KR101671588B1 - Auto Agricultural System by Basis of Embedded - Google Patents

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KR101671588B1
KR101671588B1 KR1020140187403A KR20140187403A KR101671588B1 KR 101671588 B1 KR101671588 B1 KR 101671588B1 KR 1020140187403 A KR1020140187403 A KR 1020140187403A KR 20140187403 A KR20140187403 A KR 20140187403A KR 101671588 B1 KR101671588 B1 KR 101671588B1
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한국해양대학교 산학협력단
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    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Mining

Abstract

본 발명은 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 농작물 관리에 필요한 환경조성을 원격제어가 가능하게 자동화함으로써, 농작물 관리에 필요한 노동력을 최소화하고, 농작물을 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련된 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 농작물 관리에 필요한 각종 센서부로부터 전송받은 데이터를 제어부 및 서버부로 전송하고 서버부에서 설정한 데이터에 맞게 구동부를 작동시키며, 관리자 제어화면을 컴퓨터 웹페이지 및 안드로이드 어플리케이션 등으로 제작하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지, 농장의 상황을 알 수 있는 소프트웨어부로 구성된 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템을 제공한다.
The present invention relates to an agricultural automation system based on an embedded system. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for automating remote control of the environment necessary for the management of crops, thereby minimizing labor required for crop management and providing an embedded system capable of mutually exchanging and sharing information related to standard cultivation of crops among growers Based agricultural automation system.
To this end, the present invention transmits data received from various sensor units required for crop management to a control unit and a server unit, operates a driving unit in accordance with data set by the server unit, generates an administrator control screen using a computer web page and an Android application It provides an embedded-based agricultural automation system consisting of a software department that can recognize real-time temperature, humidity, intrusion detection, and farm conditions of a farm.

Description

임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템{Auto Agricultural System by Basis of Embedded}[0001] The present invention relates to an embedded agricultural automation system,

본 발명은 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 농작물 관리에 필요한 각종 센서부로부터 전송받은 데이터를 제어부 및 서버부로 전송하고 서버부에서 설정한 데이터에 맞게 구동부를 작동시키며, 관리자 제어화면을 컴퓨터 웹페이지 및 안드로이드 어플리케이션 등으로 제작하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지, 농장의 상황을 알 수 있는 소프트웨어부로 구성되어, 농작물 관리에 필요한 환경조성을 원격제어가 가능하게 자동화함으로써, 농작물 관리에 필요한 노동력을 최소화하고, 농작물을 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련된 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an agricultural automation system based on an embedded system. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for transmitting data received from various sensor units required for crop management to a control unit and a server unit, operating a driving unit according to data set by a server unit, and producing an administrator control screen using a computer web page and an Android application, It is composed of a software department that can detect the temperature, humidity, intrusion detection, and farm conditions of the farm. By automating the remote control of the environment necessary for the management of crops, it is possible to minimize the labor required for the management of crops, The present invention relates to an agricultural automation system based on an embedded system capable of exchanging and sharing information related to standard cultivation of crops in real time.

일반적으로 농작물은 수확량이나 품질 등이 온도, 습도 등의 외부 환경변화에 많은 영향을 받기 때문에 그 관리에 있어서 많은 노동력과 경험이 요구된다. 또한 특정 농작물의 관리 방법 등에 관해 해당 전문가와 의견교환 등을 통한 공유가 어려워 관리자 자신의 시행착오 등에 의한 경험에 의존하는 경향이 크다.In general, crops are required to have a lot of labor and experience in their management because crops and quality are greatly affected by external environmental changes such as temperature and humidity. In addition, it is difficult to share information on the management methods of specific crops through the exchange of opinions with the relevant experts, and it tends to depend on the experience of the administrator himself or herself.

최근 웰빙이라는 트렌드에 맞추어 귀농에 대한 열의가 높아지고, 실제 이를 실천하는 사람들의 수가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 이 중의 대부분은 그 준비가 부족하여, 관리하는 농작물에 병충해, 기후변화 등의 외부환경 변화에 의한 농작물의 수확량이나 품질에 영향을 주는 요인이 발생한 경우 그에 대한 즉각적인 조치를 취하기 어렵고 또한 농작물의 표준 재배 기술과 관련된 정보 등에 대해 전문가 또는 그와 유사한 경험을 한 농작물 재배자들 간에 의견 교환 등을 통한 공유가 어려워 귀농생활에 많은 어려움을 겪는 문제점이 있다.In recent years, the trend toward well-being has led to a growing enthusiasm for earnestness, and the number of people practicing it is increasing. However, most of these are insufficient in preparation, and it is difficult to take immediate action if there are factors affecting crop yield or quality due to environmental changes such as pests and climate change in the crops being managed. There is a problem in that it is difficult to share the information related to the standard cultivation technique through the exchange of opinions among the experts or the crop growers having similar experiences.

현재 농작물 재배지의 환경, 영상정보 등의 자료를 인터넷을 통해 사용자가 모니터링할 수 있는 서비스가 제공되어, 농작물 재배지의 각종 정보를 용이하게 파악할 수 있고, 이를 통해 재배지의 농작물 관리를 용이하게 수행할 수 있는 농업용 통합 센서 서버 시스템이 있으나 이러한 시스템은 모니터링 하는 센서 서버 시스템의 경우 농작물 표준 재배 기술과 비교하여 농작물 생육과정을 제어할 수 있는 시스템을 제공하지 못하므로 재배지에 적합한 환경요인을 능동적으로 관리하지 못하는 문제점이 있다.It is possible to easily monitor the information of the cultivation area and to manage the crops easily by providing the service that the user can monitor the data such as the environment of the crop growing area and the image information through the Internet However, these systems do not provide a system to control the growth process of crops as compared with the standard crop cultivation technology in the case of the sensor server system to be monitored. Therefore, the system can not actively manage environment factors suitable for cultivation There is a problem.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1412184(2014.06.19.등록)Prior Art Document: KR Patent Registration No. 10-1412184 (registered on June 19, 2014)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 농작물 관리에 필요한 각종 센서들로부터 읽은 데이터를 서버로 전송하고 서버에서 설정한 데이터에 맞게 구동부를 작동시키는 하드웨어부, 하드웨어부와 서버간에 시리얼 통신을 하여 하드웨어 모듈로부터 전송받은 데이터를 서버로 전달하여 데이터를 저장하는 역할을 하는 통신 및 서버부, 관리자 제어화면을 웹페이지, 안드로이드 어플리케이션 등으로 제작하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지, 농장의 상황을 알 수 있는 소프트웨어부로 구성되어 농작물 관리에 필요한 환경조성을 원격제어가 가능하게 자동화함으로써 농작지 관리에 필요한 노동력을 최소화하고, 농작물 표준재배 기술을 데이터베이스화하여 실제 농작물 재배지 환경과 비교하여 농작물을 능동적으로 관리할 수 있게 하며, 농작물을 재배자들 간에 해당 농작물의 표준 재배와 관련 정보를 실시간으로 상호 교환하고, 공유할 수 있는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a data processing apparatus, a data processing method, a data processing method, A server and a communication unit for transmitting data received from a hardware module to a server and storing data, a management server for controlling the temperature, humidity, intrusion detection, And the software department which can understand the situation of the crops. By automating the environment control necessary for the management of the crops by remote control, it minimizes the labor force required for the management of the farmland and compares the farmland standard cultivation technology with the actual farmland environment. To manage And so, to cross the crops in real time relevant information with the standard cultivation of the crop among growers exchange, and provide agricultural-based embedded automation systems that can be shared has its purpose.

상술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템은 농장에 침입한 침입물의 감지를 위한 적외선 센서, 농장 내 농작물 재배 환경내의 온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도 센서, 농장 내 농작물 재배 환경 내의 조도를 측정하기 위한 조도센서, 농장의 농작물 및 재배설비를 촬영하기 위한 카메라를 포함한 센서부; 센서부로부터 전송된 데이터를 서버로 전송하고 구동부를 제어하는 아두이노를 포함하는 마이크로 컨트롤러로 구성되는 제어부; 제어부의 구동 신호에 의해 구동하는 온도 조절 장치, 수분공급장치, 조명장치를 포함하는 구동부; 제어부와 시리얼 통신을 통해 데이터를 전송받아 저장하고 전송할 데이터는 일정한 주기로 전송하며, 주별, 월별, 계절별, 농작물 농작물의 표준 재배 기술과 관련된 데이터를 저장하는 서버부; 및 컴퓨터로 접속 가능한 웹페이지 및 스마트 기기에서 사용되는 안드로이드를 포함하는 스마트 기기의 어플리케이션에서 이용가능하게 구현하여 관리자자 서버에 접속하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지와 농장의 상황을 확인할 수 있고, 권한 없는 사용자의 접근을 차단하기 위해 로그인 과정이 포함되며, 농작물 재배지의 조명 장치와 수분공급 장치의 작동 주기를 설정할 수 있으며, 로그인 후 첫 화면에서는 자신의 농장에서 재배하고 있는 농작물을 선택하여 확인할 수 있게 하여 재배하고 있는 농작물을 선택하면 서버부의 데이터 베이스에 저장된 농장 재배지 환경에 관한 데이터를 화면상에 구현할 수 있고, 새로운 농작물을 추가하여 키울 때에는 초기 설정으로 농장의 조도와 수분공급장치의 작동주기를 설정할 수 있는 관리자 제어화면 모듈, 외부의 침입이 감지되면 웹페이지 또는 스마트 기기로 경고음을 발생시켜서 외부침입을 인지할 수 있도록 하고 스마트폰의 푸시기능을 이용하여 사용자가 어디에서나 농장의 상태를 확인할 수 있는 외부침입 알림 모듈, 및 소셜 네트워크를 통해 특정 농작물 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있고, 특정 농작물을 새로이 재배하고자 할 경우 소셜 네트워크를 통해 이미 특정 농작물의 재배 경험이 있는 다른 재배자들 간의 정보 교환을 할 수 있고, 해당 농작물의 전문가에게 농장의 상황에 대한 실시간 정보를 보여 줌으로써 농작물 재배환경의 정보 분석과 그에 관한 조치를 받을 수 있는 정보공유 모듈로 구성된 소프터웨어부를 포함한다.In order to achieve the above object, an embedded agricultural automation system according to the present invention has an infrared sensor for detecting infiltration into a farm, a temperature and humidity sensor for measuring temperature and humidity in the farm cultivation environment, An illuminance sensor for measuring the illuminance in the cultivation environment of the crop, a sensor part including a camera for photographing the crop and the cultivation equipment of the farm; A controller configured to transmit data transmitted from the sensor unit to the server and to control the driving unit; A driving unit including a temperature controller, a water supply unit, and a lighting unit driven by a driving signal of the control unit; A server unit for transmitting and receiving data to be transmitted and received through a serial communication with the control unit at predetermined intervals and storing data related to standard cultivation techniques of crops by week, month, season, and crop; And a smart device including a web page that can be accessed by a computer and a smart device used in a smart device, and can be connected to an administrator server to check the temperature, humidity, intrusion detection and farm conditions of the farm in real time In order to prevent access by unauthorized users, the login process is included. You can set the period of operation of the lighting device and the water supply device of the crop growing area. On the first screen after login, you can select the crops cultivated on your farm When selecting the cultivated crops to be identified, data on the farm plant environment stored in the database of the server section can be implemented on the screen, and when new crops are added and raised, the initial setting of the illuminance of the farm and the operation Administrator who can set the cycle Screen module to detect external intrusion by generating a warning sound through web page or smart device when an external intrusion is detected, and an external intrusion notification module that allows the user to check the status of the farm from anywhere using the push function of smartphone , And social networks, it is possible to exchange and share information on standard cultivation of crops and related information in real time between certain crop growers. If a new crop is to be newly cultivated, It includes a software department consisting of an information sharing module that can exchange information between growers and analyze the information of the crop cultivation environment and show the real time information about the situation of the farm to the experts of the crops. .

또한, 센서부와 제어부 및 구동부를 하나로 합쳐 모듈화하여 새로운 농장이 추가되었을 경우 이 모듈만 추가하여 서버부에 인식시키는 것을 포함할 수 있다.In addition, when the sensor unit, the control unit, and the driving unit are combined into one module and the new farm is added, only the module may be added and recognized by the server unit.

또한, 서버부에 주별, 월별, 계절별 농작물 농작물의 표준 재배 기술과 관련되어 저장된 데이터는 농작물 재배 일정에 따라 해당 작업일정 알림을 사용자의 컴퓨터 또는 스마트 기기로 전송하고, 서버부에 저장된 표준재배 기술과 센서부로 부터 전송된 농작물의 상태를 비교하여 그 결과를 주기적으로 소프터웨어부에서 이미지 또는 텍스트 형태로 표시하는 것을 포함할 수 있다.In addition, the data stored in relation to the standard cultivation techniques of crops crops by week, month, and season is transmitted to the user's computer or smart device according to the crop cultivation schedule, Comparing the status of the crop sent from the sensor unit and periodically displaying the result in image or text form in the software part.

본 발명에 의하면 각종 센서들의 유기적인 동작들을 3G나 LTE, 와이파이 등의 유무선 네트워크에 연결하여 해당 정보를 스마트 기기이나 컴퓨터 등으로 정보를 받을 수 있게 한다. 이를 통해 농작물 재배자가 언제 어디서든 실시간을 농장 의 정보를 확인할 수 있게 된다. 또한 전용 어플리케이션 등의 방법을 통하여 원격 제어가 가능하게 하여 손쉽게 농장를 관리함으로서 효율적인 농작물 재배환경을 조성할 수 있으며, 농작물 표준재배 기술을 데이터베이스화하여 실제 농작물 재배지 환경과 비교하여 농작물을 능동적으로 관리할 수 있게 한다. 또한, 농작물을 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련된 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있으며, 해당 농작물의 전문가에게 농장의 상황에 대한 실시간 정보를 보여 줌으로써 농작물 재배환경의 정보 분석과 조치를 받을 수 있도록 하여 귀농의 성공률을 높이는데 도움이 되는 효과가 있다.According to the present invention, the organic operations of various sensors can be connected to a wired or wireless network such as 3G, LTE, Wi-Fi, etc., so that the information can be received by a smart device or a computer. This will enable crop growers to view real-time farm information anytime, anywhere. In addition, it is possible to control the farm easily by remote control through methods such as dedicated application, and thus it is possible to create an efficient crop cultivation environment, and it is possible to actively manage crops in comparison with the actual cultivation environment Let's do it. In addition, it is possible to exchange and share information related to the standard cultivation of crops between growers in real time, and to provide experts of the crops with real-time information on the situation of the farms, And to help increase the success rate of the ear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템의 블록도,
도 2는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템의 개요도,
도 3은 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템 작동을 위한 스마트 기기의 어플리케이션 화면을 구현한 도면이다.
1 is a block diagram of an embedded based agricultural automation system according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an overview of an embedded automation system,
FIG. 3 is a diagram showing an application screen of a smart device for operating an agricultural automation system based on an embedded system.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템에 대해 설명한다.First, an embedded-based agricultural automation system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템의 블록도이고, 도 2는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템의 개요도이며, 도 3은 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템 작동을 위한 스마트 기기의 어플리케이션 화면을 구현한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of an embedded-based agricultural automation system according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an embedded-based agricultural automation system, FIG. 3 is a flowchart illustrating an embedded- This is a drawing of an application screen of a smart device.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템은, 도 1을 참조하면, 적외선 센서, 온습도 센서, 조도 센서, 카메라를 포함하는 센세부(10), 제어부(20), 온도조절 장치, 수분공급 장치, 조명장치를 포함하는 구동부(30), 서버부(40), 소프터웨어부(50)로 구성된다.1, an embedded agricultural automation system according to a preferred embodiment of the present invention includes an infrared sensor, a temperature / humidity sensor, an illuminance sensor, a sensor 10 including a camera, a controller 20, A water supply device, a driving unit 30 including a lighting device, a server unit 40, and a software unit 50.

센스부, 제어부, 구동부, 서버부는 전원공급장치와 연결되어 구동되며, 이하 각 장치들의 역할을 상세하게 설명한다.The sense unit, the control unit, the driving unit, and the server unit are connected to the power supply unit and driven. Hereinafter, the role of each unit will be described in detail.

센서부(10)는 농장에 침입한 침입물의 감지를 위한 적외선 센서, 농장 내 농작물 재배 환경 내의 온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도 센서, 농장 내 농작물 재배 환경 내의 조도를 측정하기 위한 조도센서, 농장의 농작물 생육에 관한 자료 및 재배설비에 대한 데이터를 영상으로 전송받기 위한 카메라를 포함하여 구성되며 센서부에서 감지한 신호는 제어부로 전송하게 된다.The sensor unit 10 includes an infrared sensor for detecting infiltration into the farm, a temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity in the farm cultivation environment on the farm, an illuminance sensor for measuring the illuminance in the cultivation environment in the farm, And a camera for receiving data on the growth of crops and data on the cultivation equipment, and the signal detected by the sensor unit is transmitted to the control unit.

제어부(20)는 센서부(10)에서 전송된 데이터를 서버부(40)로 전송하고 구동부(30)를 제어하는 역할을 수행하며 아두이노를 포함하는 마이크로 컨트롤러로 구성된다. 또한 제어부(20)에는 와이파이를 포함한 무선 통신장치가 부착된 경우 서버부(40)와 무선으로 통신이 가능하다. 제어부(20)는 사용자가 조작하지 않을 경우 기존 서버부(40)에 저장된 설정데이터를 바탕으로 구동부(30)의 수분공급 장치와 조명 장치를 제어하고, 습도가 지정한 습도보다 너무 높거나, 침입물이 감지되었을 경우 서버부(40)로 로그를 전송한다. 서버부(40)로 전송할 데이터는 전송할 데이터를 정리하여 일정한 주기로 전송하게 된다. 예로써 JAVA를 이용하여 제작한 jar 파일은 서버부(20)의 시리얼 포트에서 들어오는 로그를 확인하여 서버부(40)의 데이트베이스 프로그램과 연동하여 전송받은 데이터를 즉시 서버부의 데이터베이스로 저장한다.The controller 20 transmits the data transmitted from the sensor unit 10 to the server unit 40 and controls the driving unit 30. The controller 20 includes a microcontroller including an adapter. In addition, when a wireless communication device including a Wi-Fi is attached to the control unit 20, the wireless communication with the server unit 40 is possible. The control unit 20 controls the water supply device and the illumination device of the driving unit 30 based on the setting data stored in the existing server unit 40 when the user does not operate it, The server 40 transmits a log to the server 40. [ The data to be transmitted to the server unit 40 is transmitted at regular intervals after arranging the data to be transmitted. For example, a jar file created using JAVA confirms the log coming in from the serial port of the server unit 20, and immediately stores the received data in the database of the server unit in association with the data base program of the server unit 40.

구동부(30)는 제어부(20)의 구동 신호에 의해 구동하는 장치로서 재배시설의 냉난방을 조절하기 위한 환풍기, 보일러, 열선 등의 온도 조절 장치와 농작물의 생육에 필요한 자양분을 포함한 물을 공급할 수 있는 스프링 쿨러 등의 수분공급장치, 생육에 필요한 조LED 등의 조명장치를 포함하며 제어부(20)의 제어 신호에 따라 구동된다.The driving unit 30 is a device driven by a driving signal of the control unit 20 and is capable of supplying water including a temperature control device such as a fan, a boiler, a hot wire, etc. for controlling cooling and heating of a cultivation facility, A water supply device such as a sprinkler, and an illumination device such as a coarse LED necessary for growth, and is driven in accordance with a control signal of the control unit 20. [

서버부(40)는 제어부(20)와 쌍방향 시리얼 통신을 하거나 와이파이 무선 통신 장치를 부착하여 무선 통신을 할 수 있으며, 센서부(10)로부터 농작물 생육에 필요한 생육환경에 관한 데이터를 전송받아 저장하고, 서버부(40)에 이미 저장된 주별, 월별, 계절별, 농작물 농작물의 표준 재배 기술과 관련된 데이터와 비교 분석하여 그 결과를 주기적으로 관리자에게 전송한다. 서버부(40)는 APM(Apache, PHP, Mysql)을 이용하여 구성할 수 있으며, 일반 퍼스널 컴퓨터로도 간단히 구현할 수 있다. 서버부(40)에 저장된 표준 재배기술과 관련데 데이터는 센서부(10)에서 전송된 데이터를 비교하여 농작물의 생육 조건에 과부족 현상이 발생할 경우 이를 판단하여 제어부(20)를 통해 구동부의 구동장치를 구동하여 그 과부족 현상을 해결하게 된다.The server unit 40 can perform wireless communication by bidirectional serial communication with the control unit 20 or by attaching a Wi-Fi wireless communication device. The server unit 40 receives and stores data on a growth environment necessary for growing crops from the sensor unit 10 , Monthly, seasonally, and data related to standard cultivation techniques of crops already stored in the server unit 40, and transmits the results to the administrator periodically. The server unit 40 may be configured using an APM (Apache, PHP, Mysql), or may be implemented simply as a general personal computer. The standard cultivation technique and related data stored in the server unit 40 are compared with data transmitted from the sensor unit 10 to determine whether a growth condition of the crop has occurred or not, Thereby overcoming the shortage.

소프트웨어부(50)는 도 3을 참조하면, 다양한 모듈로 구성될 수 있으며, 각 모듈은 다음과 같은 역할을 수행 한다. Referring to FIG. 3, the software unit 50 may be composed of various modules, and each module performs the following functions.

관리자 제어화면 모듈(60)은 컴퓨터로 접속 가능한 웹페이지 및 스마트 기기에서 사용되는 안드로이드를 포함하는 스마트 기기의 어플리케이션에서 이용가능하게 구현하여 관리자자 서버에 접속하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지와 농장의 상황을 확인할 수 있는 모듈이다. 권한 없는 사용자의 접근을 차단하기 위해 로그인 과정이 추가될 수 있으며 이 모듈을 통해 농작물 재배지의 조명 장치와 수분공급 장치의 작동 주기를 설정할 수 있다. 로그인 후 첫 화면에서는 자신의 농장에서 재배하고 있는 농작물을 선택하여 확인할 수 있게 하여 재배하고 있는 농작물을 선택하면 서버부(40)의 데이터 베이스에 저장된 농장 재배지 환경에 관한 데이터를 화면상에 구현할 수 있다. 만일 새로운 농작물을 추가하여 키울 때에는 초기 설정으로 농장의 조도와 수분공급장치의 작동주기를 설정할 수 있다.The administrator control screen module 60 is implemented in a web page accessible by a computer and a smart device application including an Android used in a smart device, and is connected to an administrator server, and detects real time temperature, humidity, intrusion detection And the status of the farm. A login process can be added to block access by unauthorized users, and this module allows you to set the operating period of the lighting and hydrants in crop fields. In the first screen after login, the user can select and confirm the crops cultivated on his / her farm and select the crops cultivated, data on the farm plant environment stored in the database of the server unit 40 can be implemented on the screen . If you add new crops, you can set the farm's illuminance and the operating cycle of the hydrants by default.

외부침입 알림 모듈(70)은 외부의 침입이 감지되면 웹페이지 또는 스마트 기기로 경고음을 발생시켜서 외부침입을 인지할 수 있도록 하는 모듈로서 스마트폰의 푸시기능을 이용하여 사용자가 어디에서나 농장의 상태를 확인할 수 있다.The external intrusion notification module 70 is a module that detects an intrusion by generating a warning sound by a web page or a smart device when an intrusion of an external is detected and uses a push function of a smart phone to allow the user to operate the state of a farm anywhere Can be confirmed.

정보공유 모듈은 소셜 네트워크를 통해 특정 농작물 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있는 모듈로서 특정 농작물을 새로이 재배하고자 할 경우 이 네트워크를 통해 이미 특정 농작물의 재배 경험이 있는 다른 재배자들 간의 정보 교환을 통해 특정 농작물 재배와 관련한 시행착오를 줄일 수 있는 방편이 될 것이다. 또한 이 모듈을 이용하여 해당 농작물의 전문가에게 농장의 상황에 대한 실시간 정보를 보여 줌으로써 농작물 재배환경의 정보 분석과 그에 관한 조치를 받을 수 있다.The information sharing module is a module that can exchange the standard cultivation of crops and related information in real time among the specific crop growers through the social network. If they want to cultivate specific crops, Will be a way to reduce trial and error associated with the cultivation of specific crops by exchanging information among other growers. Using this module, experts of the relevant crops can get real-time information about the farm situation, so that they can analyze the information about the cultivation environment and take measures about it.

또한, 기존의 농장에 새로운 농장이 추가되었을 경우 기존 농장에서 사용하던 센서부(10)와 제어부(20) 및 구동부(30)를 하나로 합쳐 모듈화하여 이 모듈만 새로운 농장에 추가하여 서버부에 인식시킴으로써 새로운 농장의 초기 설정 과정에서 농작물 생육과정에 필요한 온도, 습도 등의 생육환경을 기존 농장과 동일한 환경으로 구축함에 있어 소요되는 시간을 감축하고, 소요 비용 또한 경감시킬 수 있으며 종래의 기존 농장과 일률적 관리를 할 수 있는 이점이 있다.When a new farm is added to an existing farm, the sensor unit 10, the control unit 20, and the drive unit 30, which are used in the existing farm, are combined into one module and added to the new farm, In the initial setup of the new farm, it is possible to reduce the time required to construct the growth environment such as temperature and humidity necessary for the growth of the crop in the same environment as the existing farm, and to reduce the cost, There is an advantage to be able to do.

또한 서버부(40)에 주별, 월별, 계절별 농작물 농작물의 표준 재배 기술과 관련하여 저장된 데이터는 농작물 재배 일정에 따라 해당 작업일정 알림을 사용자의 컴퓨터 또는 스마트 기기로 전송하여 사용자가 농작물 재배일정에 따라 미리 스케줄 관리를 하게 할 수 있고, 서버부(40)에 저장된 표준재배 기술과 센서부(10)로 부터 전송된 농작물의 상태를 비교하여 그 결과를 주기적으로 사용자의 컴퓨터 또는 스마트 기기로 이미지 또는 텍스트 형태로 전송하여 서버부(40)에 저장된 표준재배 기술과 관련된 데이터와 센서부로부터 전송된 데이터가 일치하지 않을 경우 이를 재배자에게 알려 그에 상응하는 조치를 취할 수 있게 하기 위함이다.The data stored in relation to the standard cultivation technique of crops by week, month, and season in the server unit 40 can be transmitted to the user's computer or smart device according to the cultivation schedule of the crop, It is possible to perform the schedule management in advance and to compare the state of the standard cultivation technique stored in the server unit 40 with the state of the crop transmitted from the sensor unit 10 and periodically transmit the result to the user's computer or smart device, And if the data related to the standard cultivation technique stored in the server unit 40 and the data transmitted from the sensor unit do not coincide with each other, it is possible to notify the cultivator and take a corresponding action.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10 - 센서부 20 - 제어부
30 - 구동부 40 - 서버부
50 - 소프트웨어부 60 - 스마트 기기의 관리자 제어화면
70 - 외부침입 알림 창
10 - sensor unit 20 - control unit
30 - driving unit 40 - server unit
50 - Software part 60 - Administrator control screen of smart device
70 - External intrusion notification window

Claims (3)

농장에 침입한 침입물의 감지를 위한 적외선 센서, 농장 내 농작물 재배 환경내의 온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도 센서, 농장 내 농작물 재배 환경 내의 조도를 측정하기 위한 조도센서, 농장의 농작물 및 재배설비를 촬영하기 위한 카메라를 포함한 센서부;
센서부로부터 전송된 데이터를 서버부로 전송하고 구동부를 제어하는 아두이노를 포함하는 마이크로 컨트롤러로 구성되고, 사용자가 조작하지 않을 경우 서버부에 저장된 설정 데이터를 바탕으로 구동부의 수분공급장치와 조명장치를 제어하고, 습도가 지정한 습도보다 높거나, 침입물이 감지되었을 경우 서버부로 로그를 전송하되, 서버부로 전송할 데이터는 전송할 데이터를 정리하여 일정한 주기로 전송하는 제어부;
제어부의 구동 신호에 의해 구동하는 온도 조절 장치, 수분공급장치, 조명장치를 포함하는 구동부;
제어부와 시리얼 통신을 통해 데이터를 전송받아 저장하고 전송할 데이터는일정한 주기로 전송하며, 주별, 월별, 계절별, 농작물의 표준 재배 기술과 관련된 데이터를 저장하고, 저장된 표준 재배 기술과 관련된 데이터는 센서부에서 전송된 데이터를 비교하여 농작물의 생육 조건에 과부족 현상이 발생할 경우 이를 판단하여 제어부를 통해 구동부의 구동장치를 구동하여 그 과부족 현상을 해결하도록 하는 서버부; 및
컴퓨터로 접속 가능한 웹페이지 및 스마트 기기에서 사용되는 안드로이드를포함하는 스마트 기기의 어플리케이션에서 이용가능하게 구현하여 관리자가 서버부에 접속하여 실시간으로 농장의 온도, 습도, 침입감지와 농장의 상황을 확인할 수 있고, 권한 없는 사용자의 접근을 차단하기 위해 로그인 과정이 포함되며, 농작물 재배지의 조명 장치와 수분공급 장치의 작동 주기를 설정할 수 있으며, 로그인 후 첫화면에서는 자신의 농장에서 재배하고 있는 농작물을 선택하여 확인할 수 있게 하여 재배하고 있는 농작물을 선택하면 서버부의 데이터 베이스에 저장된 농장 재배지 환경에 관한 데이터를 화면상에 구현할 수 있고, 새로운 농작물을 추가하여 키울 때에는 초기 설정으로 농장의 조도와 수분공급장치의 작동주기를 설정할 수 있는 관리자 제어화면 모듈,
외부의 침입이 감지되면 웹페이지 또는 스마트 기기로 경고음을 발생시켜서외부침입을 인지할 수 있도록 하고 스마트폰의 푸시기능을 이용하여 사용자가 어디에서나 농장의 상태를 확인할 수 있는 외부침입 알림 모듈, 및
소셜 네트워크를 통해 특정 농작물 재배자들 간에 농작물의 표준 재배와 관련 정보를 실시간으로 상호 교환 및 공유할 수 있고, 특정 농작물을 새로이 재배하고자 할 경우 소셜 네트워크를 통해 이미 특정 농작물의 재배 경험이 있는 다른 재배자들 간의 정보 교환을 할 수 있고, 해당 농작물의 전문가에게 농장의 상황에 대한 실시간 정보를 보여 줌으로써 농작물 재배환경의 정보 분석과 그에 관한 조치를받을 수 있는 정보공유 모듈로 구성된 소프터웨어부
를 포함하고,
센서부와 제어부 및 구동부를 하나로 합쳐 모듈화하여 새로운 농장이 추가되었을 경우 이 모듈만 추가하여 서버부에 인식시키며,
서버부에 주별, 월별, 계절별 농작물의 표준 재배 기술과 관련되어 저장된 데이터는 농작물 재배 일정에 따라 해당 작업일정 알림을 사용자의 컴퓨터 또는 스마트 기기로 전송하고, 서버부에 저장된 표준재배 기술과 센서부로 부터 전송된 농작물의 상태를 비교하여 그 결과를 주기적으로 소프터웨어부에서 이미지 또는 텍스트 형태로 표시하는 것
을 포함하는 임베디드 기반으로 한 농업 자동화 시스템.











An infrared sensor for detection of infiltration into a farm, a temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity in a cultivation environment on a farm, an illuminance sensor for measuring the illuminance in a cultivation environment of a farm, a crop and a cultivation facility of a farm A sensor unit including a camera for controlling the camera;
And a microcontroller including an adapter for transmitting data sent from the sensor unit to the server unit and controlling the driving unit. When the user does not operate the microcontroller, the water supply device and the lighting device of the driving unit, A controller for transmitting the log to the server unit when the humidity is higher than the designated humidity or when the intruder is detected, and for transmitting the data to be transmitted to the server unit by arranging the data to be transmitted at a predetermined period;
A driving unit including a temperature controller, a water supply unit, and a lighting unit driven by a driving signal of the control unit;
The data related to the standard cultivation technique of the crops is stored, and the data related to the stored standard cultivation technique is transmitted from the sensor unit A server unit for comparing the data with the data to determine whether the growth condition of the crop is excessive or not, and driving the driving unit of the driving unit through the control unit to solve the overcrowding phenomenon; And
It can be used in applications of smart devices including Android and web pages that can be connected to computers and administrators can connect to the server and check the temperature, humidity, intrusion detection and farm conditions of the farm in real time. In order to prevent access by unauthorized users, the login process is included. You can set the period of operation of the lighting device and the water supply device of the crop growing area. On the first screen after login, you can select the crops cultivated on your farm When selecting the cultivated crops to be identified, data on the farm plant environment stored in the database of the server section can be implemented on the screen, and when new crops are added and raised, the initial setting of the illuminance of the farm and the operation Administrator control to set cycle If the module,
An external intrusion notification module that allows a user to recognize an external intrusion by generating a warning sound through a web page or a smart device when an external intrusion is detected, and a user can check the status of the farm from anywhere using the push function of the smartphone;
It is possible to exchange and share the standard cultivation of crops and related information in real time between specific crop growers through the social network, and in the case of a new cultivation of a specific crop, it is possible to use other cultivators And an information sharing module capable of analyzing the information of the cultivation environment of the crop and showing the information about the situation of the farm to the experts of the crop,
Lt; / RTI >
When the sensor unit, the control unit, and the driving unit are combined into one module and the new farm is added, only the module is added to be recognized by the server unit,
Data stored in relation to the standard cultivation technique of weekly, monthly, seasonal crops in the server department is transmitted to the user's computer or smart device according to the cultivation schedule of the crop, and is transmitted from the sensor section to the standard cultivation technique stored in the server section. Comparing the status of the transferred crops and periodically displaying the results in the form of images or texts in the software department
Based agricultural automation system.











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