要点: 牛舎や畜舎の環境モニタリングでは、センサーを「設置しやすい壁面」に取り付けるのではなく、家畜が実際に過ごす高さと空気の流れを基準に測定点を決めることが重要です。
信頼性の高い監視システムを構築するには、代表性のある温湿度測定、畜舎内での通信試験、通信障害時のローカル記録、対応につながるアラート設定、さらに粉じん・水分・停電を考慮した保守計画を一体として設計する必要があります。
農林水産省は、近年の猛暑によって食欲不振、乳量低下、受胎率低下、家畜の死亡など、畜産・酪農への影響が深刻化していると説明しています。また、送風、散水・細霧、日よけ、屋根や壁の断熱などを主な暑熱対策として挙げています。（農林水産省「畜産・酪農の暑熱対策」）
ただし、適切な管理基準は畜種、成長段階、飼養密度、換気方式、地域気候などによって異なります。インターネット上の一般的な温度表をそのままアラート値として使用せず、獣医師、飼養管理基準、農場の標準作業手順書などに基づいて設定してください。
1．機器を選ぶ前に畜舎を調査する
温湿度センサーの台数を決める前に、畜舎全体を一つの環境システムとして調査します。
確認すべき主な項目は次のとおりです。
- 家畜が休息、採食、飲水する場所
- 家畜が密集しやすい場所
- 子畜、疾病個体、高泌乳牛などを分けて管理する区域
- 給気口、排気ファン、カーテン、換気扇の位置
- トンネル換気や自然換気の空気の流れ
- 散水設備、細霧装置、冷却パッド、暖房設備
- 日射を受ける壁面や透光性屋根の周辺
- 飲水器、敷料、ふん尿溝、洗浄区域などの水分発生源
- 電源、Wi-Fi、有線LAN、携帯通信の利用可否
- センサーの点検・交換を安全に行える場所
畜舎導入前に確認する環境・設備・測定候補位置
日射を受ける壁面、ヒーターの直上、給気口の直下、飲水器の近くなどでは、局所的に温度や湿度が大きく変わる場合があります。このような場所は異常要因を調べる「リスク監視点」には適していますが、畜舎全体を代表する唯一の測定点として使用するのは適切ではありません。
通信環境も同時に確認します。金属製の壁、シャッター、飼料設備、換気設備、車両などは無線通信に影響する可能性があります。畜舎が空の状態だけでなく、通常の飼養状態や扉・カーテンを閉じた状態でも通信試験を行います。
2．家畜の高さと空気の流れに合わせて測定点を決める
代表測定点は、家畜が実際に感じる空気環境を測定できる位置に設置します。
センサーの高さを人の目線に統一するのではなく、畜種、飼養方式、寝床やケージの構造に合わせて決めることが重要です。同時に、家畜の接触やかじり、粉じん、水洗、結露、直接的な送風からセンサーを保護します。
長い豚舎や鶏舎では、空気が入口から出口へ移動する間に熱と水分を含むため、畜舎の前方・中央・排気側で環境が異なる場合があります。導入時の基本配置として、次の3区域を検討します。
- 給気側または空気流入区域
- 家畜が滞在する中央区域
- 排気側または下流区域
家畜の高さと空気の流れに合わせた測定点配置
乳牛舎では、休息区域、搾乳待機区域、家畜が密集する場所、送風機やスプリンクラーによって異なる微気候が生じる場所も確認します。
代表測定点として避けたい位置は次のとおりです。
- ファンの風が直接当たる場所
- 給気口の直近
- 日射で温められる壁面
- ヒーターの直上
- 飲水器やふん尿溝の直上
- 屋根に近く、上部に滞留した高温空気だけを測定する場所
新規導入時は、最終的に常設する台数より多い仮設センサーを配置し、昼夜、換気段階、カーテン開閉、給餌、洗浄、家畜密度の変化を含めて比較する方法が有効です。一度だけの測定結果ではなく、繰り返し現れる温湿度分布に基づいて常設位置を決定します。
3．温度だけでなく湿度と気流も考える
暑熱リスクは温度だけで決まりません。湿度、風速、日射、飼養密度、畜種、成長段階などが複合的に影響します。
農研機構が紹介する乳牛の研究では、牛舎内の風速や開口部面積、屋根の断熱、周辺環境によって暑熱ストレスの程度が変化することが示されています。（農研機構「牛舎タイプによる乳牛の防暑対策開始時期判断技術」）
また、北陸地域における研究では、通風と細霧を組み合わせた暑熱対策の有効性が報告されています。一方、高湿度時の細霧運転には注意が必要とされています。（農研機構「暑熱対策時期の判定と通風等による乳牛ストレスの緩和」）
したがって、温度アラートだけでなく、湿度、換気装置の運転状態、必要に応じてCO₂やアンモニアなどを組み合わせると、環境変化の原因を判断しやすくなります。ただし、測定項目を増やす際は、それぞれのデータをどの管理行動に結び付けるかを事前に決めておく必要があります。
4．センサー・電源・通信方式を分けて検討する
システム選定では、次の3点を分けて考えます。
- 何を測定するか
- センサーを畜舎環境からどう保護するか
- 測定データをどのように管理画面へ送るか
UbiBotのLoRa構成
UbiBot DC1-L-THは、温度と湿度を測定するLoRa対応センサーです。日本公式製品ページでは、温度測定範囲-20～60℃、温度精度±0.2℃、湿度精度±2%RH、最大50,000件の内部記録に対応するとされています。
通信が一時的に途切れた場合も本体で測定データを保持し、通信復旧後に再送信できる点は、インターネット環境が不安定になりやすい農場で有効です。（UbiBot DC1-L-TH公式製品情報）
GW1ゲートウェイは、複数のLoRaセンサーからデータを集約し、Wi-Fi、有線LAN、またはモデルにより携帯通信を介してUbiBot IoTプラットフォームへ送信します。ゲートウェイ側にも最大300,000件の内部記録容量があります。（UbiBot GW1公式製品情報）
LoRa構成は、複数の畜舎や長い建物で配線を抑えながら測定点を増やしたい場合に適しています。ただし、カタログ上の通信距離だけで設計せず、実際の畜舎で電波到達試験を実施してください。
複数畜舎を一元管理するLoRa温湿度監視構成
5．畜舎内で安定したLoRa通信を確保する
ゲートウェイは、可能な範囲でセンサー群を見通しやすい中央かつ高い位置に設置します。大型の金属設備、配電盤、モーター、密集した鉄骨の近くは避けます。
センサーは、周囲の空気が自然に流れる状態を保ちながら、家畜や清掃機器が接触しない位置に固定します。保護カバーを使用する場合も、センサー周辺に空気が滞留しない構造を選びます。
外部プローブやケーブルを使用する場合は、次の点を確認します。
外部プローブやケーブルを使用する場合は、次の点を確認します。
- 家畜によるかじり
- ケーブルの擦れや引っ張り
- 高圧洗浄水
- ふん尿との接触
- コネクターへの水の流入
- 結露水を逃がすためのドリップループ
IP等級を備えた機器でも、適切な設置保護が不要になるわけではありません。センサー本体、感知部、コネクター、ゲートウェイでは保護性能が異なることがあるため、各部品の仕様を個別に確認します。
設置後は、すべての測定点について複数回の通信を確認し、正しい時刻でクラウドに記録されることを確認します。さらに、扉を閉めた状態、換気扇の運転中、通常の設備配置、最も離れた畜舎など、通信条件が厳しくなる状態でも試験します。
6．アラートを実際の対応手順に結び付ける
クラウド監視画面は、「何が、どこで変化し、誰が対応するか」を伝えられるように設定します。
導入前に決める項目は次のとおりです。
- 農場、畜舎、区域、家畜群の名称
- 測定間隔とデータ送信間隔
- 高温・低温・高湿度のアラート値
- アラート継続時間
- 一次対応者とエスカレーション先
- 夜間、休日、停電時の連絡方法
- 機器オフラインおよび電池残量低下の通知
- ユーザーごとの閲覧・操作権限
温湿度異常の検知から現場対応・記録までの流れ
短時間の扉開放や暖房設備の起動で不要な通知が多発する場合は、根拠のある遅延時間を設定します。一方、遅延時間が長すぎると、換気設備の停止など重大な異常の発見が遅れる可能性があります。
温度、湿度、換気状態および対象となる家畜群を組み合わせて判断できるようにすると、単一の温度アラートよりも現場で対応しやすくなります。
7．停電・通信障害時にも記録を残す
農場のインターネット回線が停止しても、必要な期間の測定記録を現場側で保持できる構成を選びます。通信復旧後には、保存されたデータが元の測定時刻とともに送信されることを確認します。
環境異常を停電中にも通知する必要がある場合は、センサーだけでなく、次の設備を含めた対策が必要です。
- LoRaゲートウェイ
- ルーターまたは携帯通信機器
- 通知サーバーまでの通信経路
- 換気・冷却設備
- バックアップ電源
- 現場での代替確認手順
通信障害中のローカル記録と復旧後の自動送信
システムの一部分だけを無停電化しても、通知までの経路が停止すればアラートは届きません。
8．日本市場で選べる温湿度監視システムの比較
以下は、同一種類の機器の優劣を決めるランキングではありません。クラウド型、国内無線ロガー型、PC集中監視型という異なる構成を、畜舎への導入方法という観点から比較したものです。
| 比較項目 | UbiBot DC1-L-TH＋GW1 | T&D RTR503B＋RTR500BW | チノー MD8000温湿度モデル |
|---|---|---|---|
| 基本構成 | LoRa温湿度センサー＋クラウド接続ゲートウェイ | 特定小電力無線ロガー＋ネットワーク親機 | 429MHz帯無線送信器＋USB受信器＋PC |
| 温度測定範囲 | -20～60℃ | 0～55℃ | -20～60℃ |
| 公開されている代表温度精度 | ±0.2℃ | 平均 ±0.3℃ | 使用する温湿度モデルの仕様書で確認 |
| 湿度測定範囲 | 0～100%RH | 10～95%RH | 0～100%RH |
| 公開されている代表湿度精度 | ±2%RH | 平均 ±5%RH | 使用する温湿度モデルの仕様書で確認 |
| センサー側の記録容量 | 最大 50,000件 | 8,000件×2チャンネル | 16,000件／チャンネル |
| 上位側の接続 | Wi-Fi、有線LAN、モデルにより携帯通信 | 無線LAN、有線LAN | USB接続PC |
| 遠隔監視 | UbiBotクラウド、アプリ、Web、API | おんどとり Web Storage | PC用アプリケーションを中心に構成 |
| 電源選択 | 単3電池、リチウム系電池、DC 12V | リチウム電池、外部電源オプション | 乾電池、AC電源、専用バッテリー |
| 保護に関する注意 | 畜舎環境に応じて本体・ゲートウェイを個別に保護 | 本体 IP64、温湿度センサー部は防水対象外 | モデルおよび電源仕様により IP67またはIP64 |
| 特徴が生きる導入例 | 複数畜舎、多点監視、クラウド共有、API連携、通信障害時のローカル記録を重視する場合 | 国内で広く使われるデータロガー体系と Web Storageを組み合わせたい場合 | PCを中心とした集中監視、接点警報、多様な入力方式を組み合わせたい場合 |
T&D RTR503Bは、温湿度を同時に記録する小型ワイヤレスデータロガーで、使用にはRTR500Bシリーズの親機が必要です。RTR500BWを組み合わせることで、無線LANまたは有線LANを介したクラウド監視と警報確認が可能です。
チノーMD8000は、最大60台の送信器をPCで一元管理でき、温湿度のほか、熱電対、測温抵抗体、電圧入力などのモデルを選択できます。PCを中心に監視し、接点出力やEメール警報を利用したい設備に適した構成です。
UbiBotは、LoRaによる多点接続、クラウドへの直接連携、センサーとゲートウェイ双方のローカル記録、Wi-Fi・有線LAN・携帯通信を選べるゲートウェイ構成が特長です。特に、複数棟をまとめて確認したい農場や、PCを常時設置せずスマートフォンから状況を確認したい運用と親和性があります。
最終的な選定では、測定精度だけでなく、畜舎内の防護、通信試験、電源、警報の伝達方法、クラウド利用条件、校正、保守体制を含めて比較してください。
9．導入後の試運転と保守
試運転では、センサーから担当者の対応まで、監視の全経路を確認します。
- 常設センサーを基準計器と比較する
- テスト用の温度条件でアラートを発生させる
- 指定した担当者へ通知されることを確認する
- 通信を一時的に遮断し、ローカル記録を確認する
- 通信復旧後に欠損期間のデータが送信されることを確認する
- 停電時の動作と復旧手順を確認する
- 測定点、機器ID、設置高さ、電源、警報値、担当者を記録する
季節ごとの換気方法変更、畜舎改修、ファン交換、カーテン交換、飼養密度変更などがあった場合は、測定位置と通信状態を再確認します。
定期点検では、粉じんの堆積、感知部の汚れ、ケーブル損傷、電池残量、結露、固定部の緩みを確認します。校正または精度確認の周期は、メーカー推奨、農場の品質管理方針、使用環境、過去のドリフトに基づいて決定します。
10．導入規模別の構成例
| 導入規模 | 構成例 | 主な確認事項 |
|---|---|---|
| 小規模畜舎・実証導入 | 代表点 3～6か所＋ゲートウェイ1台 | 設置位置、通信確認、不要アラートの抑制 |
| 大型畜舎 | 給気側・中央・排気側など複数区域＋必要数のゲートウェイ | 電波の死角、季節別換気、保守動線 |
| 複数棟の農場 | 畜舎ごとの標準センサー構成＋距離に応じたゲートウェイ | 棟間通信、ゲートウェイ障害、命名規則 |
| 複数農場・多拠点 | 拠点ごとの標準構成＋権限管理＋API連携 | データ管理、周波数・通信条件、保守標準化 |
よくある質問
牛舎の温湿度センサーはどこに設置すればよいですか
家畜が過ごす高さで、通常の空気環境を測定できる場所に設置します。ファンや給気口の直近、ヒーターの上、日射を受ける壁面、飲水器やふん尿溝の直上は、代表測定点としては避けます。
牛舎には何台のセンサーが必要ですか
床面積だけで一律に決めることはできません。畜舎の長さ、換気方向、家畜群、飼養密度、高低差、冷却・暖房設備、過去に確認された温度差に基づいて決定します。
LoRaは畜舎の温度監視に適していますか
配線を抑えながら複数の測定点を設置できるため、長い畜舎や複数棟で有効です。ただし、金属壁、設備、地形などの影響を受けるため、完成した畜舎内で通信試験を行う必要があります。
温度だけでなく湿度も測定すべきですか
湿度が家畜の暑熱感、敷料、結露、換気性能に影響する場合は、温度と併せて測定することが望まれます。アラート値は畜種と農場の管理基準に基づいて設定してください。
インターネットが切れた場合、記録はどうなりますか
ローカル記録に対応した機器であれば、通信停止中も測定データを保存できます。導入時には、通信復旧後に元の測定時刻でデータが補完されることを実際に試験してください。
温湿度センサーはどのくらいの頻度で点検すべきですか
メーカーの推奨周期、使用環境、農場の品質管理方針に基づいて決めます。高圧洗浄の影響、機器の落下、説明できない測定差、センサー交換、畜舎改修があった場合は、定期点検を待たずに確認します。
まとめ
牛舎・畜舎の温度監視で重要なのは、機器の台数よりも、家畜が実際に過ごす環境を代表できる測定点を設けることです。
導入前に畜舎内の空気の流れ、熱源、水分発生源、通信条件を調査し、設置後は通信障害、停電、アラート通知まで含めて試運転します。
UbiBot DC1-L-THとGW1を組み合わせたLoRa監視システムは、配線を抑えながら複数の温湿度測定点を設置し、クラウドで遠隔監視したい農場に適した選択肢です。ローカル記録と複数のバックホール方式を活用することで、農場の通信条件に合わせた構成を検討できます。
ただし、最適なアラート値と運用方法は畜種、成長段階、地域気候、獣医師の指導、農場の管理基準によって異なります。製品を選ぶ前に現場調査を行い、測定・通信・通知・対応の全体を一つのシステムとして設計してください。
