KR100700877B1 - 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다. 본 발명은, 통신 망을 이용하여 관리할 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 검출한 측정 데이터를 관리하고 하우스에 설치된 구동 장치를 근거리 무선 통신을 이용하여 제어하기 위한 관리 단말기; 메인 하우스의 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 검출하고 외부의 온도, 강우, 또는 강설량을 측정한 측정 데이터를 관리하고 측정 데이터에 따라 메인 하우스의 구동 장치를 제어하며, 적어도 하나 이상의 관리 단말기와 근거리 무선 통신으로 데이터를 송수신하고, 유선 망 또는 무선 망을 통해 농장 관리 서버와 데이터를 송수신하기 위한 메인 관리 단말기; 및 하우스에서 관리하는 농작물 또는 가축 관리에 필요한 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 메인 관리 단말기로 전송하고, 메인 관리 단말기에서 발생되는 안내 메시지를 상기 통신망을 통하여 이동 단말기로 전송하고, 이동 단말기로부터 수신되는 제어 신호를 메인 관리 단말기로 전송하기 위한 농장 관리 서버를 포함하여 구성된다.
근거리 무선 통신, 측정 센서, 구동 장치, 기상 데이터, 최적화 데이터, 유비쿼터스, USN

Description

유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING A FARM IN UBIQUITOUS}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구현된 한 농장의 관리 시스템을 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시 된 농장의 메인 관리 단말기를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 서브 하우스
200 : 제2 서브 하우스
300 : 메인 하우스
110, 210, 310 : 측정 센서
130, 230, 330 : 구동 장치
150, 250 : 서브 관리 단말기
350 : 메인 관리 단말기
400 : 농장
500 : 통신망
600 : 농장 관리 서버
700 : 단문 메시지 서비스 서버
750 : 멀티미디어 메시지 서비스 서버
800 : 이동 단말기
본 발명은 농장 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 단말기를 이용하여 하우스 즉, 온실, 축사, 냉동 창고 등에 최적의 환경을 유지하도록 모니터링하고 환경의 급격한 변화에 대처할 수 있도록 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 농장의 하우스에서 재배되는 작물은 온도, 습도, 일사량, 급수, 이산화탄소 등의 영향을 통해 작물의 성장속도, 소출량, 맛 등의 품질이 영향을 받는다. 따라서, 농장의 비닐 하우스 등의 환경 하에서 온도, 습도, 일사량 등을 일정하게 하는 기기가 사용되었는데, 이는 농장주 또는 관리자가 직접 현장에서만 작동해야 한다는 제약이 있었다.
또한, 여러 종류의 농작물 및 가축을 재배 및 사육하는 경우에 각 농작물을 재배하는데 또는 가축을 사육하는데 요구되는 정보, 즉, 파종 시기, 수확 시기, 농약 주는 시기, 비료 공급 시기, 가축 예방 주사 시기 등을 한 농장주 또는 관리자가 모든 상황을 기억력에 의존함으로써 적절한 시기에 작업을 수행하지 못한다는 문제점이 있어 왔다.
뿐만 아니라, 급격한 기온의 상승 또는 하강, 태풍, 한파 등의 기상 재해에 미리 대처할 길이 없어 기상 재해로 인한 농작물 또는 가축의 피해가 극심했다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동 단말기를 이용하여 하우스 즉, 온실, 축사, 냉동 창고 등에 최적의 환경을 유지하도록 모니터링하고 환경의 급격한 변화에 대처할 수 있도록 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템은,
근거리 무선 통신을 이용하여 하우스 내부에 설치된 온도, 습도, 또는 조사량을 검출하는 측정 센서를 통해 상기 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 포함하는 환경 인자를 검출하고 상기 환경 인자를 제어하기 위해 상기 하우스의 내부에 설치된 적어도 하나의 구동 장치와 연동하는 관리 단말기;
메인 하우스의 내부 및 외부에 설치된 상기 측정 센서를 이용하여 검출된 내부의 온도, 습도, 또는 조사량 및 외부의 온도, 강우, 또는 강설량 중 적어도 하나를 포함하는 측정 데이터에 따라 상기 메인 하우스의 구동 장치를 제어하며, 적어도 하나 이상의 관리 단말기와 상기 근거리 무선 통신으로 데이터를 송수신하고, 유선 망 또는 무선 망을 통해 농장 관리 서버와 데이터를 송수신하기 위한 메인 관리 단말기; 및
상기 하우스에서 관리하는 농작물 또는 가축 관리에 필요한 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 상기 메인 관리 단말기로 전송하고, 상기 메인 관리 단말기에서 발생되는 안내 메시지를 상기 무선 통신망을 통하여 이동 단말기로 전송하고, 상기 이동 단말기로부터 수신되는 제어 신호를 상기 무선 통신망을 통하여 상기 메인 관리 단말기로 전송하기 위한 농장 관리 서버를 포함한다.
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삭제
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법은,
근거리 무선 통신으로 측정 센서 및 구동 장치와 데이터를 송수신하는 관리 단말기; 및 상기 근거리 무선 통신을 통하여 상기 관리 단말기와 데이터를 송수신하며, 유선 망 또는 무선 망을 통해 농장 관리 서버와 통신하기 위한 메인 관리 단말기로 구성된 시스템에 있어서,
A) 상기 메인 관리 서버가 하우스(House)에서 관리하는 농작물 또는 가축에 상응하는 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 상기 농장 관리 서버로부터 수신하는 단계;
B) 상기 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 측정한 측정 데이터 및 상기 온도, 습도, 또는 조사량을 제어하기 위한 구동 장치의 현재 상태 데이터를 상기 관리 단말기를 통해 상기 메인 관리 단말기로 전송하는 단계;
C) 상기 하우스 내부의 측정 데이터를 상기 최적화 데이터와 비교하여 상기 최적화 데이터의 범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 단계;
D) 상기 최적화 데이터의 범위를 벗어나는 경우, 상기 메인 관리 단말기는 상기 최적화 데이터를 기반으로 상기 관리 단말기로 제어 신호를 발송하여 상기 관리 단말기가 상기 구동 장치를 제어하도록 하는 단계; 및
E) 상기 하우스의 외부에 설치된 외부 측정 센서로부터 측정된 외부 측정 데이터의 변화량이 소정의 값 이상인 경우 이동 단말기로 안내 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
따라서 본 발명에 의하면, 한 농장주가 소유한 다수의 하우스의 특성에 따른 최적 환경을 제공 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은 언제 어디서든 네트워크를 통해 자신이 필요로 하는 정보를 얻을 수 있는 유비쿼터스(Ubiquitous) 공간을 농장에 적용하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템을 도시한 것이다.
본 발명의 농장 관리 시스템은 농장(400), 상기 농장(400)과 양방향으로 통신하기 위한 통신망(500), 상기 통신망(500)을 통해 상기 농장(400)으로 관리 데이터 및 제어 신호를 전송하기 위한 농장 관리 서버(600), 기상 데이터를 상기 농장 관리 서버(600)로 제공하기 위한 기상청 서버(900), 상기 하우스에서 발생된 데이터 및 농장 관리에 필요한 데이터를 제공하는데 이용되는 단문 메시지 서버(Short Message Service Server ; 이하 SMS 서버 라 한다 ; 700) 및 멀티미디어 메시지 서버(Multimedia Message Service Server; 이하 MMS 서버 라 한다 ; 750), 및 이동 단말기(800)를 포함하여 구성된다.
농장 관리 서버(600)는 메인 관리 단말기 및 서브 하우스의 관리 단말기를 관리하기 위한 관리부(610), 농장 관리 서버(600)를 제어하기 위한 제어부(630), 상기 메인 관리 단말기(300) 및 상기 이동 단말기(800)와 데이터를 송수신하기 위한 통신부(650), 상기 농장을 관리하기 위한 관리 데이터 즉, 농작물 또는 가축 관리에 필요한 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 관리하기 위한 농장 관리 데이터베이스(670), 및 경고 메시지 생성부(690)를 포함하여 구성된다.
상기 메인 관리 단말기 및 상기 서브 하우스의 관리 단말기를 관리하기 위한 관리부(610)는 한 농장에 하우스가 다수 개인 경우 관리하는 대상의 종류에 따라 상기 하우스에 구비된 상기 서브 하우스의 관리 단말기를 분류하여 등록하도록 소정의 툴(Tool)을 제공한다.
또한, 다수 개의 하우스가 존재하는 경우, 하나의 하우스를 메인 하우스로 설정하고 메인 관리 단말기(300)를 설치하고, 나머지의 하우스는 상기 메인 하우스의 서브 하우스로 관리 단말기(100, 200)로 설정하여 상기 메인 단말기(300) 및 상기 관리 단말기(100, 200)를 상기 관리부(610)에 등록한다.
상기 농장 관리 데이터베이스(670)는 상기 농작물 또는 상기 가축에 제공되어야 하는 작업 시기, 예컨대 농작물의 씨를 뿌릴 시기, 파종 시기, 수확 시기, 비료 공급 시기 등을 관리한다. 또한, 상기 농장 관리 데이터베이스(670)는 어떤 하 우스에 어떤 농작물 또는 어떤 가축이 재배 또는 사육되고 있는지가 저장되어 있다.
상기 제어부(630)는 상기 농장 관리 데이터베이스(670)에 저장된 작업 시기가 도래하는 경우, 등록된 이동 단말기(800)로 통보하기 위하여 SMS 서버(700) 또는 MMS 서버(750)로 상기 작업 시기 데이터를 전송한다.
또한, 상기 제어부(630)는 상기 기상청 서버(900)로부터 제공되는 기상 데이터를 검색하여 폭우, 폭설, 태풍, 또는 한파 등의 기상 재해 데이터에 대한 경고 메시지를 생성하도록 경고 메시지 생성부(690)로 소정의 제어 신호를 전송한다.
SMS 서버(700)는 상기 농장 관리 서버(600)로부터 수신되는 메시지 전송 요청을 수신하여 상기 안내 메시지 또는 경고 메시지를 단문 메시지로 가공하고, 상기 MMS 서버(750)는 상기 데이터를 음성 메시지 또는 멀티미디어 메시지로 가공하여 이동 단말기(800)로 전송한다.
이동 단말기(800)는 상기 농장 관리 서버(800)로부터 이동 통신망을 통하여 제공되는 농작물 또는 가축에 대한 작업 시기,각 하우스의 온도, 습도, 조사량 등의 측정 데이터, 상기 구동 장치의 상태 데이터, 안내 메시지, 및 경고 메시지를 수신하여 화면에 디스플레이 한다. 이 때, 상기 농장 관리 서버(800)의 데이터베이스(670)에 저장된 적정한 환경 인자 데이터를 함께 디스플레이 함으로써 농장주 또는 관리자의 현재의 하우스 환경 상태가 정상인지 또는 제어가 요구되는 상황인지를 손쉽게 판단할 수 있도록 한다.
또한, 상기 이동 단말기(800)는 상기 농장 관리 서버(600)에 접속하여 상기 농장(400)에 구비된 구동 장치(330)를 원격 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구현된 한 농장의 관리 시스템을 도시한 것이다.
본 발명의 농장 관리 시스템은, 적어도 하나 이상의 서브 하우스, 메인 하우스, 이동 통신망(500), 농장 관리 서버(600), 및 이동 단말기(800)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 하우스는 가축 축사, 냉동 창고, 저온 저장 창고, 온실 등을 포함하는 개념으로 사용한다. 농장(400)은 하우스가 소정 개수 이상인 경우 적어도 하나의 메인(Main) 하우스(300)를 설정하고 상기 메인 하우스(300)에 종속된 서브(Subject) 하우스(100, 200)를 설정하여 운영한다. 즉, 메인 하우스(300)의 메인 관리 단말기(350)에는 통신망(500)을 통해 농장 관리 서버(600)와 직접 데이터를 송수신하는 통신 모듈일 구비되어 있다.
반면, 상기 메인 하우스(300) 및 서브 하우스(100, 200) 간의 데이터 송수신은 근거리 무선 통신(290)을 이용하며, 상기 서브 하우스(100, 200) 간의 데이터 송수신도 상기 근거리 무선 통신(290)을 이용한다.
상기 근거리 무선 통신의 일 예로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선 통신(IrDA), RF(Radio Frequency), RFID(Radio Frequency Identification), 및 초 광대역 통신(UWB) 등 있다. 상기 RF는 UHF(Ultra High Frequency), 및 VHF(Very High Frequency)를 포함한다.
부언하면, 제1 서브 하우스(100)의 측정 데이터 및 구동 장치(130)의 상태 데이터는 근거리 무선 통신을 이용하여 관리 단말기(150)로 전송되고, 상기 관리 단말기(150)를 통해 제어 신호가 상기 구동 장치(130)로 전송된다.
또한, 상기 관리 단말기(150)는 상기 근거리 무선 통신(290)을 통해 상기 제1 서브 하우스(100)에서 발생된 데이터를 메인 관리 단말기(350)로 전송한다. 상기 메인 관리 단말기(350)는 제1 서브 하우스(100) 및 제2 서브 하우스(200)로부터 발생되는 데이터를 취합하여 통신망(500)을 통해 농장 관리 서버(600)로 전송한다.
상기 관리 단말기(150, 250)는 상기 하우스 내부의 환경 인자를 수집하여 저장하기 위한 데이터 수집부, 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 수집된 환경 인자를 상기 메인 관리 단말기(350)로 전송하며, 상기 메인 관리 단말기(350)로부터 수신된 제어 신호를 상기 구동 장치로 전송하기 위한 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성된다.
일 응용 예에서, 상기 관리 단말기(150, 250)가 상기 메인 관리 단말기(350)로부터 상기 농장 관리 서버로부터 제공되는 최적화 데이터를 수신하는 경우, 상기 측정 데이터를 상기 최적화 데이터와 비교한다. 예를 들면, 상기 관리 단말기(150, 250)의 제어부는 온도 데이터에 따른 습도 데이터가 적절한지, 조사량에 따른 온도 데이터가 적정 범위 내에 있는지 여부를 판단한다.
도 3은 도 2에 도시 된 농장의 메인 관리 단말기를 개략적으로 도시한 것이다.
메인 하우스(300)의 내부에는 상기 하우스의 온도, 습도의 환경 인자를 측정하기 위한 측정 센서(310), 및 측정 데이터에 따라 상기 환경 인자를 제어하기 위 한 구동 장치(330)가 적어도 하나 이상 설치되어 있으며, 상기 측정 센서(310) 및 상기 구동 장치(330)를 관리하기 위한 메인 관리 단말기(350)가 설치되어 있다.
상기 측정 센서(310)는 환경 인자를 측정하기 위한 측정부, 측정된 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부, 및 상기 저장된 측정 데이터를 근거리 무선 통신을 이용하여 메인 관리 단말기(350)로 전송하는 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성된다.
상기 측정 센서(310)의 종류로는 상기 메인 하우스의 내부에 구비되는 온도 센서(312), 습도 센서(314), 및 햇빛/빛의 양을 측정하는 조도 센서(316) 등이 있다. 상기 온도 센서, 습도 센서, 및 조도 센서는 상기 메인 하우스 뿐만 아니라, 각 서브 하우스에도 설치된다.
또한, 상기 메인 하우스에는 강우량 또는 강설량을 측정할 수 있는 강우/강설 센서(322) 및 대기의 온도 즉, 상기 메인 하우스의 외부 온도를 측정할 수 있는 외부 온도 센서(324)가 설치된다.
상기 온도 센서(312), 습도 센서(314), 조도 센서(316), 뿐만 아니라, 강우/강설 센서(322) 및 외부 온도 센서(324)에서 측정된 측정 데이터는 근거리 무선 통신으로 상기 메인 관리 단말기(350)로 전송된다.
상기 구동 장치(330)는 상기 메인 관리 단말기(350)로부터 수신된 제어 신호에 따라 전원의 온(ON)/오프(OFF)를 스위칭하는 스위칭부, 및 상기 구동 장치(330)의 현재 온/오프 상태를 상기 메인 관리 단말기(350)로 전송하기 위한 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성된다.
상기 구동 장치(330)의 일 예로는 가습 장치(332), 냉방/난방 장치(334), 창문 개폐기(336), 및 조명기(338) 등이 있다.
메인 관리 단말기(350)는 하우스의 내부 환경 인자를 측정하기 위한 측정 센서(310), 상기 하우스의 외부 환경 인자를 측정하기 위한 측정 센서(320), 및 상기 구동 장치(330)로부터 근거리 무선 통신을 통하여 수신되는 데이터를 저장하는 데이터 수집부(352), 외부로부터 수신되는 제어 신호를 통신부(358)를 통해 구동 장치(330)로 전송하거나, 또는 내부에서 제어 신호를 발생시키기 위한 제어부(354), 및 상기 측정 센서(310) 및 상기 구동 장치(330)와 근거리 무선 통신을 수행하고, 농장 관리 서버(600) 및 이동 단말기(800)와 무선 또는 유선 통신을 수행하기 위한 통신부(358)를 포함하여 구성된다.
상기 메인 관리 단말기(350)의 제어부(354)는 서브 하우스의 관리 단말기(150, 250)로부터 수신되는 측정 데이터를 상기 농장 관리 서버로부터 제공되는 최적화 데이터와 비교하여 상기 기준 데이터의 범위 내에 속하는지 여부를 판단하고 상기 최적화 데이터를 벗어나는 경우에는 상기 구동 장치(330)를 작동 시키기 위한 제어 신호를 발생한다.
상기 메인 관리 단말기(350)는 상기 농장(400)에 적어도 하나 이상 설치되며 농장주 또는 관리자에 의해 상기 농장 관리 서버(600)에 등록된다. 상기 농장(400)이 다수 개인 경우, 상기 농장(400)에 설치된 메인 관리 단말기(350) 또한 다수 개가 되며, 상기 농장(400)의 하우스 중 재배, 보관, 저장, 또는 사육하는 작물 또는 가축의 종류가 동일한 하우스는 그룹화하여 관리 데이터 및 제어 신호의 전송 및 회송이 용이하도록 한다.
따라서, 상기 농장(400) 내의 하우스를 부가하는 경우에 상기 하우스에 대한 정보를 상기 농장 관리 서버(600)에 등록함으로써 상기 이동 단말기(800)를 이용한 원격 제어가 가능하게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태에 대하여 설명한다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
농장주 또는 관리자는 농장 관리 서버(600)에 접속하여 통신망을 통하여 관리하고 제어할 농장(400)에 형성된 하우스의 위치, 관리 종류, ID 등을 입력함으로써 상기 농장(400) 및 하우스를 등록한다. 상기 관리 종류는 상기 농장(400)에서 재배되는 농작물 종류, 사육되는 가축의 종류, 저장할 저장물의 종류 등을 포함한다.
이 때, 상기 농장(400)에 형성된 하우스가 다수인 경우 메인 하우스(300)를 하나 설정하고 나머지는 상기 메인 하우스(300)에 종속된 서브 하우스로 설정한다.
따라서, 상기 서브 하우스에서 발생된 데이터는 상기 메인 하우스(300)로 집결되어 상기 메인 하우스(300)의 메인 관리 단말기(350)가 통신망(500)을 통해 농장 관리 서버(600)를 통해 이동 단말기(800)로 전송되도록 한다.
상술한 바와 같은 시스템에서, 상기 메인 하우스(30)의 메인 관리 단말기(350)는 상기 농장 관리 서버(600)로부터 상기 메인 하우스 뿐만 아니라 서브 하우스에서 관리하는 농작물의 재배, 또는 가축의 사육에 필요한 온도, 습도, 또는 조 사량의 최적화 데이터를 수신한다(S410).
상기 관리 단말기는 상기 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 측정한 측정 데이터 및 상기 온도, 습도, 또는 조사량을 제어하기 위한 구동 장치의 현재 상태 데이터를 근거리 무선 통신을 통하여 수신한다. 상기 관리 단말기에서는 상기 측정 데이터 및 상기 구동 장치의 현재 상태 데이터를 기반으로 무선 메시지를 생성하여 메인 관리 단말기로 전송한다(S420). 구동 장치(330)의 현재 상태 데이터는 현재 구동 장치(330)가 온(ON) 상태인지, 오프(OFF) 상태인지 여부에 대한 데이터이다.
상기 무선 메시지(Radio Message)는 상기 관리 단말기의 식별 번호, 상기 측정 데이터, 상기 구동 장치의 현재 상태 데이터, 및 상기 무선 메시지를 수신할 메시지 도착 어드레스(Destination Address)를 포함하여 구성된다. 서브 하우스에 구비된 관리 단말기에서는 상기 도착 어드레스가 메인 관리 단말기로 설정된다.
상기 측정 센서(310)는 상기 하우스 내부의 온도 및 습도 등의 환경 요소를 측정하고, 측정된 상기 내부 측정 데이터는 농장 관리 서버(600)로부터 제공된 최적화 데이터와 비교하여 상기 최적화 데이터를 만족하는지, 즉 상기 최적화 데이터의 범위 내에 존재하는지 여부를 판단한다(S430).
상기 단계 S430의 판단 결과, 상기 내부 측정 데이터가 상기 최적화 데이터의 범위 내에 속하는 경우, 상기 하우스의 외부에서 측정한 데이터 즉, 외부 온도 데이터 또는 강우/강설 데이터의 변화량이 소정의 값을 초과하는지 여부를 판단한다(S440).
즉, 상기 외부 온도 데이터가 급격하게 상승하거나 급격하게 하강하는 경우, 또는 강우량/강설량이 소정의 값을 초과하는 폭우 또는 폭설의 경우에는 농작물 또는 가축에 심각한 영향을 줄 수 있으므로 이에 상응하는 적절한 대응이 요구된다. 따라서, 이에 대한 안내 메시지를 상기 메인 관리 단말기(350)에서 상기 하우스의 농장주 또는 관리자의 이동 단말기(800)로 전송하고 뿐만 아니라, 피해를 최소화 하기 위하여 구동 장치로 제어 신호를 전송한다(S450).
뿐만 아니라, 상기 안내 메시지를 수신한 이동 단말기(800)를 이용하여 상기 하우스의 구동 장치를 원격으로 제어한다(S560).
상기 단계 S430의 판단 결과, 상기 측정 데이터가 상기 최적화 데이터의 범위를 벗어나는 경우, 또는 상기 단계 S440의 판단 결과 상기 외부 측정 데이터의 변화량이 소정의 값을 초과하지 않는 경우, 상기 메인 관리 단말기(350)는 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 측정 데이터가 상기 최적화 데이터의 범위 내에 속하도록 구동 장치를 작동시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 구동 장치를 관리하는 관리 단말기로 전송한다(S470).
즉, 상기 측정 데이터가 온도 데이터, 습도 데이터, 및 조사량 데이터인 경우, 조사량에 따른 온도 데이터 범위가 설정되며, 상기 온도 데이터에 따른 이고 습도 데이터의 범위가 설정되어 있다. 예를 들면, 상기 온도 데이터의 범위가 섭씨 18도 내지 26도이고 그에 따른 습도 데이터가 50% 내지 30% 인 경우 섭씨 18도에 최적의 습도 데이터는 50%이며, 섭씨 26도의 최적 습도 데이터는 30%로 온도에 따른 습도 데이터가 상이하게 결정된다.
따라서, 온도의 범위가 상기 농장 관리 서버(600)에서 제공하는 기준 데이터의 범위를 만족시킨다고 하더라도 습도 데이터가 온도에 따른 최적 습도 데이터를 만족하지 않는 경우, 상기 메인 관리 단말기(350)는 상기 하우스에 습도를 가하기 위하여 가습 장치의 구동을 요청하는 제어 신호를 상기 하우스의 관리 단말기로 전송한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법에 의하면, 한 농장주 또는 관리자가 다수의 하우스 즉, 온실, 축사, 저장 창고 등을 소유할 경우 원격지에서도 하우스의 내부의 상태를 이동 단말기로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 제어가 필요한 경우에는 이동 단말기를 이용하여 하우스의 내부 상태를 변경할 수 있어 농작물 또는 가축의 관리 부담이 감소한다는 장점이 있다.
또한, 여러 종류의 농작물 및 가축을 재배 및 사육하는 경우에 각 농작물을 재배하는데 또는 가축을 사육하는데 요구되는 정보, 즉, 파종 시기, 수확 시기, 농약 주는 시기, 비료 공급 시기, 가축 예방 주사 시기 등이 도래하는 경우 이동 단말기로 상기 정보를 수신함으로써 농장주 또는 관리자가 모든 상황을 기억력에 의존함으로 인한 번거로움을 개선한다는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 기상청 서버와 연동하여 기상 데이터를 기반으로 태풍, 한파 등의 기상 재해에 미리 대처함으로써 기상 재해로 농작물 또는 가축이 입는 피해를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만,본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (19)

  1. 근거리 무선 통신을 이용하여 하우스 내부에 설치된 온도, 습도, 또는 조사량을 검출하는 측정 센서를 통해 상기 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 포함하는 환경 인자를 검출하고 상기 환경 인자를 제어하기 위해 상기 하우스의 내부에 설치된 적어도 하나의 구동 장치와 연동하는 관리 단말기;
    메인 하우스의 내부 및 외부에 설치된 상기 측정 센서를 이용하여 검출된 내부의 온도, 습도, 또는 조사량 및 외부의 온도, 강우, 또는 강설량 중 적어도 하나를 포함하는 측정 데이터에 따라 상기 메인 하우스의 구동 장치를 제어하며, 적어도 하나 이상의 관리 단말기와 상기 근거리 무선 통신으로 데이터를 송수신하고, 유선 망 또는 무선 망을 통해 농장 관리 서버와 데이터를 송수신하기 위한 메인 관리 단말기; 및
    상기 하우스에서 관리하는 농작물 또는 가축 관리에 필요한 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 상기 메인 관리 단말기로 전송하고, 상기 메인 관리 단말기에서 발생되는 안내 메시지를 상기 무선 통신망을 통하여 이동 단말기로 전송하고, 상기 이동 단말기로부터 수신되는 제어 신호를 상기 무선 통신망을 통하여 상기 메인 관리 단말기로 전송하기 위한 농장 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 농장 관리 서버로 기상 데이터를 제공하기 위한 기상청 서버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 농장 관리 서버는,
    상기 기상 데이터를 검색하여 폭우, 폭설, 태풍, 및 한파 중 적어도 하나를 포함하는 기상 재해 데이터가 포함된 경우, 경고 메시지를 생성하여 상기 이동 단말기로 전송하기 위한 경고 메시지 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 농장 관리 서버는,
    상기 하우스에서 관리하는 농작물 또는 가축 관리에 필요한 관리 데이터를 관리하기 위한 데이터베이스; 및
    상기 관리 데이터에 상기 농작물 또는 상기 가축에 제공되어야 하는 작업 시기가 포함된 경우, 상기 작업 시기의 도래 여부를 판단하여 상기 이동 단말기로 안내 메시지를 전송하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 농장 관리 서버로부터 상기 안내 메시지 전송 요청을 수신하여 상기 이동 단말기로 상기 안내 메시지를 단문 메시지로 생성하여 전송하기 위한 단문 메시지 서버(Short Message Service Server)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 관리 단말기는,
    상기 관리 단말기로부터 수신된 측정 데이터 및 상기 메인 하우스의 측정 센서로부터 측정된 측정 데이터를 상기 최적화 데이터와 비교하여, 상기 최적화 데이터를 벗어나는 경우 상기 구동 장치를 작동시키기 위한 제어 신호를 발생시키는 제어부를 포함하여 구성되며,
    상기 최적화 데이터는 상기 조사량에 따른 온도, 상기 온도에 따른 습도량을 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 관리 단말기는,
    상기 하우스 내부의 환경 인자를 수집하여 저장하기 위한 데이터 수집부; 및
    상기 근거리 무선 통신을 이용하여, 상기 수집된 환경 인자를 상기 메인 관리 단말기로 전송하며 상기 메인 관리 단말기로부터 수신된 제어 신호를 상기 구동 장치로 전송하기 위한 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 관리 단말기는,
    상기 측정 데이터를 상기 농장 관리 데이터와 비교하여 상기 농장 관리 데이터를 벗어나는 경우 상기 구동 장치를 작동시키기 위한 제어 신호를 발생시키기 위 한 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 센서 및 상기 구동 장치는 근거리 무선 통신을 통하여 관리 단말기 또는 메인 관리 단말기와 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하며,
    상기 근거리 무선 통신은, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선 통신(IrDA), 무선 주파수(RF), RFID(Radio Frequency Identification), 및 초광대역통신(UWB) 중 하나인 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 하우스의 소정의 위치에 장착되어 환경 인자를 측정하는 측정부;
    상기 측정된 측정 데이터를 저장하기 위한 저장부; 및
    상기 저장된 측정 데이터를 소정의 시간 주기로 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 관리 단말기로 발송하기 위한 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 관리 단말기로부터 수신되는 제어 신호에 따라 온/오프(ON/OFF)하기 위 한 스위칭부; 및
    상기 온/오프 상태를 상기 관리 단말기로 전송하기 위한 근거리 무선 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템.
  12. 근거리 무선 통신으로 측정 센서 및 구동 장치와 데이터를 송수신하는 관리 단말기; 및 상기 근거리 무선 통신을 통하여 상기 관리 단말기와 데이터를 송수신하며, 유선 망 또는 무선 망을 통해 농장 관리 서버와 통신하기 위한 메인 관리 단말기로 구성된 시스템에 있어서,
    A) 상기 메인 관리 서버가 하우스(House)에서 관리하는 농작물 또는 가축에 상응하는 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터를 상기 농장 관리 서버로부터 수신하는 단계;
    B) 상기 하우스 내부의 온도, 습도, 또는 조사량을 측정한 측정 데이터 및 상기 온도, 습도, 또는 조사량을 제어하기 위한 구동 장치의 현재 상태 데이터를 상기 관리 단말기를 통해 상기 메인 관리 단말기로 전송하는 단계;
    C) 상기 하우스 내부의 측정 데이터를 상기 최적화 데이터와 비교하여 상기 최적화 데이터의 범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 단계;
    D) 상기 최적화 데이터의 범위를 벗어나는 경우, 상기 메인 관리 단말기는 상기 최적화 데이터를 기반으로 상기 관리 단말기로 제어 신호를 발송하여 상기 관리 단말기가 상기 구동 장치를 제어하도록 하는 단계; 및
    E) 상기 하우스의 외부에 설치된 외부 측정 센서로부터 측정된 외부 측정 데이터의 변화량이 소정의 값 이상인 경우 이동 단말기로 안내 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 방법은,
    F) 상기 이동 단말기가 상기 메인 관리 단말기로 소정의 제어 신호를 전송하는 단계;및
    G) 상기 제어 신호에 따라 해당 구동 장치의 작동 여부가 결정되는 단계를 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 방법은,
    H) 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 장치의 구동이 제어됨으로써 변경되는 상기 구동 장치의 현재 상태 데이터를 상기 메인 관리 단말기로 전송하여 상기 이동 단말기로 회송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 온도, 습도, 또는 조사량의 최적화 데이터는,
    상기 조사량에 따른 온도, 및 상기 온도에 따른 습도량을 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 외부 측정 데이터가 상기 하우스의 외부 온도 데이터인 경우, 상기 외부 온도 데이터의 변화량이 소정의 범위를 벗어나는 경우, 난방 또는 냉방 장치를 선택적으로 가동하도록 제어 신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
    I) 상기 농작물 또는 가축에 제공되어야 하는 작업 시기가 도래하는 경우, 상기 농장 관리 서버는 상기 이동 단말기로 안내 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 농장 관리 서버는 상기 안내 메시지를 단문 메시지 또는 음성 메시지로 생성하여 상기 이동 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
  19. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근거리 무선 통신은 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선 통신(IrDA), 무선 주파수(RF), RFID(Radio Frequency Identification), 및 초광대역통신(UWB) 중 하나인 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 기반의 농장 관리 방법.
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