研究開発された技術紹介

海面・内水面養殖業においては、水質予報のニーズが高まっている。このため、四胴型自動航行船の付帯装備の高度化技術を開発し、得られた水質ビッグデータを用いて超高分解能水質シミュレーションの精度を向上させる。また、AI技術を導入して養殖場の水質予報システムを開発する。付帯設備が高度化した四胴型自動航行船による水質ビッグデータと、市販PCで実行可能な水質予報システムを両立させることで、養殖漁業の持続可能な成長に貢献する。

・ロボセンの付帯装備高度化技術の開発
-1人で運用できる通信モジュールとアプリが完成。
-平均距離4m以上で障害物を回避する性能が確認され、実海域での運用が可能に。
-自動着岸装置を開発し、実際の係船を自動化。
-自動アンカリング装置が緊急時の流出防止に寄与。
-水質計測の前に測深を行い、降下深度を決定するシステムが実現。
・AIによる水質予報技術の開発
-水質シミュレーションの高解像度化により、塩分の変動を詳細に把握。
-水質予測モデルが実用化され、時系列での変動把握が可能に。
-予報システムが完成し、3日先の水質変動を高精度で予測。
-PCやタブレット、携帯端末での水質予報表示が可能になった。

・ロボセンの付帯装備高度化技術の開発
-陸上基地局からの遠隔操作でロボセンへの司令伝送、手動操縦、取得した水質データのクラウド化を1人で運用できるシステムを開発。
-他船との衝突回避および安全対策として、昼夜問わず前方検知距離20m、ロボセンとの平均距離4m以上を保って障害物を回避する技術を開発。
-自動係船のための自動着岸法アルゴリズムをプログラム化し、自動着岸装置を開発。
-緊急時対策として、自動アンカリング装置と制御プログラムを開発。
-水質計測器降下深度の測定および座礁回避のための深浅測量システムを開発。
・AIによる水質予報技術の開発
-空間解像度を水平方向10m、鉛直方向10cmまで向上させた高分解能水質シミュレーションを開発。塩分の時空間変動を詳細に把握可能に。
-連続観測データを学習データとして、天気予報を入力データとして組み込んだAIによる水質予測モデルを開発。
-3日先の水質変動をピンポイントかつきめ細かく予報する水質予報システムを確立。

・プロペラガード
特願: 2021-064493(2021年4月5日)
・船舶および船舶係留システム
特願: 2021-165123(2021年10月6日)

・開発したロボセンの付帯装備高度化技術により、ロボセンの操作性を向上させることができる。牡蠣やウニの養殖場での自動航行や水質測定といったシーンでの利活用が可能である。
・開発したAI水質予報技術により、水質変動の予測精度を高めることができる。自治体や漁業組合における水質管理や災害対策といったシーンでの利活用が可能である。

北海道浜中町火散布沼、石川県七尾湾、広島県広島湾、兵庫県播磨灘、その他各地において養殖場の水質データを収集し、水質情報を漁業者に公開する取り組みが行われている。

・世界初の低塩分水、貧酸素水塊、赤潮の監視・予報ツールを確立し、水質問題に対する事前対策が可能。
・ロボセンを用いて、赤潮やその他の水質問題による養殖魚介への被害を未然に防ぎ、漁業者の経済的損失を軽減する。

ロボセンによる水質環境調査は、本事業終了後、養殖場周辺海域の水質環境調査業務を実施するなど、すでに実用化が進んでいる。一方で、水産分野に囚われない多分野での活用を目指し、海上工事現場やダム湖でのトライアル調査を実施している。事業領域拡大へのアプローチとして、多分野への活用のほか、多機能化にも取り組んでおり、水質計測装置以外の機器をロボセンに搭載する研究開発を現在実施中である。
AIによる水質予報システムについては、ＩｏＴ機器メーカーと連携し、火散布沼（北海道厚岸郡）において水質予報システムの運用を実施。水質予報システムは学習データに応じて複数のモデルを適用し改良を図ることで予報精度の向上に努めている。今後もデータ取得と予報を引き続き実施しながら、システムの向上を図っていく。

従前、ロボセンのような移動型自動水質計測装置が存在しなかったため、広範囲かつ高密度な水質の連続観測が行われていなかった。よって、市場を創出するところから始めなければならない。そのために、環境や水産分野での活用にとらわれず、展示会への出展や多分野におけるデモンストレーションを実施し、技術の認知度向上に努めている。
養殖場等のピンポイントで予報できるAI予報システムは、現状、競合するシステムが無く、本技術については一般に認知されてないため、市場を創出するところから始めなければならない。そのために、環境や水産分野での活用にとらわれず、展示会への出展や研究機関、水産関係機関、協業先の企業等への意見交換を実施し、技術の認知度向上に努めている。