KR100828103B1 - 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온실관리 방법 - Google Patents

토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온실관리 방법 Download PDF

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강민수
심춘보
이정훈
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Abstract

본 발명은 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온실 관리 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 온실 내외부의 센서들이 측정한 센싱 데이터를 이용하여 생산자에게 작물이 성장하는데 최적의 환경 조건을 만드는 데 도움을 주고 소비자에게는 작물의 성장 환경을 보여주는 것에 관한 것이다.
본 발명의 온실의 토양 및 환경을 감시하고 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상의 설비장치를 제어하는 온실 시스템에 있어서, 상기 설비장치의 상태 데이터를 검출하고 제어하기 위한 제어부; 상기 온실의 토양 및 작물의 온도, 그리고 온실 내외부의 온도를 측정하기 위한 센서부; 및 상기 제어부와 센서부의 데이터를 추출, 변환 및 저장하고, 상기 데이터를 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기에 전송하고, 상기 제어부에 제어신호를 전송하는 온실서버를 포함한다.
온실, 토양센서, 환경센서, 자동제어, 단말기, GUI

Description

토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온실 관리 방법{System for automatic control of a greenhouse and method for management of a greenhouse by using the sensor of soil and atmospheric phenomena}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템의 온실서버의 블럭도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템의 센서부의 블럭도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터용 GUI를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 Web용 GUI를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PDA용 GUI를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 온실을 관리하는 방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 온실 110 : 온실서버
120 : 센서부 130 : 제어부
140 : 설비장치 150 : 촬영부
160 : 단말기
본 발명은 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온실 관리 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 온실 내외부의 센서들이 측정한 센싱 데이터를 이용하여 생산자에게 작물이 성장하는데 최적의 환경 조건을 만드는 데 도움을 주고 소비자에게는 작물의 성장 환경을 보여주는 것에 관한 것이다.
온실 제어 시스템은 온실 내부에 센서를 배치하고, 센서에서 검출된 온도 및 습도 등을 일정 수준으로 제어하는 시스템이다. 이와 같은 온실 제어 시스템은 온실 내부 환경에 대해 미리 설정된 온도나 습도 등에 대한 정보를 센서에서 검출된 값과 비교하여 온실 내부의 작물 재배 환경이 일정한 수준을 유지하도록 한다.
그러나 상기와 같은 종래의 온실 제어 시스템은 온실 내부에 마련되어 있어 관리자가 온실 내부에 설치된 제어 시스템을 직접 관리해야 하는 불편함이 있다. 그리고 관리자가 온실을 떠난 이후에는 온실의 상황을 파악할 수 없는 문제점도 있다.
또한 종래의 온실 제어 시스템은 기상 환경에 대해서만 대응하였기에 작물이 자라는데 필요한 모든 환경을 측정하기에 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 온실에 환경센서뿐만 아니라 토양센서 및 작물온도센서도 설치하여 기상 환경과 토양의 상태, 작물의 온도 등 작물이 자라는데 필요한 모든 환경을 측정하여서 작물이 성장하는데 최적의 환경 조건이 되도록 하는 온실 자동제어 시스템을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
또한 온실의 센서에 의해 측정된 센싱 데이터와 촬영부에 의해 촬영된 영상 데이터를 생산자 또는 소비자에게 제공함으로써, 생산자는 언제, 어디서나 실시간으로 온실을 모니터링 및 제어할 수 있고 소비자는 작물의 재배 환경 및 조건을 실시간으로 볼 수 있도록 함에 본 발명의 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 온실의 토양 및 환경을 감시하고 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상의 설비장치를 제어하는 온실 시스템에 있어서, 상기 설비장치의 상태 데이터를 검출하고 제어하기 위한 제어부; 상기 온실의 토양 및 작물의 온도, 그리고 온실 내외부의 온도를 측정하기 위한 센서부; 및 상기 제어부와 센서부의 데이터를 추출, 변환 및 저장하고, 상기 데이터를 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기에 전송하고, 상기 제어부에 제어신호를 전송하는 온실서버를 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 목적은 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기를 이용하여 온실을 모니터링하거나 자동 또는 수동으로 제어하는 방법에 있어서, 상기 온실을 관리하는 온실서버가 상기 통신네트워크로 접속된 단말기로부터 소비자 또는 생산자 접속모드를 선택받는 단계; 및 상기 온실의 센서부가 측정한 작물, 토양 및 기상 환경의 센싱 데이터와 촬영부가 촬영한 영상 신호를 상기 단말기로 출력하는 단계에 의해 달성된다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템을 도시한 것이며, 도 2와 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템의 온실서버와 센서부의 상세 블럭도이다.
본 발명의 일실시예인 온실 자동제어 시스템은 온실(100), 온실(100)을 관리하는 온실서버(110), 온실(100)의 토양 및 환경을 측정하는 센서부(120), 온실(100)의 설비장치(140)들을 제어하는 제어부(130), 온실(100)의 내부를 촬영하는 촬영부(150) 및 온실(100)의 현재 상태를 출력하는 단말기(160)로 구성된다.
센서부(120)는 토양센서(300), 온실내부센서(310), 온실외부센서(320) 및 작물온도센서(330)로 구성된다.
토양센서(300)는 토양의 온도, 수분, 전기전도도(Electronic Conductivity, 이하 EC) 및 산성도(Power of Hydrogen ions, 이하 PH)를 측정한다. 토양의 EC는 화학비료의 사용량이 증가하면 높아지고, PH는 화학비료의 사용량이 증가하면 낮아지는 특성을 가지고 있다. 따라서 토양의 EC 및 PH를 측정함으로써 화학비료의 사용 정도를 측정할 수 있다.
온실내부센서(310)는 온실(100) 내부의 온도, 조도, 습도 및 이산화탄소 등의 값을 측정하고, 온실외부센서(320)는 온실(100) 외부의 온도, 조도, 습도, 풍향, 풍속 및 강우설량 등의 값을 측정한다. 또한 작물온도센서(330)는 적외선온도센서로서 작물 근처에 배치하여 작물의 온도를 측정한다.
센서부(120)의 토양센서(300), 온실내부센서(310), 온실외부센서(320) 및 작물온도센서(330)는 각각의 식별자(Identifier, 이하 ID)와 배터리를 가지고 있다. 상기 ID는 각 센서들(300, 310, 320 및 330)을 구별하는데 사용된다.
제어부(130)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현하는 것이 가장 바람직하며, 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이 중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 등의 설비장치(140)의 현재 상태를 파악하고 제어하는 역할을 한다.
촬영부(150)는 온실(100) 내외부에 하나 이상으로 설치되어 작물 및 설비장치(140)를 촬영하며, 각각의 ID를 가지고 있다. 상기 ID는 촬영부(150)의 위치를 구별하는데 사용된다. 그리고 상기 촬영부(150)는 CCTV로 구현하는 것이 바람직하다.
단말기(160)는 컴퓨터, PDA 또는 휴대폰 등 통신네트워크에 연결이 가능한 장치이며, 단말기(160)의 종류에 따라서 서로 다른 GUI(Graphical User Interface)를 제공한다. 단말기(160)를 이용하여 온실제어시스템의 GUI에 접속하는 방법은 크게 3가지로, 컴퓨터에 설치된 프로그램을 이용하여 접속하는 방법, 제공되는 URL을 통해 Web으로 직접 접속하는 방법 및 PDA나 휴대폰 등의 이동단말기를 이용하여 접속하는 방법 등이 있다.
온실서버(110)는 영상관리부(200), 센서관리부(210), 데이터베이스부(220) 및 서버관리부(230)로 구성된다.
영상관리부(200)는 DVR(Digital Video Recorder)을 포함하며, 상기 DVR을 이용하여 촬영부(150)로 촬영된 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 사용자 단말기(160)에 전송하고 데이터베이스부(220)에 저장한다. 상기 DVR은 촬영부(150)가 디지털 장치로 구성될 경우에는 없어도 무방하다. 그리고 영상관리부(200)는 촬영부(150)의 ID를 이용하여 영상을 구분한다.
센서관리부(210)는 센서부(120)로부터 들어오는 가공되지 않은 RAW 데이터를 토양센서(300), 온실내부센서(310), 온실외부센서(320) 및 작물온도센서(330)의 각각의 요소 단위에 맞게 변환한 센싱 데이터를 데이터베이스부(220)에 저장한다.
데이터베이스부(220)는 사용자가 단말기(160)로부터 입력된 작물 성장 표준 데이터와 상기 센싱 데이터, 설비장치(140)의 상태 데이터 및 상기 디지털 영상신호를 저장한다.
서버관리부(230)는 제어부(130)의 설비장치(140) 상태 데이터를 추출하여 데이터베이스부(220)에 저장하며, 데이터베이스부(220)에 저장된 상기 센싱 데이터 및 상기 상태 데이터를 사용자 단말기(160)에 전송한다.
도 1에 도시된 온실 자동제어 시스템은 크게 온실 모니터링 서비스와 온실 제어 서비스로 나눌 수 있다.
먼저 온실 모니터링 서비스는 온실의 실내상황을 감지하기 위한 서비스로 센서부(120)의 토양센서(300), 온실내부센서(310), 온실외부센서(320) 및 작물온도센서(330)의 데이터를 사용자 단말기(160)로 출력하는 서비스이다.
온실 모니터링 서비스를 제공하기 위한 상호 장치간의 동작과정을 살펴보면, 온실서버(110)의 센서관리부(210)는 LAN(Local Area Network)으로 연결된 시리얼 서버를 통해 센서부(120)와 무선으로 연결되어, 온실(100)에 설치된 토양센서(300), 온실내부센서(310), 온실외부센서(320) 및 작물온도센서(330)로부터 센싱 데이터를 추출한다. 또한 센서관리부(210)는 상기 센싱 데이터 외에 ID 및 배터리 정보도 함께 추출한다. 상기에서 사용된 무선방식은 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 적외선통신(IrDA), RFID(Radio Frequency Identification), 무선주 파수(Radio Frequency) 및 초광대역통신(UWB) 중 어느 하나를 사용함이 바람직하다.
그리고 온실서버(110)의 센서관리부(210)는 상기 센싱 데이터를 추출한 후, 온도, 조도, 이산화탄소 및 강우설량 등의 각 요소의 단위에 맞게 데이터를 변환하여 데이터베이스(230)의 각 테이블에 저장한다.
온실서버(110)에 연결된 제어부(130)는 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 등의 설비장치(140)의 현재 상태를 파악하고, 서버관리부(230)는 제어부(130)의 설비장치(140)의 현재 상태와 데이터베이스(230)에 저장된 데이터들을 읽어 각 단말기(160)에 전송한다. 이를 통해 사용자는 단말기(160)를 통해 온실을 모니터링할 수 있다.
추가적인 서비스로 촬영부(150)를 이용한 온실 영상 모니터링 서비스도 제공할 수 있다. 촬영부(150)로 촬영된 아날로그 영상신호는 온실서버(110)로 전송되어 영상관리부(200)에 의해서 디지털 영상신호로 변환된다. 그리고 영상관리부(200)는 디지털 영상신호를 단말기(160)로 전송하는 영상 스트리밍 서비스와 상기 디지털 영상신호를 데이터베이스부(220)에 저장하는 영상 저장 서비스도 제공한다. 데이터베이스부(220)에 저장된 영상은 불러오기 명령을 통해서 단말기(160)에서 재생이 가능하며 단말기로 다운로드도 가능하다.
온실 제어 서비스는 센서부(120)와 촬영부(150)에서 관측된 정보를 바탕으로 온실서버(110)가 자동으로 온실(100)의 설비장치(140)를 제어하거나 사용자가 자신의 단말기(160)를 이용하여 수동으로 온실(100)의 설비장치(140)를 제어할 수 있는 서비스이다.
자동 제어 서비스를 제공하기 위한 상호 장치간의 동작과정을 보면, 온실서버(110)의 서버관리부(230)가 데이터베이스부(220)의 센싱 데이터를 모니터링한다. 서버관리부(230)는 상기 센싱 데이터를 작물 성장 표준 데이터와 비교하여 결과값의 오차가 발생할 경우, 제어부(130)로 제어신호를 보내어 설비장치(140)를 가동시키거나 중지시킨다.
수동 제어 서비스를 제공하기 위한 상호 장치간의 동작과정을 보면, 단말기(160)에 표시되는 설비장치(140)의 제어를 위해 신호 값을 입력하면, 상기 신호 값은 온실서버(110)로 전송되어 데이터베이스부(220)에 저장된다. 데이터베이스부(220)를 모니터링하는 서버관리부(230)는 상기 신호 값을 인식하여 제어부(130)에 제어신호를 보내고, 제어부(130)는 설비장치(140)를 제어한다.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 온실 자동제어 시스템의 수행 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시에에 따른 컴퓨터용 GUI(400)를 나타낸 도면이다.
컴퓨터용 GUI(400)는 윈도우(Windows) 등과 같은 운영체제를 가진 컴퓨터에 설치되어 있는 온실 자동제어 프로그램을 통해 접속된다. 그리고 컴퓨터용 GUI(160)는 로고(410), 센싱 데이터 표시부(420), 설비장치 상태 표시부(430), 제어방식 선택부(440), 촬영부 출력부(450), 촬영부 제어부(460) 및 작물 성장 표준 데이터 입력창(470)으로 구성된다.
사용자가 온실 자동제어 프로그램을 구동하면, 단말기(160)는 GUI(400)에 접 속되고, GUI(400)는 통신네트워크을 통해 온실서버(110)로부터 데이터를 전송받는다.
센싱 데이터 표시부(420)는 토양센서(300), 온실내부센서(310) 및 온실외부센서(320)의 센싱 데이터 및 배터리 정보를 출력한다. 그리고 센싱 데이터 표시부(420)는 상기 센서들이 가진 ID에 따라 구분되어서 출력된다. 또한 도시되지는 않았지만, 작물온도센서(330)에 의한 센싱 데이터 및 배터리 정보도 출력이 가능하다.
설비장치 상태 표시부(430)는 온실(100)의 설비장치(140)의 현재 상태를 출력한다.
제어방식 선택부(440)는 온실(100)의 제어방식을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있다. GUI(400)는 기본적으로 자동제어방식이지만, 사용자가 원하면 수동으로도 제어가 가능하다. 제어방식 선택부(440)에서 수동을 선택하면, 설비장치 상태 표시부(430)에서 제어하고자 하는 설비장치(140)의 상태(열림/닫힘 또는 ON/OFF)를 전환함으로써 수동으로 제어할 수 있다.
촬영부 출력부(450)는 온실(100)에 설치된 촬영부(150)에 의해 촬영된 영상을 출력한다. 그리고 촬영부 출력부(450)는 온실서버(110)의 데이터베이스부(220)에 저장된 영상을 재생한다.
촬영부 제어부(460)는 온실(100)에 설치된 촬영부(150)를 위, 아래 및 좌우는 물론 줌 인/아웃(Zoom In/Out) 포커스 촬영을 위한 제어가 가능하며, 촬영부(150)의 ID(Identifier)에 대응하는 번호를 입력하면 특정 촬영부(150)의 촬영 영상을 볼 수 있는 프리셋(Preset) 기능도 가능하다.
작물 성장 표준 데이터 입력창(470)은 로고(410)를 클릭하면 생성되는 창이다. 작물 성장 표준 데이터 입력창(470)은 온실(100)내의 작물이 최적의 상태에서 자라는 환경을 만드는 데 표준이 되는 데이터를 사용자가 직접 입력할 수 있다. 그리고 작물 성장 표준 데이터 입력창(470)은 상기 데이터를 입력한 후, 설정버튼을 누르면 사라진다.
도 4에 도시된 GUI는 생산자 접속모드의 컴퓨터용 GUI(400)이다. 도시되지는 않았지만 소비자 접속모드의 컴퓨터용 GUI는 로고(410), 센싱 데이터 표시부(420) 및 촬영부 출력부(450)로 구성된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 Web용 GUI(500)를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 생산자 접속모드의 Web용 GUI(500)는 도 4에 도시된 생산자 접속모드의 컴퓨터용 GUI(400)와 구성 및 기능이 동일하다. 또한 도시되지는 않았지만 소비자 접속모드의 Web용 GUI는 상기 소비자 접속모드의 컴퓨터용 GUI와 동일하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PDA용 GUI(600)를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 생산자 접속모드의 PDA용 GUI(600)는 온실(100)의 내부, 외부 및 토양의 센싱 데이터 및 설비장치(140)의 상태를 모니터링할 수 있다. 그리고 PDA용 GUI(600)는 설비장치(140)를 자동 또는 수동으로 제어할 수도 있다. 또한 도시되지는 않았지만, 작물온도센서의 센싱 데이터와 촬영부의 영상 신호도 출력 가능하다.
그리고 도시되지는 않았지만 소비자 접속모드의 PDA용 GUI는 온실(100)의 내부, 외부, 토양 및 작물온도 센서의 센싱 데이터와 촬영부의 영상 신호를 출력한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 온실을 관리하는 방법을 나타낸 순서도이다.
우선 사용자 단말기(160)가 통신네트워크을 통해 온실서버(110)가 제공하는 GUI에 접속하면(S700), 사용자는 생산자 또는 소비자 접속모드를 선택하게 된다(S705). 사용자가 소비자 접속모드를 선택하면, 온실서버(110)는 센서부(120)의 센싱 데이터와 촬영부(150)를 통해 촬영되는 영상을 실시간으로 단말기(160)가 접속된 GUI에 출력한다(S710). 상기의 방법으로 소비자는 온실의 작물 성장 환경을 실시간으로 확인할 수 있다.
상기 접속모드를 선택하는 단계(S705)에서 사용자가 생산자 접속모드를 선택하면, 온실서버(110)는 단말기(160)의 사용자에 대한 인증을 요구하게 된다(S715). 생산자 접속모드로 접속을 하면 설비장치(140)를 제어할 수 있기 때문에 사전에 등록되어 있는 사용자만 접속이 가능하다. 상기 인증방법은 ID 및 Password 등을 입력하는 직접인증방법 또는 사전에 등록된 단말기의 자동인증방법 등이 있다. 사용자에 대한 인증이 승인되면, 온실서버(110)는 센서부(120)의 센싱 데이터, 촬영부(150)를 통해 촬영되는 영상 신호 및 설비장치(140)의 상태 데이터를 실시간으로 단말기(160)가 접속된 GUI에 출력한다(S720). 생산자 접속모드로 접속한 사용자는 온실 제어 시스템의 자동 또는 수동 제어모드를 선택한다(S725). 상기 시스템의 제 어모드를 자동으로 설정하면, 사용자는 작물 성장 표준 데이터를 입력하여(S730) 온실서버(110)가 상기 표준 데이터와 상기 센싱 데이터를 비교하여 설비장치(140)를 자동으로 제어한다. 상기 작물 성장 표준 데이터의 입력 과정은 상기 시스템을 최초로 설정하거나 상기 표준 데이터를 변경하고자 할 경우에 수행된다.
상기 제어모드를 선택하는 단계(S725)에서 상기 시스템의 제어모드를 수동으로 설정하면, 사용자는 자신의 단말기(160)에 제공된 GUI를 통해 설비장치(140)의 상태를 변경시키는 제어명령을 입력함으로써(S735) 설비장치(140)를 제어한다(S740).
도 7에 도시된 방법은 온실의 농작물을 재배하는 생산자에게는 원격으로 온실을 모니터링 또는 제어할 수 있도록 하고, 상기 농작물을 구입하는 소비자에게는 온실의 작물 성장 환경, 특히 토양의 화학비료 사용 정도를 실시간으로 제공하여 상기 농작물에 대한 신뢰감을 극대화시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명의 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템 및 온 실 관리 방법은 온실에 토양센서 및 환경센서를 설치하여 통신네트워크을 통해 온실과 멀리 떨어진 곳에서 모니터링 및 제어함으로써 언제, 어디에서나 온실을 모니터링하고 온실을 자동 또는 수동으로 쉽게 제어할 수 있는 장점이 있고, 기상 환경뿐만 아니라 작물의 온도와 온실의 토양 상태도 실시간으로 측정할 수 있어 작물의 성장에 있어 최적의 환경 조건을 만들 수 있는 효과가 있다.
또한 온실 작물의 성장 환경을 소비자에게 공개함으로써 작물에 대한 신뢰감을 제공해주는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 온실의 토양 및 환경을 감시하고 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상의 설비장치를 제어하는 온실 시스템에 있어서,
    상기 설비장치의 상태 데이터를 검출하고 제어하기 위한 제어부;
    상기 온실의 토양 및 작물의 온도, 그리고 온실 내외부의 온도를 측정하기 위한 센서부;
    상기 제어부와 센서부의 데이터를 추출, 변환 및 저장하고, 상기 데이터를 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기에 전송하고, 상기 제어부에 제어신호를 전송하는 온실서버; 및
    상기 온실의 내부를 촬영하는 촬영부
    를 포함하며, 상기 온실서버는,
    상기 촬영부를 통해 촬영된 영상 신호를 상기 단말기에 출력하는 영상관리부;
    상기 센서부의 센싱 데이터를 단위에 맞게 변환하는 센서관리부;
    상기 설비장치 상태 데이터, 상기 센싱 데이터 및 작물 성장 표준 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 및
    상기 센싱 데이터와 상기 작물 성장 표준 데이터를 비교하여 오차가 발생할 경우 상기 제어부에 제어신호를 보내는 서버관리부
    를 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 온실의 토양의 온도, 수분, 전기전도도 및 산성도 중 어느 하나 이상을 측정하는 토양센서;
    상기 온실 내부의 온도, 조도, 습도 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상을 측정하는 온실내부센서;
    상기 온실 외부의 온도, 조도, 습도, 풍향, 풍속 및 강우설량 중 어느 하나 이상을 측정하는 온실외부센서; 및
    상기 온실의 작물의 온도를 적외선으로 측정하는 작물온도센서
    를 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 자동제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기를 이용하여 온실을 모니터링하거나 자동 또는 수동으로 제어하는 방법에 있어서,
    상기 온실을 관리하는 온실서버가 상기 통신네트워크로 접속된 단말기로부터 소비자 또는 생산자 접속모드를 선택받는 단계; 및
    상기 온실의 센서부가 측정한 작물, 토양 및 기상 환경의 센싱 데이터와 촬영부가 촬영한 영상 신호를 상기 단말기로 출력하는 단계
    를 포함하며, 상기 접속모드가 생산자 접속모드인 경우,
    상기 단말기로 상기 온실의 설비장치 상태 데이터를 출력하는 단계;
    상기 온실의 자동 제어모드를 선택받는 단계;
    상기 단말기로부터 작물 성장 표준 데이터를 입력받는 단계; 및
    상기 온실서버가 상기 작물 성장 표준 데이터와 상기 센싱 데이터를 비교하여 상기 설비장치를 제어하는 단계
    를 더 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 관리 방법.
  8. 통신네트워크에 연결이 가능한 단말기를 이용하여 온실을 모니터링하거나 자동 또는 수동으로 제어하는 방법에 있어서,
    상기 온실을 관리하는 온실서버가 상기 통신네트워크로 접속된 단말기로부터 소비자 또는 생산자 접속모드를 선택받는 단계; 및
    상기 온실의 센서부가 측정한 작물, 토양 및 기상 환경의 센싱 데이터와 촬영부가 촬영한 영상 신호를 상기 단말기로 출력하는 단계
    를 포함하며, 상기 접속모드가 생산자 접속모드인 경우,
    상기 단말기로 상기 온실의 설비장치 상태 데이터를 출력하는 단계;
    상기 온실의 자동 제어모드를 선택받는 단계;
    상기 단말기로부터 작물 성장 표준 데이터를 입력받는 단계; 및
    상기 온실서버가 상기 작물 성장 표준 데이터와 상기 센싱 데이터를 비교하여 상기 설비장치를 제어하는 단계
    를 더 포함하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 관리 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 온실서버는 상기 접속모드에 따라 서로 다른 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 토양 및 환경센서를 이용한 온실 관리 방법.
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Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20084820A (no) * 2008-11-17 2009-11-23 Norsk Inst For Biooekonomi Apparat og framgangsmåte for temperaturkontroll av vekstmedium i veksthus og anvendelse av samme for kontroll av plantepatogene organismer
KR101058349B1 (ko) 2010-05-26 2011-08-22 (주)서울에프에이 그래픽 유저 인터페이스와 연동하는 실시간 동영상 관리 시스템
CN102253680A (zh) * 2011-06-23 2011-11-23 戴明 一种基于zigbee的温湿度控制系统
KR101240557B1 (ko) * 2010-04-02 2013-04-12 메타라이츠(주) 작물 생장 주기에 따라 작물을 관리하는 자동화 관리 시스템
KR101412184B1 (ko) 2013-12-30 2014-06-25 나래정보(주) 농작물 관리 시스템 및 방법
KR101510710B1 (ko) * 2014-04-01 2015-04-10 (주)엔텍 시설 하우스의 냉난방 시스템 및 제어 방법
KR101533721B1 (ko) * 2013-07-15 2015-07-10 한경대학교 산학협력단 청정에너지 농업시스템
KR101578187B1 (ko) 2015-05-06 2015-12-16 주식회사 제이앤지 온실용 공기조화 구조
CN105843301A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有自学习功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843302A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有视频分析功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843303A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有视频监控功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843305A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 农业蔬菜大棚智能化管理平台
CN105867481A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州名品科技有限公司 蔬菜大棚管理平台
CN105867484A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州中品科技有限公司 具有自学习功能的农业蔬菜大棚智能化管理系统
CN105867482A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州名品科技有限公司 基于无线通信的农业蔬菜大棚智能化管理平台
KR20160102686A (ko) 2015-02-23 2016-08-31 충북대학교 산학협력단 역방향 탐색으로 시간 지연을 보정하는 주행식 계측 장치 및 주행식 계측 방법
CN106200725A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 黑龙江工业学院 一种利用计算机对温室植物栽培条件测试与调控方法
CN106383535A (zh) * 2016-10-28 2017-02-08 成都谭记胖哥农业服务有限公司 一种智能调节大棚蔬菜室内气候的温度控制系统
KR101710041B1 (ko) * 2016-02-23 2017-02-27 주식회사 아이자랩 스프링클러 제어 시스템 및 그 동작 방법
KR101725036B1 (ko) * 2015-10-06 2017-04-10 주식회사 에프엠솔루션 표층 하부 환경을 고려한 비닐 하우스 장치, 그리고 이를 포함하는 농작물 및 가축 생육 시스템
KR101815531B1 (ko) * 2016-02-15 2018-01-31 계명대학교 산학협력단 스마트 온실 관제 시스템
WO2018232727A1 (zh) * 2017-06-23 2018-12-27 顾裕忠 一种大棚温湿度监测系统
WO2019245122A1 (ko) * 2018-06-21 2019-12-26 주식회사 에스에스엘 아이오티 기반 온실 내 작물 생육상태 실시간 모니터링 시스템
WO2019245121A1 (ko) * 2018-06-21 2019-12-26 주식회사 에스에스엘 아이오티 기반 온실 환경 관리 시스템
CN110968135A (zh) * 2019-11-29 2020-04-07 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种基于人工智能的智慧种植方法
KR102121734B1 (ko) * 2019-11-18 2020-06-12 이민우 스마트 팜 통합관리 플랫폼 시스템 및 이의 운영방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000054416A (ko) * 2000-06-05 2000-09-05 윤인호 인터넷을 이용한 생산물의 생산과정 실시간 관찰 시스템
KR100625256B1 (ko) * 2005-03-15 2006-09-20 박은석 비닐 하우스 원격 관리장치
KR20060112532A (ko) * 2005-04-27 2006-11-01 에스케이 텔레콤주식회사 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000054416A (ko) * 2000-06-05 2000-09-05 윤인호 인터넷을 이용한 생산물의 생산과정 실시간 관찰 시스템
KR100625256B1 (ko) * 2005-03-15 2006-09-20 박은석 비닐 하우스 원격 관리장치
KR20060112532A (ko) * 2005-04-27 2006-11-01 에스케이 텔레콤주식회사 유비쿼터스 기반의 농장 관리 시스템 및 그 방법

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20084820A (no) * 2008-11-17 2009-11-23 Norsk Inst For Biooekonomi Apparat og framgangsmåte for temperaturkontroll av vekstmedium i veksthus og anvendelse av samme for kontroll av plantepatogene organismer
KR101240557B1 (ko) * 2010-04-02 2013-04-12 메타라이츠(주) 작물 생장 주기에 따라 작물을 관리하는 자동화 관리 시스템
KR101058349B1 (ko) 2010-05-26 2011-08-22 (주)서울에프에이 그래픽 유저 인터페이스와 연동하는 실시간 동영상 관리 시스템
CN102253680A (zh) * 2011-06-23 2011-11-23 戴明 一种基于zigbee的温湿度控制系统
KR101533721B1 (ko) * 2013-07-15 2015-07-10 한경대학교 산학협력단 청정에너지 농업시스템
KR101412184B1 (ko) 2013-12-30 2014-06-25 나래정보(주) 농작물 관리 시스템 및 방법
KR101510710B1 (ko) * 2014-04-01 2015-04-10 (주)엔텍 시설 하우스의 냉난방 시스템 및 제어 방법
KR20160102686A (ko) 2015-02-23 2016-08-31 충북대학교 산학협력단 역방향 탐색으로 시간 지연을 보정하는 주행식 계측 장치 및 주행식 계측 방법
KR101578187B1 (ko) 2015-05-06 2015-12-16 주식회사 제이앤지 온실용 공기조화 구조
KR101725036B1 (ko) * 2015-10-06 2017-04-10 주식회사 에프엠솔루션 표층 하부 환경을 고려한 비닐 하우스 장치, 그리고 이를 포함하는 농작물 및 가축 생육 시스템
KR101815531B1 (ko) * 2016-02-15 2018-01-31 계명대학교 산학협력단 스마트 온실 관제 시스템
KR101710041B1 (ko) * 2016-02-23 2017-02-27 주식회사 아이자랩 스프링클러 제어 시스템 및 그 동작 방법
CN105843303A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有视频监控功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843301A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有自学习功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105867482A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州名品科技有限公司 基于无线通信的农业蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843305A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 农业蔬菜大棚智能化管理平台
CN105843302A (zh) * 2016-04-19 2016-08-10 柳州名品科技有限公司 具有视频分析功能的蔬菜大棚智能化管理平台
CN105867481A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州名品科技有限公司 蔬菜大棚管理平台
CN105867484A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 柳州中品科技有限公司 具有自学习功能的农业蔬菜大棚智能化管理系统
CN106200725A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 黑龙江工业学院 一种利用计算机对温室植物栽培条件测试与调控方法
CN106383535A (zh) * 2016-10-28 2017-02-08 成都谭记胖哥农业服务有限公司 一种智能调节大棚蔬菜室内气候的温度控制系统
WO2018232727A1 (zh) * 2017-06-23 2018-12-27 顾裕忠 一种大棚温湿度监测系统
WO2019245122A1 (ko) * 2018-06-21 2019-12-26 주식회사 에스에스엘 아이오티 기반 온실 내 작물 생육상태 실시간 모니터링 시스템
WO2019245121A1 (ko) * 2018-06-21 2019-12-26 주식회사 에스에스엘 아이오티 기반 온실 환경 관리 시스템
KR102121734B1 (ko) * 2019-11-18 2020-06-12 이민우 스마트 팜 통합관리 플랫폼 시스템 및 이의 운영방법
CN110968135A (zh) * 2019-11-29 2020-04-07 紫光云(南京)数字技术有限公司 一种基于人工智能的智慧种植方法

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