KR102003507B1 - Smart agricultural crops management system and method thereof - Google Patents
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Abstract
스마트 농작물 관리 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 스마트 농작물 관리 시스템은, 복수의 농작물 재배지에 각각 설치되어 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하는 센서; 복수의 상기 농작물 재배지에 각각 설치되어 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터; 상기 농작물 재배지와 관련된 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버; 및 상기 센서, 상기 액츄에이터 및 상기 기상 데이터 서버와 통신 가능하게 연결되는 중앙 관리 센터;를 포함한다.A smart crop management system is disclosed. The smart crop management system according to the present invention comprises: a sensor installed in each of a plurality of crop cultivation sites to sense physical information associated with crop cultivation; An actuator installed in each of the plurality of crop cultivation areas and operative to supply agricultural water to a predetermined area; A weather data server for providing weather data related to the crop growing site; And a central management center communicably connected to the sensor, the actuator, and the weather data server.
Description
본 발명은 스마트 농작물 관리 시스템으로서, 더욱 상세하게는, 농작물과 관련된 물리 데이터 및 시장정보 데이터에 기초하여 상품률을 향상시킬 수 있는 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있는 농작물 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart crop management system, and more particularly, to a crop management system and method capable of generating an agricultural water supply schedule capable of improving a product rate based on physical data and market information data related to crops .
지역적으로 매년 반복되는 갈수기를 극복하고, 같은 시기에 집중되는 농업 용수 수요를 효율적으로 대처하기 위해서는 농업 용수의 효율적인 분배와 사용이 필요하다. 특히, 같은 시기에 사용량이 집중되는 농업 특성상 개별 농가에 농업용수를 공급할 수 있는 장치가 필요하며, 그 운영에 일손을 빼앗기지 않기 위해서는 시스템적으로 관리할 수 있는 솔루션이 요구된다.Effective distribution and use of agricultural water is needed to overcome the region's yearly recurring season and efficiently cope with agriculture water demand concentrated at the same time. Especially, agricultural equipment that can supply agricultural water to individual farmers is required for the agricultural characteristics in which the usage is concentrated at the same time, and a system-manageable solution is required in order not to lose the operation.
한편, 동일한 농작물의 품종을 재배하더라도 기상조건과 농업용수의 공급량 스케줄에 따라서 농작물의 수확량이 상이하고, 상품의 품질이 재배지 마다 큰 차이가 발생하게 된다.On the other hand, even if cultivars of the same crops are cultivated, crop yields differ depending on the weather conditions and the supply schedule of agricultural water, and the quality of the crops varies greatly from place to place.
따라서, 여러 농작물 재배지에서 농작물 재배와 관련된 다양한 정보를 송수신 할 수 있는 네트워크 시스템을 갖춤과 동시에, 다양한 재배지의 정보를 분석하여 상품률을 향상시킬 수 있는 농작물 관리 시스템이 필요하다.Therefore, there is a need for a crop management system capable of improving the product rate by analyzing information of various cultivation sites while having a network system capable of transmitting and receiving various information related to crop cultivation in various crop cultivation areas.
본 발명은 농작물과 관련된 물리 데이터 및 시장정보 데이터에 기초하여 상품률을 향상시킬 수 있는 농업용수 또는 관비의 공급 스케줄을 생성할 수 있는 농작물 관리 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a crop management system and method capable of generating a supply schedule of agricultural water or canopy that can improve the product rate based on physical data related to crops and market information data.
본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 상술한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above, and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템은, 복수의 농작물 재배지에 각각 설치되어 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하는 센서; 복수의 상기 농작물 재배지에 각각 설치되어 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터; 상기 농작물 재배지와 관련된 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버; 및 상기 센서, 상기 액츄에이터 및 상기 기상 데이터 서버와 통신 가능하게 연결되는 중앙 관리 센터;를 포함하고, 상기 중앙 관리 센터는, 상기 센서로부터 수집된 농작물 데이터와 상기 기상 데이터 서버로부터 수집된 상기 기상 데이터를 저장하는 농작물 데이터 저장부; 상기 농작물 데이터 저장부에 저장된 상기 농작물 데이터를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 스케줄 생성부; 및 산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어하는 액츄에이터 제어부;를 포함한다.A smart crop management system according to an embodiment of the present invention includes a sensor installed in a plurality of crop cultivation areas and sensing physical information associated with crop cultivation; An actuator installed in each of the plurality of crop cultivation areas and operative to supply agricultural water to a predetermined area; A weather data server for providing weather data related to the crop growing site; And a central management center communicably connected to the sensor, the actuator, and the weather data server, wherein the central management center is adapted to collect crop data collected from the sensor and the weather data collected from the weather data server A crop data storage unit for storing the crop data; A schedule generation unit for analyzing the crop data stored in the crop data storage unit and generating an agricultural water supply schedule for each plantation; And an actuator control unit for controlling the actuator based on the calculated agricultural water supply schedule.
또한, 상기 센서는, 온도, 습도, 풍향, 염분, 강우량, 농업용수 유량 중 하나 이상의 물리 정보를 센싱할 수 있다.In addition, the sensor can sense at least one physical information among temperature, humidity, wind direction, salinity, rainfall, and agricultural water flow rate.
또한, 상기 기상 데이터 서버는, 상기 재배지와 관련된 온도, 습도, 일조량, 풍속, 기압 중 하나 이상의 기상 정보를 제공할 수 있다.In addition, the weather data server may provide at least one of weather, temperature, humidity, sunshine, wind speed, and air pressure associated with the plantation site.
또한, 상기 중앙 관리 센터는, 각각의 상기 재배지로부터 수확된 농작물의 품종, 수확량, 및 상품 가격정보를 포함하는 시장정보를 수집 저장하는 시장정보 데이터부;를 더 포함하고, 상기 스케줄 생성부는, 상기 시장정보를 추가로 분석하여 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다.The central management center may further include a market information data part for collecting and storing market information including a variety of harvested crops, yields, and commodity price information from each of the cultivating areas, Market information can be further analyzed to generate an agricultural water supply schedule for the plantation.
또한, 상기 스케줄 생성부는, 특정 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터 중에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 파악하고, 동일 품종을 재배하는 재배지를 위한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다.In addition, the schedule generation unit may be configured to grasp the agricultural water supply schedule of the cultivation area having the highest product rate among a plurality of market information data of the cultivars for the specific cultivar, and to generate an agricultural water supply schedule for cultivating the cultivars of the same cultivar .
또한, 상기 상품률은 상품가격 및 수확량 중 하나 이상과 관련된 수치일 수 있다.In addition, the merchandise rate may be a value related to at least one of a commodity price and a yield.
또한, 상기 농업용수 공급 스케줄은, 일정 기간 동안의 농업용수 공급량 및 공급 패턴을 포함할 수 있다.In addition, the agricultural water supply schedule may include agricultural water supply amount and supply pattern for a certain period of time.
또한, 상기 스케줄 생성부는, 각각의 상기 농작물 데이터가 상품률의 향상에 기여하는 기여율을 산출할 수 있다.In addition, the schedule generation unit may calculate contribution ratios in which each crop data contributes to improvement of the product rate.
또한, 상기 액츄에이터는, 소정의 수원과 연결되며 상기 재배지에 물을 공급하는 관로를 개폐하도록 상기 관로에 설치되는 밸브; 및 상기 수원으로부터 상기 재배지에 물을 공급하기 위한 펌프를 포함할 수 있다.In addition, the actuator includes: a valve connected to a predetermined water source and installed in the pipe to open and close a pipe for supplying water to the plantation; And a pump for supplying water from the source to the plantation.
또한, 상기 중앙 관리 센터는, 상기 센서로부터 실시간으로 상기 재배지의 농업용수 유량을 수신하고, 상기 농업용수 공급 스케줄에 따른 농업용수 공급량에 기초하여 최대 허용유량을 산출하며, 현재의 상기 재배지의 농업 용수 유량이 상기 최대 허용유량을 초과하는지를 판단하여 상기 액츄에이터 제어부를 제어하고, 관리자에게 알람을 제공하는 실시간 제어부;를 더 포함할 수 있다.The central management center receives the agricultural water flow rate of the cultivation area in real time from the sensor and calculates the maximum allowable flow rate based on the agricultural water supply rate according to the agricultural water supply schedule, And a real time controller for determining whether the flow rate exceeds the maximum allowable flow rate and controlling the actuator control unit and providing an alarm to the manager.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 시스템은, 복수의 농작물 재배지에 각각 설치된 센서로부터 재배지 농작물과 연관된 물리 정보를 수신하는 농작물 데이터 수신부; 상기 재배지 지역의 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버로부터 상기 기상 데이터를 수신하는 기상 데이터 수신부; 각각의 상기 재배지로부터 수확된 농작물의 품종, 수확량 및 상품 가격정보를 수집하여 저장하는 시장정보 데이터부; 및 상기 농작물 데이터, 상기 기상 데이터 및 상기 시장정보를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 스케줄 생성부;를 포함한다.A smart crop system according to an embodiment of the present invention includes a crop data receiver for receiving physical information associated with cultivated crops from sensors installed in a plurality of crop farms, respectively; A weather data receiving unit for receiving the weather data from a weather data server providing weather data of the plantation area; A market information data part for collecting and storing the variety, yield and product price information of the crops harvested from each cultivating area; And a schedule generator for analyzing the crop data, the weather data, and the market information to generate agricultural water supply schedules for the respective cultivating areas.
또한, 각각의 상기 농작물 재배지에 설치된 액츄에이터와 통신 가능하게 연결되어 산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어하는 액츄에이터 제어부;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an actuator controller for controlling the actuator based on the calculated agricultural water supply schedule calculated so as to be communicably connected to an actuator installed in each of the crop cultivation fields.
또한, 상기 스케줄 생성부는, 특정 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터 중에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 스케줄에 기초하여, 동일 품종을 재배하는 재배지를 위한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다.The schedule generating unit may generate an agricultural water supply schedule for a cultivating area for cultivating the same variety on the basis of agricultural water supply schedules of the cultivation area having the highest product rate out of a plurality of market information data of the cultivation area for a specific cultivar .
또한, 상기 스케줄 생성부는, 각각의 상기 농작물 데이터가 상기 상품률의 향상에 기여하는 기여율을 산출할 수 있다.In addition, the schedule generation unit may calculate a contribution rate at which each crop data contributes to improvement of the product rate.
또한, 상기 스케줄 생성부는, 동일 품종을 재배하는 상기 재배지를 소정의 거리를 기준으로 순차적으로 그룹으로 나누고, 거리가 가장 가까운 그룹 내의 재배지 중에서 최대 상품률을 갖는 재배지와 비교하고, 상기 최대 상품률과의 차이가 소정의 크기 이상이면, 상기 최대 상품률의 재배지의 농업용수 공급 스케줄에 기초하여, 농업용수 공급 스케줄을 생성하고, 상기 최대 상품률과의 차이가 소정의 크기 이내이면, 다음으로 거리가 먼 그룹 내의 재배지 중에서 최대 상품률을 비교할 수 있다.The schedule generation unit may divide the cultivating area for cultivating the same variety into groups on a basis of a predetermined distance and compares the cultivating area with a cultivating area having a maximum commodity rate among the cultivars in the group having the closest distance, The agricultural water supply schedule is generated on the basis of the agricultural water supply schedule of the cultivation area of the maximum product rate and if the difference from the maximum product rate is within the predetermined size, The maximum commodity rate can be compared among the cultivars in the distant group.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 방법은, 복수의 농작물 재배지의 사용자 각각으로부터 농작물의 품종, 재배지 위치, 수확량 및 상품가격을 포함하는 재배지 정보를 수신하는 단계; 상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 상기 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하기 위한 센서를 설치하고, 상기 센서로부터 상기 물리 정보를 센싱하는 단계; 상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터를 설치하는 단계; 상기 재배지 지역의 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버로부터 상기 기상 데이터를 수신하는 단계; 상기 재배지 정보, 상기 물리 정보, 상기 기상 데이터를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 단계; 및 산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 각각의 상기 재배지의 상기 액츄에이터를 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 농업용수 공급 스케줄은, 동일 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터 중에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 파악하고, 동일 품종을 재배하는 재배지를 위한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a smart crop management method comprising: receiving plantation information including a variety of crops, a plantation location, a yield, and a commodity price from each of users of a plurality of crop plantation sites; Providing a sensor for sensing physical information associated with cultivation of crops in each of the crop growing sites of the user and sensing the physical information from the sensor; Installing an actuator that operates to supply agricultural water to a predetermined area of each crop growing site of the user; Receiving the weather data from a weather data server providing weather data of the plantation area; Analyzing the plantation information, the physical information, and the weather data to generate an agricultural water supply schedule for each plantation; And controlling the actuators of the respective cultivating areas based on the calculated agricultural water supply schedule, wherein the agricultural water supply schedule is a schedule in which, among the plurality of market information data on the cultivars of the same cultivar, It is possible to grasp the agricultural water supply schedule of the highest cultivation area and to generate the agricultural water supply schedule for the cultivation area of the same variety.
본 발명에 따른 농작물 관리 시스템 및 방법에 따르면, 동일한 작물에 대하여 농작물과 관련된 물리 데이터 및 시장정보 데이터에 기초하여 상품률을 향상시킬 수 있는 농업용수 또는 관비의 공급 스케줄을 생성할 수 있다.According to the crop management system and method according to the present invention, it is possible to generate a supply schedule for agricultural water or land use that can improve the product rate based on the physical data related to the crop and the market information data for the same crop.
또한, 동일 작물을 재배하는 복수의 재배지에 대한 정보를 이용하여 농업용수 공급이 소정의 안정적인 범위 내에서 이루어지도록 실시간으로 관리할 수 있다.In addition, it is possible to manage in real time such that the supply of agricultural water can be performed within a predetermined stable range by using information on a plurality of cultivating areas for cultivating the same crop.
또한, 각 재배지에 설치되는 센서 및 액츄에이터를 중앙 관리 센터에서 통신 가능하게 연결하여 농작물의 물리 정보를 수신하고 액츄에이터를 제어하고, 시장 정보를 반영한 농작물 관리가 이루어 짐으로써 농가소득 증대 및 스마트 농업의 보급을 확대할 수 있다. In addition, sensors and actuators installed at each plantation can be communicatively connected at the central management center to receive physical information of the crops, control the actuators, and manage crops that reflect market information, thereby increasing farm income and spreading smart farming Can be enlarged.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 는 도 1에 도시된 스마트 농작물 관리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 밸브 유니트의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 공급 스케줄 생성 단계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 실시간 제어부의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 상품률을 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 지역을 고려하여 상품률을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of the smart crop management system shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view of a smart valve unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a supply schedule generation step in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operation of a real-time control unit in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for calculating a product rate in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a method of calculating a product rate in consideration of an area in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a smart crop management method according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the embodiments of the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.As used herein, the terms "comprises", "having", or "having" are used interchangeably to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.In addition, the components shown in the embodiments of the present invention are shown independently to represent different characteristic functions, and do not mean that the components are composed of separate hardware or software constituent units. That is, each constituent unit is described by arranging each constituent unit for convenience of explanation, and at least two constituent units of each constituent unit may be combined to form one constituent unit or one constituent unit may be divided into a plurality of constituent units to perform a function. The integrated embodiments and the separate embodiments of each of these components are also included in the scope of the present invention without departing from the essence of the present invention.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to explain more clearly to those skilled in the art, and the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 스마트 농작물 관리 시스템의 개념도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a smart crop management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual view of the smart crop management system shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템(10)은, 센서(210), 액츄에이터(220), 중앙 관리 센터(100) 및 기상 데이터 서버(300)를 포함할 수 있다.1 and 2, a smart
중앙 관리 센터(100)는 복수의 재배지에서 생육되는 농작물을 관리하기 위한 것으로, 여러 재배지와 통신 가능하게 연결되어 재배지 작물과 관련된 데이터를 수신하고, 각각의 재배지에서 생육되는 농작물의 생육주기에 맞게 농업 용수와 관비를 공급하도록 농업용수 또는 관비의 공급 스케줄을 생성한다.The
센서(210)는 상기 복수의 재배지(200)에 각각 설치되어 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱한다. 일례로, 센서(210)는 온도, 습도, 일조량, 풍향, 풍속, 기압, 염분, 강우량, 농업용수 유량 중 하나 이상의 물리 정보를 센싱할 수 있다. 센싱된 상기 물리 정보는, 각각의 재배지에 설치된 제어 컴퓨터(230)에 수집될 수 있고, 수집된 상기 물리 정보는 제어 컴퓨터(230)에 의해 유무선 통신을 통하여 중앙 관리 센터(100)로 전송될 수 있다. 물론, 제어 컴퓨터(230)는 임베디드 형태로 구현되어 센서(210)와 통합된 형태로 마련될 수 있다. 제어 컴퓨터(230)는 상기 물리 정보 외에 상기 각각의 재배지(200)의 지역 정보 예컨대, 위치와 농작물의 품종, 주변 지역 정보를 함께 중앙 관리 센터(100)에 전송할 수 있다.The
액츄에이터(220)는 상기 복수의 재배지(200)에 각각 설치되어 소정의 지역에 농업용수 또는 관비를 공급하기 위해 마련된 것이다. 일반적으로, 각각의 재배지(200)는 저수조 또는 하천과 같은 수원에 관로(202)를 통하여 연결되어 농작물에 농업용수를 공급하며, 농업용수에 관비를 추가하여 농작물에 공급할 수 있다. 관로(202)에는 농업용수의 유량을 제어하기 위한 펌프(미도시)나 밸브(미도시)가 마련될 수 있다. 액츄에이터(220)는 상기 펌프나 밸브를 작동시키는 구성으로서 다양한 형태로 마련될 수 있다. The
기상 데이터 서버(300)는 각각의 농작물 재배지(200)와 관련된 기상 데이터를 저장하고 중앙 관리 센터(100)로 송신할 수 있다. 일례로, 기상 데이터 서버(300)는 별도로 마련되어 기상 정보를 제공하는 인터넷 사이트에서 웹 크롤링(Crawling)을 통하여 데이터를 수집할 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 관리 센터(100)는, 농작물 데이터 저장부(110), 스케줄 생성부(120), 액츄에이터 제어부(140)를 포함할 수 있다.The
농작물 데이터 저장부(110)는, 각각의 재배지(200)에 설치된 센서(210)로부터 수집된 농작물과 관련된 물리 정보와, 기상 데이터 서버(300)로부터 수집된 재배지(200) 지역의 기상 데이터를 저장한다. 농작물 데이터 저장부(110)는, 상기 물리 정보 외에 상기 각각의 재배지(200)의 지역 정보 예컨대, 위치와 농작물의 품종, 주변 지역 정보를 함께 저장할 수도 있다.The crop
스케줄 생성부(120)는, 농작물 데이터 저장부(110)에 저장된 각각이 재배지의 농작물 데이터를 분석하여 각각의 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다. 상기 농업용수 공급 스케줄은, 소정 기간 동안의 농업용수 공급량 및 공급 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 농업용수 공급 스케줄은, 연간, 월간, 주간 스케줄을 포함할 수 있으며, 농작물의 품종과 해당지역의 강우량, 온도 등에 따라 상이할 수 있다. 예컨대, 농작물의 생육주기에 따라 필요한 최소 농업용수량이 있는 경우, 해당 지역의 강우량 데이터를 분석하여 강우량이 부족한 지역 또는 시기에는 농업용수 공급량을 높이고, 강우량이 높은 시기 또는 지역은 농업용수 공급량을 상대적으로 줄일 수 있다. 또한, 농작물의 전체적인 생육주기를 고려하여 시기별로 공급되는 농업용수량의 스케줄을 조정할 수도 있다.The
액츄에이터 제어부(140)는 스케줄 생성부(120)에서 산출된 농업용수 공급 스케줄에 기초하여, 각각의 재배지(200)에 설치된 펌프나 관로(202)에 마련된 유량 밸브와 같은 액츄에이터(220)의 작동을 제어할 수 있다. 일례로, 액츄에이터 제어부(140)는 통신기능이 마련되어 유무선 통신을 통하여, 각각의 재배지(200)에 설치된 액츄에이터(220)를 제어하기 위한 신호를 송신할 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 관리 센터(100)는 시장정보 데이터부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 시장정보는, 각각의 재배지(200)로부터 수확된 농작물의 품종, 연간/월간 수확량 및 도매 또는 소매의 상품 가격정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 스케줄 생성부(120)는, 상기 시장정보를 추가로 분석하여 각각의 재배지(200)에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있다.Meanwhile, the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서와 액츄에이터의 구성에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration of a sensor and an actuator according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 밸브 유니트의 도면이다.3 is a view of a smart valve unit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 밸브 유니트는, 밸브 모듈(220) 및 온도/유량 센서 모듈(210)을 포함할 수 있다. 상기 스마트 밸브 유니트는, 각각의 재배지에 설치되고 소정의 수원과 소정의 배관(202)을 통해 연결되어, 설치된 지역의 농작물에 농업용수를 공급하는 장치이다. 밸브 모듈(220)은 밸브 바디(226), 밸브 액츄에이터(222), 밸브 제어부(212)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the smart valve unit according to an embodiment of the present invention may include a
밸브 바디(226)는 밸브 본체를 구성하는 부재이다. 밸브 바디(226)는 소정의 유로를 갖는 밸브 하우징 및 밸브 하우징 내에 마련되는 밸브부(미도시)를 포함할 수 있다.The
상기 밸브 하우징은 소정의 관로(202)에 연결되어 용수를 공급받을 수 있게 구성된다. 상기 밸브 하우징의 외부에는 공급된 용수가 외부로 배출될 수 있는 노즐(224)이 구비될 수 있다. 상기 밸브 하우징 내부에는 유로가 구비되어 노즐(244)과 관로(202)를 연결할 수 있다. 노즐(224)의 개수, 및 구조는 한정하지 아니하며, 바람직하게는 노즐(224)은 소정의 수압으로 제공된 용수를 넓은 면적에 걸쳐서 고르게 제공할 수 있는 구성을 가질 수 있다. The valve housing is connected to a
밸브부(미도시)는 상기 밸브 하우징 내에 구비되며, 밸브 하우징 내의 유로를 개폐할 수 있다. 상기 밸브부가 개방되어 유로와 관로가 연통되면 외부에서 공급된 농업용수가 노즐(224)을 통해 외부로 배출되어 작물에 공급될 수 있다. 상기 밸브부는 예컨대 볼 밸브, 다이어프레임 밸브, 글로브 밸브, 게이트 밸브 등 임의의 작동 구조를 가질 수 있고, 특정한 구조에 한정하지 아니한다.A valve unit (not shown) is provided in the valve housing and can open and close a flow path in the valve housing. When the valve is opened and the channel and the channel are communicated, the agricultural water supplied from the outside can be discharged to the outside through the
밸브 액츄에이터(222)는 소정의 동작 신호에 의해서 작동하는 소정의 액츄에이터다. 밸브 액츄에이터(220)는 밸브 하우징 내의 밸브부를 작동시켜서 급수가 선택적으로 이루어지도록 할 수 있다. 밸브 액츄에이터(222)는 특정한 종류의 장치로 한정되지 아니하며, 모든 타입의 전동 액츄에이터가 사용될 수 있다. 예컨대, 밸브 액츄에이터(222)는 소정의 솔레노이드, 또는 소정의 모터일 수 있다. The
밸브 액츄에이터(222)는 저전력으로 구동이 가능한 래칭(latching) 방식의 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다. 한편, 밸브 액츄에이터(222)가 모터로 구성되며 밸브부가 모터에 의해서 작동하는 볼 밸브일 경우에는, 저 전력 구동을 위해서 완전 개방/폐쇄(fully open/close) 시그널 방식의 밸브 액츄에이터(222)가 사용될 수 있다. The
또한, 밸브 액츄에이터(222)는 밸브 바디(226)의 밸브 하우징에 대해 탈착 가능하여 교환 가능한 구성을 가질 수 있다. 밸브 액츄에이터(222)가 고장을 일으킬 경우 스마트 밸브 유니트 전체를 교체하지 않고, 밸브 액츄에이터(222) 만을 교체할 수 있으므로, 설치, 보관 및 운영이 더욱 유리해질 수 있다.In addition, the
밸브 제어부(212)는 밸브 액츄에이터(222)의 작동을 제어한다. 밸브 제어부(212)는 중앙 관리 센터(100) 에서 수신된 작동 신호에 의해서 밸브 액츄에이터(222)를 작동시켜 밸브부를 개폐할 수 있다. 따라서, 밸브 제어부(212)는 소정의 신호를 생성하는 서브 처리 장치, 및 데이터가 저장되는 서브 데이터 베이스를 포함하여 구성될 수 있다. 밸브 제어부(212)는 밸브 액츄에이터(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. The
온도/유량 센서 모듈(210)은, 상기 스마트 밸브 유니트가 설치된 지역의 습도, 온도, 풍향, 염분 등의 물리 정보를 센싱하는 소정의 온도계, 풍향계 및 습도계를 포함할 수 있으며, 이에 반드시 한정하지 아니한다.The temperature / flow
한편, 각각의 스마트 밸브 유니트는 소정의 고유 번호를 가질 수 있다. 이러한 고유 번호는 예컨대 소정의 바코드, 또는 QR 코드 등에 의해서 부여될 수 있다. 고유 번호에는 각각의 스마트 밸브 유니트가 갖는 급수 범위, 급수 수압 등의 각종 제원 정보가 기록될 수 있다. 이와 같이 고유 번호를 갖는 스마트 밸브 유니트를 일 지역에 설치하고 해당 고유 번호를 중앙 관리 센터(100)에 등록하면, 등록된 고유 번호를 갖는 스마트 밸브 유니트의 작동을 중앙 관리 센터(100)에서 제어할 수 있다.On the other hand, each smart valve unit may have a predetermined number. Such a unique number can be given by, for example, a predetermined bar code or a QR code. In the unique number, various specification information such as the water supply range and water supply water pressure of each smart valve unit can be recorded. When the smart valve unit having the unique number is installed in one area and the corresponding unique number is registered in the
또한, 스마트 밸브 유니트에는 GPS 장치가 내장되어 있을 수 있어, 중앙 관리 센터 (100)는 스마트 밸브 유니트가 설치된 지역을 파악할 수 있으며, 스마트 밸브 유니트가 설치된 지역의 지리, 기상 정보를 획득하고, 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서 중앙 관리 센터(100)에서는 고유번호를 갖는 각각의 스마트 밸브 유니트에 대해서 설치 지역의 정보에 따른 최적의 급수 스케쥴을 생성할 수 있다.In addition, since the smart valve unit may have a built-in GPS device, the
한편, 밸브 제어부(212)는 소정의 통신 수단을 가질 수 있다. 이러한 통신 수단은, 중앙 관리 센터(100)로부터의 밸브 제어 신호를 수신할 수 있고, 온도/유량 센서 모듈(210)에서 센싱한 물리 정보를 중앙 관리 센터(100)로 송신할 수 있다. 물론, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 재배지에 별도로 마련된 제어 컴퓨터(230)가 중앙 관리 센터(100) 통신가능하게 연결되어 상기 밸브 제어 신호를 수신 후 밸브 제어부(212)로 전송하고, 상기 물리 정보를 밸브 제어부(212)로부터 수신한 후 중앙 관리 센터(110)에 송신할 수도 있다. 이 때, GPS정보를 통한 위치 정보를 함께 송신할 수도 있다.On the other hand, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 공급 스케줄 생성 단계를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a supply schedule generation step in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4를 참조하면, 중앙 관리 센터(100)의 스케줄 생성부(120)는 소정의 동일한 품종을 재배하는 복수의 재배지의 시장정보 데이터들 중에서, 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 파악할 수 있다. 구체적으로, 먼저 복수 지역의 재배지 중에서 동일한 품종을 재배하는 재배지를 선별한다(S410). 이후, 선별된 복수의 재배지의 상품률을 산출한다(S420). 여기서, 상기 상품률은 각각의 상기 재배지에서 수확된 농작물이 시장에서 거래되는 상품가격 및 단일면적당 수확량 중 하나 이상과 관련된 수치일 수 있다. 예컨대, 상기 상품률은 농작물의 거래가격일수도 있고, 단일면적당 수확량일 수도 있으며, 이들에 가중치를 부여한 새로운 수치일 수도 있다. 다음으로, 선별된 복수의 재배지 중에서 최대 상품률을 산출하는 재배지를 파악하고, 해당 지역의 일정 기간 동안의 농업용수 공급 스케줄을 파악한다(S430). 다음으로, 최대 상품률 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 기초로 하여 동일 품종을 재배하는 타지역 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 변경하고 생성한다(S440).1 and 4, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 실시간 제어부의 동작을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an operation of a real-time control unit in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 관리 센터(100)는 실시간 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. 실시간 제어부(150)는 각각의 재배지(200)의 관로(202)에서 흐르는 농업용수의 현재 유량을 실시간으로 수신하여 그 유량이 안전 범위를 벗어나는 경우 관리자에게 경보를 보내기 위해 마련된 것이다.Referring to FIGS. 1 and 5, the
먼저 실시간 제어부(150)는, 스케줄 생성부(120)에서 산출된 농업용수 공급 스케줄에 기초한 최대 허용유량을 산출할 수 있다(S510). 다음으로, 각 재배지(200)에 설치된 센서(210)로부터 재배지(200)의 관로(202)를 흐르는 농업용수 유량을 실시간으로 수신한다(S520). 이 경우, 센싱된 상기 재배지의 현재 농업용수 유량이 상기 최대 허용유량을 초과하는 경우(S530), 상기 액츄에이터 제어부(140)를 제어하여 재배지(200)의 펌프의 토출량을 감소시키거나 관로(202)에 설치된 밸브의 개도를 조절하여 유량을 제어할 수 있다. 또한, 관리자에게 알람 정보를 제공할 수 있다.First, the real-
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 상품률을 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method for calculating a product rate in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6을 참조하면, 중앙 관리 센터(100)의 스케줄 생성부(120)는 동일 품종을 재배하는 복수의 재배지에 공급되는 농업용수 공급 스케줄을 생성할 수 있고, 이 경우 각 지역의 농작물의 상품률을 고려할 수 있다. 상기 상품률은 농작물의 상품가격 및 단위 면적당 수확량 중 하나 이상을 고려하여 산출된 수치로 정의될 수 잇다.1 and 6, the
스케줄 생성부(120)는 농작물 데이터 저장부(110)에 저장된 농작물에 대한 물리 정보와 기상 데이터 정보, 및 시장정보 데이터부(130)로부터 상품가격 정보를 입력 받아, 동일한 농작물을 재배하는 복수의 재배지(A, B, C, D, E)에 대해 농작물 데이터 테이블(T)를 생성할 수 있다. 상기 데이터 테이블(T)은, 각각의 농작물 재배지에 대하여, 현재 운영중인 농업용수 공급 패턴, 일조시간, 온도, 강우량, 총 용수 공급량, 및 기타 다른 인자X 등의 정보, 및 산출된 상품률 정보를 포함할 수 있다.The
스케줄 생성부(120)는 상기 농작물 데이터 테이블(T) 데이터로부터 상품률의 향상에 기여하는 각각의 인자에 대한 기여도를 산출할 수 있다. 일례로, 회귀 분석을 통하여 상품률 향상에 기여하는 주요 인자를 산출할 수 있으며, 주요 인자를 중심으로 용수 공급 패턴을 시기별로 산출할 수 있다. 예컨대, 상기 시기별 농업용수 공급 패턴은, 강우량, 온도, 용수 공급량 및 기타 인자X의 함수일 수 있으며, 이 경우 상품률에 가장 많이 기여하는 인자X의 기여도(w1)와, 용수 공급량의 기여도(w2)를 산출할 수 있다(S610). 다음으로, 최대 상품률 재배지의 용수 공급 패턴을 기초로 하여, 기여도가 큰 인자를 중심으로 타 재배지(B, C, D, E)의 용수 공급 패턴에 적용한다(S620). 다음으로, 일정 주기마다 상기 농작물 재배지(A, B, C, D, E)의 농작물 데이터 테이블(T)을 갱신하고, 이를 기초로 상품률을 재산정하여 반영한다(S630). 이러한 과정의 반복을 통하여, 복수의 농작물 재배지(A, B, C, D, E)의 상품률은 시간의 경과에 따라 상품률이 향상되며 그 차이가 감소될 수 있다.The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 시스템에 있어서, 지역을 고려하여 상품률을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a method of calculating a product rate in consideration of an area in a smart crop management system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 7을 참조하면, 스케줄 생성부(120)는, 상품률 향상을 위한 주요 인자를 산출 시에. 먼저 동일 품종을 재배하는 복수의 재배지를 거리 별로 그룹핑할 수 있다. 각각의 재배지들은 GPS정보를 이용하여 위치정보를 포함하여, 농작물 관련 물리정보 및 상품정보를 중앙 관리 센터(100)에 전송할 수 있다. 이때, 그룹핑은 상대적인 개념으로 예컨대 재배지1을 기준으로 하여 소정의 거리(d1) 내에 위치하는 다른 재배지들(재배지2, 재배지3)을 A그룹으로 그룹핑하고, 상기 소정의 거리(d1)을 벗어난, 예컨대 거리(d2) 범위의 다른 지역의 재배지들(재배지4, 재배지5, 재배지6)을 B그룹으로 그룹핑하여 관리할 수 있다. 즉, 자신의 재배지를 기준으로 거리 별로 순차적으로 그룹핑하여 관리할 수 있다. 만약, 상기 재배지1의 상품률을 향상시키려 할 때, 먼저 스케줄 생성부(120)는 상기 A그룹 내의 다른 재배지들(재배지2, 재배지3)에 대하여 농작물 데이터 저장부(110)에 저장된 농작물에 대한 물리 정보와 기상 데이터 정보 및 시장정보 데이터부(130)로부터 상품가격 정보를 입력 받아, 농작물 데이터 테이블(T)을 생성할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 7, the
상기 데이터 테이블(T)은, 상기 A그룹 내의 각각의 농작물 재배지에 대하여, 현재 운영중인 농업용수 공급 패턴, 일조시간, 온도, 강우량, 총 용수 공급량, 및 기타 다른 인자X 등의 정보, 및 산출된 상품률 정보를 포함할 수 있다. 유사한 지역에 위치하는 재배지들의 경우 기상조건과 지역적인 조건이 유사할 확률이 높기 때문에, 상품률의 차이가 발생하는 주요 인자 산출 시 상대적으로 연산량을 적게 하며 용이할 수 있다. 이 경우, 상기 A그룹 내의 재배지들 사이의 상품률 차이가 소정의 크기 이내로 크지 않는 경우, 스케줄 생성부(120)는 타지역인 B그룹 내의 재배지들의 상품률을 참고할 수 있다. 이 경우, 상기 A그룹 내의 다른 재배지들(재배지2, 재배지 3)의 상품률은 상기 재배지1의 상품률과 큰 차이가 없기 때문에, 이들 지역의 상품률은 고려하지 않고, 상기 B그룹 내의 재배지들(재배지4, 재배지5, 재배지6)에 대해서만, 농작물 데이터 저장부(110)에 저장된 농작물에 대한 물리 정보와 기상 데이터 정보 및 시장정보 데이터부(130)로부터 상품가격 정보를 입력 받아, 농작물 데이터 테이블(T)을 생성할 수 있다. 상기 데이터 테이블(T)은, 각각의 농작물 재배지에 대하여, 현재 운영중인 농업용수 공급 패턴, 일조시간, 온도, 강우량, 총 용수 공급량, 및 기타 다른 인자X 등의 정보, 및 산출된 상품률 정보를 포함할 수 있다. 이후, 재배지1은 도 6에서 설명한 방식으로, 상품률이 큰 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 기초로 변경 및 반영할 수 있다. 또한, 동일한 방식으로, 다른 재배지들 역시 각각 자신의 지역을 기준으로 소정의 거리를 기준으로 타 재배지들을 그룹핑하여, 상품률 향상을 위한 농업용수 공급 스케줄을 산출할 수 있다. The data table (T) includes, for each crop cultivation area in the A group, information such as the currently operating agricultural water supply pattern, daylight hours, temperature, rainfall, total water supply amount and other factors X, And merchandise rate information. In the case of cultivars located in similar areas, since the probability of weather conditions and regional conditions are high, it is easy to calculate the main factor in which the difference of the product rate occurs. In this case, when the difference in the product rate among the cultivars in the A group is not within the predetermined size, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 방법을 설명하는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a smart crop management method according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농작물 관리 방법은, 먼저 복수의 농작물 재배지의 사용자 각각으로부터 농작물의 품종, 재배지의 위치, 일정 기간별 수확량 및 상품가격을 포함하는 재배지 정보를 수신한다(S710). 여기서, 각 사용자들은 인터넷 사이트를 운영하는 중앙 관리 센터(100)에 회원 가입을 하고 자신의 재배지 정보를 입력할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 8, a smart crop management method according to an embodiment of the present invention includes the steps of cultivating a cultivated land including a variety of crops, a location of a cultivation land, Information is received (S710). Here, each user can subscribe to the
다음으로, 운영자는 상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 상기 농작물의 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하기 위한 센서를 설치하고, 중앙 관리 센터(100)는 상기 센서로부터 상기 물리 정보를 지속적으로 센싱한다(S720). 이때, 상기 운영자는 상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터, 예컨대 유량 제어 밸브 및 농업용수 공급 펌프를 설치할 수 있다(S730). 또한, 상기 재배지 각각의 지역의 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버로부터 해당 지역의 기상 데이터를 수신할 수 있다(S740).Next, the operator installs a sensor for sensing physical information related to cultivation of the crop on each of the user's crop growing sites, and the
다음으로, 상기 재배지 정보, 상기 물리 정보, 상기 기상 데이터를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성한다(S750). 여기서, 상기 농업 공급 스케줄은, 동일 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터 중에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 스케줄을 파악하고, 동일 품종을 재배하는 타 재배지를 위한 농업용수 공급 스케줄을 변경 및 생성할 수 있다. 이후, 산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 각각의 상기 재배지의 상기 액츄에이터를 제어한다(S760). Next, the plantation information, the physical information, and the weather data are analyzed to generate agricultural water supply schedules for the respective cultivation areas (S750). Here, the agricultural supply schedule includes: an agricultural water supply schedule of the cultivating area having the highest product rate among a plurality of the market information data of the cultivars for the same cultivar; and an agricultural water supply schedule for other cultivating cultivars of the same cultivar Change, and create. Thereafter, the actuator of each plantation site is controlled based on the calculated agricultural water supply schedule (S760).
본 발명의 실시예에 따른 농작물 관리 시스템 및 방법에 따르면, 사용자가 직접 관리하기 힘든 원격지에 대해서도 농업용수의 급수가 이루어질 수 있다. 또한, 동일한 작물에 대하여 농작물과 관련된 물리 데이터 및 시장정보 데이터에 기초하여 상품률을 향상시킬 수 있는 농업용수 또는 관비의 공급 스케줄을 생성할 수 있다.According to the agricultural product management system and method according to the embodiment of the present invention, agricultural water can be supplied to a remote place where it is difficult for a user to directly manage. In addition, it is possible to generate a supply schedule of agricultural water or canopy that can improve the product rate based on the physical data related to the crop and the market information data for the same crop.
또한, 동일 작물을 재배하는 복수의 재배지에 대한 정보를 이용하여 농업용수 공급이 소정의 안정적인 범위 내에서 이루어지도록 실시간으로 관리할 수 있다.In addition, it is possible to manage in real time such that the supply of agricultural water can be performed within a predetermined stable range by using information on a plurality of cultivating areas for cultivating the same crop.
또한, 각 재배지에 설치되는 센서 및 액츄에이터를 중앙 관리 센터에서 통신 가능하게 연결하여 농작물의 물리 정보를 수신하고, 산출된 농업용수 공급 스케줄에 따라 액츄에이터를 제어하여, 시장 정보를 반영한 농작물 관리가 이루어짐으로써 농가소득 증대 및 스마트 농업의 보급을 확대할 수 있다. In addition, sensors and actuators installed in each plantation are communicably connected to each other through a central management center to receive physical information of the crops, control the actuators according to the calculated agricultural water supply schedule, and manage the crops reflecting the market information It can increase the income of farm household income and the spread of smart agriculture.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
100: 중앙 관리 센터
110: 농작물 데이터 저장부
120: 스케줄 생성부
130: 시장정보 데이터부
140: 액츄에이터 제어부
150: 실시간 제어부
200: 재배지
210: 센서
220: 액츄에이터(밸브, 펌프)
230: 제어 컴퓨터
300: 기상 데이터 서버100: Central Management Center
110: Crop data storage unit
120: Schedule generation unit
130: Market information data section
140:
150:
200: Plantation area
210: Sensor
220: Actuator (valve, pump)
230: Control computer
300: weather data server
Claims (16)
복수의 농작물 재배지에 각각 설치되어 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하는 센서;
복수의 상기 농작물 재배지에 각각 설치되어 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터;
상기 농작물 재배지와 관련된 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버; 및
상기 센서, 상기 액츄에이터 및 상기 기상 데이터 서버와 통신 가능하게 연결되는 중앙 관리 센터;를 포함하고,
상기 중앙 관리 센터는,
상기 센서로부터 수집된 농작물 데이터와 상기 기상 데이터 서버로부터 수집된 상기 기상 데이터를 저장하는 농작물 데이터 저장부;
각각의 상기 재배지로부터 수확된 농작물의 품종, 수확량, 및 상품 가격정보를 포함하는 시장정보를 수집 저장하는 시장정보 데이터부;
상기 농작물 데이터 저장부에 저장된 상기 농작물 데이터 및 상기 시장정보 데이터부에 저장된 상기 시장정보 데이터를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 스케줄 생성부; 및
산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어하는 액츄에이터 제어부;를 포함하고,
상기 스케줄 생성부는, 미리 결정된 소정의 주기마다 특정 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 패턴을 추출하고, 추출된 상기 농업용수 공급 패턴에 대한 상기 농작물 데이터의 기여도를 각각 산출하여, 타 재배지의 농업용수 공급 패턴에 반영하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.As a smart crop management system,
A sensor that is installed in each of a plurality of crop cultivation areas and senses physical information associated with crop cultivation;
An actuator installed in each of the plurality of crop cultivation areas and operative to supply agricultural water to a predetermined area;
A weather data server for providing weather data related to the crop growing site; And
And a central management center communicably connected to the sensor, the actuator, and the weather data server,
The central management center,
A crop data storage unit for storing the crop data collected from the sensor and the weather data collected from the weather data server;
A market information data part for collecting and storing market information including a variety of harvested crops, yields, and commodity price information from each of the cultivating areas;
A schedule generator for analyzing the crop data stored in the crop data storage unit and the market information data stored in the market information data unit to generate an agricultural water supply schedule for each of the cultivating areas; And
And an actuator controller for controlling the actuator based on the calculated agricultural water supply schedule,
Wherein the schedule generating unit extracts the agricultural water supply patterns of the cultivation area having the highest product rate from a plurality of market information data of the cultivating area for a specific cultivar at a predetermined predetermined cycle, The data of each crop is calculated and reflected in the agricultural water supply patterns of other cultivated farms.
상기 센서는, 온도, 습도, 풍향, 염분, 강우량, 농업용수 유량 중 하나 이상의 물리 정보를 센싱하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the sensor senses one or more physical information of temperature, humidity, wind direction, salinity, rainfall, and agricultural water flow rate.
상기 기상 데이터 서버는, 상기 재배지와 관련된 온도, 습도, 일조량, 풍속, 기압 중 하나 이상의 기상 정보를 제공하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the weather data server provides at least one of weather, temperature, humidity, sunshine, wind speed, and air pressure associated with the plantation.
상기 스케줄 생성부는,
상기 농업용수 공급량의 기여도와, 상기 농업용수 공급량을 제외한 상기 농작물 데이터 중에서 기여도가 최대인 상기 농작물 데이터의 기여도를 각각 산출하여, 타 재배지의 농업용수 공급 패턴에 반영하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the schedule generator comprises:
The contribution of the agricultural water supply amount is calculated and the contribution of the agricultural crop data with the greatest contribution among the agricultural crop data except for the agricultural water supply amount is calculated and reflected in the agricultural water supply pattern of the other cultivation land.
상기 상품률은 상품가격 및 수확량 중 하나 이상과 관련된 수치인 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the merchandise rate is a value associated with at least one of a commodity price and a yield.
상기 농업용수 공급 스케줄은, 일정 기간 동안의 농업용수 공급량 및 공급 패턴을 포함하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the agricultural water supply schedule includes an agricultural water supply amount and a supply pattern for a certain period of time.
상기 액츄에이터는,
소정의 수원과 연결되며 상기 재배지에 물을 공급하는 관로를 개폐하도록상기 관로에 설치되는 밸브; 및
상기 수원으로부터 상기 재배지에 물을 공급하기 위한 펌프를 포함하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
The actuator includes:
A valve connected to a predetermined water source and installed in the duct so as to open and close a duct for supplying water to the plantation; And
And a pump for feeding water from the source to the plantation.
상기 중앙 관리 센터는,
상기 센서로부터 실시간으로 상기 재배지의 농업용수 유량을 수신하고, 상기 농업용수 공급 스케줄에 따른 농업용수 공급량에 기초하여 최대 허용유량을 산출하며, 현재의 상기 재배지의 농업 용수 유량이 상기 최대 허용유량을 초과하는지를 판단하여 상기 액츄에이터 제어부를 제어하고, 관리자에게 알람을 제공하는 실시간 제어부;를 더 포함하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.The method according to claim 1,
The central management center,
Wherein the controller receives the agricultural water flow rate of the cultivation farm in real time from the sensor, calculates the maximum allowable flow rate based on the agricultural water supply rate according to the agricultural water supply schedule, and if the current agricultural water flow rate of the cultivation farm exceeds the maximum allowable flow rate And controlling the actuator control unit and providing an alarm to the manager.
복수의 농작물 재배지에 각각 설치된 센서로부터 재배지 농작물과 연관된 물리 정보를 수신하는 농작물 데이터 수신부;
상기 재배지 지역의 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버로부터 상기 기상 데이터를 수신하는 기상 데이터 수신부;
각각의 상기 재배지로부터 수확된 농작물의 품종, 수확량 및 상품 가격정보를 수집하여 저장하는 시장정보 데이터부; 및
상기 농작물 데이터, 상기 기상 데이터 및 상기 시장정보를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 스케줄 생성부;를 포함하고,
상기 스케줄 생성부는, 미리 결정된 소정의 주기마다 특정 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장정보 데이터에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 패턴을 추출하고, 추출된 상기 농업용수 공급 패턴에 대한 상기 농작물 데이터의 기여도를 각각 산출하여, 타 재배지의 농업용수 공급 패턴에 반영하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.As a smart crop system,
A crop data receiver for receiving physical information associated with cultivated crops from sensors installed in each of the plurality of crop farms;
A weather data receiving unit for receiving the weather data from a weather data server providing weather data of the plantation area;
A market information data part for collecting and storing the variety, yield and product price information of the crops harvested from each cultivating area; And
And a schedule generator for analyzing the crop data, the weather data, and the market information to generate an agricultural water supply schedule for each of the cultivating areas,
Wherein the schedule generating unit extracts the agricultural water supply patterns of the cultivation area having the highest product rate from a plurality of market information data of the cultivating area for a specific cultivar at a predetermined predetermined cycle, The data of each crop is calculated and reflected in the agricultural water supply patterns of other cultivated farms.
각각의 상기 농작물 재배지에 설치된 액츄에이터와 통신 가능하게 연결되어 산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 상기 액츄에이터를 제어하는 액츄에이터 제어부;를 더 포함하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.12. The method of claim 11,
And an actuator controller for controlling the actuator based on the calculated agricultural water supply schedule calculated so as to be communicatively connected to an actuator installed in each of the crop plantation sites.
상기 스케줄 생성부는,
상기 농업용수 공급량의 기여도와, 상기 농업용수 공급량을 제외한 상기 농작물 데이터 중에서 기여도가 최대인 상기 농작물 데이터의 기여도를 각각 산출하여, 타 재배지의 농업용수 공급 패턴에 반영하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the schedule generator comprises:
The contribution of the agricultural water supply amount is calculated and the contribution of the agricultural crop data with the greatest contribution among the agricultural crop data except for the agricultural water supply amount is calculated and reflected in the agricultural water supply pattern of the other cultivation land.
상기 스케줄 생성부는, 동일 품종을 재배하는 상기 재배지를 소정의 거리를 기준으로 순차적으로 그룹으로 나누고, 거리가 가장 가까운 그룹 내의 재배지 중에서 최대 상품률을 갖는 재배지와 비교하고,
상기 최대 상품률과의 차이가 소정의 크기 이상이면, 상기 최대 상품률의 재배지의 농업용수 공급 스케줄에 기초하여, 농업용수 공급 스케줄을 생성하고,
상기 최대 상품률과의 차이가 소정의 크기 이내이면, 다음으로 거리가 먼 그룹 내의 재배지 중에서 최대 상품률을 비교하는 것인 스마트 농작물 관리 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the schedule generating unit sequentially divides the cultivating area for cultivating the same variety into groups on the basis of a predetermined distance and compares the cultivating area with a cultivating area having a maximum commodity rate among the cultivating areas in the group having the closest distance,
Generating an agricultural water supply schedule based on the agricultural water supply schedule of the cultivation area of the maximum product rate when the difference from the maximum product rate is not less than a predetermined size,
Wherein if the difference from the maximum rate of merchandise is within a predetermined size then the maximum rate of merchandise is compared among the farms within the next distant group.
복수의 농작물 재배지의 사용자 각각으로부터 농작물의 품종, 재배지 위치, 수확량 및 상품가격을 포함하는 재배지 정보를 수신하는 단계;
상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 상기 농작물 재배와 연관된 물리 정보를 센싱하기 위한 센서를 설치하고, 상기 센서로부터 상기 물리 정보를 센싱하는 단계;
상기 사용자의 농작물 재배지 각각에 소정의 지역에 농업용수를 공급하기 위해 작동하는 액츄에이터를 설치하는 단계;
상기 재배지 지역의 기상 데이터를 제공하는 기상 데이터 서버로부터 상기 기상 데이터를 수신하는 단계;
각각의 상기 재배지로부터 수확된 농작물의 품종, 수확량, 및 상품 가격정보를 포함하는 시장정보를 수집 저장하는 단계;
상기 재배지 정보, 상기 물리 정보, 상기 기상 데이터 및 상기 시장정보를 분석하여 각각의 상기 재배지에 대한 농업용수 공급 스케줄을 생성하는 단계; 및
산출된 상기 농업용수 공급 스케줄에 기초하여 각각의 상기 재배지의 상기 액츄에이터를 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 농업용수 공급 스케줄은, 미리 결정된 소정의 주기마다 특정 품종에 대한 복수의 상기 재배지의 시장 정보 데이터 중에서 상품률이 가장 높은 재배지의 농업용수 공급 패턴을 추출하고, 추출된 상기 농업용수 공급 패턴에 대한 상기 농작물 데이터의 기여도를 각각 산출하여, 타 재배지의 농업용수 공급 패턴에 반영하는 것인 스마트 농작물 관리 방법.
As a smart crop management method,
Receiving plantation information including crop variety, plantation location, yield and commodity price from each of a plurality of crop plantation users;
Providing a sensor for sensing physical information associated with cultivation of crops in each of the crop growing sites of the user and sensing the physical information from the sensor;
Installing an actuator that operates to supply agricultural water to a predetermined area of each crop growing site of the user;
Receiving the weather data from a weather data server providing weather data of the plantation area;
Collecting and storing market information including a variety of harvested crops, yields, and commodity price information from each of the cultivating areas;
Analyzing the plantation information, the physical information, the weather data, and the market information to generate an agricultural water supply schedule for each plantation; And
And controlling the actuator of each cultivation field based on the calculated agricultural water supply schedule,
Wherein the agricultural water supply schedule includes a step of extracting an agricultural water supply pattern of the cultivation area having the highest product rate among a plurality of the market information data of the cultivation area for a specific cultivar at predetermined predetermined periods, And the contribution of the crop data is calculated and reflected in the agricultural water supply pattern of the other cultivated land.
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KR1020170139984A KR102003507B1 (en) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | Smart agricultural crops management system and method thereof |
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