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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-03-02 17:05 圃場脇用水路の単点水位観測を用いた動的異常検知と軽量水管理支援システムの設計と評価 ○岸 幸之介（東京電機大）・野中健一（立教大）・岩井将行（東京電機大）  SeMI2025-76 |
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| 抄録 | （和） | 農業，特に水稲作における水管理作業は重労働であり，高齢化や人手不足の進行により省力化が求められている．しかし，既存の自動水管理システムは多点センサ配置や常時通信を前提とするものが多く，導入・維持コストの面から小規模農家への適用は困難である． 本研究では，農業用水路に設置した単一点の水位観測データを用い，低消費電力デバイスと LTE Cat-M1 回線を組み合わせた，低コストかつ実運用可能な水管理支援システムを提案する．実環境において約10日間（960回送信）の連続運用を行い，通信成功率98.65％を達成した． 取得した水位時系列データ（15分間隔）に対して EWMA に基づく異常兆候検知を適用した結果，11件の水位変動イベントのうち8件を検知し，水管理上対応を要する真の異常7件中5件を正しく抽出できた（Precision 0.63，Recall 0.71，F1-score 0.67）． 以上より，単点水位観測と軽量な統計的手法を組み合わせることで，通信制約のある農業用水路環境においても実用的な水管理支援が可能であることを示した． |
| （英） | Water management in paddy rice cultivation is labor-intensive, and labor-saving support is increasingly required due to aging farmers and labor shortages. However, existing automatic systems often rely on multi-point sensing and continuous communication, leading to high deployment and maintenance costs. This study proposes a low-cost and practical water management support system based on single-point water level observation using a low-power microcontroller and an LTE Cat-M1 network. The system was deployed in a real agricultural canal for approximately 10 days (960 transmissions), achieving a data transmission success rate of 98.65%. An EWMA-based anomaly detection method was applied to water level time-series data sampled at 15-minute intervals. As a result, 8 of 11 water level change events were detected, and 5 of 7 true anomalies requiring management actions were correctly identified (precision 0.63, recall 0.71, F1-score 0.67). These results indicate that combining single-point observation with a lightweight statistical method enables practical water management support in communication-constrained agricultural environments. |
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| キーワード | （和） | 農業IoT / 水管理 / 異常兆候検知 / EWMA / LTE Cat-M1 / XIAO ESP32C6 / / |
| （英） | Agricultural IoT / Water Management / Anomaly Detection / EWMA / LTE Cat-M1 / XIAO ESP32C6 / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 367, SeMI2025-76, pp. 58-63, 2026年3月. | |
| 資料番号 | SeMI2025-76 | |
| 発行日 | 2026-02-22 (SeMI) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SeMI2025-76 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SeMI IPSJ-MBL IPSJ-UBI |
| 開催期間 | 2026-03-01 - 2026-03-02 |
| 開催地（和） | サテライトキャンパスひろしま |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | センサネットワーク, モバイルインテリジェンス, モバイルコンピューティング, ユビキタスコンピューティング, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SeMI |
| 会議コード | 2026-03-SeMI-MBL-UBI |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 圃場脇用水路の単点水位観測を用いた動的異常検知と軽量水管理支援システムの設計と評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development and Operational Evaluation of a Lightweight Water Management Support System Based on Water Level Anomaly Detection for Agricultural Canals |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 農業IoT / Agricultural IoT |
| キーワード(2)（和/英） | 水管理 / Water Management |
| キーワード(3)（和/英） | 異常兆候検知 / Anomaly Detection |
| キーワード(4)（和/英） | EWMA / EWMA |
| キーワード(5)（和/英） | LTE Cat-M1 / LTE Cat-M1 |
| キーワード(6)（和/英） | XIAO ESP32C6 / XIAO ESP32C6 |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岸 幸之介 / KounosukeKishi / キシ コウノスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京電機大学 (略称： 東京電機大) Tokyo Denki University (略称： Tokyo Denki Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 野中 健一 / Kennichi Nonaka / イワイ マサユキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 立教大学 (略称： 立教大) RikkyoUniversity (略称： Rikkyo Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岩井 将行 / Masayuki Iwai / イワイ マサユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京電機大学 (略称： 東京電機大) Tokyo Denki University (略称： Tokyo Denki Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-02 17:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SeMI |
| 資料番号 | SeMI2025-76 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.367 |
| ページ範囲 | pp.58-63 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-22 (SeMI) |
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