲＰセンサの原理を示す。ＯＲＰセンサ２５１は、比較電極２５７、白金電極２５８、および電位差計２５９を備える。比較電極２５７は、銀電極、塩化銀電極、またはカロメル電極であってよい。比較電極２５７および白金電極２５８は、それぞれの一端が、測定対象の栽培液２３０に挿入される。比較電極２５７の他端と白金電極２５８の他端は、電位差計２５９に接続される。電位差計２５９は、比較電極２５７と白金電極２５８との間の電位差ＥｈをＯＲＰとして計測する。

【0046】

酸化還元電位（ＯＲＰ）であるＥｈは、ネルンストの式Ｅｈ＝Ｅｈ^０＋（ＲＴ／ｎＦ）Ｉｎ（［Ｏｘ］／［Ｒｅｄ］）で表される。Ｅｈが実際の酸化還元電位である。Ｅｈ^０は、標準酸化還元電位であり、酸化体の活量［Ｏｘ］と還元体の活量［Ｒｅｄ］とが同じときの酸化還元電位を示す。Ｒは気体定数であり、Ｔは絶対温度、ｎは反応電子数、Ｆはファラデー定数である。［Ｏｘ］は酸化体の活量であり、［Ｒｅｄ］は還元体の活量である。Ｉｎは、自然対数である。

【0047】

［Ｏｘ］は、有機養液栽培系２００においては主として酸素濃度に対応する。［Ｒｅｄ］は、有機養液栽培系２００においては主として有機物（有機質肥料２４２）の濃度に対応する。酸素濃度は、貯水槽２２０における曝気によって、基本的には変動が抑えられている。したがって、ネルンストの式によれば、栽培液２３０中において有機質肥料２４２の濃度が高くなると、ＯＲＰは低くなり、有機質肥料２４２の濃度が低くなると、ＯＲＰが高くなる。

【0048】

図４は、ＯＲＰの波形の一例を示す。図４は、電位取得部１１０によって取得されたＯＲＰの時系列データを、横軸が時間、縦軸が電位差（ｍＶ）として示した波形を図示している。施肥によって栽培液２３０中の有機質肥料２４２の濃度が高くなると、急速にＯＲＰの値が低下する。そして、微生物によって有機質肥料２４２が分解されるにつれて、栽培液２３０中における有機質肥料２４２の濃度が低くなるので、徐々にＯＲＰの値が上昇する。本例では、一日に施肥を１回実行しているが、この場合に限れない。一日あたり複数回にわけて施肥を実行してよい。

【0049】

本実施形態の管理装置１００において、図２に示される状態判定部１２０は、電位取得部１１０が取得した時系列データから、ＯＲＰの波形の特徴を抽出してよい。状態判定部１２０は、抽出された特徴に基づいて有機養液栽培系２００の状態を判定する。なお、記状態判定部１２０は、特徴として酸化還元電位の波形の予め定められた時間範囲における変化態様を抽出してよい。「予め定められた時間範囲における変化態様」とは、ＯＲＰの瞬間の値ではなく、ある程度の期間におけるＯＲＰの時系列データの変化の態様を意味する。

【0050】

ＯＲＰの波形の特徴（変化態様）の例としては、（１）施肥してからＯＲＰが定常状態にもどるまでの復帰時間、（２）施肥してからＯＲＰが定常状態にもどるまでの極小値（ピーク）の本数または強度、および（３）施肥してからＯＲＰが定常状態に戻った時点でのＯＲＰの値等が挙げられる。変化態様については後述する。「定常状態」とは、一定期間にわたって、酸化還元電位（ＯＲＰ）が安定した状態を意味してよく、特に、後述するように液温に基づく補正後の酸化還元電位（ＯＲＰ）が一定期間にわたって安定した状態であってよい。

【0051】

状態判定部１２０によって判定される「有機養液栽培系２００の状態」は、栽培液２３０中の有機物の濃度、微生物の状態（微生物が有機物を分解できる量または速度）、施肥量を増やすべき状態であるか減らすべき状態であるか、および施肥のタイミングを早めるべき状態であるか遅くするべき状態であるか等についての情報の少なくも一つを含んでよい。

【0052】

状態判定部１２０は、図１に示されるように、複数の箇所に設置された液情報検出部２５０ａから２５０ｄ内の各ＯＲＰセンサ２５１によって測定された複数個所におけるＯＲＰの波形の変化態様に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してもよい。例えば、複数個所におけるＯＲＰの波形の変化態様によれば、栽培槽２１０内における有機物（有機質肥料２４２）の凝集位置および有機物の分布がわかる。

【0053】

ネルンストの式には、絶対温度Ｔが変数として含まれている。また、ネルンストの式において［Ｏｘ］で表される酸素濃度も温度による影響を受ける。したがって、ＯＲＰは栽培液２３０の液温の影響を受ける。状態判定部１２０は、液温の温度データに基づいてＯＲＰの時系列データを補正し、補正された時系列データから、ＯＲＰの波形の特徴、特に、変化態様を抽出してもよい。

【0054】

図２に示される情報取得部１３０は、栽培液２３０中の温度を示す温度データを取得する温度取得部１３１を含んでよい。情報取得部１３０は、液情報検出部２５０および環境情報検出部２６０からの各種の測定データを時系列に取得してよい。データベース１４０は、過去の各時刻における栽培液２３０のＯＲＰの値と栽培液２３０の温度の値を記憶する。データベース１４０は、過去の各時刻における液情報検出部２５０および環境情報検出部２６０による各種の測定データについても記憶してよい。データベース１４０は、新たに取得されたＯＲＰの値、栽培液２３０の温度の値、および各種測定データを順次に記憶してよい。

【0055】

補正情報生成部１５０は、過去に取得した温度データ、およびＯＲＰの時系列データに基づいて、ＯＲＰの時系列データを補正するための補正情報を生成する。補正情報生成部１５０は、過去に取得した温度データ、およびＯＲＰの時系列データをデータベース１４０から取得してよい。

【0056】

補正情報生成部１５０は、予め定められた周期で補正情報を更新してよい。補正情報生成部１５０は、例えば、毎日、補正情報を更新する。更新する周期は、一定周期でなくてもよい。補正情報生成部１５０は、予め定められた事象が生じた場合に随時に補正情報を更新してよい。予め定められた事象は、栽培者によって入力された更新指示であってよい。状態判定部１２０は、補正情報に基づいてＯＲＰの時系列データを補正する。

【0057】

図５は、栽培液２３０中の温度によるＯＲＰの補正の一例を示す。図５の横軸は栽培液２３０の温度（℃）を示し、縦軸は栽培液２３０のＯＲＰ（ｍＶ）を示す。黒丸は、過去のＯＲＰの実測値を示す。白丸は、検量線（補正情報）により補正したＯＲＰを示す。

【0058】

実測値は、過去に取得した温度データおよびＯＲＰの時系列データである。定常状態における有機養液栽培系２００において、夜および昼等の自然な温度変化を利用して得られた栽培液２３０の温度（℃）とＯＲＰ（ｍＶ）との関係から、補正情報生成部１５０は、補正情報として検量線を生成してよい。本例では、栽培液２３０の温度が２０℃における値に補正したＯＲＰ（ｍＶ）は、－４．４（Ｔ－２７３）＋２２２の検量線（但し、Ｔは絶対温度）によって与えられる。但し、補正情報としての検量線は、この場合に限られない。

【0059】

補正情報生成部１５０は、自然な温度変化を利用して補正情報を得る場合に限られない。一例において、有機養液栽培系２００は、栽培液２３０の液温を制御するヒーター等の温度制御部を有してもよい。ヒーター等を用いて人為的に栽培液２３０の液温を変化させつつ各液温におけるＯＲＰを測定した測定データに基づいて、補正情報生成部１５０は、補正情報を生成してもよい。この場合、ヒーターは、液中の一部の領域だけに設置してよい。これにより、栽培に影響をあたえない場所で栽培液２３０を温度変化させることができる。

【0060】

図６は、ＯＲＰの波形における変化態様の一例を示す。図６の上段は液温補正前のＯＲＰの波形１０の一例を示し、図６の下段は液温補正後のＯＲＰの波形２０の一例を示す。状態判定部１２０は、温度データに基づいてＯＲＰの時系列データを補正し、補正した時系列データ（図６の下段）から、ＯＲＰの波形２０の特徴、特に、変化態様を抽出してよい。液温補正により、ＯＲＰの波形２０の変化態様を抽出しやすくなる。

【0061】

状態判定部１２０は、過去に抽出した特徴と、新たに取得した特徴とを比較して、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。状態判定部１２０は、過去に抽出した変化態様との間の変化量を、予め定められた閾値、特徴量、または条件と比較した比較結果に基づいて有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。あるいは、状態判定部１２０は、新たに取得した変化態様を予め定められた閾値、特徴量、または条件と比較して、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。

【0062】

管理装置１００は、機械学習することで、栽培者の勘と経験に依存することなく、予め定められた閾値、特徴量、または条件を決定してよい。例えば、管理装置１００は、栽培液２３０の最終的なＯＲＰの画像の機械学習により、閾値、特徴量または条件を補正し、経時的に更新する。また、過去の栽培履歴データからのパターン認識によって、適応的に予め定められた閾値、特徴量、または条件を決定してよい。例えば、管理装置１００は、栽培液２３０の最終的なＯＲＰの時系列データのパターン認識により、閾値、特徴量または条件を補正し、経時的に更新する[0]。

【0063】

状態判定部１２０は、栽培液２３０中に有機物である有機質肥料２４２を添加した後に、ＯＲＰが定常状態２２に達したときのベースライン値に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。有機物である有機質肥料２４２を添加は、施肥部２４０による施肥であってよい。定常状態２２は、温度補正後のＯＲＰ値の変動が、予め定められた値以下となった場合であってよく、施肥から予め定められた時間（一例において、７時間）が経過した状態であってもよい。ベースライン値は、定常状態２２におけるＯＲＰの最小値、最大値、または平均値であってよい。

【0064】

一例において、状態判定部１２０は、過去のベースライン値（前回のベースライン値等）と今回のベースライン値との変化量に基づいて有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。状態判定部１２０は、過去のベースライン値（前回のベースライン値）または予め定められた値に比べてベースライン値が低下した場合、有機質肥料２４２の微生物による分解が十分に行われていないと判定してよく、ベースライン値が上がった場合、栽培物に吸収されない成分が栽培液中に蓄積していると判定してよい。これらの場合、状態判定部１２０は、施肥量を中断または減らすべき状態であると判定してよく、施肥のタイミングを遅らせるべき状態であると判定してもよい。

【0065】

状態判定部１２０は、栽培液２３０中に有機物を添加してから、ＯＲＰが定常状態２２に達するまでの復帰時間ｔ１に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。あるいは、状態判定部１２０は、栽培液２３０中に有機物を添加してから、ＯＲＰが最小値（極小値）になるまでの期間ｔ２、または施肥後に、ＯＲＰが最小値から定常状態の値になるまでの期間ｔ３に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。

【0066】

復帰時間ｔ１が長くなった場合、または、ＯＲＰが所定時間内に定常状態２２に復帰しない場合、有機質肥料２４２の微生物による分解が十分に行われていないと判定してよい。この場合、状態判定部１２０は、施肥を中断または施肥量を減らすべき状態であると判定してよく、施肥のタイミングを遅らせるべき状態であると判定してもよい。

【0067】

状態判定部１２０は、栽培液２３０中に有機物を添加した後に、ＯＲＰが定常状態２２に向かって回復する場合の、ＯＲＰの波形２０の傾きＣ１に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。波形２０の傾きＣ１は、単位時間あたりのＯＲＰの上昇分であってよい。波形２０の傾きＣ１が予め定められた値より小さい場合には、有機質肥料２４２の微生物による分解が十分に行われていないと判定してよい。この場合、状態判定部１２０は、施肥量を減らすべき状態であると判定してよく、施肥のタイミングを遅らせるべき状態であると判定してもよい。

【0068】

状態判定部１２０は、栽培液２３０中に有機物を添加してから、ＯＲＰが定常状態２２に達するまでの波形２０における複数のピーク（谷、極小値）Ｐ１、Ｐ２に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。状態判定部１２０は、複数のピークＰ１、Ｐ２の強度の相対関係、ピークＰ１、Ｐ２のそれぞれの半値幅、ピークＰ１、Ｐ２の間隔等により微生物状態を判定してよい。

【0069】

状態判定部１２０は、図６に示される施肥領域面積Ｓに基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。施肥領域面積Ｓは、施肥した時点での波形２０の第１点と定常状態２２に到達した時点での波形の第２点とを結んだ線（図６の点線）と、第１点および第２点の間の波形２０とによって囲まれた範囲の面積であってよい。施肥領域面積Ｓが大きくなると、状態判定部１２０は、有機質肥料２４２の微生物による分解が十分に行われていないと判定してよい。この場合、状態判定部１２０は、施肥量を減らすべき状態であると判定してよく、施肥のタイミングを遅らせるべき状態であると判定してもよい。

【0070】

状態判定部１２０は、定常状態２２における波形２０の傾き（平坦度）Ｃ２の絶対値および正負によって、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。状態判定部１２０は、ベースライン値、復帰時間、波形の傾きＣ１、Ｃ２、ピークＰ１、Ｐ２の特性、および施肥領域面積Ｓ等から選ばれた複数種類の特徴に基づいて、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。

【0071】

状態判定部１２０は、ＯＲＰの波形の特徴と他の情報とを併用して、有機養液栽培系２００の状態を判定してよい。他の情報としては、栽培液２３０中の溶存酸素濃度、水素イオン指数（ｐＨ）等の栽培液２３０の情報であってもよく、有機養液栽培系２００の周囲における光の照度、気温、湿度、二酸化炭素濃度、窒素濃度、および栽培物３５０の育成具体を判断するための画像であってもよい。

【0072】

図２において、本実施形態の管理装置１００は、状態判定部１２０が判定した状態に基づいて、有機養液栽培系２００に対する処理内容を生成する処理生成部１６０を更に備えてよい。本例において、処理生成部１６０は、有機養液栽培系２００に対する有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を示す処理内容を生成する。すなわち、処理生成部１６０は、施肥部２４０による施肥量および施肥タイミングについて制御内容を決定する。通信部１０６は、決定された制御内容に応じて施肥部２４０に制御信号を送信する。制御信号を受けた施肥部２４０は、受信した処理内容に基づいたタイミングおよび量の施肥を実行する。

【0073】

処理生成部１６０は、状態判定部１２０による判定結果とともに、有機養液栽培系２００の周囲における光の照度、気温、湿度、二酸化炭素濃度、および栽培物の画像の少なくともいずれかの情報に基づいて、有機物の投入量および投入タイミングの少なくとも一方を調整してもよい。

【0074】

照度が高くなるほど、栽培物３５０による養分の吸収が多くなるので、処理生成部１６０は、有機物の投入量が多くなるように調整したり、投入頻度が高くなるように調整したりしてよい。栽培物３５０に適した気温の範囲がある。したがって、処理生成部１６０は、適切な気温範囲からの乖離が大きくなるほど有機物の投入量が少なくなるように調整したり、投入頻度が低くなるように調整したりしてよい。処理生成部１６０は、栽培物３５０を時系列に撮影した画像を比較することによって栽培物３５０の生育度合いを判定し、生育度合いに応じて有機物の投入量や投入タイミングを調整してもよい。一例において、処理生成部１６０は、生育度合いから、栽培物３５０が弱っていると判断される場合には、有機物の投入量が少なくなるように調整してよい。二酸化炭素濃度が予め定められた値より高い場合には、光合成が促進されるので、処理生成部１６０は、有機物の投入量が多くなるように調整してよい。

【0075】

処理生成部１６０は、有機物の投入量および投入タイミング以外の処理内容を生成してもよい。処理生成部１６０は、栽培者等の事前に登録された端末２７０に対して処理内容を通信部１０６経由で送信してよい。端末２７０は、携帯端末であってもよく、パソコン等のコンピュータ端末であってよい。端末２７０は、受信した処理内容を画面に表示してよい。

【0076】

処理生成部１６０は、状態判定部１２０が判定した状態に基づいて、栽培液２３０の温度を調整する温度調整器２８２を制御してよい。温度調整器２８２は、たとえばヒーターおよび冷却手段を備えてよい。

【0077】

処理生成部１６０は、有機養液栽培系２００、特に貯水槽２２０に水を加えるための給水弁２８４を制御してよい。水の供給量が予め定められた値より少ないと、栽培液２３０の濃度が高くなって微生物や栽培物の根に影響を与えたり、水素イオン指数が高くなりすぎて栽培物の根に影響を与えたりする。したがって、処理生成部１６０は貯水槽２２０内の水分量を調整してよい。

【0078】

また、処理生成部１６０は、状態判定部１２０が判定した状態に基づいて、栽培液２３０全体を交換するように、栽培液交換機構２８６を制御してよい。栽培液交換機構２８６は、現在の栽培液２３０を有機養液栽培系２００から抜くとともに、栽培前工程（耕水工程）において準備されて保存されている耕水および水を、新たな栽培液２３０として有機養液栽培系２００に入れてよい。

【0079】

処理生成部１６０は、状態判定部１２０が判定した状態に基づいて、ポンプ２２２（図１）を制御して、栽培液２３０の流速を変化させてもよい。処理生成部１６０は、状態判定部における判定結果に基づいて、施肥口２１２の開閉度合いを制御して、栽培槽２１０への栽培液２３０の供給量を調整してもよい。

【0080】

処理生成部１６０は、状態判定部における判定結果に基づいて、栽培槽２１０において有機物を投入する位置（投入位置）を決定し、当該位置を示す処理内容を生成してよい。有機物を投入する位置は、有機質肥料２４２を含んだ状態の栽培液２３０の施肥口２１２であってよい。処理生成部１６０は、複数の施肥口２１２ａから２１２ｄのそれぞれの制御弁２１３ａから２１３ｄの開閉および開閉度合いを制御してよい。

【0081】

図７は、管理装置１００による管理方法についてのフローチャートの一例を示す。なお、コンピュータプログラムが、コンピュータに管理方法を実行させてよい。コンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体によって提供されてよい。管理方法は、栽培液２３０に微生物を含む有機養液栽培系２００を管理する。電位取得部１１０は、栽培液２３０中のＯＲＰの時系列データを取得する（ステップＳ１０）。状態判定部１２０および補正情報生成部１５０は、栽培液２３０中の温度を示す温度データに基づいてＯＲＰの時系列データを補正する（ステップＳ２０）。状態判定部１２０は、栽培液２３０中のＯＲＰの時系列データあるいは温度補正された時系列データから、ＯＲＰの波形２０の特徴として変化態様を抽出し、変化態様に基づいて有機養液栽培系２００の状態を判定する（ステップＳ３０）。処理生成部１６０は、状態判定段階（ステップＳ３０）において判定された有機養液栽培系２００の状態に基づいて、有機養液栽培系２００に対する処理内容を生成する（ステップＳ４０）。

【0082】

図８は、時系列データの補正処理のフローチャートの一例を示す。図８は、図７のステップＳ２０の処理内容の一例を示す。温度取得部１３１は、栽培液２３０中の温度データを取得する（ステップＳ２１）。

【0083】

補正情報生成部１５０は、過去に取得した温度データ、およびＯＲＰの時系列データに基づいて、ＯＲＰの時系列データを補正するための補正情報（検量線）を予め定められた周期で更新しておく。状態判定部１２０は、補正情報を参照することによって、ステップＳ２１の温度データに基づいて、ＯＲＰの時系列データを補正する（ステップＳ２２）。このように補正された時系列データを用いることによって、有機養液栽培系２００の状態を判定する精度を高めることができる。

【0084】

図９は、有機養液栽培系２００の状態判定処理のフローチャートの一例を示す。図９は、図７のステップＳ３０の処理内容の一例を示す。状態判定部１２０は、栽培液２３０中のＯＲＰの時系列データ、特に温度補正された時系列データから、ＯＲＰの波形２０の特徴として変化態様を抽出する（ステップＳ３１）。変化態様としては、図６に示されるとおり、（１）施肥後にＯＲＰが波形２０の定常状態２２に達したときのベースライン値、（２）施肥後にＯＲＰが定常状態２２になるまでの復帰時間ｔ１、（３）施肥後にＯＲＰが定常状態２２に向かって回復する場合の波形２０の傾きＣ１、（４）施肥後にＯＲＰが定常状態２２になるまでの複数の極小点ピークＰ１、Ｐ２の態様（強度の相対関係、半値幅、ピーク間隔）等であってよい。

【0085】

状態判定部１２０は、ステップ３１で抽出された変化態様を、対応する過去の変化態様、または過去の変化態様に基づく基準と比較する（ステップＳ３２）。過去に抽出した変化態様との間の変化量が閾値以上であったり、新たに抽出した変化態様が条件を満たしたりした場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、状態判定部１２０は、微生物による有機物の分解が十分におこなわれていないと判断する（ステップＳ３３）。一方、変化量が閾値未満であったり、新たに抽出した変化態様が条件を満たさなかったりした場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、微生物による有機物の分解が十分におこなわれていると判断する（ステップＳ３４）。

【0086】

本実施形態の状態判定処理によれば、ＯＲＰの瞬時値が下限値以上かつ上限値以下の範囲に含まれるか否かにって正常または異常を判定する場合に比べて、より正確に有機養液栽培系２００の状態を知ることができる。したがって、栽培物３５０の栽培経験が少なく、施肥条件の判断が難しい栽培者であっても、適切な施肥量と施肥タイミングを知ることができる。

【0087】

図１０は、処理内容生成のフローチャートの一例を示す。図１０は、図７のステップＳ４０の処理内容の一例を示す。処理生成部１６０は、図９におけるＯＲＰの変化態様に基づく有機養液栽培系２００の状態判定結果を取得する（ステップＳ４１）。

【0088】

処理生成部１６０は、状態判定部１２０が判定した状態に基づいて、有機養液栽培系２００に対する処理内容を生成する。特に、施肥における有機物（有機質肥料２４２）の投入量（施肥量）、投入タイミング、または投入位置等の処理内容を決定する（ステップ４２）。処理生成部１６０は、施肥部２４０等に制御信号を送信する（ステップＳ４３）。制御信号を受けた施肥部２４０は、受信した処理内容に基づいたタイミングおよび量の施肥を実行する。

【0089】

図１１は、処理内容生成のフローチャートの他の例を示す。図１１は、図７のステップＳ４０の処理内容の他の例を示す。ステップＳ５１、ステップＳ５３、およびステップＳ５４の処理は、図１０のステップＳ４１、ステップＳ４２、およびステップＳ４３の処理と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。

【0090】

情報取得部１３０は、有機養液栽培系２００の周囲における気温、湿度、照度、二酸化炭素濃度、窒素濃度、および栽培物の画像のうち少なくとも一つの情報を取得する（ステップＳ５２）。本例において、状態判定部１２０は、ＯＲＰの変化態様のみならず、ステップＳ５２で取得された各種の情報を併用して、施肥における有機物の投入量、投入タイミング、または投入位置等の処理内容を決定する（ステップＳ５３）。

【0091】

状態判定部１２０は、有機物の投入量、投入タイミング、および投入位置以外の処理内容を生成してもよい。状態判定部１２０は、（１）栽培液２３０の温度制御、（２）貯水槽２２０への水の追加制御、（３）栽培槽２１０への栽培液２３０の供給量の制御、（４）栽培液２３０の交換制御、（５）栽培液２３０の流速の制御（ポンプ２２２の制御）、（６）栽培者等の端末２７０への情報送信のうち、少なくとも一つの処理を生成してよい。

【0092】

図１０および図１１に示される処理によれば、施肥部２４０は、処理生成部１６０が算出した施肥条件に基づき、有機質肥料２４２を施肥する。例えば、施肥部２４０は、処理生成部１６０が算出した施肥量の有機質肥料２４２を施肥する。これにより、有機質肥料２４２を自動で施肥することができる。

【0093】

また、ＯＲＰの瞬時値が下限値以上かつ上限値以下の範囲に含まれるか否かにって正常または異常を判定する場合に比べて高い精度で、施肥量、施肥タイミング、施肥の位置、栽培液の温度、貯水槽２２０への水の追加、栽培槽２１０への栽培液の供給、栽培液２３０の交換、および栽培液２３０を流す流速を制御することができる。また、より高い精度で有機養液栽培系２００の微生物状態を特定し、栽培者に知らせることができる。

【0094】

図１２は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作又は当該装置の１又は複数のセクションとして機能させることができ、又は当該操作又は当該１又は複数のセクションを実行させることができ、及び／又はコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

【0095】

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、及びディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インタフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、及びＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０及びキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

【0096】

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０及びＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

【0097】

通信インタフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラム又はデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

【0098】

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

【0099】

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１又はＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、又はＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作又は処理を実現することによって構成されてよい。

【0100】

例えば、通信がコンピュータ２２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

【0101】

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

【0102】

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

【0103】

上で説明したプログラム又はソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上又はコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

【0104】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0105】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0106】

１０・・・波形、２０・・・波形、２２・・・定常状態、１００・・・管理装置、１０２・・・エッジ装置、１０３・・・通信部、１０４・・・クラウドシステム、１０６・・・通信部、１１０・・・電位取得部、１２０・・・状態判定部、１３０・・・情報取得部、１３１・・・温度取得部、１４０・・・データベース、１５０・・・補正情報生成部、１６０・・・処理生成部、２００・・・有機養液栽培系、２１０・・・栽培槽、２１１・・・定植パネル、２１２・・・施肥口、２１３・・・制御弁、２１４・・・排水口、２２０・・・貯水槽、２２２・・・ポンプ、２３０・・・栽培液、２４０・・・施肥部、２４２・・・有機質肥料、２５０・・・液情報検出部、２５１・・・ＯＲＰセンサ、２５２・・・液温センサ、２５３・・・溶存酸素濃度センサ、２５４・・・ｐＨセンサ、２５５・・・導電率センサ、２５６・・・通信部、２５７・・・比較電極、２５８・・・白金電極、２５９・・・電位差計、２６０・・・環境情報検出部、２６１・・・気温センサ、２６２・・・湿度センサ、２６３・・・照度センサ、２６４・・・栽培物監視用カメラ、２６５・・・雰囲気情報センサ、２６６・・・通信部、２７０・・・端末、２８２・・・温度調整器、２８４・・・給水弁、２８６・・・栽培液交換機構、３００・・・栽培システム、３５０・・・栽培物、２２００・・・コンピュータ、２２０１・・・ＤＶＤ－ＲＯＭ、２２１０・・・ホストコントローラ、２２１２・・・ＣＰＵ、２２１４・・・ＲＡＭ、２２１６・・・グラフィックコントローラ、２２１８・・・ディスプレイデバイス、２２２０・・・入／出力コントローラ、２２２２・・・通信インタフェース、２２２４・・・ハードディスクドライブ、２２２６・・・ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ、２２３０・・・ＲＯＭ、２２４０・・・入／出力チップ、２２４２・・・キーボード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】