温室・ビニールハウス向け環境モニタリング比較|温湿度・CO₂・LoRaの選び方

温室やビニールハウスでは、同じ施設内でも日射、換気、暖房、細霧、作物の生育状況によって温度や湿度が異なります。

環境モニタリングシステムを導入すると、温湿度やCO₂濃度を継続的に記録し、異常の早期発見や、換気・暖房・CO₂施用の見直しに活用できます。

ただし、製品によって測定項目、無線方式、クラウド機能、ローカル記録、必要な親機が異なります。単体センサーの精度だけでなく、温室全体をどのように監視し、測定データをどの管理行動へ結び付けるかを考えて選ぶことが重要です。

本記事では、日本市場で導入できるUbiBotと、日本メーカーが提供するT&D、みどりモニタを取り上げ、温室への導入目的から公平に比較します。

温湿度・CO₂センサーで環境を監視する温室とタブレットを確認する栽培担当者

温室内の温湿度・CO₂データを継続的に記録することで、環境変化を遠隔から確認し、換気や暖房の判断に活用できます。

要点

温室向け環境モニタリングシステムは、次の条件を基準に比較します。

  • 必要な測定項目
  • 測定範囲と精度
  • 高湿度や結露への対応
  • センサー側の記録容量
  • LoRa、Wi-Fi、4Gなどの通信方式
  • ゲートウェイや親機の必要性
  • 通信障害時のデータ保持
  • クラウドの保存期間と利用料金
  • CSV、API、外部出力への対応
  • 校正、修理、交換部品などの保守体制

複数棟や長いハウスに多数のセンサーを配置する場合は、長距離・低消費電力のLoRaが有力な選択肢です。一方、小規模施設ではWi-Fi、温室制御までまとめて導入する場合は施設園芸専用システムが適することもあります。

日本施設園芸協会の資料でも、施設内センサーについて、精度だけでなく、高温・多湿・塵埃・結露への耐性、応答性、データ保存、保守性を含めて選定することが重要とされています。日本施設園芸協会「環境計測用センサと植物工場での利用」

1.最初に測定目的を決める

製品を比較する前に、「何を判断するために測定するのか」を整理します。

測定目的 主な測定項目 選定時に重視する点
高温・低温の異常検知 温度 測定範囲、応答性、アラート
結露や高湿度の把握 温度、湿度 高湿度域の精度、結露後の復帰
飽差の確認 温度、湿度 同一位置での温湿度測定、計算機能
CO₂施用の評価 CO₂ NDIR方式、測定範囲、校正
複数棟の一元管理 温湿度、CO₂など 通信距離、クラウド、権限管理
環境制御との連携 温湿度、CO₂、日射量など API、RS485、Modbus、接点出力
研究・実証試験 必要な環境項目 精度、時刻同期、CSV出力、校正

まず温湿度監視から導入し、必要に応じてCO₂や日射量を追加する方法もあります。

一方、測定データを環境制御へ利用する場合は、センサー単体ではなく、データ更新周期、出力方式、通信異常時の動作まで確認してください。

2.温度・湿度・CO₂センサーの選び方

温度

温度は、換気、暖房、遮光、冷却設備の運転判断に使用する基本項目です。

製品を比較する際は、次の仕様を確認します。

  • 測定範囲
  • 精度保証範囲
  • 代表精度と最大許容誤差
  • 応答時間
  • 記録間隔
  • 外部プローブの有無
  • 校正または精度確認の方法

通常の栽培温度だけでなく、換気扇や暖房が停止した場合に発生し得る温度も考慮します。

湿度

湿度は、結露、蒸散、病害リスク、細霧や換気の効果を判断する材料になります。

温室では夜間に高湿度になることがあるため、通常域の代表精度だけでなく、90%RH以上での精度、結露可否、結露後の復帰特性も確認します。

「0~100%RH対応」と表示されていても、結露状態で継続的に精度が保証されるとは限りません。

CO₂

CO₂濃度は、CO₂施用の効果、換気による濃度低下、時間帯ごとの変化を把握するために測定します。

温室で連続監視する場合は、CO₂を赤外線で直接測定するNDIR方式を基本に検討します。

選定時には次の項目を確認します。

  • 測定方式
  • 測定範囲
  • 「±ppm」と「読み値に対する割合」を含む精度
  • 応答時間
  • ウォームアップ時間
  • 自動補正機能
  • 手動校正の方法
  • 必要な電源

CO₂施用を行う温室では、最低濃度が定期的に外気相当まで下がることを前提とした自動補正機能が適さない場合があります。

温室の作物群落付近に設置された温湿度センサーとCO₂センサー

温湿度センサーとCO₂センサーは、直射日光や水滴の影響を避け、作物群落を代表する高さに設置します。

3.LoRa・Wi-Fi・4Gを比較する

センサーからクラウドまでの通信経路は、「センサーと親機の間」と「親機からインターネットまで」に分けて考えます。

通信方式 適した施設 主なメリット 導入時の注意
LoRa 長いハウス、複数棟、多点監視 長距離・低消費電力で配線を減らしやすい ゲートウェイが必要。現地で通信試験を行う
Wi-Fi 小規模施設、既存Wi-Fiが安定した温室 構成が比較的簡単 距離や遮蔽物によって通信が不安定になる
4G 遠隔地、固定回線がない圃場 固定インターネット回線がなくても利用しやすい SIM、通信料金、電波状況を確認する
特定小電力無線 国内ロガーを多点配置する施設 対応する親機や中継機を組み合わせやすい 親機からクラウドまでの通信方式を別途確認する
有線通信 制御盤との連携を重視する施設 通信を安定させやすく、RS485などを利用できる 配線工事、雷サージ、水濡れ対策が必要
温室環境モニタリングに利用するWi-Fi・LoRa・4G通信方式の比較

小規模施設ではWi-Fi、複数棟の多点監視ではLoRa、固定回線がない圃場では4Gなど、施設条件に合わせて通信方式を選びます。

複数棟や測定点の多い温室ではLoRaが有力ですが、すべての施設にLoRaが必要とは限りません。

既存Wi-Fiが安定している小規模ハウスでは、Wi-Fi対応機器の方が簡単に導入できる場合があります。

4.通信障害時の記録方式を確認する

クラウド監視では、インターネットが停止しても測定データを失わない構成が重要です。

購入前に、次の点を確認します。

  • センサー本体に記録容量があるか
  • ゲートウェイまたは親機にも記録できるか
  • 通信障害中も測定を継続できるか
  • 通信復旧後に保存データを再送信できるか
  • 元の測定時刻で履歴を補完できるか
  • 記録容量を超えた場合にどうなるか

「クラウド対応」と「通信障害中もデータを保存できること」は同じではありません。

導入後は実際に通信を一時遮断し、測定、ローカル保存、再送信、履歴補完まで試験してください。

5.クラウド・アラート・データ出力を比較する

遠隔監視では、測定値を表示できるだけでなく、異常時に担当者が対応できることが重要です。

比較すべき項目は次のとおりです。

  • Webとスマートフォンアプリ
  • 高温・低温・高湿度アラート
  • CO₂濃度アラート
  • アラート継続時間
  • 機器オフライン通知
  • 電池残量低下通知
  • ユーザー権限
  • CSV出力
  • API
  • クラウド保存期間
  • 月額または年額料金
  • 契約終了後のデータ出力

複数棟を管理する場合は、農場、棟、栽培区画、作物、設置高さを識別できる命名規則も必要です。

例えば、次のように設定します。

農場A-ハウス02-トマト東側-群落高-温湿度

アラート値はすべてのハウスで統一せず、作物、品種、生育段階、昼夜、季節、管理目標に合わせて設定してください。

6.UbiBotのLoRa環境モニタリング構成

複数の温室用温湿度センサーをLoRaゲートウェイで一元監視する構成

複数の温湿度センサーをLoRaゲートウェイへ集約することで、配線を抑えながら温室内の多点データを一元管理できます。

UbiBot DC1-L-THは、温度と相対湿度を測定するLoRa対応センサーです。

日本公式製品情報では、温度測定範囲-20~60℃、代表温度精度±0.2℃、代表湿度精度±2%RH、最大50,000件の内部記録に対応すると案内されています。

LoRa通信が一時的に失敗しても測定を継続し、通信復旧後に保存データを再送信できるため、通信環境が変化しやすい温室で記録欠損を抑えたい場合に適しています。UbiBot DC1-L-TH公式製品情報

複数のDC1-L-THをGW1ゲートウェイへ接続し、Wi-Fi、有線LAN、または対応モデルの携帯通信を介してUbiBot IoTプラットフォームへ送信できます。UbiBot LoRaゲートウェイGW1公式製品情報

CO₂を追加する場合は、用途と測定範囲が異なる外部センサーを選択できます。

  • P1:400~10,000ppmを主な測定範囲とし、温湿度にも対応
  • P3:400~2,000ppmを主な測定範囲とするCO₂専用モデル

UbiBot外部CO₂センサー公式製品情報

UbiBotの構成は、次のような導入に適しています。

  • 長いハウスや複数棟へ測定点を配置したい
  • センサーごとの通信配線を減らしたい
  • スマートフォンやPCから複数拠点を確認したい
  • 通信障害中もローカル記録を継続したい
  • APIを利用して既存システムと連携したい
  • 温湿度監視から段階的に測定点を増やしたい

ただし、CO₂センサーは接続する本体、インターフェース、電源条件を確認する必要があります。また、LoRaの通信距離は温室の構造や作物量によって変化するため、現地通信試験が必要です。

7.日本市場で選べる環境モニタリング製品の比較

以下は製品の優劣を決めるランキングではありません。

UbiBotのLoRa・クラウド型、日本メーカーのワイヤレスデータロガー型、施設園芸専用システムという異なる構成を、温室への導入目的から比較しています。

比較項目 UbiBot DC1-L-TH+GW1/外部CO₂センサー T&D RTR507B/RTR-576+親機 みどりモニタ/みどりボックス
システムの位置付け LoRaセンサー+クラウド接続ゲートウェイ 国内ワイヤレスデータロガー体系 施設園芸向け環境モニタリングシステム
温湿度 DC1-L-THで測定 RTR507Bなどで測定 温湿度・飽差センサー
CO₂ P1・P3などの外部センサー RTR-576で温湿度と同時測定 NDIR式CO₂センサーを追加可能
温度測定範囲 DC1-L-TH:-20~60℃ RTR507B:-25~70℃ 温湿度センサー:-20~60℃
代表温度精度 DC1-L-TH:±0.2℃ RTR507B:±0.3℃ 温湿度センサー:±1.0℃
代表湿度精度 DC1-L-TH:±2%RH RTR507B:±2.5%RH 温湿度センサー:±2.0%RH
センサー側の記録 DC1-L-TH:最大50,000件 RTR507B:8,000件×2ch、RTR-576:8,000件×3ch クラウドと契約プランを確認
センサー間通信 LoRa 特定小電力無線 有線または専用無線構成
上位通信 Wi-Fi、有線LAN、モデルにより携帯通信 親機により無線LAN・有線LANなど 4GまたはWi-Fi
データ確認 Web、アプリ、クラウド、API ソフトウェア、Web Storageなど 専用サービス、PC、スマートフォン
拡張性 LoRaセンサー、外部センサー、API RTRシリーズの対応ロガーを追加 日射量、土壌水分、地温、EC、カメラなど
特徴が生きる用途 複数棟、多点監視、クラウド共有、API連携 国内ロガー体系、校正、記録管理 温室向け多項目計測、環境制御連携
温室向け環境モニタリング機器とクラウド画面を比較する担当者

環境モニタリング製品は、精度だけでなく、通信方式、記録容量、クラウド、拡張性、保守体制を含めて比較します。

T&D

株式会社ティアンドデイのRTR507Bは、高精度・広範囲型の温湿度ワイヤレスデータロガーです。

公式仕様では、温度測定範囲-25~70℃、主な温度精度±0.3℃、湿度精度±2.5%RH、記録容量8,000件×2チャンネルとされています。本体はIP64ですが、温湿度センサー部は防水対象外です。T&D RTR507B公式製品情報

RTR-576は、CO₂・温度・湿度を1台で測定できるロガーです。CO₂測定範囲は0~9,999ppmで、記録容量は8,000件×3チャンネルです。連続運用ではACアダプターを基本として電源を検討します。T&D RTR-576公式製品情報

RTR500BWを使用すると、無線LANまたは有線LANを経由して記録データや警報を確認できます。T&D RTR500BW公式製品情報

T&Dは、国内で展開されるデータロガー体系、対応機種の選択肢、校正や計測器管理を重視する場合に検討しやすい構成です。

みどりモニタ

株式会社セラクのみどりモニタは、施設園芸向けに設計された環境モニタリングシステムです。

温湿度や飽差に加え、CO₂、日射量、土壌水分、地温、EC、カメラなどを組み合わせられます。CO₂センサーはNDIR方式で、公式仕様では0~5,000ppmの測定に対応しています。みどりモニタ公式製品仕様

単体ロガーを追加するというより、温室向けの複数項目を一つのサービスとして導入し、環境制御との連携まで検討したい場合に適しています。

比較時の注意

各製品は基本構成と用途が異なります。

最終的には、精度だけでなく、次の条件を含めて比較してください。

  • 必要な測定項目
  • センサーの設置保護
  • 通信範囲
  • 電源
  • ローカル記録
  • クラウド利用料金
  • データ出力とAPI
  • 環境制御との連携
  • 校正サービス
  • 導入支援と保守体制

8.用途別にシステムを選ぶ

導入目的 適した構成の考え方
まず1棟で温湿度を記録したい 温湿度ロガーまたは小規模なWi-Fi構成
複数棟をまとめて監視したい LoRaセンサー+クラウド対応ゲートウェイ
温湿度とCO₂を1台で測りたい CO₂・温湿度一体型ロガー
温湿度から段階的に拡張したい センサー追加とAPIに対応するIoT構成
日射量や土壌水分も測りたい 施設園芸専用の多項目モニタリングシステム
校正と計測器管理を重視したい 校正サービスを確認できる国内ロガー体系
固定回線のない圃場で使いたい 携帯通信対応ゲートウェイまたは4G対応本体
既存制御盤と接続したい RS485、Modbus、接点出力などに対応する構成

UbiBotは、複数棟への多点配置、LoRa通信、クラウド共有、ローカル記録、API連携を重視する場合に選びやすい構成です。

一方、CO₂・温湿度を1台でまとめて記録したい場合はT&D、施設園芸向けの多項目計測と環境制御を一体で検討する場合はみどりモニタも有力な候補です。

9.導入規模別の構成例

導入規模 構成例 主な確認事項
小規模ハウス・実証導入 温湿度センサー1~3台+必要な通信機器 代表測定点、通信状態、アラート設定
中規模ハウス 栽培区画ごとの温湿度センサー+CO₂センサー 区画差、電源、センサー位置
複数棟 各棟の温湿度センサー+LoRaゲートウェイ 棟間通信、電波の死角、命名規則
多項目計測 温湿度+CO₂+日射量+土壌・培地センサー データの利用目的、校正、保守負担
複数農場 拠点ごとの標準構成+クラウド権限管理+API データ管理、障害対応、構成の標準化

最初からすべての測定項目を導入する必要はありません。

代表的な1棟で温湿度監視を開始し、データの利用方法と通信状態を確認してから、CO₂測定や複数棟監視へ拡張すると、過剰な初期投資を抑えられます。

10.購入前チェックリスト

センサー

  • 必要な温度・湿度・CO₂範囲を測定できる
  • 精度保証範囲を確認した
  • 高湿度域の仕様を確認した
  • 結露可否と復帰条件を確認した
  • センサー交換や校正の方法を確認した

通信と電源

  • LoRa、Wi-Fi、4Gなどの方式が施設に適している
  • 親機またはゲートウェイの必要性を確認した
  • 日本国内向けの周波数仕様を確認した
  • AC、DC、電池など必要な電源を確保できる
  • 温室内で通信試験を行える

データと運用

  • 通信障害中もローカル記録できる
  • 復旧後に保存データを再送信できる
  • 必要なアラートを設定できる
  • CSVまたはAPIでデータを出力できる
  • クラウド料金と保存期間を確認した
  • 国内サポート、修理、校正体制を確認した

よくある質問

温室ではLoRaとWi-Fiのどちらが適していますか

既存Wi-Fiが安定し、測定点が少ない小規模施設ではWi-Fiが簡便です。長いハウス、複数棟、多数の測定点では、長距離・低消費電力のLoRaが適しています。

ただし、LoRaでもセンサーからゲートウェイまでの通信試験と、ゲートウェイからクラウドまでの上位回線が必要です。

CO₂センサーは必ず必要ですか

温湿度監視だけが目的であれば必須ではありません。CO₂施用の効果や換気による濃度変化を確認したい場合は、導入価値が高くなります。

CO₂センサーはどこに設置すればよいですか

作物群落を代表する位置に設置し、CO₂施用口や外気流入口の直近を避けます。栽培方式や施用方法によって濃度分布が異なるため、必要に応じて複数点で比較してください。

インターネットが切れるとデータは失われますか

製品によって異なります。センサーまたはゲートウェイにローカル記録機能があり、通信復旧後に保存データを再送信できる構成を選ぶと、欠測リスクを抑えられます。

温室には何台のセンサーが必要ですか

床面積だけでは決められません。棟数、ハウスの長さ、暖房・換気区画、カーテン、作物群落、日射条件、過去に確認された温度差に基づいて決定します。

UbiBotはどのような温室に向いていますか

複数棟や長いハウスへセンサーを分散配置し、クラウドで一元管理したい施設に向いています。LoRa通信、ローカル記録、API、多様な上位通信方式を重視する場合にも検討しやすい構成です。

センサーの精度だけで製品を選んでもよいですか

精度は重要ですが、それだけでは十分ではありません。通信範囲、ローカル記録、電源、クラウド、校正、交換部品、保守費用を含む総運用条件で比較してください。

まとめ

温室・ビニールハウス向け環境モニタリングシステムは、センサー精度だけでなく、測定項目、通信方式、ローカル記録、クラウド、拡張性、保守体制を含めて比較することが重要です。

UbiBot DC1-L-THとGW1を組み合わせたLoRa構成は、複数棟や多数の測定点を配線を抑えて配置し、温湿度データをクラウドで一元管理したい場合に適しています。外部CO₂センサーやAPIを組み合わせることで、温湿度監視から段階的にシステムを拡張できます。

一方、国内データロガー体系や校正を重視する場合はT&D、温室向けの多項目計測と環境制御連携を重視する場合はみどりモニタも有力な選択肢です。

まずは代表的な1棟または1区画で試験導入し、季節や作物の生育に伴う環境分布、通信状態、アラート運用を確認してから、複数棟へ展開することを推奨します。

UbiBotの導入を検討する場合は、ハウスの棟数、広さ、測定項目、電源、通信環境を整理したうえで、必要なセンサーとゲートウェイ構成をご相談ください。

参考資料

  1. 日本施設園芸協会「環境計測用センサと植物工場での利用」
  2. 農研機構「UECS対応センサユニット製作マニュアル」
  3. 農林水産省「施設園芸省エネルギー生産管理マニュアル」
  4. UbiBot DC1-L-TH日本公式製品情報
  5. UbiBot LoRaゲートウェイGW1日本公式製品情報
  6. UbiBot外部CO₂センサー日本公式製品情報
  7. T&D RTR507B公式製品情報
  8. T&D RTR-576公式製品情報
  9. T&D RTR500BW公式製品情報
  10. みどりモニタ公式製品仕様

※製品仕様、対応機器、クラウド機能、料金、契約条件、在庫状況は変更される場合があります。公開または購入前に、各メーカーの最新情報をご確認ください。

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