KR101907569B1 - 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법 - Google Patents

농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 구획된 복수 개의 단위 재배공간들상에 각각 배치되는 복수 개의 농지 단위모듈을 포함하는 농지모듈; 상기 복수 개의 농지 단위모듈들에서 재배되고 있는 농작물 각각의 생장상태에 대한 단위 생장정보들을 획득하기 위한 카메라모듈; 각각의 상기 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보들을 획득하기 위한 센서모듈; 농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 갖는 기준정보서버; 그리고, 상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 단위재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하는 통합 제어유닛을 포함하는 통합제어모듈을 포함하고, 상기 통합제어유닛은 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 단위재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈 상에서 상기 기준 단위재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 것을 특징하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법을 제공한다.

Description

농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법{System and Method for cultivating crops automatically based on farmland module}
본 발명은 농작물 재배시스템 및 농작물 재배방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 독립적으로 위치인식 가능한 농지모듈을 기반으로 농작물을 효율적으로 자동재배할 수 있는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법에 관한 것이다.
도심에서 생활하는 현대인들의 여가활용 및 취미활동의 일환으로 농장에서의 작물재배에 대한 욕구 및 시장은 갈수록 확대되고 있다.
그러나, 도시의 현대인들이 주말들의 시간을 활용하여 작물재배를 할 수 있도록 하는 주말 농장과 같은 프로그램의 경우에는, 주말농장 참여자가 직접 주말마다 농장이 위치한 지역으로 이동하여 작물을 재배하고 수확하는 형태로 이루어지게 되므로 도심의 근거리에 위치한 농장 위주로만 주말 농장이 진행되고 있다.
또한, 시간 여건상 주말마다 농장에 규칙적으로 방문하기가 어려운 여건에 있는 사람들은 이러한 주말 농장 프로그램 자체를 이용할 수 없게 되므로 다양한 수요를 충족시키지 못하는 문제를 안고 있다.
한편, 주말 농장을 하고자 하는 사용자들의 유형도 다양하여, 일 예로 작물재배에 대한 경험이 거의 전무한 사용자의 경우에는 시의적절하게 작물 재배에 필요한 작업을 수행하기가 어려울 뿐더러 농장 및 토지에 대한 분양과 재배작물의 선택 및 작물 재배 방법 등에 대한 여러 정보를 수집하거나 다른 사람들의 조언을 구하거나 정보공유도 쉽게 행할 수 없는 문제도 발생하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0056857(발명의 명칭: 원격제어가 용이한 양방향 능동형 시설재배구조물 제어시스템, 공개일: 2016년 5월 20일)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 독립적으로 위치인식 가능한 농지모듈을 기반으로 농작물을 효율적으로 자동재배할 수 있는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서로 구획된 복수 개의 단위 재배공간들상에 각각 배치되는 복수 개의 농지 단위모듈을 포함하는 농지모듈; 상기 복수 개의 농지 단위모듈들에서 재배되고 있는 농작물 각각의 생장상태에 대한 단위 생장정보들을 획득하기 위한 카메라모듈; 각각의 상기 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보들을 획득하기 위한 센서모듈; 농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 갖는 기준정보서버; 상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 단위재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하는 통합 제어유닛을 포함하는 통합제어모듈을 포함하고, 상기 통합제어유닛은 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 단위재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈 상에서 상기 기준 단위재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 것을 특징하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템을 제공한다.
상기 농지 단위모듈은 농작물을 재배하기 위한 농지가 수용된 케이스; 상기 케이스상에 배치되어 상기 농지모듈상에서 상기 농지 단위모듈에 대한 단위 위치정보를 산출하기 위한 단위 위치인식유닛; 상기 농지 단위모듈에서 재배되고 있는 농작물의 모종정보 및 농작물 재배이력정보를 포함하는 농작물 정보와, 상기 농지 단위모듈의 소유주 정보와, 상기 농지 단위모듈의 고유 아이디 정보와, 상기 단위 생장정보와, 상기 단위 환경재배정보를 포함하는 단위모듈정보가 저장되어 있는 단위 저장유닛; 외부의 기기와 무선통신하기 위한 단위 통신유닛; 상기 단위 위치인식유닛, 상기 단위 저장유닛 및 상기 단위 통신유닛에 전원을 공급하기 위한 단위 전원유닛; 그리고,상기 단위 위치인식유닛, 상기 단위 저장유닛, 상기 단위 통신유닛 및 상기 단위 전원유닛과 연결되어 있으며, 상기 단위 전원유닛의 잔량에 대한 정보를 산출하는 단위 제어유닛을 포함할 수 있다.
상기 농작물 자동 재배시스템은 상기 농지 단위모듈을 상기 기준 단위 재배공간으로 이송시키기 위한 이송모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 이송모듈은 상기 복수 개의 단위 재배공간들 사이에 배치되는 이송레일과, 각각의 단위 재배공간에서 상기 이송레일로 상기 농지 단위모듈을 이송시키기 위한 제1 이송유닛과, 상기 이송레일상에서 상기 농지 단위모듈을 상기 기준 단위 재배공간의 주변으로 이동시키기 위한 구동유닛과, 상기 이송레일에서 상기 기준 단위 재배공간으로 상기 농지 단위모듈을 이송시키기 위한 제2 이송유닛을 포함할수 있다.
상기 농작물 자동 재배시스템은 상기 통합제어모듈 또는 상기 농지 단위모듈과 무선통신하면서 상기 단위모듈정보와, 상기 농지 단위모듈에 대한 위치정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기를 더 포함할 수 있다.
상기 기준정보서버는 상기 통합제어모듈로부터 원격에 배치된 외부서버 또는 학습된 재배 정보데이터를 통하여 상기 기준정보를 보유하고 있는 학습서버를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 학습된 재배정보데이터를 갖는 학습서버 또는 외부서버로부터 농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 수신하는 기준정보 획득단계; 농지 단위모듈상에서 재배되고 있는 농작물의 생장상태에 대한 단위 생장정보를 획득하는 단위 생장정보 획득단계; 상기 농지 단위모듈이 배치된 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보를 획득하는 단위 재배환경정보 획득단계; 상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하는 비교단계; 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈상에서 상기 기준 재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 기준 단위 재배공간 위치산출단계를 포함하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법을 제공한다.
상기 농작물 자동 재배방법은 상기 농지 단위모듈을 상기 기준 단위 재배공간으로 이송시키는 이송단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 농작물 자동 재배방법은 상기 농지 단위모듈이 전체 농지모듈상에서 차지하는 위치에 대한 단위 위치정보를 획득하는 단위 위치정보 획득단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이송단계에서는 단위 재배환경정보가 동일한 두 개 이상의 농지 단위모듈들을 포함하는 동등 농지그룹이 존재하는 경우에 상기 기준 단위 재배공간과 가장 가까운 위치에 존재하는 제1 농지 단위모듈이 상기 기준 단위 재배공간으로 이송될 수 있다.
상기 이송단계는 상기 동등 농지그룹 중에서 상기 제1 농지 단위모듈을 제외한 농지 단위모듈들에 대해서는 재배환경의 변화를 위한 기능모듈들을 사용하여 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보가 되도록 농작물 재배환경을 가변시키는 농작물 재배환경 가변단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템 및 농작물 자동 재배방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 현재의 농지 단위모듈에서 재배중인 농작물에 대한 단위 재배환경정보와 기준 단위재배환경정보를 비교하여 농작물에 대한 최적의 재배위치를 찾아서 해당 농지 단위모듈을 이동시켜 줌으로써 농작물을 효율적으로 자동 재배할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 위치인식이 가능할 뿐 아니라, 외부의 기기와 통신이 가능한 농지 단위모듈을 사용함으로써 농지 단위모듈에서 재배되는 농작물 모종의 종류, 소유주, 농작물의 재배이력정보, 농작물의 단위 생장정보 및 단위 재배환경정보를 디지털화된 정보로 소유하고 있기에 통합제어모듈에 이상이 발생하더라도 해당 농지 단위모듈에서 재배되고 있는 농작물에 대한 상황을 정확하게 인식할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 농지 단위모듈, 카메라모듈 및 센서모듈 각각이 위치인식이 가능하고 모두 통신기능이 부여되어 있기 때문에 전체 농지모듈상에서 해당 구성요소들의 위치를 인식할 수 있게 되고, 이를 바탕으로 제어함으로써 장비를 효율적으로 배치하여 운영할 수 있으며, 농작물의 자동재배에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 농작물 자동 재배시스템에 구비된 요부를 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템에 대한 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
상기 농작물 자동재배 시스템은 농지모듈(100), 카메라모듈(400), 센서모듈(500), 기준정보서버(600), 통합제어모듈(200), 이송모듈(300), 사용자 단말기(700) 및 기능모듈(800)을 포함한다.
상기 농지모듈(100)은 서로 구획된 복수 개의 단위 재배공간들상에 각각 배치되는 복수 개의 농지 단위모듈(110)을 포함한다. 도 1에서는 복수 개의 농지 단위모듈(110)들이 2차원 평면상에 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 복수 개의 농지 단위모듈(110)들은 3차원 형태로 적층되어 배치될 수도 있을 것이다. 뿐만 아니라, 상기 복수 개의 농지 단위모듈(110)들은 증강현실 기법을 통하여 사용자 단말기(700)에 표시될 수도 있을 것이다.
상기 농지 단위모듈(110)은 케이스(111), 단위 위치인식유닛(115), 단위 통신유닛(114), 단위 저장유닛(113), 단위 전원유닛(116) 및 단위 제어유닛(117)을 포함한다.
구체적으로, 상기 케이스(111)에는 농작물을 재배하기 위한 농지(112)가 수용되어 있다.
상기 단위 위치인식유닛(115)은 상기 케이스(111)상에 설치되어 상기 농지모듈(100)상에서 상기 농지 단위모듈(110)에 대한 단위 위치정보를 나타낸다. 예를 들면, 상기 단위 위치인식유닛(115)으로는 상기 케이스(111)상에 설치되는 알에프아이디(RFID:Radio Frequency IDentification) 태크가 사용되고, 상기 통합제어모듈(200)상에 통합 위치인식유닛(240)으로서 알에프아이디 리더기 설치되어 상기 농지 단위모듈(110)에 대한 위치정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 농지 단위모듈(110)에서 발생되는 신호를 바탕으로 농지 단위모듈(110)의 3차원 위치를 인식하는 위치인식모듈이 별도로 구비될 수도 있을 것이다.
상기 단위 저장유닛(113)은 상기 농지 단위모듈(110)에서 재배되고 있는 농작물의 모종정보 및 농작물 재배이력정보를 포함하는 농작물 정보와, 상기 농지 단위모듈(110)의 소유주 정보와, 상기 농지 단위모듈(110)의 고유 아이디 정보를 포함하는 단위모듈정보가 저장되어 있다.
또한, 상기 단위모듈정보는 복수 개의 농지 단위모듈들에서 재배되고 있는 농작물 각각의 생장상태에 대한 단위 생장정보들과, 각각의 상기 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보들을 포함한다.
결과적으로, 농지 단위모듈(110)은 스스로 외부의 기기와 통신이 가능하고, 해당 농작물에 대한 농작물 모종의 종류, 소유주, 농작물의 재배이력정보, 단위 생장정보 및 단위 재배환경정보를 디지털화된 정보로 소유하고 있기에 통합제어모듈에 이상이 발생하더라도 해당 농지 단위모듈에서 재배되고 있는 농작물에 대한 상황을 정확하게 인식할 수 있게 된다.
상기 단위 통신유닛(114)은 외부의 기기, 즉 상기 통합제어모듈(200), 상기 카메라모듈(400) 및 상기 센서모듈(500)과 무선통신하게 된다.
상기 단위 전원유닛(116)은 상기 단위 위치인식유닛(115), 상기 단위 저장유닛(113) 및 상기 단위 통신유닛(114)에 전원을 공급하게 된다.
상기 단위 제어유닛(117)은 상기 단위 위치인식유닛(115), 상기 단위 저장유닛(113), 상기 단위 통신유닛(114) 및 상기 단위 전원유닛(116)과 연결되어 해당 구성들을 제어한다. 특히, 상기 단위 제어유닛(117)은 상기 단위 전원유닛(116)의 잔량에 대한 정보를 산출하여 외부의 기기, 예를 들면 상기 통합제어모듈(200)에서 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다.
한편, 상기 카메라모듈(400)은 복수 개의 농지 단위모듈들에서 재배되고 있는 농작물 각각의 생장상태에 대한 단위 생장정보들을 획득하게 된다.
물론, 상기 카메라모듈(400)은 상기 단위 생장정보들을 촬영하기 위한 카메라유닛(미도시), 해당 카메라모듈의 위치인식을 위한 카메라 위치인식유닛(미도시)과, 상기 카메라유닛에서 인식된 영상정보가 저장되는 카메라 저장유닛(미도시)과, 외부의 기기와 통신하기 위한 카메라 통신유닛(미도시)과, 카메라모듈의 구성들에 전원공급을 위한 카메라 전원유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 센서모듈(500)은 각각의 상기 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보들을 획득하게 된다.
마찬가지로, 상기 센서모듈(500)은 상기 단위 재배환경정보를 센싱하기 위한 센싱유닛(미도시), 해당 센서모듈의 위치인식을 위한 센서 위치인식유닛(미도시)과, 상기 센싱유닛에서 센싱된 센싱정보가 저장되는 센서 저장유닛(미도시)과, 외부의 기기와 통신하기 위한 센서 통신유닛(미도시)과, 센서모듈의 구성들에 전원공급을 위한 센서 전원유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 센싱유닛은 온도를 센싱하기 위한 온도센서, 습도를 센싱하기 위한 습도센서, 조도를 센싱하기 위한 조도센서 등을 포함할 수 있다.
물론, 상기 카메라모듈(400)과 상기 센서모듈(500)은 해당 모듈의 전원상태에 대한 정보를 산출하여 외부의 기기, 예를 들면 상기 통합제어모듈(200)에서 확인할 수 있도록 하는 제어유닛들을 포함할 수 있다.
결과적으로, 상기 농지 단위모듈(110), 상기 카메라모듈(400) 및 상기 센서모듈(500) 각각이 위치인식이 가능하고 모두 통신기능이 부여되어 있기 때문에 전체의 농지모듈(100)상에서 해당 구성요소들의 위치를 인식할 수 있게 되고, 이를 바탕으로 제어함으로써 장비를 효율적으로 배치하여 운영할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 사용자 단말기(700)상에서 이동되는 농지 단위모듈, 카메라모듈 및 센서모듈에 대한 위치정보를 비롯한 데이터를 별도로 입력하는 과정이 생략될 뿐만 아니라, 농지 단위모듈 자체에 관련 정보를 저장하고 있으며 통신 가능하기 때문에 별도의 데이터 관리가 불필요하게 된다.
상기 기준정보서버(600)는 농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 가진다.
상기 기준정보서버(600)는 상기 통합제어모듈(200)로부터 원격에 배치된 외부서버 또는 학습된 재배 정보데이터를 통하여 상기 기준정보를 보유하고 있는 학습서버를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 외부서버로는 농진청의 데이터베이스가 사용될 수 있고, 상기 학습서버에는 수집된 농작물 재배정보를 통하여 학습이 가능한 별도의 학습 알고리즘이 내장될 수 있을 것이다.
상기 통합제어모듈(200)은 통합 저장유닛(210), 통합 통신유닛(220), 통합 제어유닛(230), 통합 위치인식유닛(240) 및 통합 전원유닛(250)을 포함한다.
구체적으로, 상기 통합 저장유닛(210)에는 상기 농지 단위모듈(100)과 관련된 정보와, 상기 카메라모듈(400)과 관련된 정보와, 상기 센서모듈(500)과 관련된 정보와, 상기 기준정보서버(600)로부터 전달받은 정보와, 상기 이송모듈(300)과 관련된 정보와, 상기 사용자 단말기(700)와 관련된 정보가 저장되어 있다.
상기 통합 통신유닛(220)은 상기 농지 단위모듈(100), 상기 카메라모듈(400), 상기 센서모듈(500), 상기 기준정보서버(600), 상기 이송모듈(300) 및 상기 사용자 단말기(700)와 통신하게 된다.
상기 통합 위치인식유닛(240)은 상기 단위 위치인식유닛(115), 상기 카메라 위치인식유닛, 상기 센서 위치인식유닛 및 상기 이송모듈(300)의 위치인식유닛과 각각 대응되면서 해당 구성들의 위치인식에 대한 정보를 산출하게 된다.
상기 통합 전원유닛(250)은 상기 통합 저장유닛(210), 상기 통합 통신유닛(220), 상기 통합 제어유닛(230) 및 상기 통합 위치인식유닛(240)에 전원을 공급하게 된다.
상기 통합 제어유닛(230)은 상기 통합 저장유닛(210), 상기 통합 위치인식유닛(240), 상기 통합 통신유닛(220) 및 상기 통합 전원유닛(250)과 연결되어 해당 구성들을 제어한다.
특히, 상기 통합 제어유닛(230)은 상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 단위재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하여, 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 단위재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는지에 대한 판단을 하게 된다.
또한, 상기 통합제어유닛(230)은 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 단위재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈(100) 상에서 상기 기준 단위재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간(130)의 위치를 산출하게 된다.
상기 이송모듈(300)은 상기 농지 단위모듈(110)을 상기 기준 단위재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 상기 기준 단위 재배공간(130)으로 이송시키게 된다.
구체적으로, 상기 이송모듈(300)은 상기 복수 개의 단위 재배공간들 사이에 배치되는 이송레일(310)과, 각각의 단위 재배공간에서 상기 이송레일(310)로 상기 농지 단위모듈을 이송시키기 위한 제1 이송유닛(330)과, 상기 이송레일(310)상에서 상기 농지 단위모듈(110)을 상기 기준 단위 재배공간의 주변으로 이동시키기 위한 구동유닛(320)과, 상기 이송레일(310)에서 상기 기준 단위 재배공간(130)으로 상기 농지 단위모듈(110)을 이송시키기 위한 제2 이송유닛(340)을 포함할수 있다.
물론, 상기 이송모듈(300)은 상기 통합제어모듈(200)과의 통신을 위한 이송모듈용 통신유닛(미도시), 이송모듈의 위치인식을 위한 이송모듈용 위치인식유닛(미도시) 등을 포함할 수 있다.
상기 구동유닛(320)으로는 리니어 모터가 사용될 수 있고, 상기 제1 이송유닛(330) 및 상기 제2 이송유닛(340)은 상기 농지 단위모듈(100)과 선택적으로 결합되는 결합부재와, 상기 결합부재를 이송시키기 위한 결합부재 구동부를 포함할 수 있다.
결과적으로, 현재의 농지 단위모듈(110)에서 재배중인 농작물에 대한 단위 재배환경정보와 기준 단위재배환경정보를 비교하여 농작물에 대한 최적의 재배위치를 찾아서 해당 농지 단위모듈을 이동시켜 줌으로써 농작물을 효율적으로 자동 재배할 수 있게 된다.
특히, 자연광 시스템을 사용하는 경우에는 위치이동을 통하여 농작물에 필요한 조도의 최적 조건을 맞출수 있게 됨으로써 농작물의 자동재배에 소요되는 비용을 줄일 수 있게 된다.
상기 사용자 단말기(700)는 상기 농지모듈(100)과 원격지에 배치되어 상기 통합제어모듈(200) 또는 상기 농지 단위모듈(110)과 무선통신하면서 상기 단위모듈정보와, 상기 농지 단위모듈에 대한 위치정보를 확인할 수 있다.
상기 사용자 단말기(700)는 농작물 자동 재배시스템의 운영자가 사용하는 컴퓨터 단말기일 수도 있고, 농작물 자동 재배시스템을 사용하는 농부의 개인용 스마트 단말기일 수도 있을 것이다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 사용자 단말기(700)는 상기 컴퓨터 단말기와 개인용 스마트 단말기를 포함할 수도 있을 것이다.
상기 기능모듈(800)은 농작물의 재배환경을 조절하기 위한 것으로서, 물을 공급하기 위한 물공급유닛, 온도조절을 위한 온도조절유닛, 습도조절을 위한 습도조절유닛 및 조도조절을 위한 조도조절유닛을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 농지모듈 기반의 자동 재배방법의 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 학습된 재배정보데이터를 갖는 학습서버 또는 외부서버로부터 농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 수신하는 기준정보 획득단계가 수행된다(S10).
다음으로, 카메라모듈(400)을 통하여 농지 단위모듈(110)상에서 재배되고 있는 농작물의 생장상태에 대한 단위 생장정보를 획득하는 단위 생장정보 획득단계가 수행된다(S20).
다음으로, 센서모듈(500)을 통하여 상기 농지 단위모듈(110)이 배치된 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보를 획득하는 단위 재배환경정보 획득단계가 수행된다(S30).
물론, 상기 기준정보 획득단계, 상기 단위 생장정보 획득단계 및 단위 재배정보 획득단계는 동시에 이루어질 수도 있고 순서가 바뀌어도 무방하다.
다음으로, 통합제어모듈(200)을 통하여 상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하는 비교단계가 수행된다(S40).
다음으로, 상기 통합제어모듈을 통하여 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈상에서 상기 기준 재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 기준 단위 재배공간 위치산출단계가 수행된다.
다음으로, 상기 단위 재배환경정보가 기준 재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지 단위모듈(110)을 상기 기준 재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간(130)으로 이송시키는 이송단계가 수행된다(S50).
물론, 상기 이송단계가 수행되기 전에 상기 농지 단위모듈(110)이 전체의 농지모듈(100)상에서 차지하는 위치에 대한 단위 위치정보를 획득하는 단위 위치정보 획득단계가 수행될 수 있다.
또한, 상기 이송단계가 수행되기 이전에 통합제어모듈이 해당 농지 단위모듈(110)이 이송되어야 하는 복수 개의 기준 단위 재배공간들을 갖는 후보 재배공간을 제안하는 단계가 수행되고, 사용자 또는 운영자가 상기 후보 재배공간 중에서 하나의 기준 단위 재배공간을 선택하는 과정이 이루어 질 수도 있다.
상기 이송단계에서는 단위 재배환경정보가 동일한 두 개 이상의 농지 단위모듈들을 포함하는 동등 농지그룹이 존재하는 경우에 상기 기준 단위 재배공간(130)과 가장 가까운 위치에 존재하는 제1 농지 단위모듈이 상기 기준 단위 재배공간(130)으로 이송될 수 있다.
또한, 상기 이송단계는 상기 동등 농지그룹 중에서 상기 제1 농지 단위모듈을 제외한 농지 단위모듈들에 대해서는 재배환경의 변화를 위한 기능모듈(800)들을 사용하여 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보가 되도록 농작물 재배환경을 가변시키는 농작물 재배환경 가변단계를 더 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100: 농지모듈 110: 농지 단위모듈
111: 케이스 113: 단위 저장유닛
114: 단위 통신유닛 115: 단위 위치인식유닛
116: 단위 전원유닛 117: 단위 제어유닛
130: 기준 단위 재배공간 200: 통합제어모듈
210: 통합 저장유닛 220: 통합 통신유닛
230: 통합 제어유닛 240: 통합 위치인식유닛
250: 통합 전원유닛 300: 이송모듈
310: 이송레일 320: 구동유닛
330: 제1 이송유닛 340: 제2 이송유닛
400: 카메라모듈 500: 센서모듈
600: 기준정보서버 700: 사용자 단말기

Claims (8)

  1. 서로 구획된 복수 개의 단위 재배공간들상에 각각 배치되는 복수 개의 농지단위모듈을 포함하는 농지모듈;
    상기 복수 개의 농지 단위모듈들에서 재배되고 있는 농작물 각각의 생장상태에 대한 단위생장정보들을 획득하기 위한 카메라모듈;
    각각의 상기 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 단위 재배환경정보들을 획득하기 위한 센서모듈;
    농작물 재배에 관한 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 기준 재배환경정보를 포함하는 기준정보를 갖는 기준정보서버; 그리고,
    상기 단위 생장정보와 대응되는 기준 단위재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하여, 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 단위재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈 상에서 상기 기준 단위재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 통합 제어유닛을 포함하는 통합제어모듈을 포함하고,
    상기 통합제어모듈은 상기 농지 단위모듈이 이송되어야 하는 복수 개의 기준단위 재배공간들을 갖는 후보 재배공간을 제안하고,
    상기 농지 단위모듈은,
    상기 농작물을 재배하기 위한 농지가 수용된 케이스;
    상기 케이스상에 배치되어 상기 농지모듈상에서 상기 농지 단위모듈에 대한 단위 위치정보를 산출하기 위한 단위 위치인식유닛;
    상기 농지 단위모듈에서 재배되고 있는 농작물의 모종정보 및 농작물 재배이력정보를 포함하는 농작물 정보와, 상기 농지 단위모듈의 소유주 정보와, 상기 농지 단위모듈의 고유 아이디 정보와, 상기 단위 생장정보와, 상기 단위 재배환경정보를 포함하는 단위모듈정보가 저장되어 있는 단위 저장유닛;
    상기 통합제어모듈, 상기 카메라모듈 및 상기 센서모듈을 포함하는 외부의 기기와 무선통신하기 위한 단위 통신유닛;
    상기 단위 위치인식유닛, 상기 단위 저장유닛 및 상기 단위 통신유닛에 전원을 공급하기 위한 단위 전원유닛; 그리고,
    상기 단위 위치인식유닛, 상기 단위 저장유닛, 상기 단위 통신유닛 및 상기 단위 전원유닛과 연결되어 있으며, 상기 단위 전원유닛의 잔량에 대한 정보를 산출하는 단위 제어유닛을 포함하며,
    상기 카메라모듈은 상기 단위 생장정보들을 촬영하기 위한 카메라유닛과, 해당 카메라유닛의 위치인식을 위한 카메라 위치인식유닛과, 외부의 기기와 통신하기 위한 카메라 통신유닛을 포함하고,
    상기 센서모듈은 상기 단위 재배환경정보를 센싱하기 위한 센싱유닛과, 해당 센싱유닛의 위치인식을 위한 센서 위치인식유닛과, 외부의 기기와 통신하기 위한 센서 통신유닛을 포함하며,
    상기 통합제어모듈의 통합 위치인식유닛은 상기 단위 위치인식유닛, 상기 카메라 위치인식유닛 및 상기 센서 위치인식유닛과 각각 대응되는 것을 특징으로 하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 농지 단위모듈을 상기 후보 재배공간 중 선택된 어느 하나의 기준 단위 재배공간으로 이송시키기 위한 이송모듈을 더 포함하며,
    상기 이송모듈은 상기 복수 개의 단위 재배공간들 사이에 배치되는 이송레일과, 각각의 단위 재배공간에서 상기 이송레일로 상기 농지 단위모듈을 이송시키기 위한 제1 이송유닛과, 상기 이송레일상에서 상기 농지 단위모듈을 상기 기준 단위 재배공간의 주변으로 이동시키기 위한 구동유닛과, 상기 이송레일에서 상기 기준 단위 재배공간으로 상기 농지 단위모듈을 이송시키기 위한 제2 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 통합제어모듈 또는 상기 농지 단위모듈과 무선통신하면서 상기 단위모듈정보와, 상기 농지 단위모듈에 대한 위치정보를 확인할 수 있는 사용자 단말기를 더 포함하고,
    상기 기준정보서버는 상기 통합제어모듈로부터 원격에 배치된 외부서버 또는 학습된 재배 정보데이터를 통하여 상기 기준정보를 보유하고 있는 학습서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템.
  5. 제1항 또는 제3항에 기재된 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배시스템의 자동 재배방법에 있어서,
    상기 통합제어모듈이 학습된 재배정보데이터를 갖는 학습서버 또는 외부서버로부터 농작물 재배에 관한 상기 기준 생장정보와, 상기 기준 생장정보에 따른 상기 기준 재배환경정보를 포함하는 상기 기준정보를 수신하는 기준정보 획득단계;
    상기 카메라모듈이 상기 농지 단위모듈상에서 재배되고 있는 농작물의 생장상태에 대한 상기 단위 생장정보를 획득하는 단위 생장정보 획득단계;
    상기 센서모듈이 상기 농지 단위모듈이 배치된 단위 재배공간상의 농작물 재배환경에 대한 상기 단위 재배환경정보를 획득하는 단위 재배환경정보 획득단계;
    상기 통합제어유닛이 상기 단위 생장정보와 대응되는 상기 기준 재배환경정보와 상기 단위 재배환경정보를 비교하는 비교단계;
    상기 통합제어유닛이 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보의 미리 정해진 허용범위를 벗어나는 경우에 상기 농지모듈상에서 상기 기준 재배환경정보와 대응되는 재배환경정보를 갖는 상기 기준 단위 재배공간의 위치를 산출하는 기준 단위 재배공간 위치산출단계; 그리고,
    상기 통합 위치인식유닛이 전체의 농지모듈상에서 상기 농지 단위모듈이 차지하는 위치에 대한 단위 위치정보를 획득하는 단위 위치정보 획득단계 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법.
  6. 제5항에 있어서,
    이송모듈이 상기 농지 단위모듈을 상기 후보 재배공간 중 선택된 어느 하나의 상기 기준 단위 재배공간으로 이송시키는 이송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이송단계에서는 단위 재배환경정보가 동일한 두 개 이상의 농지 단위모듈들을 포함하는 동등 농지그룹이 존재하는 경우에 상기 이송모듈이 선택된 기준 단위 재배공간과 가장 가까운 위치에 존재하는 제1 농지 단위모듈을 상기 선택된 기준 단위 재배공간으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이송단계는 상기 동등 농지그룹 중에서 상기 제1 농지 단위모듈을 제외한 농지 단위모듈들에 대해서 재배환경의 변화를 위한 기능모듈이 상기 단위 재배환경정보가 상기 기준 재배환경정보가 되도록 농작물 재배환경을 가변시키는 농작물 재배환경 가변단계를 더 포함하는 농지모듈 기반의 농작물 자동 재배방법.
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