KR20210082329A - Cultivation environment monitoring and farm work guide system for each farmland area for earthworks - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation. The microclimate and rhizosphere data collection device collects the temperature and humidity around the crop, and the moisture and temperature of soil by installing the same at a predetermined specific location during soil cultivation. The network unit collects data from the microclimate and rhizosphere data collection device and transmits the same to a data server. The server unit may receive data collected from each device from the network unit and check data for each farm and area set by the user in advance in the application. According to the present invention, it is possible to provide optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland on the basis of data collected based on location.

Description

토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템{Cultivation environment monitoring and farm work guide system for each farmland area for earthworks}Cultivation environment monitoring and farm work guide system for each farmland area for earthworks}

본 발명은 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 위치를 기반으로 수집된 데이터를 바탕으로 농지의 영역별 광합성 최적 조건과 농작업 가이드 정보를 제공하는 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation, and more specifically, to provide optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland based on data collected based on location. It is related to the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system by farmland for soil cultivation.

광합성 여부를 포함하여 농지 영역별 재배 환경을 모니터링하는 것은 매우 중요한 이슈이다. 특히, 일정 영역의 농지나 농장의 재배 환경을 구체적으로 알 수 있는 환경을 조성한다는 것은 재배율을 직접적으로 높일 수 있는 매우 중요한 요인이 될 수 있다. Monitoring the cultivation environment by farmland area including photosynthesis is a very important issue. In particular, creating an environment in which a specific area of farmland or the cultivation environment of a farm can be known can be a very important factor that can directly increase the cultivation rate.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0135356호 : IOT 기술을 활용한 반자동 수경재배시스템 및 이를 이용한 산양산삼 재배방법Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0135356 : Semi-automatic hydroponic cultivation system using IOT technology and wild ginseng cultivation method using the same 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0110259호 : 작물 재배용 광 소자Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0110259 : Optical device for growing crops

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 위치를 기반으로 수집된 데이터를 바탕으로 농지의 영역별 광합성 최적 조건과 농작업 가이드 정보를 제공하는 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland for soil cultivation that provides optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland based on the data collected based on the location. is to do

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템은, 토경 재배시, 소정의 특정 위치에 설치하여 작물 주변의 온도 및 습도, 토양의 수분 및 온도를 수집하는 미기후 및 근권 데이터 수집 디바이스; 상기 미기후 및 근권 데이터 수집 디바이스로부터 데이터를 수집하여 데이터 서버에 전송하는 네트워크부; 및 상기 네트워크부로부터 각 디바이스들로부터 수집된 데이터를 전송받아 사전에 사용자가 설정한 농장 및 영역별 데이터를 어플리케이션에서 확인할 수 있는 서버부;를 포함하며, 상기 특정 위치가 포함된 해당 농지의 위치를 기반으로 정보를 수집하여 농지의 영역별 광합성 최적 조건 및 농작업 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다. The cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention for achieving the above technical problem is installed at a predetermined specific location during soil cultivation, and the temperature and humidity around crops, moisture and temperature of the soil microclimate and rhizosphere data collection device that collects; a network unit for collecting data from the microclimate and rhizosphere data collection device and transmitting it to a data server; and a server unit that can receive data collected from each device from the network unit and check the data for each farm and area set by the user in advance in the application; including, the location of the farmland including the specific location It is characterized in that it collects information based on the information and provides optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland.

본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템에 의하면, 위치를 기반으로 수집된 데이터를 바탕으로 농지의 영역별 광합성 최적 조건과 농작업 가이드 정보를 제공할 수 있다. According to the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention, it is possible to provide optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland based on the data collected based on the location.

도 1은 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템의 구성을 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 구성하는 디바이스들이 설치된 분포도를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 기후 부적합 환경영역 도출 알고리즘을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 근권 부적합 환경영역 도출 알고리즘을 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 농작업 재배 가이드 알고리즘을 도시한 도면, 그리고,
도 6은 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 도출된 병충해 예방에 대한 가이드 정보를 그래프 맵으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention;
2 is a view showing a distribution diagram in which devices constituting the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention are installed;
3 is a diagram illustrating an algorithm for deriving climate-inappropriate environmental areas used through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention;
4 is a view showing an algorithm for deriving an environment area unsuitable for the root zone used through the monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention;
5 is a view showing an agricultural work cultivation guide algorithm used through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention, and,
6 is a graph showing guide information on pest prevention derived through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention as a graph map.

이하에서 첨부의 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention will be described in detail.

본 발명은 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템에 대한 것으로, 위치를 기반으로 수집된 데이터를 바탕으로 농지의 영역별 광합성 최적 조건과 농작업 가이드 정보를 제공할 수 있다. 도 1을 참조하면, 일정 영역의 농지나 농장에 위치를 기반으로 수집되는 디바이스들을 작물 주변에 설치하여 디바이스 별로 작물 주변 기후와 작물 근권 데이터를 수집하고, 이를 데이터 서버에 전송한다. 데이터 서버에 전송된 데이터는 애플리케이션을 통해 농장, 영역별 정보를 확인할 수 있다. 애플리케이션에서 사용자는 농장, 영역별 토양의 수분/지온, 작물 주변 온도/습도의 분포를 실시간으로 확인할 수 있다. 또한, 수집된 데이터를 기반으로 기후 부적합 영역 정보, 근권 부적합 정보, 농작업 가이드 정보(병해충 정보, 습도 제어 장비 상태, 습도 제어)를 제공할 수 있다. The present invention relates to a cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation, and it is possible to provide optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of farmland based on data collected based on location. Referring to FIG. 1 , devices collected based on location on farmland or farms in a certain area are installed around crops to collect data about the climate around crops and crop roots for each device, and transmit them to a data server. Data transmitted to the data server can be checked by farm and area information through the application. In the application, the user can check the distribution of moisture/geology of the soil for each farm and area, and the temperature/humidity around the crop in real time. In addition, it is possible to provide climate unsuitable area information, root zone unsuitability information, and agricultural work guide information (pest information, humidity control equipment status, humidity control) based on the collected data.

본 발명은 수집된 데이터를 사용자의 설정에 따라 농장, 영역별 데이터를 애플리케이션에서 확인할 수 있는 시스템이다. 사용자 애플리케이션은 접속한 사용자 id로 등록된 영역별 데이터를 확인할 수 있으며, 부적합정보, 병충해 정보, 농작업 가이드를 토대로 환경을 제어할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 다수의 디바이스를 설치하고 Network Station에 연결하고, Network Station에서는 주변에 설치된 디바이스로부터 수신한 데이터를 일정한 주기로 데이터 서버에 전송하는 역할을 한다.The present invention is a system in which the collected data can be checked in the application according to the user's settings for farm and area data. The user application can check the data for each area registered with the accessed user ID, and can control the environment based on nonconformity information, pest information, and agricultural work guide. Specifically, according to the present invention, a plurality of devices are installed and connected to a network station, and the network station serves to transmit data received from devices installed in the vicinity to a data server at regular intervals.

이때, 도 2를 참조하면, 수집된 디바이스의 데이터별 분포도를 볼 수 있다. 도 2에 도시된 내용은 특정 영역에 설치된 디바이스들을 표현한 것으로, 영역에 설치된 디바이스 상태(작물 주변 온도/습도, 토양 온도/수분)를 도시한 것이며, 이를 바탕으로 영역별 부적합, 병충해, 농작업 가이드 정보가 제공될 수 있다. At this time, referring to FIG. 2 , a distribution chart for each data of the collected devices can be seen. The content shown in FIG. 2 represents the devices installed in a specific area, and shows the state of the device installed in the area (temperature/humidity around crops, soil temperature/moisture) Information may be provided.

도 3은 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 기후 부적합 환경영역 도출 알고리즘을 도시한 도면이다. 기후 부적합 환경영역 도출 알고리즘의 주요 기능을 살펴보면, 디바이스에 내장된 GPS를 기반으로 디바이스의 위치정보를 취득한다. 각 디바이스 데이터들로부터 도출한 VPD 값을 기반으로 VPD 값을 시각화한 VPD 맵을 생성한다. 개별 디바이스 선택 시 시간대별 변화 추이 그래프를 생성한다. 다수의 디바이스가 설치된 농지에서 기후 부적합 영역을 도출하여 시각적으로 표현해줌으로써 기후 제어가 필요한 영역을 확인할 수 있다.3 is a diagram illustrating an algorithm for deriving a climate unsuitable environment area used through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention. Looking at the main function of the climate-inappropriate environment area deriving algorithm, the device's location information is acquired based on the GPS built into the device. A VPD map is created that visualizes the VPD value based on the VPD value derived from each device data. When an individual device is selected, a graph of change trend by time is created. Areas requiring climate control can be identified by deriving climate-inappropriate areas from farmland where multiple devices are installed and expressing them visually.

도 4는 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 근권 부적합 환경영역 도출 알고리즘을 도시한 도면이다. 근권 부적합 환경영역 도출 알고리즘의 주요 기능을 살펴보면, 디바이스에 내장된 GPS를 기반으로 디바이스의 위치정보를 취득한다. 각 디바이스 데이터들로부터 도출한 토양 수분 수준을 기반으로 시각화한 토양수분 맵을 생성한다. 개별 디바이스 선택 시 시간대별 변화 추이 그래프를 생성한다. 다수의 디바이스가 설치된 농지에서 근권 부적합 영역을 도출하여 시각적으로 표현해줌으로써 토양 수분 제어가 필요한 영역을 확인할 수 있다. 4 is a diagram illustrating an algorithm for deriving a root zone unsuitable environment area used through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each agricultural land area for soil cultivation according to the present invention. Looking at the main function of the algorithm for deriving the near-sphere-inappropriate environment area, it acquires the location information of the device based on the GPS built-in in the device. A visualized soil moisture map is created based on the soil moisture level derived from each device data. When an individual device is selected, a graph of change trend by time is created. Areas requiring soil moisture control can be identified by deriving and visually expressing unsuitable areas for rhizosphere in farmland where multiple devices are installed.

도 5는 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 이용되는 농작업 재배 가이드 알고리즘을 도시한 도면이다. 농작업 재배 가이드 알고리즘의 주요 기능을 살펴보면, 디바이스 설치 위치에 따른 토양 수분 및 VPD 값을 기반으로 농작업이 필요한 시간 및 위치, 조치사항을 도출한다. VPD 및 토양 수분 기반 적정 수분 공급기 가동 및 멈춤 시기를 가이드할 수 있다. 데이터 기반 수분 공급기 이상 위치 진단을 가이드한다. 나아가, 농지 디바이스 설치 위치에 기반한 비이상적 생육환경 위치를 가이드하며, 수집 데이터를 기반으로 필요한 농작업 가이드를 가능하게 한다. 5 is a diagram illustrating an agricultural work cultivation guide algorithm used through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention. Looking at the main functions of the agricultural cultivation guide algorithm, based on the soil moisture and VPD values according to the location of the device, the time, location, and measures required for agricultural work are derived. It can guide when to start and shut down VPD and soil moisture-based titration hydrators. Guides data-driven hydration location diagnosis. Furthermore, it guides the non-ideal growth environment location based on the installation location of the farmland device, and enables the necessary agricultural work guide based on the collected data.

도 6은 본 발명에 따른 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템을 통해 도출된 병충해 예방에 대한 가이드 정보를 그래프 맵으로 도시한 도면이다. 토양수분과 병충해(흰 가루 병)에 대한 가이드 정보를 그래프 맵과 동일한 맵으로 매핑되었음을 알 수 있다. 6 is a graph showing guide information on pest prevention derived through the cultivation environment monitoring and agricultural work guide system for each farmland area for soil cultivation according to the present invention as a graph map. It can be seen that the guide information on soil moisture and pests (white powdery mildew) is mapped to the same map as the graph map.

이상의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되었지만, 각각의 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 즉, '제1', '제2' 등의 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 목적으로 사용되었다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, '및/또는'이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미로 사용되었다. In the above description, terms such as 'first' and 'second' have been used to describe various components, but each component should not be limited by these terms. That is, terms such as 'first' and 'second' are used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component'. can Also, the term 'and/or' is used in the sense of including a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. Although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Any person skilled in the art can make various modifications, of course, and such modifications are within the scope of the claims.

Claims (1)

토경 재배시, 소정의 특정 위치에 설치하여 작물 주변의 온도 및 습도, 토양의 수분 및 온도를 수집하는 미기후 및 근권 데이터 수집 디바이스;
상기 미기후 및 근권 데이터 수집 디바이스로부터 데이터를 수집하여 데이터 서버에 전송하는 네트워크부; 및
상기 네트워크부로부터 각 디바이스들로부터 수집된 데이터를 전송받아 사전에 사용자가 설정한 농장 및 영역별 데이터를 어플리케이션에서 확인할 수 있는 서버부;를 포함하며,
상기 특정 위치가 포함된 해당 농지의 위치를 기반으로 정보를 수집하여 농지의 영역별 광합성 최적 조건 및 농작업 가이드 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 토경용 농지영역별 재배환경 모니터링 및 농작업 가이드 시스템.
a microclimate and rhizosphere data collection device for collecting temperature and humidity around crops, and moisture and temperature of soil by installing in a specific location during soil cultivation;
a network unit for collecting data from the microclimate and rhizosphere data collection device and transmitting it to a data server; and
A server unit that can receive data collected from each device from the network unit and check the farm and area data set by the user in advance in the application; includes;
Cultivation environment monitoring and agricultural work guide system by farmland for soil cultivation, characterized in that by collecting information based on the location of the corresponding farmland including the specific location, optimal conditions for photosynthesis and agricultural work guide information for each area of the farmland are provided.
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