KR100835987B1 - Integrated sensor server system for agriculture - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of an integrated sensor server system for agriculture according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법의 순서도,2 is a flow chart of a method for providing integrated agricultural information monitoring according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템을 이용한 농업용 통합 네트워크의 구성도.3 is a block diagram of an integrated agricultural network using an integrated agricultural sensor server system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110: 센서부 120: 카메라부110: sensor unit 120: camera unit
130: 지피에스부 140: 데이터로거부130: GPS unit 140: data logger
150: 저장부 160: 통신부150: storage unit 160: communication unit
170: 웹서버부 180: 태양발전부170: web server unit 180: solar power generation unit
본 발명은 농업용 통합 센서 서버 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 재배지의 토양, 환경, 영상정보 및 시스템의 위치정보를 획득하고 인터넷을 통해 사용자에게 모니터링 서비스를 제공함으로써, 재배지의 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있고 이를 통해 재배지의 작물 관리를 수월하게 수행할 수 있는 농업용 통합 센서 서버 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated sensor server system for farming, and more specifically, by acquiring soil, environment, image information, and location information of a plantation site and providing a monitoring service to a user through the Internet, it is possible to easily grasp various types of plantation information. The present invention relates to an integrated sensor server system for farming, which can facilitate crop management of farmland.
현대 사회는 산업화 및 공업화 등으로 인한 이산화탄소와 같은 공해물질의 배출량이 증가하고 산림 파괴 등으로 기온이 상승하는 온난화 현상과 엘니뇨 현상 등과 같은 급격한 환경의 변화가 이루어지고 있으며, 이로 인해 폭설, 폭우 또는 산불 등과 같은 기상이변이 빈번하게 발생 되고 있고 그 예측도 점점 어려워지고 있다. In modern society, there are rapid changes in the environment such as warming and El Niño, where the emissions of pollutants such as carbon dioxide are increased due to industrialization and industrialization, and the forests are destroyed, resulting in heavy snow, heavy rain or wildfire. Extreme weather events such as these are occurring frequently, and predictions are becoming more difficult.
농업 및 축산업 등과 같은 산업분야에서는 작물 및 가축의 성장속도, 소출량, 맛 등의 품질이 온도, 습도, 이산화탄소, 일사량, 급수, 이산화탄소 등과 같은 환경의 변화에 많은 영향을 받으므로, 상기와 같은 환경 정보를 획득하고 예측하여 그에 대응하는 신속한 대처를 취하는 것이 매우 중요한 일이라 할 수 있다.In industrial fields such as agriculture and livestock industry, the growth rate, yield, and taste of crops and livestock are affected by changes in the environment such as temperature, humidity, carbon dioxide, solar radiation, water supply, carbon dioxide, etc. Acquiring and predicting information and responding to it quickly is very important.
따라서 농업에 종사하는 기존의 생산자는 농작물 재배 환경의 변화에 따라 대처하기 위해서 기상청 등에서 기상정보를 획득하거나 농림기술센터 등 관공서에 문의를 해야하지만, 상기 방법으로 획득하는 환경 정보는 세부 지역에 따라 상이한 환경 차이를 고려한 것이 아닐 뿐더러 결과를 얻기 위해서는 많은 시간이 소요된다.Therefore, in order to cope with changes in the crop cultivation environment, existing producers working in agriculture must acquire weather information from the Meteorological Administration or ask the government offices such as the Agricultural and Forest Technology Center. Not only does it take into account environmental differences, but it also takes a long time to get results.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재배지의 토양, 환경, 영상정보 및 시스템 위치정보를 획득하고 인터넷을 통하여 사용자에게 모니터링 서비스를 제공함으로써, 재배지의 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, by acquiring the soil, environment, image information and system location information of the plantation and providing a monitoring service to the user through the Internet, it is possible to easily grasp the various information of the plantation The purpose is to make it work.
또한, 본 발명은 재배지의 작물 관리를 수월하게 수행할 수 있게 하는 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to facilitate the crop management of the plantation.
본 발명의 목적은 농업용 재배지의 정보를 획득하고 사용자에게 제공하는 시스템에 있어서, 상기 재배지의 토양 및 환경정보를 획득하기 위한 센서부; 상기 재배지의 영상정보를 획득하기 위한 카메라부; 상기 시스템의 현재 위치정보를 획득하기 위한 지피에스부; 상기 센서부, 카메라부 및 지피에스부에서 획득한 정보를 디지털 신호로 변환하여 수집 및 기록하기 위한 데이터로거부; 상기 데이터로거부에서 수집된 정보를 저장하기 위한 저장부; 상기 시스템을 유선 또는 무선 네트워크로 연결하기 위한 통신부; 및 상기 통신부를 이용하여 연결된 인터넷을 통하여 사용자에게 상기 저장부에 저장된 정보의 모니터링을 제공하기 위한 웹서버부를 포함하는 농업용 통합 센서 서버 시스템에 의해 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a system for acquiring and providing information of agricultural plantation to a user, comprising: a sensor unit for acquiring soil and environmental information of the plantation; A camera unit for obtaining image information of the plantation; A GPS unit for acquiring current location information of the system; A data logger for converting the information obtained from the sensor unit, the camera unit, and the GPS unit into a digital signal to collect and record the digital signal; A storage unit for storing the information collected by the data logger; A communication unit for connecting the system to a wired or wireless network; And a web server unit for providing a monitoring of information stored in the storage unit to a user through the Internet connected using the communication unit.
본 발명의 다른 목적은 농업용 재배지의 정보를 획득하고 사용자에게 제공하는 방법에 있어서, 센서를 이용하여 상기 재배지의 토양 및 환경정보를 획득하는 제 1단계; 카메라를 이용하여 상기 재배지의 영상정보를 획득하는 제 2단계; 지피에스를 이용하여 현재 위치정보를 획득하는 제 3단계; 데이터로거를 이용하여 상기 센서, 카메라 및 지피에스에서 획득한 정보를 디지털 신호로 변환하여 수집하고 저장부에 기록하는 제 4단계; 및 상기 저장부에 저장된 정보를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 인터넷을 이용한 모니터링 서비스로 사용자에게 제공하는 제 5단계를 포함하는 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for acquiring and providing information on agricultural plantation to a user, comprising: a first step of acquiring soil and environmental information of the plantation using a sensor; A second step of acquiring image information of the plantation area using a camera; A third step of obtaining current location information using GPS; A fourth step of converting the information obtained from the sensor, the camera and the GPS into a digital signal using a data logger to collect and record the information in a storage unit; And a fifth step of providing the user with the information stored in the storage unit as a monitoring service using the Internet through a wired or wireless network.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an integrated agricultural sensor server system according to the present invention.
본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템은, 토양 및 환경정보를 획득하기 위한 센서부(110), 영상정보를 획득하기 위한 카메라부(120), 시스템의 위치정보를 획득하기 위한 지피에스부(130), 획득한 정보를 수집 및 기록하기 위한 데 이터로거부(140), 획득한 정보를 저장하기 위한 저장부(150), 유선 및 무선 네트워크와 연결하기 위한 통신부(160), 네트워크를 통해 연결된 인터넷을 이용하여 사용자에게 저장된 정보의 모니터링을 제공하기 위한 웹서버부(170) 및 태양발전을 이용하여 전기를 생성하기 위한 태양발전부(180)를 포함하여 구성된다.Agricultural integrated sensor server system according to the present invention, the
센서부(110)는 재배지의 온도, 조도, 습도, 이산화탄소, 풍속, 풍량, 우적, 강우량 및 강설량 등의 환경정보 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 환경센서(111)와 재배지 토양의 온도, 수분, EC(Electronic Conductivity, 전기전도도) 및 pH(산성도) 등의 토양정보 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 토양센서(112)를 포함한다. 상기 토양센서(112)는 센서 프로브(113)를 토양에 삽입하여 토양 정보를 측정하고, 각 센서들은 설정된 소정 시간 간격마다 해당 정보를 측정한다.The
카메라부(120)는 재배지의 영상정보를 얻기 위한 장치로서 적외선 기능을 갖춘 CCTV(Closed Circuit System)임이 바람직하다. 본 발명의 카메라부(120)는 재배지의 영상정보를 획득하여 사용자에게 재배지의 영상 모니터링을 제공하며, 적외선 기능을 갖춤으로써 주간뿐만 아니라 야간에도 영상의 획득이 용이하고, 모션감지 기능을 갖춤으로써 본 발명의 시스템이 설치된 재배지 주변의 이동체를 감지할 수 있다. 따라서 카메라부(120)는 상기와 같은 기능을 가짐으로써 작물이나 시스템의 도난 및 파손 등의 상황에 따른 신속한 대처를 가능하게 한다. 또한 카메라부(120)는 DVR(Digital Video Recorder)를 포함하여 획득한 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환함으로써, 사용자가 인터넷을 통하여 본 발명에 따른 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법을 이용하는 경우, 영상정보의 스트리밍 서비스를 제공할 수 있 다.
지피에스(GPS)부(130)는 위성으로부터 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 본 발명의 시스템의 위치를 파악하기 위한 수단으로, 본 발명의 시스템을 이용한 네트워크 구성 관리에 이용한다. 또한 본 발명의 시스템의 도난 시 추적을 가능하게 한다.The
데이터로거(Data Logger)부(140)는 상기 센서부(110)에서 획득한 토양 및 환경정보, 카메라부(120)에서 획득한 영상정보 및 지피에스부(130)에서 획득한 위치정보를 수집하여 저장부(150)에 기록하기 위한 수단이다.The
저장부(150)는 데이터로거부(140)에서 수집한 상기 정보들을 저장하기 위한 수단으로 토양정보, 환경정보, 영상정보 및 위치정보를 각각의 테이블에 저장한다. 저장부(150)에 저장된 정보는 사용자에 의해 모니터링 됨으로써 일정 기간 동안 재배지의 환경 변화를 파악할 수 있게 한다.
통신부(160)는 본 발명의 시스템을 유선 및 무선 네트워크와 연결하기 위한 수단으로, 유선 네트워크를 이용하여 인터넷과 연결하기 위한 랜(Local Area Network, LAN) 모듈, 무선 네트워크를 이용하여 인터넷과 연결하기 위한 무선랜(Wireless LAN) 모듈, CDMA(Code Division Multiple Access) 통신망과 연결하기 위한 CDMA 모듈 및 본 발명의 다른 시스템과 연결하기 위한 지그비(Zigbee) 모듈을 포함한다. 또한 상기 CDMA 모듈을 이용하여 연결된 CDMA 통신망을 통하여 인터넷과 연결할 수도 있다.The
본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템은 두 개 이상의 시스템 간에 지그 비 모듈을 이용해 무선으로 연결하여 Ad-hoc(애드혹) 네트워크를 구성함으로써, 시스템 하나로 커버할 수 없는 넓은 면적의 재배지도 통합 관리 및 모니터링 할 수 있다. Ad-hoc을 네트워크를 구성한 시스템들은 지그비 모듈을 사용하여 서로 통신하고, 멀티홉 라우팅(Multihop Routing) 기능에 의해 지그비 모듈이 가지는 통신 거리상의 제약을 극복할 수 있으며, 인터넷 게이트웨이를 거쳐 인터넷과 같은 기반 네트워크와 연동할 수도 있다. 따라서 상기와 같이 Ad-hoc 네트워크를 구성한 경우 하나의 시스템에서 유선 또는 무선 네트워크를 이용하여 연결된 인터넷을 다른 시스템에서도 접속할 수 있게 한다.Agricultural integrated sensor server system of the present invention by using a Zigbee module wirelessly connected between two or more systems to form an Ad-hoc (ad-hoc) network, integrated management and monitoring of a large area of cultivation map that cannot be covered by one system Can be. Ad-hoc networked systems can communicate with each other using Zigbee module and overcome the limitations of ZigBee module's communication distance by Multihop Routing function. It can also work with the network. Therefore, when the Ad-hoc network is configured as described above, the connected Internet can be accessed from another system using a wired or wireless network in one system.
또한 본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템은, 눈이나 비가 내릴 시에 센서부(110)의 환경센서(111)를 통해 감지하고 통신부(160)를 통하여 연결된 인터넷 또는 CDMA 통신망을 이용하여 사용자에게 SMS(Short Message Service)를 전송함으로써 기상 재해를 경고할 수 있다.In addition, the agricultural integrated sensor server system of the present invention, when the snow or rain falls through the
웹서버부(170)는 인터넷을 통하여 사용자에게 본 발명에 따른 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법을 제공하기 위한 수단으로, 사용자는 시간, 장소에 상관없이 단말기를 이용하여 인터넷을 통해 웹서버부(170)에 접속하여 본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템에 저장된 토양, 환경, 영상 및 위치정보를 모니터링 할 수 있다.The
본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템은 외부로부터 전력을 공급받지 못하는 장소에서도 태양발전부(180)에 포함된 태양전지판을 이용하여 전기를 생성하고 태양발전부(180)에 포함된 축전지에 전기를 저장한다. 따라서 태양전지판을 이 용할 수 없는 야간에도 축전지에 저장된 전기로 동작할 수 있다. 또한 외부 전원 공급이 가능한 지역에서는 외부로부터 전원을 공급받을 수도 있다.The integrated sensor server system for farming of the present invention generates electricity by using the solar panel included in the
본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템은 스피커를 더 포함하여 카메라부(120)의 모션감지 기능을 이용하여 외부의 침입이 발생한 것을 감지한 경우, 경고음을 발생하여 사고를 예방할 수 있다.The integrated sensor server system for agriculture according to the present invention further includes a speaker, and when an external invasion is detected using the motion detection function of the
따라서 상기와 같이 구성된 농업용 통합 센서 서버 시스템은 재배지의 토양, 환경, 영상 및 위치정보 등을 수집하고 저장하여 인터넷을 통한 모니터링 서비스로 제공함으로써, 사용자는 언제 어디서나 인터넷을 통해 재배지의 정보를 모니터링하고 현재의 환경 상태에 맞는 적절한 재배 조치를 취할 수 있다.Therefore, the integrated sensor server system configured as described above collects and stores the soil, environment, image and location information of the plantation as a monitoring service through the Internet so that the user can monitor the plantation information through the Internet anytime and anywhere. Appropriate planting measures can be taken to meet the environmental conditions of the
도 2는 본 발명에 따른 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법의 순서도이다.2 is a flow chart of a method for providing integrated agricultural information monitoring according to the present invention.
본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템에 포함된 토양센서 및 환경센서를 이용하여 재배지의 온도, 조도, 습도, 이산화탄소, 풍속, 풍량, 우적, 강우량 및 강설량 등의 환경정보와 재배지 토양의 온도, 수분, EC 및 pH 등의 토양정보를 획득한다(S210).Environment information such as temperature, illuminance, humidity, carbon dioxide, wind speed, wind volume, raindrops, rainfall and snowfall, and soil temperature, moisture, Obtain soil information such as EC and pH (S210).
또한 농업용 통합 센서 서버 시스템에 포함된 카메라를 이용하여 시스템이 위치한 재배지 주변의 영상정보를 획득한다(S220). 상기 카메라는 적외선 기능을 포함하여 야간에도 용이하게 영상을 획득할 수 있고, 모션감지 기능을 포함하여 주변 이동체를 감지할 수 있다.In addition, by using the camera included in the integrated sensor server system for farming, image information around the plantation in which the system is located is acquired (S220). The camera may easily acquire an image at night including an infrared function, and may detect a moving object including a motion detection function.
그리고 시스템에 포함된 지피에스를 이용하여 현재 위치에 해당하는 위치정보를 획득한다(S230).In addition, location information corresponding to the current location is obtained using the GPS included in the system (S230).
상기 단계들에서 획득한 토양, 환경, 영상 및 위치정보는 데이터로거에서 수집하여 디지털 값으로 변환한 다음, 저장부에 저장한다(S240).The soil, environment, image, and location information obtained in the above steps are collected by the data logger, converted into digital values, and stored in the storage unit (S240).
저장된 정보들은 유선 또는 무선 네트워크를 이용하여 인터넷과 연결되어 사용자에게 모니터링 서비스로 제공하게 된다(S250).The stored information is connected to the Internet using a wired or wireless network to provide to the user as a monitoring service (S250).
본 발명은 상기와 같은 농업용 통합 정보 모니터링 제공 방법을 수행함으로써, 사용자로 하여금 재배지의 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있게 하고 재배지의 환경 상태에 따른 적절하고 신속한 재배 조치를 취하여 재배지의 작물 관리를 수월하게 수행할 수 있도록 한다.The present invention enables the user to easily grasp various types of information on the cultivated land by performing the method of providing integrated agricultural information monitoring as described above and to take proper and rapid cultivation measures according to the environmental conditions of the cultivated land to facilitate crop management of the cultivated land. Make it work.
도 3은 본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템을 이용한 농업용 통합 네트워크의 구성도이다.3 is a block diagram of an integrated agricultural network using an integrated agricultural sensor server system according to the present invention.
도 3에 따르면, 농업용 통합 센서 서버 시스템(310)은 내장된 지그비 무선 통신 모듈을 이용하여 각각 무선으로 연결되고 Ad-hoc 네트워크인 농업용 통합 네트워크(320)를 구성한다. According to FIG. 3, the integrated
상기와 같이 구성된 농업용 통합 네트워크(320)는 인터넷과 연결되어 재배지의 모니터링 서비스를 제공할 수 있고, 상기 모니터링 서비스를 이용하는 사용자는 PC(Personal Computer), 노트북, PDA(Personal Digital Assistants) 및 휴대폰 등과 같은 인터넷이 가능한 단말기를 이용하여 재배지의 모니터링 서비스를 이용할 수 있다.The agricultural
따라서 본 발명에 따른 농업용 통합 센서 서버 시스템을 이용한 농업용 통합 네트워크를 구성함으로써 재배지의 면적에 상관없이 모니터링 서비스를 제공할 수 있고, 하나의 농업용 통합 센서 서버 시스템에서 연결된 인터넷을 농업용 통합 네트워크를 구성하는 다른 시스템에서도 함께 이용할 수 있다.Therefore, by configuring an integrated agricultural network using the integrated agricultural sensor server system according to the present invention, it is possible to provide a monitoring service regardless of the area of cultivation, and to connect the Internet connected from one agricultural integrated sensor server system to another agricultural integrated network. It can also be used with the system.
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 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
따라서, 본 발명의 농업용 통합 센서 서버 시스템은 재배지의 토양, 환경, 영상정보 및 시스템 위치정보를 획득하고 인터넷을 통하여 사용자에게 모니터링 서비스를 제공함으로써, 사용자로 하여금 재배지의 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있게 한다.Therefore, the integrated sensor server system of the present invention obtains soil, environment, image information, and system location information of the plantation and provides a monitoring service to the user through the Internet, so that the user can easily grasp various kinds of information of the plantation. do.
또한, 본 발명은 사용자로 하여금 재배지의 환경 상태에 따른 적절하고 신속한 재배 조치를 취하여 재배지의 작물 관리를 수월하게 수행할 수 있도록 하는 현저하고도 유리한 효과가 있다.In addition, the present invention has a remarkable and advantageous effect of allowing the user to easily perform crop management of the plantation by taking appropriate and rapid planting measures according to the environmental conditions of the plantation.
또한, 본 발명은 태양전지를 포함하여 외부전원의 공급 없이 자율적으로 운영할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention includes the solar cell has the effect that can be operated autonomously without the supply of external power.
또한, 본 발명은 허가되지 않은 이동체의 재배지 침입을 감지하여 영상을 획득하고 사전 경고함으로써 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of preventing accidents by detecting the invasion of the plantation of unauthorized moving objects to obtain an image and warn in advance.
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