水槽の遠隔監視システム活用事例【IoT活用事例】

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想定される課題

物流、製造、警備などビジネスや生活のあらゆるシーンで活躍しているユーピーアールのIoTは「アクアリウム」の範囲でも活躍しています。

飲食店やオフィスなど、さまざまな場所に設置されているアクアリウム。癒し効果はバツグンですが、経験が浅い人には管理が難しい面もあります。

ユーピーアールは、その管理の簡易化、効率化に役立つ水槽遠隔監視システムのIoTの導入を推進しています。

水槽遠隔監視システムの動向と活用事例

IoTの普及、発展とともにアクアリウムにも遠隔監視システムによる管理サービスもリリースされはじめています。サービス内容としては、「個人」、「企業・店舗」、「水族館等」の対象ごとに大きく３つに分類されます。下記で簡単に紹介しましょう。

• 個人：趣味でアクアリウムを楽しんでいる人向けの遠隔監視システムです。スマートフォンと連結させることで、気軽に水槽の状態をチェックできます。
• 企業、店舗：オフィスや店舗にアクアリウムを設置している企業向けのサービスです。
• 水族館等：より大規模な水槽を導入している企業・団体向けの監視システムです。多種多様な生体が元気に活動する環境を下支えしています。

【ユーピーアールの水槽遠隔管理システムのターゲット】

ユーピーアールでは、アクアリウム用品の製造販売会社と協力し、水槽遠隔管理システムを搭載した水槽の試作機などを制作しました。

企業や飲食店を中心に、アクアリウムに関わる事業者も対象にしたIoTの導入を推進しています。

水槽管理の重要な要素

前述したアクアリウムにおける重要な要素に共通しているのは、「それぞれの環境に適した各指標を保つこと」です。

ただ、オフィスなどに設置するアクアリウムは、仕事の合間などに管理しないといけないため目が届きにくく、水槽管理が難しいケースもあります。

管理が行き届いていない水槽は、水が汚れてしまったり、水草や生体が元気を失ってしまったり、コケなどが生えてしまって、景観を損なってしまう恐れがあります。

オフィスや店舗などの場合に障害となるケースを以下でご紹介しましょう。

• 温度管理：一般的な熱帯魚の飼育では、水温は22～28℃程度に保つ必要があるとされています。きちんと対策をしなければ、すぐに基準値よりも上昇、低下してしまいますため重要な水質の指標の一つであると言えます。特に夏季、冬季は気温の変化が激しいので、クーラーやヒーターなどを設置して適切なタイミングで使用するのは必須です。
• PH（水素イオン指数）：PHとは、水質がどのくらい酸性、アルカリ性かを示す指標です。飼育する熱帯魚や水槽それぞれに適切なPHがあり、水質が変化して基準値から外れると最悪の場合、水草が枯れたり生体が死んでしまう恐れがあります。
• KH（炭酸塩硬度）：炭酸塩硬度とは、炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムの濃度のことで水質を表す指標の一つです。主にPH（水素イオン濃度）を調整する場合に測定することが多いです。炭酸塩硬度が高いとPHが変動しにくくなってしまいます。
• GH（総硬度）：GHとは、いわゆる水質を「軟水」、「硬水」で表されるカルシウムイオン（Ca＋＋）とマグネシウムイオン（Mg＋＋）の合計量です。GHがどんどん上昇してしまう場合、カルシウムイオンとマグネシウムイオンがアンバランスになっているか、他の微量元素が足りないことが想定できます。それぞれの生体や水草に合わせたGHを保つことで、良好な生育環境を保つことができるのです。

水槽管理の難点

前述したアクアリウムにおける重要な要素に共通しているのは、「それぞれの環境に適した各指標を保つこと」です。

ただ、オフィスなどに設置するアクアリウムは、仕事の合間などに管理しないといけないため目が届きにくく、水槽管理が難しいケースもあります。

管理が行き届いていない水槽は、水質悪化のほか、水草や生体が元気を失ってしまったり、コケなどが生えてしまって、景観を損なってしまう恐れがあります。

オフィスや店舗などの場合に障害となるケースを以下でご紹介しましょう。

• アクアリウムに対する知識が共有されにくい

温度管理はもちろん、PHなどの前述した重要なポイントなど、アクアリウムを適切に管理するにはある程度の知識が必要です。

特に企業が自社でアクアリウムを管理する場合、複数の社員で正しい知識を共有できていないと、管理が徹底されないだけでなく、いざというときに適切に対処できなくなってしまいます。

• 休日などがある

個人でアクアリウムを楽しむのとは違い、企業には休日があります。

エサなどはタイマー式の「エサやり機」などがありますが、その間のクーラーやヒーターの運用、水温・微量元素など水質の変化を把握できなければ、正しく管理できている状態とは言えないでしょう。

水温の変化も同様で、全自動のヒーターやクーラーを設定していたとしても、適切なタイミングで起動しているかなどのデータを収集して管理する必要があるでしょう。

• 水槽まで環境を確認しに行くのが手間になる

温度計などの計測値は、水槽まで確認しにいかなければ分からない機器がほとんどです。

ミーティングルームやロビーなどに水槽がある場合、わざわざ足を運ばなければ計測値が分からないため、その「手間」が適切な管理を行ううえで大きな障害になるケースがあります。

また、水質悪化などの発見が遅れてしまい、迅速に対処することが難しくなる恐れがあります。

ユーピーアールの水槽遠隔監視システム

前述した難しいポイントを解決するために、ユーピーアールは水槽の遠隔監視システムを使ってアプローチします。基本機能では、温度と使用電力を計測することができます。その概要を説明しましょう。

①水槽に専用の通信GW端末と親機を設置します。また、水槽内にセンサーを設置することで常時水温を計測します。また、非常電源も設置しているのでいざというときも応急的に対処可能です。

②水温と電力は３G回線を使って、ユーピーアールのデータセンターに随時蓄積されます。水温だけでなく、間接的にヒーターやクーラーのおおまかな動作も確認できます。

③お客様は、インターネットを経由することでいつでも水槽の状況を確認できます。また、あらかじめ規定の数値を超えるとアラートをメールで送るように設定することで、いざというときに迅速な対応を可能にします。

ユーピーアールのIoTの要素の詳細

ユーピーアールは、植物工場や冷凍運輸車両用の温度管理・温度計測付き追跡システム「なんつい」のほか、海外の国際貨物の追跡「ワールドキーパー」、遠隔監視・環境計測「なんモニ」、独自開発してあらゆるシーンで使われているオープンプラットフォーム「ユーピーアール OCEAN」などを構築しています。

ここでは、実際に水槽遠隔システムで使われているユーピーアールのIoT要素をご紹介します。

• デバイス：水温が計測できるプローブセンサー付きの温度ロガーと、100V電源のケーブルからそのまま電力量を計測できるクランプ式のセンサー・変換機一体型電流変換機に電力ロガーを接続しました。どちらも特定小電力無線で親機に対してデータ送信できるようにワイヤレスタイプを選定しています。
• ネットワーク：親機からは、データ専用通信の低速で安価な3Gでクラウドにデータ送信します。外部から装置や監視端末に不正アクセスできない閉域網を利用しています。
• クラウド：拠点・水槽ごとに最新の温度や使用電力量が一覧で確認できます。また、過去データに関しては、グラフや履歴表示も可能なUIと機器の故障を使用電力量で検知し、一定の閾値を超えた際の緊急通知機能を有するアプリケーションです。また、計測データだけでなく子機（温度センサー、電力センサー）の稼働状況・バッテリー残量・通信状況等も把握できます。データの保存期間は6ヵ月間を想定しています。

ユーピーアールの強み

• ユーピーアールが運営する温度監視パッケージを拡張することで、電流監視も合わせて実現しているため、アプリケーションやサーバの構築費用が非常に安価で済みます。
• 自社開発のシステムを提供しているため、基本機能である温度、電力の測定だけでなく、PH（水素イオン指数）、GH(炭酸塩硬度)、KH(総硬度)、アンモニア濃度等の水質モニタリングや、ヒーターやクーラー制御等の拡張を検討できます。
• 自社でパッケージの運用、開発、設置、提案まで行うことができるため、プロトタイプはPOC等での検討をする際に迅速に形にすることができます。
• サーバはユーピーアールが独自開発したユーピーアールデータセンターを活用するので、IoTでよくあるお客様でサーバを準備する必要はありません。また監視・保守もユーピーアールが行うため、お客様の負担を減らすことが可能です。
• IoT機器のデバイスは外国で生産され、故障などに対する保証がないケースもありますが、ユーピーアールでは豊富なIoTの導入実績をもとに、お客様に最適なカスタマイズに対応。保守管理などにも対応できる体制を構築しています。

オフィス・飲食店の水槽設置のメリット

オフィスのエントランスや飲食店、ショッピングモールの一角など、今も昔もアクアリウムを設置している企業や商業施設は多数あります。

適切に管理されたアクアリウムには、ビジネスシーンの様々な場面で良い効果があるといわれています。その一部を以下でご紹介しましょう。

• リラクゼーション効果

アクアリウムには、ストレスや緊張を和らげる「θ派」と呼ばれる脳波を分泌する作用があり、リラックスや癒しの効果があると言われています。良好な水質を保って、生体が元気な水槽があればオフィスでは、ストレス軽減などに大きな効果が期待できるでしょう。

• 商談に役立つ

例えば、初めてのお客様と対面するとき、ミーティングルームにアクアリウムがあればスムーズに商談を進めやすいとされています。会話のきっかけなどのコミュニケーションツールとして活用できます。

• 社内コミュニケーションの増加

来客だけでなく、社内のスタッフのコミュニケーションツールにもつながるので、オフィスの雰囲気の改善なども期待できるでしょう。

• 仕切りとして活用

スペースを分割する仕切りとしても活用するケースがあります。一般的なパーテーションと比べて、部屋全体を明るく印象付けてくれるでしょう。設置の方法も多様で、境界線上に置くだけでなく、壁に埋め込むこともできます。

• 節税対策にもなる

水槽は「オフィス家具」として認められているため、100％経費として認められています。ですので、利益が出た年度などの節税対策として導入する企業もあります。

導入の効果

企業、オフィスの場合

• 温度モニタリングを実現することで、魚の活動に適切な水温でない状況をいち早く検知できるようになります。
• 展示用の水槽を店舗側がメンテナンスしなければならない際に、専門知識のない担当者でもモニタリングにより危険をリアルタイムで確認できるようになります。

アクアリウムの販売、設置等の事業会社の場合

• 新商品のラインナップとして提案することで、自社の商品の幅がアピールできたため、結果的に新商品だけでなく、それまでの既存商品含め興味を持ってもらうことができます。
• また、使用電力量のデータも蓄積できるため、クーラーやヒーターなどの故障率を示す際のエビデンスとして活用も可能です。また、同様に水温の変化を逐次収集しているので、ヒーターなどの故障にも早く気づきやすい（設定温度を超えても起動しない）点もトラブル防止に有効です。