KR101733439B1 - 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 센서를 활용한 사물 인터넷 기술과 원격 제어 가능한 이동형로봇을 이용해서 주말이 아닌 평일에도 원격지에서 스마트폰이나 PC와 같은 사용자단말기를 통해 실시간으로 주말 농장을 정확하게 모니터링함과 아울러 센서 네트워크를 통한 환경 정보와 클라우드서버에 구축된 DB를 자동 비교 분석함으로써, 작물 재배가 익숙하지 않은 이들에게 해당 작물 재배에 대한 맞춤형 재배 방법과 재배 기술을 실시간으로 제공하는 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호 및 카메라동작신호를 보냄과 아울러 이동형로봇(108)으로부터 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하는 스마트폰(106)과; 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신하고, 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보내는 이동형로봇(108)을 포함한다.

Description

사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템{system for managing remote farm using internet of things and movement robot}

본 발명은 다양한 센서를 활용한 사물 인터넷 기술과 원격 제어 가능한 이동형로봇을 이용해서 주말이 아닌 평일에도 원격지에서 스마트폰이나 PC와 같은 사용자단말기를 통해 실시간으로 주말 농장을 정확하게 모니터링함과 아울러 센서 네트워크를 통한 환경 정보와 클라우드서버에 구축된 DB를 자동 비교 분석함으로써, 작물 재배가 익숙하지 않은 이들에게 해당 작물 재배에 대한 맞춤형 재배 방법과 재배 기술을 실시간으로 제공하는 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템에 관한 것이다.

최근 주말 농장이 각광을 받고 있다. 주말 농장이란 도심 또는 도심 외곽에 일정한 크기의 토지를 임차하여 임차한 토지에 각종 채소를 재배하거나, 사전에 조성된 농장의 일정 영역을 임차하여 주말마다 방문하여 관리하는 것을 총칭하는 개념으로서, 현대인들은 이러한 주말 농장에서 채소 등을 경작하면서 도시 생활에서 지친 몸과 마음의 휴식을 얻을 수 있고, 먹거리를 직접 재배하여 안심하고 먹을 수 있다는 점에서 최근 각광받고 있다.

그러나, 이러한 주말 농장은 주말 농장을 임차한 사용자가 주말이나 휴일과 같이 여유 시간이 생길 때에만 방문하여 관리가 가능하므로, 그 상태를 실시간으로 확인할 수 없는 단점이 있고, 긴급 상황이 발생하여도 즉시 대처할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 주말 농장은 단순하게 과일이나 야채를 재배하는 것에 한정되어 있는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 2008년 07월 09일자 출원번호 제10-2008-0066750호(발명의 명칭 : 유무선 통신망을 이용한 원격지 농장 관리 방법 및 시스템)로 특허청에 출원된바 있으며, 청구범위는 " 사용자 단말, 중앙 관리 서버, 중앙 관리 장치 및 관리자 단말을 포함하는 원격지 농장 관리 시스템으로서, 상기 사용자 단말은 상기 중앙 관리 서버로부터 사용자의 농장에 관한 상태 정보 및 관리 메뉴를 수신하여 사용자에게 표시하고, 사용자로부터 관리 메뉴에 대한 선택 정보를 입력받아 상기 농장 관리 서버로 전송하며, 상기 농장 관리 서버는 상기 농장 관리 장치로부터 상기 상태 정보를 수신하여 저장하고, 상기 관리 메뉴들 중 사용자가 선택한 메뉴에 따라서, 상기 중앙 관리 장치로부터 실시간으로 상태 정보를 수신하거나 사전에 저장된 상태 정보를 상기 사용자 단말로 전송하며, 상기 관리자 단말로 상기 사용자 단말로부터 수신된 관리 명령을 전송하고, 상기 농장 관리 장치는, 농장의 환경 정보 및 영상 정보를 포함하는 상기 상태 정보를 생성하여 상기 농장 관리 서버로 전송하고, 상기 관리 메뉴에 포함되는 관리 명령을 수신하면, 상기 관리 명령을 식별하여 상기 관리 명령을 처리할 관리자의 관리자 단말로 상기 관리 명령을 전송하며, 상기 관리자 단말은 상기 농장 관리 서버로부터 관리 명령을 수신하여 농장의 관리자에게 표시하고, 관리자로부터 관리 명령 수행 여부를 입력받아 상기 농장 관리 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 원격지 농장 관리 시스템. " 이다.

그러나, 상기 종래의 유무선 통신망을 이용한 원격지 농장 관리 방법 및 시스템은 원격 제어 가능한 이동형로봇을 이용하지 않기 때문에 주말 농장의 사각지대 등은 정확하게 모니터링할 수 없는 문제점이 있었다.

이로 인해, 작물 재배가 익숙하지 않은 이들에게 해당 작물 재배에 대한 재배 방법과 재배 기술을 정확하게 알려 주지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 개량발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용해서 평일에도 언제든지 주말 농장을 실시간 모니터링하고 관리할 수 있는 방법과 함께 센서 네트워크를 통해 수집된 환경정보와 클라우드서버에 구축된 다양한 DB를 활용해서 작물 재배가 익숙하지 않은 이들에게 재배하고자 하는 작물에 대한 맞춤형 재배 방법과 재배 기술을 실시간으로 제공할 수 있도록 하는 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템을 제공하는 데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템은,

이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호 및 카메라동작신호를 보냄과 아울러 이동형로봇(108)으로부터 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하는 스마트폰(106)과;

스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신하고, 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보내는 이동형로봇(108)을 포함하되,

여기서, 스마트폰(106)은 이동형로봇을 주말 농장을 사각지대 없이 모니터링할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템은 사물 인터넷과 이동형로봇을 통해 직접 주말 농장을 방문하지 않고 주말이 아니 평일에도 언제든지 주말 농장의 작물의 상태를 모니터링하여 재배 작물을 관리할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 센서 네트워크를 통해 수집된 환경 정보가 클라우드서버의 DB에 구축된 재배 작물에 대한 생육 정보와 자동으로 비교, 분석됨으로써, 실시간으로 맞춤형 재배 정보를 사용자에 제공할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 센서와 이동형로봇을 활용함으로써, 주말 농장을 사각지대 없이 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 클라우드서버의 개략적인 구성도,
도 3은 도 1의 사물인터넷게이트웨이의 개략적인 구성도,
도 4는 도 1의 스마트폰의 앱의 개략적인 구성도,
도 5는 도 1의 이동형로봇의 개략적인 구성도,
도 6a는 도 1의 센서수단의 환경센서의 개략적인 구성도,
도 6b는 도 1의 센서수단의 보안센서의 개략적인 구성도,
도 7은 도 1의 시설관리수단의 개략적인 구성도,
도 8은 도 1의 에너지관리수단의 개략적인 구성도이다.

이하, 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 클라우드서버의 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 1의 사물인터넷게이트웨이의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 1의 스마트폰의 앱의 개략적인 구성도이며, 도 5는 도 1의 이동형로봇의 개략적인 구성도이고, 도 6a는 도 1의 센서수단의 환경센서의 개략적인 구성도이며, 도 6b는 도 1의 센서수단의 보안센서의 개략적인 구성도이고, 도 7은 도 1의 시설관리수단의 개략적인 구성도이며, 도 8은 도 1의 에너지관리수단의 개략적인 구성도이다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템(100)은, 관리서버(이하, "클라우드서버"라 함)(102), 사물인터넷게이트웨이(104), 스마트폰(106), 스마트 팜 관리로봇(이하, "이동형로봇"이라 함)(108), 센서수단(110), 시설관리수단(112) 및 에너지관리수단(114)을 포함한다.

상기 클라우드서버(102)는 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 유선 인터넷을 통해 다양한 정보를 수신한다.

상기 다양한 정보는 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보, 인적정보 등이 있다.

여기서, 상기 환경정보는 온도정보, 습도정보, 이산화탄소농도정보, 조도정보 등이고, 상기 보안정보는 동작감시정보 등이며, 상기 작물재배이력정보는 엽온(葉溫)정보, 줄기정보, 수분정보, 생장정보, 광합성정보 등이고, 상기 에너저정보는 전력사용정보, 용수사용정보 등이며, 상기 시설정보는 인공 광 제어정보, 관수제어정보, 온도제어정보, 습도제어정보 등이고, 상기 이동형로봇정보는 위치정보, 카메라촬영정보 등이며, 상기 인적정보는 주말 농장을 운영하는 사용자의 인적정보, 주말 농장의 위치정보 등이다.

또한, 상기 클라우드서버(102)는 무선 인터넷을 통해 스마트폰(106)으로 작물재배기법을 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 무선 인터넷을 통해 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 수신한다.

여기서, 상기 클라우드서버(102)는,

클라우드서버제어부(116), 제1유선통신부(118), 제1무선통신부(120), 관리자입력부(122), 모니터링부(124), 작물재배이력관리부(126), 작물재배기법제공부(130), 에너지관리부(132) 및 저장부(DB)를 포함한다.

상기 클라우드서버제어부(116)는 클라우드서버를 기 설정된 프로그램에 따라 제어한다.

상기 제1유선통신부(118)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 유선 인터넷을 통해 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신한 후, 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

상기 제1무선통신부(120)는 무선 인터넷을 통해 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 스마트폰(106)으로 작물재배기법을 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 무선 인터넷을 통해 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 수신한 후, 수신된 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

상기 관리자입력부(122)는 관리자가 입력한 작물재배기법정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

상기 모니터링부(124)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 관리자에게 디스플레이해 준다.

상기 작물재배이력관리부(126)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 현재의 작물재배이력정보와 저장부(DB)에 데이터베이스화되어 있는 작물재배이력정보를 비교 분석한 후, 분석된 작물재배이력정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장한다.

상기 작물재배기법제공부(130)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 작물재배이력관리부(126)에서 분석된 작물재배이력정보에 대응되게 작물재배기법을 스마트폰(106)으로 제공한다.

상기 에너지관리부(132)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 에너지정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장한다.

미설명한 DB는 각종 정보가 데이터베이스화되어 있는 저장부이다.

상기 사물인터넷게이트웨이(104)는 이동형로봇(108)으로부터 와이파이망을 통해 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하고, 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 유선 인터넷을 통해 클라우드서버로 보낸다.

여기서, 상기 사물인터넷게이트웨이(104)는,

제2유선통신부(134), 제1와이파이통신부(136)를 포함한다.

상기 제2유선통신부(134)는 이동형로봇(108)으로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 유선인터넷을 통해 클라우드서버(102)로 보낸다.

상기 제1와이파이통신부(136)는 이동형로봇(108)으로부터 와이파이망을 통해 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신한다.

상기 스마트폰(106)은 유선 인터넷을 통해 클라우드서버(102)로 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 보냄과 아울러 클라우드서버(102)로부터 무선 인터넷을 통해 작물재배기법을 수신한다.

또한, 상기 스마트폰(106)은 무선통신을 통해 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호 및 카메라동작신호를 보냄과 아울러 이동형로봇(108)으로부터 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신한다.

여기서, 상기 스마트폰(106)은,

메인제어루틴(137), 이동형로봇 구동루틴(138), 이동형로봇 카메라구동루틴(140), 이동형로봇의 카메라영상스트림수신부(142)를 포함한다.

상기 스마트폰(106)은 스마트기기 또는 스마트단말기이다.

상기 메인제어루틴(137)은 기 설정된 프로그램에 따라 스마트폰을 제어한다.

상기 이동형로봇 구동루틴(138)은 구동버튼(도시는 생략함)의 입력에 의해 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 와이파이망을 통해 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호를 보낸다.

상기 이동형로봇 카메라구동루틴(140)은 이동형로봇카메라버튼(도시는 생략함)의 입력에 의해 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 와이파이망을 통해 이동형로봇(108)으로 이동형로봇의 카메라동작신호를 보낸다.

상기 이동형로봇의 카메라영상스트림수신부(142)는 와이파이망을 통해 이동형로봇(108)으로부터 카메라의 촬영정보를 수신하여 스마트폰의 화면(도시는 생략함)으로 보냄과 아울러 와이파이망을 통해 이동형로봇으로부터 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하여 스마트폰의 화면으로 보낸다.

상기 이동형로봇(108)은 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보냄과 아울러 와이파이망을 통해 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신하고, 와이파이망을 통해 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보낸다.

상기 이동형로봇(108)은 본체(144), 로봇제어부(146), 제2와이파이통신부(148), 바퀴(150), 카메라(152), 지그비통신부(154)를 포함한다.

상기 본체(144)는 내부 설치된 각종 부품을 보호한다.

상기 로봇제어부(146)는 본체(144)의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)을 기 설정된 프로그램에 따라 제어한다.

상기 제2와이파이통신부(148)는 로봇제어부(146)로부터 일정간격을 두고 본체(144)의 내부 일측에 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 와이파이망을 통해 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신함과 아울러 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보낸다.

상기 바퀴(150)는 본체(144)의 외면 일측에 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 본체(144)를 움직인다.

상기 카메라(152)는 바퀴(150)로부터 일정간격을 두고 본체(144)의 외면 일측에 회전 가능하게 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 주말 농장을 촬영한다.

상기 지그비통신부(154)는 카메라(152)로부터 일정간격을 두고 본체(144)의 내부 일측에 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 센서네트워크 통신인 지그비(Zigbee) 통신을 통해 센서수단(110), 시설관리수단(112), 에너지관리수단(114)으로 동작신호를 보낸다.

여기서, 상기 이동형로봇(108)은 바퀴(150)가 구비되어 있기 때문에 주말 농장을 사각지대 없이 모니터링할 수 있다.

미설명부호 156을 이동형로봇(108)의 위치를 스마트폰(106)으로 알려 주는 위치정보부이다.

상기 센서수단(110)은 주말 농장의 환경을 파악하는 환경센서와 주말 농장의 보안을 파악하는 보안센서로 분류할 수 있으며,

상기 환경센서는 온도감지센서(156), 습도감지센서(158), 이산화탄소농도감지센서(160), 조도감지센서(162) 등이 있고, 보안센서는 동작감시센서(164) 등이 있다.

상기 온도감지센서(156)는 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 주말 농장의 내부 온도를 감지한 후, 감지된 온도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 습도감지센서(158)는 온도감지센서로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 주말 농장의 내부 습도를 감지한 후, 감지된 습도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 이산화탄소농도감지센서(160)는 습도감지센서로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 주말 농장의 내부 이산화탄소농도를 감지한 후, 감지된 농도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 조도감지센서(162)는 이산화탄소농도감지센서로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 주말 농장의 내부 조도를 감지한 후, 감지된 조도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

또한, 상기 동작감시센서(164)는 주말 농장의 개폐문의 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 주말 농장의 내부에 동물이나 침입자의 움직임을 감지한 후, 감지된 움직임감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 시설제어관리수단(112)은, 냉온풍기제어부(166), 가습기제어부(168), 인공조명제어부(170), 양액분사제어부(172) 등이 있다.

상기 냉온풍기제어부(166)는 동작감지센서로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 냉온풍기를 조절한다.

상기 가습기제어부(168)는 냉온풍기제어부로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 가습기를 조절한다.

상기 인공조명제어부(170)는 가습기제어부로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 인공조명을 조절한다.

미설명부호 172는 노즐을 통해 작물로 양액을 분사하는 관 노즐을 제어하는 양액분사제어부이다.

그리고, 상기 시설제어관리수단(112)은 경보기제어부, 개폐문제어부, 환기팬제어부 등을 포함한다.

한편, 상기 에너지관리수단(114)은, 전력사용량표시부(174), 용수사용량표시부(176)를 포함한다.

상기 전력사용량표시부(174)는 인공조명제어부(170)로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 전력사용량을 표시해 준다.

상기 용수사용량표시부(176)는 전력사용량표시부(174)로부터 일정간격을 두고 주말 농장의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)의 동작신호에 따라 용수사용량을 표시해 준다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스마트폰(106)의 이동형로봇 구동루틴(138)은 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 무선통신을 통해 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호를 보낸다.

그리고, 이동형로봇(108)의 제3통신부(148)는 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호를 수신하고 수신된 이동형로봇 움직임신호를 로봇제어부(146)로 보낸다.

상기 로봇제어부(146)는 바퀴(150)로 제어신호를 보낸다.

그리고, 상기 바퀴(150)는 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 본체(144) 즉, 이동형로봇을 주말 농장을 돌아다니도록 움직인다.

따라서, 상기 이동형로봇(108)은 주말 농장을 사각지대 없이 모니터링 한다.

그리고, 스마트폰(106)의 이동형로봇 카메라구동루틴(140)은 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 무선통신을 통해 이동형로봇(108)으로 이동형로봇의 카메라동작신호를 보낸다.

그리고, 이동형로봇(108)의 제3통신부(148)는 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신하고 수신된 이동형로봇의 카메라동작신호를 로봇제어부(146)로 보낸다.

상기 로봇제어부(146)는 카메라(152)로 제어신호를 보낸다.

그리고, 상기 카메라(152)는 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 주말 농장을 사각지대 없이 촬영하고, 촬영정보를 로봇제어부(146)로 보낸다.

상기 로봇제어부(146)는 촬영정보를 제3통신부(148)로 보냄과 동시에 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보낸다.

상기 제3통신부(148)는 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 촬영정보를 스마트폰(106)으로 보낸다.

그리고, 스마트폰(106)의 이동형로봇의 카메라영상스트림수신부(142)는 제3통신부(148)로부터 촬영정보를 수신하고 수신된 촬영정보를 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 스마트폰의 화면으로 보낸다.

한편, 이동형로봇(108)의 로봇제어부(146)는 기 설정된 프로그램에 따라 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부는 지그비 통신을 통해 온도감지센서(156), 습도감지센서(158), 이산화탄소농도감지센서(160), 조도감지센서(162) 등으로 이루어진 환경센서와 동작감시센서(164) 등으로 이루어진 보안센서를 포함하고 있는 센서수단(110)으로 동작신호를 보낸다.

그리고, 상기 온도감지센서(156)는 주말 농장의 내부 온도를 감지한 후, 감지된 온도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 온도감지 값을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 온도감지 값을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸 후, 기 설정된 온도 값과 온도감지 값을 비교하고, 온도감지 값이 기 설정된 온도 값보다 클 경우(예를 들어, 주말 농장의 내부 온도가 높은 것으로 간주) 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 지그비 통신을 통해 시설제어관리수단(112)의 냉온풍기제어부(166)로 제어신호를 보낸다.

상기 냉온풍기제어부(166)는 냉온풍기(도시는 생략함)로 제어신호를 보낸다. 상기 냉온풍기는 차가운 바람을 주말 농장으로 송풍한다.

그리고, 상기 습도감지센서(158)는 주말 농장의 내부 습도를 감지한 후, 감지된 습도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 습도감지 값을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 습도감지 값을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸 후, 기 설정된 습도 값과 습도감지 값을 비교하고, 습도감지 값이 기 설정된 습도 값보다 클 경우(예를 들어, 주말 농장의 내부 습도가 높은 것으로 간주) 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 지그비 통신을 통해 시설제어관리수단(112)의 가습기제어부(168)로 제어신호를 보낸다.

상기 가습기제어부(168)는 가습기(도시는 생략함)로 제어신호를 보낸다. 상기 가습기는 오프(OFF) 된다.

그리고, 상기 이산화탄소농도감지센서(160)는 주말 농장의 내부 이산화탄소농도를 감지한 후, 감지된 농도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 농도감지 값을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 농도감지 값을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸 후, 기 설정된 농도 값과 농도감지 값을 비교하고, 농도감지 값이 기 설정된 농도 값보다 클 경우(예를 들어, 주말 농장의 내부 이산화탄소농도가 높은 것으로 간주) 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 지그비 통신을 통해 시설제어관리수단(112)의 환기팬제어부(도시는 생략함)로 제어신호를 보낸다.

상기 환기팬제어부는 환기팬(도시는 생략함)으로 제어신호를 보낸다. 상기 환기팬은 온(ON) 된다.

그리고, 상기 조도감지센서(162)는 주말 농장의 내부 조도를 감지한 후, 감지된 조도감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 조도감지 값을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 조도감지 값을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸 후, 기 설정된 조도 값과 조도감지 값을 비교하고, 조도감지 값이 기 설정된 조도 값보다 클 경우(예를 들어, 주말 농장의 내부 조도가 높은 것으로 간주) 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 지그비 통신을 통해 시설제어관리수단(112)의 인공조명제어부(170)로 제어신호를 보낸다.

상기 인공조명제어부(170)는 인공조명(도시는 생략함)으로 제어신호를 보낸다. 상기 인공조명은 오프(OFF) 된다.

또한, 상기 동작감시센서(164)는 주말 농장의 내부 동물이나 침입자의 움직임을 감지한 후, 감지된 움직임감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 움직임감지 값을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 움직임감지 값을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸 후, 기 설정된 움직임 값과 움직임감지 값을 비교하고, 움직임감지 값이 기 설정된 움직임 값보다 클 경우(예를 들어, 동물이나 침입자가 있는 것으로 간주) 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 지그비 통신을 통해 시설제어관리수단(112)의 경고음제어부(도시는 생략함)로 제어신호를 보낸다.

상기 경보기제어부는 경보기발생부(도시는 생략함)로 제어신호를 보낸다. 상기 경보기발생부는 온(ON) 된다. 이때, 경보기발생부는 경고음을 발생한다.

다른 한편, 상기 이동형로봇(108)의 로봇제어부(146)는 기 설정된 프로그램에 따라 지그비통신부(154)로 제어신호를 보낸다.

상기 지그비통신부는 지그비 통신을 통해 전력사용량표시부(174), 용수사용량표시부(176)를 포함하고 있는 에너지관리수단(114)으로 동작신호를 보낸다.

그리고, 상기 전력사용량표시부(174)는 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 전력사용량을 표시한 후, 상기 전력사용량을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 전력사용량을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 전력사용량을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸다.

그리고, 상기 용수사용량표시부(176)는 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 용수사용량을 표시한 후, 상기 용수사용량을 지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)의 지그비통신부(154)로 보낸다.

상기 지그비통신부(154)는 로봇제어부(146)로 용수사용량을 보낸다.

그리고, 상기 로봇제어부(146)는 용수사용량을 와이파이망을 통해 사물인터넷게이트웨이(104)로 보냄과 동시에 무선통신을 통해 스마트폰(106)으로 보낸다.

또 다른 한편, 상기 사물인터넷게이트웨이(104)는 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 유선 인터넷을 통해 클라우드서버제어부(116), 제1유선통신부(118), 제1무선통신부(120), 관리자입력부(122), 모니터링부(124), 작물재배이력관리부(126), 작물재배기법제공부(130), 에너지관리부(132) 및 저장부(DB)를 포함한 클라우드서버(106)로 보낸다.

이때, 상기 제1유선통신부(118)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

그리고, 상기 제1무선통신부(120)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 스마트폰(106)으로 작물재배기법을 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 무선 인터넷을 통해 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 수신한 후, 수신된 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

그리고, 상기 관리자입력부(122)는 관리자가 입력한 작물재배기법정보를 클라우드서버제어부(116)로 보낸다.

그리고, 상기 모니터링부(124)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 관리자에게 디스플레이해 준다.

그리고, 상기 작물재배이력관리부(126)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 현재의 작물재배이력정보와 저장부(DB)에 데이터베이스화되어 있는 작물재배이력정보를 비교 분석한 후, 분석된 작물재배이력정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장한다.

그리고, 상기 작물재배기법제공부(130)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 작물재배이력관리부(126)에서 분석된 작물재배이력정보에 대응되게 작물재배기법을 스마트폰(106)으로 제공한다.

그리고, 상기 에너지관리부(132)는 클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 에너지정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장한다.

상기 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템
102 : 클라우드서버 104 : 사물인터넷게이트웨이
106 : 스마트폰
108 : 이동형로봇 110 : 센서수단 112 : 시설관리수단
114 : 에너지관리수단 116 : 클라우드서버제어부
118 : 제1유선통신부 120 : 제1무선통신부 122 : 관리자입력부
124 : 모니터링부 126 : 작물재배이력관리부
130 : 작물재배기법제공부 132 : 에너지관리부
134 : 제2유선통신부 136 : 제1와이파이통신부
137 : 메인제어루틴 138 : 이동형로봇 구동루틴
140 : 이동형로봇 카메라구동루틴
142 : 이동형로봇의 카메라영상스트림수신부
144 : 본체 146 : 로봇제어부
148 : 제2와이파이통신 150 : 바퀴 152 : 카메라
154 : 지그비통신부

Claims (6)

1. 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 다양한 정보를 수신하고, 스마트폰(106)으로 작물재배기법을 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 수신하는 클라우드서버(102)와;
   이동형로봇(108)으로부터 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하고, 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 클라우드서버(102)로 보내는 사물인터넷게이트웨이(104)와;
   클라우드서버(102)로 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 보냄과 아울러 클라우드서버(102)로부터 작물재배기법을 수신하고, 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호 및 카메라동작신호를 보냄과 아울러 이동형로봇(108)으로부터 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하는 스마트폰(106)과;
   사물인터넷게이트웨이(104)로 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신하고, 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보내는 이동형로봇(108)과;
   지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)으로부터 동작신호를 수신하여 동작함과 아울러 센서에 감지된 감지 값을 지그비 통신을 통해 이동형로봇으로 보내는 센서수단(110)과;
   지그비 통신을 통해 이동형로봇(108)으로부터 동작신호를 수신하여 동작하는 시설관리수단(112) 및 에너지관리수단(114)을 포함하되,
   여기서, 다양한 정보는 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보, 인적정보이고,
   상기 환경정보는 온도정보, 습도정보, 이산화탄소농도정보, 조도정보이고, 상기 보안정보는 동작감시정보이며, 상기 작물재배이력정보는 엽온(葉溫)정보, 줄기정보, 수분정보, 생장정보, 광합성정보이고, 상기 에너지정보는 전력사용정보, 용수사용정보이며, 상기 시설정보는 인공 광 제어정보, 관수제어정보, 온도제어정보, 습도제어정보이고, 상기 이동형로봇정보는 위치정보, 카메라촬영정보이며, 상기 인적정보는 주말 농장을 운영하는 사용자의 인적정보, 주말 농장의 위치정보인 것이며,
   상기 스마트폰(106)은,
   기 설정된 프로그램에 따라 스마트폰을 제어하는 메인제어루틴(137)과;
   구동버튼의 입력에 의해 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 이동형로봇(108)으로 이동형로봇 움직임신호를 보내는 이동형로봇 구동루틴(138)과;
   이동형로봇카메라버튼의 입력에 의해 메인제어루틴(137)의 제어신호에 따라 이동형로봇(108)으로 이동형로봇의 카메라동작신호를 보내는 이동형로봇 카메라구동루틴(140)과;
   이동형로봇(108)으로부터 카메라의 촬영정보를 수신하여 스마트폰의 화면으로 보냄과 아울러 이동형로봇으로부터 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하여 스마트폰의 화면으로 보내는 이동형로봇의 카메라영상스트림수신부(142)를 포함하고,
   상기 이동형로봇(108)은,
   내부 설치된 각종 부품을 보호하는 본체(144)와;
   본체(144)의 내부 일측에 설치되어 이동형로봇(108)을 기 설정된 프로그램에 따라 제어하는 로봇제어부(146)와;
   로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 스마트폰(106)으로부터 이동형로봇 움직임신호, 이동형로봇의 카메라동작신호를 수신함과 아울러 스마트폰(106)으로 촬영정보, 환경정보, 보안정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 보내는 제2와이파이통신부(148)와;
   로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 본체(144)를 움직이는 바퀴(150)와;
   바퀴(150)로부터 일정간격을 두고 본체(144)의 외면 일측에 회전 가능하게 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 주말 농장을 촬영하는 카메라(152)와;
   카메라(152)로부터 일정간격을 두고 본체(144)의 내부 일측에 설치되되, 로봇제어부(146)의 제어신호에 따라 지그비 통신을 통해 센서수단(110), 시설관리수단(112), 에너지관리수단(114)으로 동작신호를 보내는 지그비통신부(154)를 포함하며,
   상기 클라우드서버(102)는,
   클라우드서버를 기 설정된 프로그램에 따라 제어하는 클라우드서버제어부(116)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신한 후, 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 클라우드서버제어부(116)로 보내는 제1유선통신부(118)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 스마트폰(106)으로 작물재배기법을 보냄과 아울러 스마트폰(106)으로부터 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 수신한 후, 수신된 인적정보 및 주말 농장의 위치정보를 클라우드서버제어부(116)로 보내는 제1무선통신부(120)와;
   관리자가 입력한 작물재배기법정보를 클라우드서버제어부(116)로 보내는 관리자입력부(122)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 관리자에게 디스플레이해 주는 모니터링부(124)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 현재의 작물재배이력정보와 저장부(DB)에 데이터베이스화되어 있는 작물재배이력정보를 비교 분석한 후, 분석된 작물재배이력정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장하는 작물재배이력관리부(126)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 작물재배이력관리부(126)에서 분석된 작물재배이력정보에 대응되게 작물재배기법을 스마트폰(106)으로 제공하는 작물재배기법제공부(130)와;
   클라우드서버제어부(116)의 제어신호에 따라 사물인터넷게이트웨이(104)로부터 수신된 에너지정보를 관리함과 아울러 저장부에 저장하는 에너지관리부(132)를 포함하고,
   상기 사물인터넷게이트웨이(104)는,
   이동형로봇(108)으로부터 수신된 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 클라우드서버(102)로 보내는 제2유선통신부(134)와;
   이동형로봇(108)으로부터 환경정보, 보안정보, 작물재배이력정보, 에너지정보, 시설정보, 이동형로봇정보를 수신하는 와이파이통신부(136)를 포함한 것을 특징으로 하는 사물 인터넷과 이동형로봇을 이용한 실시간 원격 제어 기반의 맞춤형 주말 농장 관리 시스템.
   
   
   
   
   
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