KR102018526B1 - Farm cloud sever and multiplex environment controller for greenhouse - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빅-데이터(Big-Data)를 이용한 기술을 활용하여 농장주가 전문가의 도움없이도 작물재배 초기단계부터 수확단계까지 온실에 설치된 환경센서와 액추에이터를 인식하여 그 조합으로 액추에이터 작동 룰(rule) 정보를 생성하여 제공하는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치에 관한 것이다. The present invention utilizes technology using big data to recognize the environmental sensors and actuators installed in the greenhouse from the initial stage of crop cultivation to the harvesting stage without the help of experts, and the actuator operating rules in a combination thereof. The present invention relates to a farm cloud server and a complex environment control device for a greenhouse used in a farm cloud system for generating and providing information.
Description
본 발명은 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빅-데이터(Big-Data)를 이용한 기술을 활용하여 농장주가 전문가의 도움없이도 작물재배 초기단계부터 수확단계까지 온실에 설치된 환경센서와 액추에이터를 인식하여 그 조합으로 액추에이터 작동 룰(rule) 정보를 생성하여 제공하는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a farm cloud server and greenhouse complex environment control device used in the farm cloud system, and more specifically, the farmer using the technology using big-data (Big-Data) early crop cultivation without the help of professionals The present invention relates to a farm cloud server and a complex environment control apparatus for a farm cloud server used in a farm cloud system that generates and provides actuator operation rule information by combining the environmental sensors and actuators installed in the greenhouse from the stage to the harvest stage.
일반적으로 기후변화에 의해 온실 내부의 온도나 습도가 사용자가 설정한 값 이상 또는 이하가 되면 제어기가 온실의 개폐기를 작동시키는 데 있어, 여러 가지 외부 환경요인을 고려하지 않고 구동장치들을 미리 정해진 방법으로 작동시키기 때문에 사용자가 원하는 온실내부 환경을 유지하는데 많은 문제점이 노출되었다.In general, when the temperature or humidity inside the greenhouse becomes higher or lower than the value set by the user due to climate change, the controller operates the actuators of the greenhouse in a predetermined manner without considering various external environmental factors. Many problems have been exposed to maintaining the greenhouse environment desired by the user.
한국등록특허 제10-0530673호(이하, ‘선행문헌 1’이라 함)에는 외부 기상대의 풍향, 풍속, 일사 및 기온, 그리고 온실 내부의 온습도, CO2 농도, 난방관 온도를 감지하여 메인보드에 공급하여 이 값을 비교 분석하여 사용자가 설정한 여러 가지 온도, 습도 및 기타 제어요건에 맞추어 온실의 환경제어에 필요한 액추에이터들을 일일 다주기(多週期)로 가변 제어함으로써 온실 내부 환경을 최적으로 유지시킬 수 있는 온실용 복합환경 제어기를 개시하고 있다. 선행문헌 1에 따르면 온실용 복합환경 제어 프로그램은 초기 설정버튼에 의해 계절 및 재배작물의 종류가 디폴트값으로 설정되며, 상기 프로그램에 의해 운용되는 액추에이터들의 작동 룰(rule)은 메모리에 저장된 환경조건 데이터와 작동 룰(rule) 데이터, 그리고 재배작물의 데이터에 의해 설정된다.Korean Patent Registration No. 10-0530673 (hereinafter referred to as 'Previous Document 1') detects the wind direction, wind speed, solar radiation and air temperature of the external meteorological zone, and senses the temperature and humidity inside the greenhouse, CO2 concentration, and heating tube temperature and supplies it to the main board. By comparing and analyzing these values, it is possible to optimally maintain the environment inside the greenhouse by variably controlling the actuators necessary for the environmental control of the greenhouse daily according to various temperature, humidity, and other control requirements set by the user. Discloses a greenhouse environment controller. According to the prior document 1, the greenhouse complex environment control program is set to the default value of the season and cultivated crops by the initial setting button, the operating rules of the actuators operated by the program is the environmental condition data stored in the memory And the operation rule data, and the crop data.
그러나 선행문헌 1에 따른 온실용 복합환경 제어 프로그램은 일반인들이 다루기 어려우며, 전문가가 다양한 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 설정해야 한다. 온실에서는 보통 계절마다 서로 다른 작물을 재배하게 되는데, 작물마다 환경조건과 작물재배방법이 다르기 때문에 일반인 및 전문가가 매번 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 설정해야 함으로 여러모로 불편하다. 또한, 아무리 전문가가 다양한 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 잘 설정하였다 하더라도 예상치 못한 기상변화를 감시하고 그에 맞춰 많은 액추에이터들의 작동 룰(rule)을 변경한다는 것은 대단히 어려운 일이다. However, the complex environment control program for greenhouses according to Prior Art 1 is difficult for the general public to deal with, and the expert must set various environmental conditions and operation rules. In greenhouses, different crops are usually cultivated each season. Since the environmental conditions and crop cultivation methods are different for each crop, it is inconvenient in many ways because the general public and experts have to set environmental conditions and operating rules every time. In addition, no matter how well the experts set various environmental conditions and operating rules, it is very difficult to monitor unexpected weather changes and change the operating rules of many actuators accordingly.
한편, 온실에 많은 환경센서와 액추에이터를 사용할수록 자동화 기능이 고도화되고 환경제어도 좋아지지만 온실 설치비용 및 유지보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 이에 온실 설치비용과 유지보수비용을 낮추기 위해 필요한 최소한의 환경센서와 액추에이터를 온실에 설치하더라도 고품질의 채소나 과일을 많이 수확할 수 있도록 농장주를 지원해주는 기술이 필요한 실정이다. On the other hand, the more environmental sensors and actuators used in the greenhouse, the more advanced the automation function and the better the environmental control, but there is a problem in that the greenhouse installation cost and maintenance cost are high. Therefore, even if the minimum environmental sensors and actuators required to lower the greenhouse installation cost and maintenance cost are installed in the greenhouse, there is a need for a technology that supports farmers to harvest a lot of high quality vegetables or fruits.
또한, 온실에서 재배하고자 하는 작물에 따라 온실에 필요한 환경센서 또는 액추에이터를 추천하거나 영농자재를 추천해 줌으로써 농장주가 자신의 여건에 맞춰 장치를 추가 설치하거나 필요한 영농자재를 편리하게 주문할 수 있도록 해주는 기술이 요구되고 있다. In addition, depending on the crops to be grown in the greenhouse, the technology that recommends environmental sensors or actuators for the greenhouse or recommends farming materials enables farmers to install additional equipment or conveniently order the necessary farming materials according to their conditions. It is required.
또한, 기존에는 일반인과 전문가가 온실용 복합환경 제어 프로그램을 조절하여 온실의 환경조건 및 액추에이터 작동 룰(rule) 등을 설정하였지만, 농장주가 전문가의 도움없이도 작물재배 초기단계부터 수확단계까지 온실 환경 제어뿐 아니라 작물재배방법까지 지원받을 수 있는 기술이 요구되고 있다.In addition, in the past, the general public and experts regulated the greenhouse environment control program to set the environmental conditions and actuator operation rules of the greenhouse, but the farmer controls the greenhouse environment from the early stage of crop cultivation to the harvest stage without the help of experts. In addition, there is a need for a technology capable of supporting crop cultivation methods.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명은 농장주가 전문가의 도움없이도 작물재배 초기단계부터 수확단계까지 온실에 설치된 환경센서와 액추에이터를 인식하여 그 조합으로 액추에이터 작동 룰(rule) 정보를 지원해 주는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치를 제공한다.The present invention has been proposed in the background as described above, the present invention, the farmer recognizes the environmental sensor and actuator installed in the greenhouse from the early stage of crop cultivation to the harvest stage without the help of experts, and the actuator operation rule information in combination It provides a complex environment control device for farm cloud servers and greenhouses used in supporting farm cloud systems.
또한, 본 발명은 농장별로 제어부가 없어도 온실 환경 제어가 가능하고, 환경센서 또는 액추에이터가 늘어나더라도 별도의 장비교체 없이 추가된 장비를 바로 적용할 수 있는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치를 제공한다.In addition, the present invention can control the greenhouse environment even without a control unit for each farm, even if the environmental sensor or actuator increases farm cloud server and greenhouse used in the farm cloud system that can be directly applied to the added equipment without additional equipment replacement Provide complex environmental controls.
또한, 본 발명은 온실 내부 및 외부 환경에 따라 자동으로 액추에이터 작동 순서를 변경할 수 있는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a farm cloud server and a complex environment control device for a greenhouse used in a farm cloud system that can automatically change the actuator operation order according to the environment inside and outside the greenhouse.
또한, 본 발명은 온실에서 재배하고자 하는 작물에 따라 온실에 필요한 환경센서 또는 액추에이터를 추천하거나 영농자재를 추천하고, 사용자 요청에 따라 주문까지 처리하는 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치를 제공한다.In addition, the present invention recommends an environmental sensor or actuator required for greenhouses or farming materials according to the crops to be grown in the greenhouse, and farm cloud server and greenhouse complex used in the farm cloud system for processing orders according to user requests Provide an environmental control device.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description of the embodiments.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버는, 서버 저장부와 온실 정보 처리부와 제어 룰 정보 처리부를 포함하여 구현될 수 있다.In order to achieve the above object, the farm cloud server used in the farm cloud system according to an aspect of the present invention may be implemented including a server storage unit, a greenhouse information processing unit and a control rule information processing unit.
서버 저장부는 온실용 복합 환경 제어장치 식별정보와 환경센서 및 액추에이터를 연동시키는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 저장한다. 온실 정보 처리부는 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 제1 액추에이터를 포함하는 장치정보와 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 환경감지정보를 상기 서버 저장부에 저장한다. The server storage unit stores the greenhouse gas complex environmental control device identification information and actuator control rule information for linking the environmental sensor and the actuator. The greenhouse information processing unit stores the device information including the environmental sensor and the first actuator installed in the greenhouse complex environment control device and the environmental detection information transmitted from the greenhouse environment control device in the server storage unit.
제어 룰 정보 처리부는 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 제1 액추에이터를 포함하는 장치정보를 이용해 상기 서버 저장부에서 제1 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 상기 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다. 제어 룰 정보 처리부는 온실용 복합 환경 제어장치에 추가된 환경센서 또는 제2 액추에이터를 포함하는 장치 추가 정보가 입력되면 상기 장치 추가 정보와 상기 서버 저장부에 저장된 장치정보를 이용해 서버 저장부에서 제2 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다. The control rule information processing unit searches for the first actuator control rule information in the server storage unit by using the device information including the environmental sensor and the first actuator installed in the greenhouse complex environment control apparatus, and controls the greenhouse environment. To the device. The control rule information processing unit is configured to include a second device in the server storage unit using the device addition information and the device information stored in the server storage unit when the device addition information including the environmental sensor or the second actuator added to the greenhouse complex environment control apparatus is input. Actuator control rule (rule) information is retrieved and transmitted to the greenhouse complex environmental control device.
본 발명의 부가적인 양상에 따른 팜 클라우드 서버의 제어 룰 정보 처리부는, 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보와 작물정보와 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보를 이용해 서버 저장부에서 액추에이터 구동 순서를 검색하고, 상기 검색된 액추에이터 구동 순서에 따라 온실용 복합 환경 제어장치로 액추에이터 제어정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.The control rule information processing unit of the farm cloud server according to an additional aspect of the present invention, the device information including the environmental sensor and the actuator installed in the complex environmental control device for greenhouses, crop information and environment setting information for each control cycle for each crop cultivation step Search for the actuator driving order in the server storage unit, characterized in that for transmitting the actuator control information to the greenhouse complex environmental control device in accordance with the found actuator driving order.
본 발명의 부가적인 양상에 따른 팜 클라우드 서버의 온실 정보 처리부는, 사용자 단말기 식별정보를 이용해 사용자 단말기로 온실에서 재배하고자 하는 작물정보를 문의하는 메시지를 전송하고 상기 사용자 단말기로부터 전송된 작물정보를 상기 서버 저장부에 저장하고, 상기 온실별 작물정보에 대응하는 환경설정정보를 상기 온실용 복합 환경 제어장치로 전송하는 것을 특징으로 한다. The greenhouse information processing unit of the farm cloud server according to an additional aspect of the present invention transmits a message for inquiring crop information to be cultivated in the greenhouse to the user terminal using the user terminal identification information, and sends the crop information transmitted from the user terminal. And storing the environment setting information corresponding to the crop information for each greenhouse to the greenhouse complex environment control apparatus.
상기와 같이 구성된 본 발명의 팜 클라우드 서버에 따르면, 예를 들어 A 농장의 온실에 환경센서 또는 액추에이터가 설치되고 설치된 장치 추가 정보가 팜 클라우드 서버에 전송되면, 팜 클라우드 서버에서는 추가된 환경센서 또는 액추에이터와 기존의 환경센서 및 액추에이터를 조합하여 새로운 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성한 후 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다. 이에 따라 농장주는 전문가의 도움없이도 액추에이터 작동 룰(rule)에 관한 정보를 자동으로 지원받을 수 있다. According to the farm cloud server of the present invention configured as described above, for example, when the environmental sensor or actuator is installed in the greenhouse of farm A and the device additional information is transmitted to the farm cloud server, the farm cloud server adds an environmental sensor or actuator. The new actuator control rule information is generated by combining with the existing environmental sensors and actuators, and then transmitted to the greenhouse complex environmental control device. This allows the farmer to automatically receive information about the actuator operating rules without the help of an expert.
또한, 본 발명의 팜 클라우드 서버에 따르면 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보와 작물정보와 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보를 이용해 서버 저장부에서 액추에이터 구동 순서를 검색하고, 상기 검색된 액추에이터 구동 순서에 따라 온실용 복합 환경 제어장치로 액추에이터 제어정보를 전송하도록 구현됨으로써, 예상치 못한 기상변화를 감시하여 그에 맞춰 액추에이터 작동 순서를 변경할 수 있다.In addition, according to the farm cloud server of the present invention, the actuator drive in the server storage unit using the device information, including the environmental sensor and actuator installed in the greenhouse complex environmental control device and the crop information and the environment setting information per control cycle for each crop cultivation stage By retrieving the sequence and transmitting the actuator control information to the greenhouse environment control apparatus according to the retrieved actuator driving sequence, it is possible to monitor unexpected weather changes and change the actuator operating sequence accordingly.
또한, 본 발명의 팜 클라우드 서버에 따르면 온실별 장치정보와 작물정보와 환경설정정보를 이용해 온실별 장치 추천정보를 생성하고 이를 상기 사용자 단말기로 전송하며, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 장치 추가 요청정보에 따라 장치주문정보를 생성하여 상기 영농자재 공급자 단말기로 전송하도록 구현됨으로써, 농장주가 자신의 여건에 맞춰 장치를 추가 설치하거나 필요한 영농자재를 편리하게 주문할 수 있다.In addition, according to the farm cloud server of the present invention generates device recommendation information for each greenhouse using device information, crop information and environment setting information for each greenhouse, and transmits the device recommendation information to the user terminal, the device addition request information transmitted from the user terminal. According to the implementation of the device order information is implemented to transmit to the farm material supplier terminal, the farmer can install the device according to their conditions or conveniently order the necessary farm materials.
이하, 본 발명에 따른 다른 효과들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other effects according to the present invention will be easily understood through the description of the following embodiments.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 은 본 발명에 따른 팜 클라우드 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 온실용 복합 환경 제어장치의 구성도이다.
도 3 은 액추에이터와 환경센서의 연결 관계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 는 액추에이터 작동 룰(rule) 정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버에서 액추에이터 작동 룰(rule) 정보를 제공하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온실용 복합 환경 제어장치의 구성도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버와 온실용 복합 환경 제어장치의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팜 클라우드 서버의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버에서 처리한 작물재배결과 평가정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10 은 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버의 액추에이터 작동 룰(rule) 생성 프로세서를 설명하기 위한 예시도이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
1 is an exemplary view for explaining a palm cloud system according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram of a complex environmental control device for a greenhouse according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining a connection relationship between an actuator and an environmental sensor.
4 is an exemplary diagram for explaining actuator operation rule information.
5 is an exemplary diagram for explaining a process of providing actuator operation rule information in a farm cloud server according to the present invention.
Figure 6 is a block diagram of a complex environmental control device for a greenhouse according to another embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view for explaining the operation of the palm cloud server and the greenhouse complex environment control apparatus according to the present invention.
8 is an exemplary view for explaining the configuration of a farm cloud server according to another embodiment of the present invention.
9 is an exemplary diagram for explaining crop cultivation result evaluation information processed by the farm cloud server according to the present invention.
10 is an exemplary view for explaining an actuator operation rule generation processor of a farm cloud server according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments of the present invention make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 팜 클라우드 시스템은 도 1 에 도시한 바와 같이, 복수의 온실용 복합 환경 제어장치(100-1, 100-2)와 무선중계기(250)와 팜 클라우드 서버(300)와 사용자 단말기(400)와 영농자재 공급자 단말기(500)를 포함하여 구현될 수 있다. 복수의 온실용 복합 환경 제어장치(100-1, 100-2)와 무선중계기(250)는 로라(LoRa) 통신망으로 연결된다. 로라(LoRa) 통신 기술은 다른 무선통신 프로토콜보다 훨씬 긴 범위(가시거리가 확보된 환경에서 최대 21km)를 가지므로 많은 수신기 및 AP 가 필요 없어 인프라 구축 비용을 낮출 수 있으며, 3/4G 셀룰러 네트워크에 비해 임베디드 애플리케이션을 위한 더욱 높은 확장 가능성과 비용 효율성을 제공할 수 있다.Palm cloud system according to the present invention, as shown in Figure 1, a plurality of greenhouse complex environment control apparatus (100-1, 100-2), wireless repeater 250,
온실용 복합 환경 제어장치Greenhouse Complex Environmental Control System
실시예Example 1 One
온실용 복합 환경 제어장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 환경센서(111, 112, 113)와 액추에이터(141, 142)가 설치될 수 있다. As shown in FIG. 2, the complex
복수의 환경센서(111, 112, 113)는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선 통신(IrDA), 와이-파이(Wi-Fi) 통신프로토콜에 따라 액추에이터(141, 142)와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 환경센서(111, 112, 113)는 로라(LoRa) 통신프로토콜에 따라 무선중계기(250)와의 무선 통신을 수행하는 로라(LoRa) 통신모듈을 포함할 수 있다. 복수의 환경센서(111, 112, 113)에서 감지한 환경감지정보는 팜 클라우드 서버(300) 및 액추에이터(141, 142)로 전송될 수 있다. The plurality of
액추에이터(141, 142)는 통신부와 제어장치와 구동부를 포함하여 구현될 수 있다. 액추에이터(141, 142)의 통신부는 근거리 무선 통신모듈과 로라(LoRa) 통신모듈을 포함할 수 있다. 제어장치는 라즈베리파이(raspberry pi), 아두이노(Arduino), 아틱(ARTIK), 비글보드(beagleboard), 갈릴레오 보드(galileo board) 등의 오픈소스 하드웨어를 사용할 수 있다. 구동부는 전원공급장치, 릴레이, 모터 등을 포함하여 구현될 수 있다. The
통상적으로 액추에이터마다 필요한 환경센서가 존재하는데, 도 3을 참조하면, 천창의 경우 온실온도 측정센서, 외기온도 측정센서, 풍향 측정 센서, 강우 측정 센서가 필요하다. 이는 도 4에 도시한 바와 같이 온실 내부를 환기시키기 위해서는 천창에 대한 액추에이터 작동 룰(rule) 정보가 있어야 한다. Typically, there is an environmental sensor required for each actuator. Referring to FIG. 3, in case of the skylight, a greenhouse temperature sensor, an outside air temperature sensor, a wind direction sensor, and a rainfall measurement sensor are required. As shown in FIG. 4, in order to ventilate the inside of the greenhouse, there must be actuator operating rule information on the skylight.
액추에이터(141, 142)의 제어장치는 통신부를 통해 팜 클라우드 서버(300)로부터 제어 룰(rule) 정보가 입력되면 이를 저장모듈에 저장하고, 복수의 환경센서(111, 112, 113)에서 감지한 환경감지정보가 입력되면 제어 룰(rule) 정보에 따라 구동부를 제어한다.The control device of the
도 5를 참조하면, 온실용 복합 환경 제어장치(100)는 환경센서 및 제1 액추에이터가 설치되면(S11), 설치된 환경센서 및 제1 액추에이터는 팜 클라우드 서버(300)로 장치정보를 전송한다. Referring to FIG. 5, when the environment sensor and the first actuator are installed (S11), the installed environmental sensor and the first actuator transmit device information to the
팜 클라우드 서버(300)는 환경센서 및 액추에이터를 연동시키는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 저장한다(S31). 일례로, 환경센서 및 액추에이터를 연동시키는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보는 도 3에 도시한 바와 같이, 풍향 측정 센서와 풍속 측정 센서와 외기온도 측정 센서의 측정값과 환기 조절을 위한 액추에이터인 천창을 작동시키기 위한 작동 값과 제어정보를 포함한다. 환경센서 및 액추에이터를 연동시키는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보는 환경센서 및 액추에이터의 종류에 따라 다수 존재할 수 있다. 팜 클라우드 서버(300)는 온실용 복합 환경 제어장치(100)에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보를 저장한다(S32). The
팜 클라우드 서버(300)는 온실용 복합 환경 제어장치(100)에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보를 이용해 서버 저장부에서 제1 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색한다(S33). 팜 클라우드 서버(300)는 제1 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 온실용 복합 환경 제어장치(100)로 전송한다.
온실용 복합 환경 제어장치(100)는 환경센서 또는 제2 액추에이터가 추가 설치되면(S11), 설치된 환경센서 및 제2 액추에이터는 팜 클라우드 서버(300)로 장치정보를 전송한다. Greenhouse complex
예를 들어, 추가된 환경센서가 광도 측정 센서이고, 액추에이터는 측면 스크린인 경우, 팜 클라우드 서버(300)는 추가된 광도 측정 센서와 측면 스크린과 기존의 장치정보를 이용해 서버 저장부에서 제2 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색한다(S35). 예컨대 제2 액추에이터 제어 룰(rule) 정보는 추가된 광도 측정 센서와 기존의 외기온도 측정 센서의 측정값과 측면 스크린을 작동시키기 위한 작동 값과 제어정보를 포함한다. For example, if the added environmental sensor is a photometric sensor and the actuator is a side screen, the
온실용 복합 환경 제어장치(100)는 팜 클라우드 서버(300)로부터 제2 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 입력받아 저장한다. 이에 따라 농장주는 환경센서 또는 액추에이터를 설치하기만 하면, 전문가의 도움없이도 액추에이터 작동 룰(rule)에 관한 정보를 자동으로 지원받을 수 있다. The greenhouse complex
실시예Example 2 2
온실용 복합 환경 제어장치(600)는 도 6에 도시한 바와 같이 온실외부 환경정보를 감지하는 온실외부 환경센서와, 온실내부 환경정보를 감지하는 온실내부 환경센서를 포함하는 환경센서(610), 디스플레이부(620), 무선통신부(630), 액추에이터(640), 전원공급부(650), 사용자 입력부(660), 저장부(670) 및 제어부(680)를 포함하여 구현될 수 있다. As shown in FIG. 6, the complex
환경센서(610)는 예를 들어, 온실의 풍향 측정 센서, 풍속 측정 센서, 강설 측정 센서, 강우 측정 센서 등과 같은 기상 관련 센서, 온실의 EC 측정 센서, pH 측정 센서, 무기 성분 측정 센서 등과 같은 토양 관련 센서, 온실의 온도 측정 센서, 광 측정 센서, 습도 측정 센서, CO2 측정 센서, 조도 측정 센서, 일사량 측정 센서 등과 같은 대기 관련 센서를 포함할 수 있다. 온실별로 장착되는 환경센서의 종류와 개수는 다르다. The
디스플레이부(620)는 정보를 출력하기 위한 모든 가능한 타입들의 디바이스들 및 매커니즘들을 포함한다. 이들은 표시부(예를 들어, LCD 또는 LED 디스플레이), 프린터들, 오디오 출력 디바이스들과 같은 비-시각적 디스플레이들 등을 포함할 수 있다. The
무선통신부(630)는 무선중계기(250)를 통해 팜 클라우드 서버(300)와 온실의 환경 및 작물재배에 관한 데이터를 송수신한다. 무선통신부(630)는 로라(LoRa) 통신프로토콜에 따라 무선중계기(250)와의 무선 통신을 수행하는 로라(LoRa) 통신모듈을 포함할 수 있다. 무선통신부(630)는 추가적으로 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선 통신(IrDA), 와이-파이(Wi-Fi) 통신프로토콜에 따라 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. The
액추에이터(640)는 온실의 풍향 조절, 풍속 조절, 강설 조절, 강우 조절 등과 같은 기상 관련 액추에이터, 온실의 온도 조절, 습도 조절, 환기 조절, 광량 조절, 일사량 조절, 조도 조절, CO2 조절과 같은 대기 관련 액추에이터, 온실의 전기전도도(EC) 조절, 산성도(pH) 조절, 무기 성분 조절 등과 같은 토양 관련 액추에이터를 포함하여 구성될 수 있다. 액추에이터(640)는 예를 들어, 천창, 측창, 차광커튼, 보온커튼, 측면커튼, 유동팬, 보광등, 훈증기, 스프링쿨러, 배기팬, 난방 순환 펌프 및 밸브 등을 포함할 수 있다.
전원공급부(650)는 장치 전체에 구동전원을 공급한다. 이에 사용되는 액추에이터의 개수가 많을수록 많은 전원을 소모하게 되어 온실을 통해 작물을 재배하는 농장주는 액추에이터를 필요한 개수만큼 사용하고자 한다. 일례로, 환경센서(610)는 배터리를 사용하며 무선 비콘 신호를 통해 감지신호를 전송하도록 구현될 수 있다. The
사용자 입력부(660)는 정보를 입력하기 위한 모든 가능한 타입들의 디바이스들 및 매커니즘들을 포함한다. 이들은 키보드, 키패드, 마우스, 스캐너, 디지털 드로잉 패드, 디스플레이에 포함되는 터치 스크린, 음성 인식 시스템들과 같은 오디오 입력 디바이스들, 마이크로폰들 및 다른 타입들의 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자 입력부(660)는 컴퓨터 마우스, 트랙볼, 트랙 패드, 조이스틱, 무선 리모콘, 드로잉 태블릿, 음성 커맨드 시스템으로서 실현된다. 사용자 입력부(660)는 예를 들어 사용자가, 버튼의 클릭 등과 같은 커맨드를 통해 디스플레이부(620) 상에 나타나는 객체들, 아이콘들, 텍스트 등을 선택 또는 입력하도록 허용한다.
저장부(670)는 실행 가능한 컴퓨터 코드, 인간-판독 가능한 코드 등을 비롯해서, 컴퓨터-프로그램 물건 실시 예들로서 이러한 데이터를 저장하도록 구성된 유형의 컴퓨터-판독 가능한 매체로 구현될 수 있다. 다른 타입 유형의 컴퓨터-판독 가능한 매체들은 플로피 디스크들, 제거 가능한 하드 디스크들, 광학 저장 매체들, 예컨대, CD-ROM들, DVD들, 바코드들, 반도체 메모리들, 예컨대, 플래시 메모리들, 판독-전용 메모리들(ROM들), 배터리-백킹(battery-backed) 휘발성 메모리들, 네트워킹된 저장 디바이스들 등을 포함한다. 저장부(670)는 온실용 복합 환경 제어 프로그램 및 데이터를 저장한다. 저장부(670)는 도 7에 도시한 바와 같이, 온실 내부와 외부에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보(671), 작물재배단계마다 시간주기별 온실 환경설정정보(672)와 액추에이터 제어 룰 정보(673)를 포함하여 구현될 수 있다.
제어부(680)는 저장부(670)에 저장된 온실용 복합 환경 제어 프로그램 및 데이터를 이용하여 액추에이터(640)를 제어하고, 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)와 온실의 환경 및 작물재배에 관한 데이터를 송수신한다. 제어부(680)는 도 7에 도시한 바와 같이, 장치정보 처리부(681)와 환경설정정보 처리부(682)와 액추에이터 제어 룰 처리부(683)와 환경감지정보 처리부(684)와 액추에이터 구동제어부(685)와 화면정보 처리부(686)와 고장경보 처리부(687)를 포함하여 구현될 수 있다. The
장치정보 처리부(681)는 사용자 입력부(660)로부터 온실 내부와 외부에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보를 입력받아 저장부(670)에 저장하고, 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)로 장치정보를 전송한다. 환경설정정보 처리부(682)는 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 환경설정정보를 수신하여 저장부(670)에 저장한다. 액추에이터 제어 룰 처리부(683)는 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 수신하여 저장부(670)에 저장한다. 환경감지정보 처리부(684)는 환경센서(600)로부터 입력된 환경감지정보를 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)로 전송한다. The device
액추에이터 구동제어부(685)는 저장부(670)에 저장된 환경설정정보(672)와 액추에이터 제어 룰(rule)(673)과 환경센서(600)로부터 입력된 환경감지정보를 이용하여 액추에이터(640)를 구동한다. 액추에이터 구동제어부(685)는 일례로, 무선통신부(630)를 통해 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 임시 액추에이터 제어 룰(rule) 정보가 입력되면 해당 제어주기에 임시 액추에이터 제어 룰(rule)에 따라 액추에이터(640)를 구동한다.The actuator
화면정보 처리부(686)는 온실용 복합 환경 제어 프로그램의 디스플레이 화면을 표시하고, 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보와 환경감시정보를 표시한다. 고장경보 처리부(687)는 환경센서(610)와 무선통신부(630)와 액추에이터(640)와 제어부(680)가 제대로 작동하고 있는지를 검출하고 고장발생이 감지되면 고장경보정보를 출력한다. 고장경보 처리부(687)는 환경센서(610)에서 환경감지정보가 예컨대 온실 내부 온도, 습도 등과 같은 환경설정정보를 지나치게 초과할 경우 경보를 발생할 수 있다. The screen
팜 Palm 클라우드cloud 서버 server
팜 클라우드 서버(300)는 도 7 및 도 8 에 도시한 바와 같이, 서버 저장부(305)와 온실 정보 처리부(310)와 제어 룰 정보 처리부(320)와 작물재배정보 제공부(330)와 작물재배결과 처리부(340)와 영농자재정보 처리부(350)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 7 and 8, the
서버 저장부(305)는 온실용 복합 환경 제어장치를 사용하는 사용자 단말기 식별정보와 영농자재 공급자 단말기 식별정보와 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보와 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 저장한다. 예를 들어 수박, 토마토, 참외 같은 채소의 작물재배단계는 도 9를 참조하면, 정식 준비, 정식기, 활착기, 덩굴신장기, 착과기, 성숙기, 수확기를 포함할 수 있다. The
일반적으로 작물재배단계마다 온도, 습도, 조도, 일사량, 광량, CO2 등 환경조건이 다르다. 또한, 작물의 광합성, 증산작용, 및 동화작용과 관련하여 제어주기 즉, 일출 전, 일출 후, 오전, 오후, 일몰 전, 일몰 후의 온도, 습도, 조도, 일사량, 광량, CO2 등의 환경조건이 다르다. 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보는 빅데이터로 이용하여 획득할 수 있는 정보이다. 그러나 액추에이터 제어 룰(rule) 정보는 온실별로 작물재배단계마다 일일 제어주기별로 설정되어야 한다. 액추에이터 제어 룰(rule) 정보는 팜 클라우드 서버(300)가 온실에 설치된 환경센서와 액추에이터와 작물정보를 조합하여 생성하는 정보이다. In general, each crop cultivation stage has different environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance, insolation, light quantity and CO2. In addition, in relation to photosynthesis, transpiration, and assimilation of crops, environmental conditions such as temperature, humidity, illuminance, insolation, light quantity, CO2, etc. before the control cycle, that is, before sunrise, after sunrise, morning, afternoon, before sunset, different. The environment setting information for each control cycle for each crop cultivation stage is information that can be obtained using big data. However, actuator control rule information should be set for each greenhouse cultivation stage at daily control cycle. Actuator control rule (rule) information is the information generated by the
온실 정보 처리부(310)는 온실에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 온실별 장치정보와 온실에서 재배하는 작물정보와 상기 작물정보에 대응하는 환경설정정보와 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 환경감지정보를 서버 저장부(305)에 저장한다. The greenhouse
온실 정보 처리부(310)는 사용자 단말기 식별정보를 이용해 사용자 단말기(400)로 온실에서 재배하고자 하는 작물정보를 문의하는 메시지를 전송하고 사용자 단말기(400)로부터 전송된 작물정보를 서버 저장부(305)에 저장한다. The
제어 룰 정보 처리부(320)는 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 제1 액추에이터를 포함하는 장치정보를 이용해 서버 저장부(305)에서 제1 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다. 제어 룰 정보 처리부(320)는 예를 들어 A 농장의 온실에 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 일사량 측정 센서, 강우 측정 센서, 측창, 차광커튼, 유동팬이 장착되었음을 인식하고, 온실의 환기를 제어하기 위해 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 일사량 측정 센서, 및 강우 측정 센서에서 감지된 신호를 이용하여 측창 → 차광커튼 → 유동팬을 차례로 제어하도록 하는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성할 수 있다. The control rule
제어 룰 정보 처리부(320)는 온실용 복합 환경 제어장치에 추가된 환경센서 또는 제2 액추에이터를 포함하는 장치 추가 정보가 입력되면 상기 장치 추가 정보와 서버 저장부(305)에 저장된 장치정보를 이용해 서버 저장부(305)에서 제2 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송할 수 있다. 제어 룰 정보 처리부(320)는 예를 들어, A 농장의 온실에 기존의 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 일사량 측정 센서, 강우 측정 센서, 측창, 차광커튼, 유동팬 외에 보광등과 훈증기가 추가로 장착되었음을 인식하고, 온실의 환기를 제어하기 위해 온도 측정 센서, 습도 측정 센서, 일사량 측정 센서, 및 강우 측정 센서에서 감지된 신호를 이용하여 측창 → 차광커튼 → 유동팬 → 훈증기를 차례로 제어하도록 하는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성할 수 있다. The control rule
제어 룰 정보 처리부(320)는 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보와 작물정보와 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보를 이용해 서버 저장부(305)에서 액추에이터 구동 순서를 검색하고, 상기 검색된 액추에이터 구동 순서에 따라 온실용 복합 환경 제어장치로 액추에이터 제어정보를 전송할 수 있다. 제어 룰 정보 처리부(320)는 예를 들어, 온실 내부의 온도, 습도, 또는 일사량 등을 빠르게 조절하기 위해, 차광커튼 → 측창 → 유동팬 순서로 제어하도록 하는 액추에이터 제어정보를 생성할 수 있다. The control rule
제어 룰 정보 처리부(320)는 온실별 장치정보와 작물정보와 환경설정정보를 이용해 온실별 장치 추천정보를 생성하고 이를 사용자 단말기(400)로 전송하며, 사용자 단말기(400)로부터 전송된 장치 추가 요청정보에 따라 장치주문정보를 생성하여 영농자재 공급자 단말기(500)로 전송할 수 있다.The control
작물재배정보 제공부(330)는 서버 저장부(305)에 저장된 온실별 작물정보에 대응하는 작물재배단계별 작물재배정보를 사용자 단말기(400)로 전송한다. 작물재배단계별 작물재배정보는 일례로, 정식 준비기에 온실 토양을 만드는 방법, 정식기에 작물을 토양에 정식하는 방법, 덩굴신장기에 순지르기 등과 같은 방법을 포함한다. 이러한 작물재배단계별 작물재배정보는 현재 인터넷 블로그에서 확인할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버(300)는 온실별 작물정보를 알고 있으므로, 작물재배단계를 판단하여 해당 작물재배정보를 사용자에게 제공함으로써, 초보자로 하여금 쉽게 작물재배를 이행할 수 있도록 도와준다.The crop cultivation
작물재배결과 처리부(340)는 사용자 단말기(400)로부터 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보를 입력받아 서버 저장부(305)에 저장하고, 서버 저장부(305)에 저장된 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보와 환경감지정보를 이용해 사용자의 작물재배결과를 분석 및 평가하고 그 결과를 서버 저장부(305)에 저장하고, 사용자 단말기(400)로 전송한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 서버 저장부(305)에 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보와 환경감지정보와 작물재배결과를 분석 및 평가한 정보가 처리일자별로 저장될 수 있다. The crop cultivation
영농자재정보 처리부(350)는 서버 저장부(305)에 저장된 온실별 장치정보와 작물정보를 이용해 온실별 영농자재정보를 생성하여 사용자 단말기(400)로 전송하며, 사용자 단말기(400)로부터 전송된 영농자재 요청정보에 따라 영농자재 주문정보를 생성하여 영농자재 공급자 단말기(500)로 전송할 수 있다. 영농자재정보 처리부(350)는 예를 들어, A 농장의 온실에 이산화탄소(CO2) 발생기가 없다면, 정식기에 필요한 이산화탄소를 온실에 유지시킬 수 있도록 탄산가스를 발생하는 비료를 사용자에게 제공함으로써, 농장주가 고품질의 채소 또는 과일을 재배할 수 있도록 도와준다. The farming material
사용자 단말기 및 영농자재 공급자 단말기User terminal and farm material supplier terminal
사용자 단말기(400)와 영농자재 공급자 단말기(500)는 팜 클라우드 서버(300)와 네트워크로 연결되는 통신 장치로서, 예를 들어 PDA(Personal Digital Assistant), 데스크탑 PC, 노트북, 태블릿 PC, 스마트폰, 또는 웨어러블 PC 일 수 있다. 영농자재 공급자는 예를 들어, 환경센서와 액추에이터와 같은 장치를 공급할 수도 있고, 탄산가스를 발생하는 비료와 같이 작물재배에 사용되는 자재를 공급할 수도 있다.The
사용자 단말기(400)는 도 8에 도시한 바와 같이, 입/출력부(410)와 저장부(420)와 통신부(430)와 제어부(440)를 포함한다.As illustrated in FIG. 8, the
입/출력부(410)는 사용자 조작명령과 데이터를 입력받는 사용자 입력부(411)로서, 예를 들어, 마우스, 키보드, 음성 입력수단, 또는 터치스크린으로 구현될 수 있다. 입/출력부(410)는 LCD 디스플레이, LED 디스플레이와 같은 표시부(412)와 프린터기, 복사기와 같은 인쇄부와 오디오 출력부(413)를 포함한다. 통신부(430)는 네트워크로 연결되는 영농자재 공급자 단말기(500)와 팜 클라우드 서버(300)와 온실용 복합 환경 제어장치(100)와 온실 및 작물 관련된 데이터를 송수신한다. 제어부(440)는 작물재배정보 처리부(441)와 환경감지정보 제공부(442)와 영상 제공부(443)와 영농일지 처리부(444)를 포함할 수 있다. The input /
작물재배정보 처리부(441)는 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 온실에서 재배하고자 하는 작물정보를 문의하는 메시지가 입력되면 이를 표시하고 사용자가 입력한 작물정보를 팜 클라우드 서버(300)로 전송한다. 작물재배정보 처리부(441)는 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 장치 추천정보가 입력되면 이를 표시하고 사용자가 장치 추가 요청을 하면 장치 추가 요청정보를 팜 클라우드 서버(300)로 전송한다. 작물재배정보 처리부(441)는 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 작물재배단계별 작물재배정보를 표시한다. 작물재배정보 처리부(441)는 팜 클라우드 서버(300)로부터 전송된 영농자재정보가 입력되면 이를 표시하고 사용자가 영농자재를 요청하면 영농자재 요청정보를 팜 클라우드 서버(300)로 전송한다. When the crop cultivation
환경감지정보 제공부(442)는 온실용 복합 환경 제어장치로부터 환경감지정보를 입력받아 저장부(420)에 저장하며, 사용자 요청에 따라 과거 또는 현재 실시간으로 측정된 환경감지정보를 표시한다. 영상 제공부(443)는 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 온실 내부 또는 외부 영상을 입력받아 저장부(420)에 저장하며, 사용자 요청에 따라 과거 또는 현재 실시간으로 측정된 영상정보를 표시한다. 영농일지 처리부(444)는 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보를 사용자로부터 입력받아 저장부(420)에 저장하며, 팜 클라우드 서버(300)로 전송한다. The environmental sensing
도 10 은 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버의 액추에이터 작동 룰(rule) 생성 프로세서를 설명하기 위한 예시도이다.10 is an exemplary view for explaining an actuator operation rule generation processor of a farm cloud server according to the present invention.
본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는, 온실별 작물정보와 장치정보를 수집한다. 일례로, 서버 관리자는 온실별 작물정보와 장치정보를 수기로 입력할 수 있다. 다른 예로, 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는 사용자 단말기로 온실에서 재배하고자 하는 작물정보를 문의하는 메시지를 전송하고 상기 사용자 단말기로부터 전송된 작물정보를 수신할 수 있다(S71). 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는 온실용 복합 환경 제어장치로부터 온실에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보를 수신할 수 있다(S72). 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는 온실별 장치정보와 온실에서 재배하는 작물정보에 대응하는 환경설정정보를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다(S73).The farm cloud server according to the present invention collects crop information and device information for each greenhouse. For example, the server manager may manually input greenhouse information and device information. As another example, the farm cloud server according to the present invention may transmit a message for inquiring crop information to be grown in a greenhouse to a user terminal and receive crop information transmitted from the user terminal (S71). The farm cloud server according to the present invention may receive device information including an environmental sensor and an actuator installed in the greenhouse from the complex environment control apparatus for greenhouses (S72). The farm cloud server according to the present invention transmits device information for each greenhouse and environment setting information corresponding to crop information grown in the greenhouse to the greenhouse complex environment control apparatus (S73).
본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는, 온실에 설치된 장치, 즉 환경센서 및 액추에이터를 이용하여 제1 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성하고 이를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송한다(S74). The palm cloud server according to the present invention generates first actuator control rule information using a device installed in a greenhouse, that is, an environmental sensor and an actuator (S74).
본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는, 온실별 장치정보와 작물정보와 환경설정정보와 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 실시간 환경감지정보를 이용해 온실별로 제어 룰 변경 이벤트가 발생하였는지를 판단하고, 판단결과 제어 룰 변경 이벤트가 발생한 경우 발생한 변경 이벤트에 대응하는 임시 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성하여 온실용 복합 환경 제어장치로 전송할 수 있다(S75, S76). 예를 들어, 채소는 일몰 후 4∼5시간 동안 낮동안 광합성으로 생성된 전분 형태의 동화산물이 당으로 바뀌어 체관을 통해 줄기, 뿌리, 과일 등에 전류된다. 이때 온도는 16∼18℃를 유지해야 동화산물의 전류가 완전히 이루어질 수 있다. 만일 일몰 후의 온실 온도가 20℃ 이상의 고온을 유지하게 되면 과일에 공급되는 동화산물의 전류가 빨라지지만 다른 부위, 특히 뿌리가 약해지고 양수분의 흡수 저해를 초래하며 다음 날의 광합성 작용도 활발하지 않게 된다. The palm cloud server according to the present invention determines whether a control rule change event has occurred for each greenhouse by using device information, crop information, environment setting information, and real-time environmental detection information transmitted from a complex environment control apparatus for greenhouses. When the control rule change event occurs, the temporary actuator control rule information corresponding to the changed event may be generated and transmitted to the greenhouse complex environment control apparatus (S75 and S76). For example, vegetables during the day 4-5 hours after sunset, the starch-like anabolic products produced by photosynthesis are converted to sugar and transmitted to stems, roots and fruits through the tube. At this time, the temperature should be maintained at 16 to 18 ° C. so that the current of the assimilated product can be completely made. If the greenhouse temperature after sunset maintains a high temperature of more than 20 ℃, the current of the anabolic product supplied to the fruit is faster, but other areas, especially the roots are weakened, and the absorption of amniotic fluid is inhibited, and the photosynthetic action of the next day is also inactive.
그런데 일몰 전에 온풍기를 이용하여 온실의 온도를 25℃로 유지한 경우, 온실 내부의 잔열로 인해 일몰 후에 16∼18℃로 온도 제어하는 것이 쉽지 않다. 이에 본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는 일몰 전의 액추에이터 제어 룰(rule)을 임시로 변경하여 온실용 복합 환경 제어장치가 일몰 후에 설정 온도로 빠르게 조절할 수 있도록 해준다. However, when the temperature of the greenhouse is maintained at 25 ° C. using a warm air fan before sunset, it is not easy to control the temperature to 16-18 ° C. after sunset due to the residual heat inside the greenhouse. Accordingly, the palm cloud server according to the present invention temporarily changes the actuator control rule before sunset so that the greenhouse complex environment controller can quickly adjust the setting temperature after sunset.
본 발명에 따른 팜 클라우드 서버는 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 환경센서 또는 액추에이터를 추가한 장치 추가 정보가 입력되면(S61) 이를 이용해 제2 온실별 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 생성하고 이를 온실용 복합 환경 제어장치로 전송할 수 있다. Palm cloud server according to the present invention generates the second greenhouse control actuator information (rule) information by using this when the device additional information is added to add the environmental sensor or actuator transmitted from the greenhouse complex environment control device (S61) Can be transferred to a greenhouse complex environmental control.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Thus far, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily understand and reproduce the present invention. Those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (10)
상기 복수의 온실용 복합 환경 제어장치는 대응하는 하나의 무선중계기를 통해 상기 팜 클라우드 서버와 네트워크 연결되며,
각각의 상기 온실용 복합 환경 제어장치는:
온실외부 환경정보와 온실내부 환경정보를 감지하며 복수의 액추에이터와 근거리 무선 통신을 수행하고 상기 무선중계기를 통해서 상기 팜 클라우드 서버와 통신을 수행하는 복수의 환경센서와;
상기 복수의 환경센서와 근거리 무선 통신을 수행하고 상기 무선중계기를 통해 상기 팜 클라우드 서버와 통신을 수행하는 통신부와 액추에이터 구동을 위한 구동부와 정보저장을 위한 저장모듈과 상기 통신부, 구동부 및 저장모듈을 제어하기 위한 제어장치를 포함하여 구성되는 복수의 액추에이터를 포함하며,
상기 팜 클라우드 서버는:
상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치에 대한 식별정보와, 상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 온실별 장치정보와, 상기 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 환경감지정보와, 작물재배단계마다의 제어주기별 환경설정정보와, 액추에이터 제어 룰(rule) 정보와, 상기 사용자 단말기의 식별정보와, 상기 영농자재 공급자 단말기의 식별정보를 저장하는 서버 저장부와;
상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 온실별 장치정보와 상기 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 환경감지정보를 상기 서버 저장부에 저장하는 온실 정보 처리부와;
상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 온실별 장치정보를 이용해 상기 서버 저장부에서 상기 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 상기 온실용 복합 환경 제어장치로 전송하며, 상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치에 추가된 환경센서 또는 액추에이터에 대한 장치 추가 정보가 상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치로부터 입력되면 상기 장치 추가 정보와 상기 서버 저장부에 저장된 기존의 온실별 장치정보를 이용해 상기 서버 저장부에서 상기 장치 추가 정보에 대응하는 새로운 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 검색하여 이를 상기 온실용 복합 환경 제어장치로 전송하는 제어 룰 정보 처리부를 포함하며,
상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치는 설치 또는 추가되는 환경센서 및 액추에이터에 대한 온실별 장치정보 또는 장치 추가 정보를 상기 팜 클라우드 서버로 전송하고, 상기 팜 클라우드 서버는 상기 설치 또는 추가되는 환경센서 또는 액추에이터에 대응하는 액추에이터 제어 룰(rule) 정보를 상기 각각의 온실용 복합 환경 제어장치로 전송하고,
상기 팜 클라우드 서버는,
상기 사용자 단말기의 식별정보를 이용해 상기 사용자 단말기로 온실에서 재배하고자 하는 작물 정보를 문의하는 메시지를 전송하고 상기 사용자 단말기로부터 전송된 작물 정보를 상기 서버 저장부에 저장하고,
상기 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보와 상기 작물 정보를 이용해 장치 추천정보를 생성하고 이를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기로부터 장치 추가 요청 정보를 수신하고 상기 수신된 장치 추가 요청 정보에 따라 장치주문정보를 생성하여 상기 영농자재 공급자 단말기로 전송하는,
팜 클라우드 시스템.In the farm cloud system comprising a plurality of greenhouse complex environment control device and a network connected to the farm cloud server, a user terminal and a farm material provider terminal,
The plurality of greenhouse complex environment control apparatus is networked with the farm cloud server through a corresponding wireless repeater,
Each of the greenhouse complex environmental controls:
A plurality of environmental sensors for sensing environmental information outside the greenhouse and environmental information inside the greenhouse, performing short-range wireless communication with a plurality of actuators, and communicating with the palm cloud server through the wireless repeater;
Controls the communication unit for performing short-range wireless communication with the plurality of environmental sensors and communicating with the palm cloud server through the wireless repeater, the driver for driving the actuator, the storage module for storing information, the communication unit, the driver, and the storage module. It includes a plurality of actuators configured to include a control device for
The farm cloud server is:
Identification information for each of the greenhouse complex environment control device, greenhouse-specific device information including an environmental sensor and an actuator installed in each of the greenhouse environment control device, and the environment transmitted from the greenhouse environment control device Storing detection information, environment setting information for each control cycle for each crop cultivation step, actuator control rule information, identification information of the user terminal, and identification information of the farm material supplier terminal. A server storage unit;
A greenhouse information processor configured to store device information for each greenhouse including an environmental sensor and an actuator installed in each of the greenhouse complex environment control devices, and environmental sensing information transmitted from the greenhouse environment control device;
The actuator storage rule information is retrieved from the server storage unit by using greenhouse device information including an environmental sensor and an actuator installed in each of the greenhouse complex environment control devices, and transmitted to the greenhouse environment control device. If the device additional information for the environmental sensor or actuator added to each of the greenhouse complex environment control device is input from the respective greenhouse complex environment control device, the existing greenhouse stored in the device additional information and the server storage unit. A control rule information processing unit for retrieving new actuator control rule information corresponding to the device additional information from the server storage unit by using the device information and transmitting the same to the greenhouse environment control apparatus;
Each of the greenhouse complex environment control apparatus transmits greenhouse information or device additional information for each environmental sensor and actuator to be installed or added to the farm cloud server, and the palm cloud server is installed or added to an environmental sensor or Transmitting actuator control rule information corresponding to an actuator to each of the greenhouse complex environment controllers,
The palm cloud server,
Transmitting a message for inquiring crop information to be cultivated in a greenhouse to the user terminal using identification information of the user terminal, and storing crop information transmitted from the user terminal to the server storage unit;
Generate device recommendation information using the device information including the environmental sensor and the actuator installed in the greenhouse complex environmental control device and the crop information, and transmit it to the user terminal, and receives the device addition request information from the user terminal and the Generating device order information according to the received device additional request information and transmitting to the farm material supplier terminal,
Palm cloud system.
상기 팜 클라우드 서버는,
상기 온실용 복합 환경 제어장치로부터 전송된 실시간 환경감지정보를 이용해 온실별로 제어 룰 변경 이벤트가 발생하였는지를 판단하고, 판단결과 제어 룰 변경 이벤트가 발생한 경우 발생한 제어 룰 변경 이벤트에 대응하는 임시 액추에이터 제어 룰 정보를 생성하여 상기 온실용 복합 환경 제어장치로 전송하는,
팜 클라우드 시스템.The method according to claim 1,
The palm cloud server,
Determining whether a control rule change event has occurred for each greenhouse using real-time environmental detection information transmitted from the complex environment control device for greenhouses, and as a result, the temporary actuator control rule information corresponding to the control rule change event that occurs when the control rule change event occurs. To generate and transmit to the greenhouse complex environmental control device,
Palm cloud system.
상기 팜 클라우드 서버는 상기 작물 정보에 대응하는 작물재배단계별 작물재배정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 작물재배정보 제공부 를 더 포함하는,
팜 클라우드 시스템.The method according to claim 1,
The farm cloud server further includes a crop cultivation information providing unit for transmitting crop cultivation information for each crop cultivation step corresponding to the crop information to the user terminal,
Palm cloud system.
상기 팜 클라우드 서버는 상기 사용자 단말기로부터 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보를 입력받아 상기 서버 저장부에 저장하고, 상기 서버 저장부에 저장된 작물재배단계마다의 작물재배 이행정보와 환경감지정보를 이용해 사용자의 작물재배결과를 분석 및 평가하고 그 결과를 상기 사용자 단말기로 전송하는 작물재배결과 처리부를 더 포함하는,
팜 클라우드 시스템.The method according to claim 6,
The farm cloud server receives crop cultivation performance information for each crop cultivation stage from the user terminal and stores the crop cultivation performance information for each crop cultivation stage, using crop cultivation performance information and environmental sensing information for each crop cultivation stage stored in the server storage unit. Further comprising a crop cultivation result processing unit for analyzing and evaluating the crop cultivation result of the user and transmitting the result to the user terminal,
Palm cloud system.
상기 팜 클라우드 서버는 상기 온실용 복합 환경 제어장치에 설치된 환경센서 및 액추에이터를 포함하는 장치정보와 상기 작물정보를 이용해 영농자재정보를 생성하여 상기 사용자 단말기로 전송하며, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 영농자재 요청정보에 따라 영농자재 주문정보를 생성하여 상기 영농자재 공급자 단말기로 전송하는 영농자재정보 처리부를 더 포함하는,
팜 클라우드 시스템.The method according to claim 7,
The farm cloud server generates farming material information using the device information including the environmental sensor and the actuator installed in the complex environment control device for greenhouses and the crop information and transmits it to the user terminal, and the farming material transmitted from the user terminal Further comprising a farming material information processing unit for generating farming material order information according to the request information and transmitting to the farming material supplier terminal,
Palm cloud system.
상기 통신부는 로라(LoRa) 통신프로토콜에 따라 무선 통신을 수행하는 로라(LoRa) 통신모듈을 포함하는,
팜 클라우드 시스템.The method according to claim 8,
The communication unit includes a LoRa communication module for performing wireless communication according to a LoRa communication protocol,
Palm cloud system.
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