KR102105185B1 - Greenhouse Integrated Environment Control System Considering User Convenience - Google Patents

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KR102105185B1
KR102105185B1 KR1020170003028A KR20170003028A KR102105185B1 KR 102105185 B1 KR102105185 B1 KR 102105185B1 KR 1020170003028 A KR1020170003028 A KR 1020170003028A KR 20170003028 A KR20170003028 A KR 20170003028A KR 102105185 B1 KR102105185 B1 KR 102105185B1
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Abstract

본 발명은 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 온실 통합환경제어시스템은 온실별로 설치되고, 온실환경에 위한 적어도 하나 이상의 구동기를 사용자 입력 설정값에 맞게 제어하여 환경제어를 수행하고, 기설정된 시간마다 온실환경을 측정한 센서값을 전송하는 온실통합제어기; 온실별로 설치된 CCTV(closed circuit television)를 통해 촬영된 작물 생육영상과 상기 온실통합제어기로부터 수신된 센서값을 기초로 하는 온실 환경정보를 데이터베이스에 저장하는 온실운영장치; 및 상기 온실운영장치의 데이터베이스에 웹 기반으로 접속하고, 상기 데이터베이스에 저장된 각 온실의 온실 환경정보 및 작물 생육영상을 매칭시켜 시맨틱 정보로 출력하고, 상기 온실운영장치를 통해 각 구동기를 수동으로 제어하는 모바일 단말;을 포함한다.The present invention relates to a greenhouse integrated environment control system in consideration of user convenience, and a greenhouse integrated environment control system according to an embodiment of the present invention is installed for each greenhouse and controls at least one driver for a greenhouse environment according to a user input set value. A greenhouse integrated controller that performs environmental control and transmits sensor values that measure the greenhouse environment at predetermined times; A greenhouse operating apparatus that stores greenhouse environment information based on crop growth images captured through CCTV (closed circuit television) installed for each greenhouse and sensor values received from the greenhouse integrated controller in a database; And web-based access to the database of the greenhouse operating device, matching greenhouse environment information and crop growth image of each greenhouse stored in the database, outputting it as semantic information, and manually controlling each driver through the greenhouse operating device. And a mobile terminal.

Description

사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템{Greenhouse Integrated Environment Control System Considering User Convenience}Greenhouse Integrated Environment Control System Considering User Convenience

본 발명은 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웹 기반의 온실운영장치 및 사용자 단말에 설치된 모바일 앱 기반으로 원격에서 온실 내부의 작물 생육제어를 수행함으로써, 온실 내부 환경제어의 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는, 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a greenhouse integrated environmental control system in consideration of user convenience, and more specifically, by performing crop growth control in a greenhouse remotely based on a web-based greenhouse operating device and a mobile app installed on a user terminal, the greenhouse internal environment It relates to a greenhouse integrated environmental control system in consideration of user convenience, which can increase user convenience of control.

농업의 미래성장산업화의 가속화를 위한 "ICT 기반 한국형 스마트 팜"을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 농식품부는 '17년까지 시설원예 4,000ha 면적에 스마트팜 확산을 목표로 하고 있다. 이러한 추세에 따라 국내 많은 농가에 온실 자동제어시스템이 보급되고 있다.Research for "ICT-based Korean Smart Farm" is being actively conducted to accelerate the future growth of agriculture. The Ministry of Agriculture and Food is aiming to spread the smart farm in an area of 4,000 ha of horticultural facilities until '17. According to this trend, automatic greenhouse control systems are being distributed to many domestic farms.

그러나 종래의 온실제어시스템에서 생육 환경정보 설정 시, 사용자는 각 온실에 설치된 제어기에 직접 접근하여 원하는 값을 입력해야 한다. 그러므로 이를 관리해야 하는 농민의 인건비 및 노동력 관리 측면에서 비효율적이다. 즉, 종래의 온실제어시스템은 온실마다 설치되어 온실 환경값 설정을 위해 사용자가 직접 제어기에 접근하여 값을 변경해야 하므로 인건비 및 노동력 측면에서 단점이 있다.However, when setting the growth environment information in the conventional greenhouse control system, the user must directly access the controller installed in each greenhouse and input the desired value. Therefore, it is inefficient in terms of labor costs and labor force management of farmers who must manage them. In other words, the conventional greenhouse control system is installed in each greenhouse, and the user has to directly access the controller to change the value to set the greenhouse environment value, so there is a disadvantage in terms of labor cost and labor force.

특히, 온실이 30동이 넘는 경우, 온실 관리에 더욱 큰 비용이 투입되어야 한다. 또한, 종래의 온실제어시스템은 온실 내의 환경(예컨대, 온도, 습도, CO2)제어에 치중하여 사용자 편의성을 크게 고려하지 않은 경우가 대부분이다.In particular, if there are more than 30 greenhouses, a greater cost should be invested in greenhouse management. In addition, the conventional greenhouse control system is mostly focused on the environment (eg, temperature, humidity, CO2) control in the greenhouse, so that the user convenience is not largely considered.

종래 온실제어시스템은 온실마다 설치되어 있으며, 생육제어 값을 변경하기 위하여 작업자가 직접 온실로 이동하여 수동으로 값을 입력해야 한다. 온실이 다수 (예컨대, 30동 이상)일 경우, 온실 수에 비례하여 온실 관리를 위한 노동력이 그에 따라 증가한다.Conventional greenhouse control systems are installed for each greenhouse, and in order to change the growth control value, an operator must go directly to the greenhouse and manually enter the value. When there are a large number of greenhouses (for example, more than 30 buildings), the labor force for greenhouse management increases accordingly in proportion to the number of greenhouses.

또한, 종래 온실제어시스템은 온실마다 독립된 시스템이 설치되어 있어 다수 온실의 환경정보를 한 사이트에서 관찰할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the conventional greenhouse control system has a problem that it is not possible to observe environmental information of multiple greenhouses at one site because independent systems are installed for each greenhouse.

본 발명의 실시 예들은 웹 기반의 온실운영장치 및 사용자 단말에 설치된 모바일 앱 기반으로 원격에서 온실 내부의 작물 생육제어를 수행함으로써, 온실 내부 환경제어의 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는, 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are based on a web-based greenhouse operating device and a mobile app installed on a user terminal, by remotely performing crop growth control in the greenhouse, considering user convenience, which can increase user convenience of environmental control in the greenhouse. We intend to provide an integrated greenhouse environment control system.

또한, 본 발명의 실시 예들은 다수 온실 내부의 환경정보(예컨대, 온도, 습도, CO2 등)를 사용자가 지정한 레벨로 지속적으로 유지하도록 제어하고, 작물의 생육주기에 맞도록 원격에서 편리하게 기설정된 기간(예컨대, 일 등) 단위의 생육제어 값을 설정 및 모니터링할 수 있는, 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention are controlled to maintain environmental information (eg, temperature, humidity, CO2, etc.) inside a number of greenhouses at a user-specified level, and are conveniently preset remotely to match the growth cycle of the crop. It is intended to provide a greenhouse integrated environmental control system in consideration of user convenience, which can set and monitor growth control values in periods (eg, days, etc.).

또한, 본 발명의 실시 예들은 온실 내 설치된 CCTV를 이용하여 사용자가 지정한 시간에 고해상도 작물 영상을 저장하고, 수치적으로 표현되는 온실의 온실 환경정보와 작물의 생육 영상정보를 연관시켜 시맨틱 정보로 사용자에게 출력함으로써, 작물 생육상태를 직관적으로 확인할 수 있는, 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention stores high-resolution crop images at a user-specified time using CCTV installed in a greenhouse, and associates greenhouse environment information of a greenhouse, which is numerically expressed, and growth image information of crops, to the user as semantic information. To provide a greenhouse integrated environmental control system considering user convenience, which can intuitively check the growth status of crops by outputting to.

본 발명의 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템에 따르면, 온실별로 설치되고, 온실환경에 위한 적어도 하나 이상의 구동기를 사용자 입력 설정값에 맞게 제어하여 환경제어를 수행하고, 복수의 센서들에 의해 기설정된 시간마다 온실환경을 측정된 센서값을 전송하는 온실통합제어기; 온실별로 설치된 CCTV(closed circuit television)를 통해 촬영된 작물 생육영상과 상기 온실통합제어기로부터 수신된 센서값을 기초로 하는 온실 환경정보를 데이터베이스에 저장하는 온실운영장치; 및 상기 온실운영장치의 데이터베이스에 웹 기반으로 접속하고, 상기 데이터베이스에 저장된 각 온실의 온실 환경정보 및 작물 생육영상 정보를 출력하고, 상기 온실운영장치를 통해 적어도 하나 이상의 구동기를 수동으로 제어하는 사용자 단말을 포함한다.
상기 복수의 센서들은, 온실에 설치된 온도 센서, 습도 센서, CO2 센서, 배지온도센서, 및 배지습도센서를 포함하고, 온실 외부에 설치된 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 풍향 센서, 강우 센서, 기압 센서, 자외선 센서, 풍속 센서를 포함한다.
상기 적어도 하나 이상의 구동기는, 온실내 설치된 냉방기, 난방기, 환기 팬, 포그, 전등 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
상기 사용자 단말은, 상기 온실 환경정보 및 작물 생육영상 정보를 매칭시켜 시맨틱 정보로 출력한다.
상기 온실 통합 제어기는, 상위 계층의 센서와 구동기 정보 수집 및 제어 기능을 수행하는 물리적 추상 계층(PAL); 센서 및 구동기와 관련된 직접적인 서비스 제공 기능을 수행하는 기본 서비스 계층(BSL); 센서 데이터 기반의 복합환경제어 기능을 수행하는 복합 서비스 계층(CSL); 상기 온실운영장치와의 통신 기능을 수행하는 서비스 노출 계층(SEL); 상기 온실통합제어기의 속성정보 관리 기능을 수행하는 애플리케이션 지원 계층(ASL); 상기 PAL 계층과 IPC를 통한 데이터 공유 기능을 수행하는 PLC 드라이버(PLC Driver); 및 외부 기상대의 데이터 수신 기능을 수행하는 기상 스테이션 드라이버(Weather Station Driver)를 포함한다.
상기 온실 환경 정보는, 온도 내 온도 정보, 습도 정보, CO2 정보 주 D적어도 하나의 정보를 포함한다.
상기 사용자 단말은, 유 또는 무선 단말로서 유선 또는 모바일 어플리케이션을 통해 온실운영장치에 접속된다.
상기 온실 운영장치에 대한 사용자 인터페이스는, 각 온실의 환경정보 모니터링, 구동기 수동제어, 생육주기별 환경설정값 조절, 생육일지 작성, 배양일지, 경도계 정보, 기기 장애처리, CCTV 모니터링 기능을 수행한다.
상기 온실 운영장치에 대한 관리자 인터페이스는, 통합제어기 및 센서/액추에이터 등록, CCTV 설정, 사용자관리 및 로그인 내역, 사용자 테마 관리 기능을 수행한다.
사용자 단말은, 유선 또는 모바일 앱을 통해 작물의 생육주기에 맞도록 원격에서 일 단위의 생육주기별 일 단위의 제어요소 값을 설정하고 온실 환경정보를 모니터링한다. According to the integrated environment control system for greenhouses considering user convenience of the present invention, it is installed for each greenhouse, controls at least one driver for a greenhouse environment according to user input set values, performs environmental control, and is operated by a plurality of sensors. A greenhouse integrated controller that transmits a measured sensor value of the greenhouse environment at a set time; A greenhouse operating apparatus that stores greenhouse environment information based on crop growth images captured through CCTV (closed circuit television) installed for each greenhouse and sensor values received from the greenhouse integrated controller in a database; And a user terminal for web-based access to the database of the greenhouse operating device, outputting greenhouse environment information and crop growth image information of each greenhouse stored in the database, and manually controlling at least one driver through the greenhouse operating device. It includes.
The plurality of sensors includes a temperature sensor, a humidity sensor, a CO 2 sensor, a badge temperature sensor, and a badge humidity sensor installed in a greenhouse, and a temperature sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, a wind direction sensor, and a rain sensor installed outside the greenhouse, It includes air pressure sensor, ultraviolet sensor, and wind speed sensor.
The at least one driver includes at least one of a cooler, a heater, a ventilation fan, fog, and a light installed in the greenhouse.
The user terminal outputs the semantic information by matching the greenhouse environment information and crop growth image information.
The greenhouse integrated controller includes: a physical abstraction layer (PAL) for performing sensor and driver information collection and control functions of a higher layer; A basic service layer (BSL) that performs a direct service provision function related to sensors and drivers; A composite service layer (CSL) that performs a composite environment control function based on sensor data; A service exposure layer (SEL) performing a communication function with the greenhouse operating device; An application support layer (ASL) for performing attribute information management function of the greenhouse integrated controller; A PLC driver that performs a data sharing function through the PAL layer and IPC; And a weather station driver that performs a data receiving function of an external weather station.
The greenhouse environment information includes at least one information in temperature D, humidity information, and CO 2 information.
The user terminal is a wired or wireless terminal and is connected to the greenhouse operating device through a wired or mobile application.
The user interface for the greenhouse operating device performs environmental information monitoring of each greenhouse, manual control of the driver, adjustment of environmental setting values for each growth cycle, creation of a growth log, culture log, hardness tester information, device failure handling, and CCTV monitoring.
The administrator interface for the greenhouse operating device performs an integrated controller and sensor / actuator registration, CCTV setting, user management and login history, and user theme management functions.
The user terminal remotely sets a control element value for each growth cycle of a unit and monitors greenhouse environment information remotely to match the growth cycle of a crop through a wired or mobile app.

본 발명의 실시 예들은 웹 및 사용자 단말에 설치된 모바일 앱 기반으로 원격에서 온실 내부의 작물에 대한 생육제어를 수행함으로써, 온실 내부 환경제어의 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can increase the user convenience of controlling the environment inside the greenhouse by performing growth control on the crops inside the greenhouse remotely based on the mobile app installed on the web and the user terminal.

본 발명의 실시 예들은 다수 온실 내부의 환경정보(예컨대, 온도, 습도, CO2 등)를 사용자가 지정한 레벨로 지속적으로 유지하도록 제어하고, 작물의 생육주기에 맞도록 원격에서 편리하게 기설정된 기간(예컨대, 일 등) 단위의 생육제어 값을 설정 및 모니터링할 수 있다.Embodiments of the present invention are controlled to maintain the environmental information (eg, temperature, humidity, CO2, etc.) inside a number of greenhouses at a user-specified level, and a convenient preset time period remotely to match the growth cycle of the crop ( For example, it is possible to set and monitor the growth control value in units of days).

본 발명의 실시 예들은 온실 내 설치된 CCTV를 이용하여 사용자가 지정한 시간에 고해상도 작물 영상을 저장하고, 수치적으로 표현되는 온실의 온실 환경정보와 작물의 생육 영상정보를 연관시켜 시맨틱 정보로 사용자에게 출력함으로써, 작물 생육상태를 직관적으로 확인할 수 있다.In embodiments of the present invention, a high-resolution crop image is stored at a user-specified time using a CCTV installed in the greenhouse, and the greenhouse environment information of the greenhouse, which is numerically expressed, and the growth image information of the crop are correlated and output to the user as semantic information. By doing so, it is possible to intuitively check the crop growth state.

본 발명의 실시 예들은 온실운영장치를 통하여 원격으로 다수 온실의 환경값을 일 단위로 설정함으로써, 인건비 및 노동력을 절감할 수 있고, 농민의 온실관리 편의성 증대에 기여할 수 있다.According to embodiments of the present invention, by setting the environmental values of a number of greenhouses remotely through a greenhouse operating device, it is possible to reduce labor costs and labor, and contribute to increasing convenience for farmers in greenhouse management.

본 발명의 실시 예들은 온실 내 환경정보와 동시간대의 작물 생육영상을 연관시켜 시맨틱 정보를 생성하고, 이를 통하여 사용자가 사용자 단말의 모바일 앱을 이용하여 원격으로 작물의 생육상태를 확인함으로써, 사용자가 이러한 축적된 데이터를 바탕으로 작물 생육에 최적화된 온도, 습도, CO2 값을 손쉽게 분석 및 설정할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 실시 예들은 데이터 기반의 농작물 생산에 기여할 수 있다.According to embodiments of the present invention, semantic information is generated by associating environmental growth information in a greenhouse with crop growth images of the same time period, thereby allowing the user to remotely check the growth status of the crop using the mobile app of the user terminal. Based on this accumulated data, temperature, humidity and CO2 values optimized for crop growth can be easily analyzed and set. Furthermore, embodiments of the present invention may contribute to data-based crop production.

본 발명의 실시 예들은 온실통합제어기를 통해 지정된 제어 범위를 벗어날 시 실시간으로 온실운영장치 및 사용자 단말의 모바일 앱(예컨대, 푸시 알림)으로 알려줌으로써, 사용자가 언제 어디서든 이상상황을 확인할 수 있다.According to embodiments of the present invention, when the outside of a specified control range through a greenhouse integrated controller is notified in real time to a mobile app (for example, push notification) of a greenhouse operating device and a user terminal, a user can check an abnormal situation anytime, anywhere.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 온실통합제어기의 소프트웨어 구조도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 온실운영장치의 사용자 인터페이스 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 생육주기별 일 단위의 제어요소값 입력 화면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말에서의 모바일 앱 UI 구성과 시맨틱 정보 출력화면을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 온도 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 온도 그래프를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 습도 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 습도 그래프를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 CO2 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 CO2 그래프를 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram of a greenhouse integrated environment control system in consideration of user convenience according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a software structure diagram of a greenhouse integrated controller according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a user interface configuration of a greenhouse operating apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a control element value input screen for each unit of growth cycle according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a mobile app UI configuration and semantic information output screen in a user terminal according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams illustrating a temperature control flow chart inside a greenhouse and a temperature graph controlled according to a user set value according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are diagrams showing a humidity control flow chart and a humidity graph controlled according to a user set value in a greenhouse according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are views illustrating a CO2 control flow chart and a CO2 graph controlled according to a user set value in a greenhouse according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It will be described in detail focusing on the parts necessary to understand the operation and operation according to the present invention. In describing the embodiments of the present invention, descriptions of technical contents well known in the technical field to which the present invention pertains and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly convey the gist of the present invention by omitting unnecessary description.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, different reference numerals may be assigned to components having the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be assigned to different components. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to embodiments, or does not mean that the same components have the same functions in different embodiments, and the function of each component is the corresponding embodiment You should judge based on the description of each component in.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a greenhouse integrated environment control system in consideration of user convenience according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템(100)은 온실통합제어기(110), 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)을 포함한다.As illustrated in FIG. 1, the greenhouse integrated environment control system 100 in consideration of user convenience according to an embodiment of the present invention includes a greenhouse integrated controller 110, a greenhouse operating device 120, and a user terminal 130. .

온실 통합환경제어시스템(100)은 온실 내부 환경제어의 사용자 편의성 증대를 위해 웹 기반의 온실운영장치(120) 및 모바일 앱 기반의 사용자 단말(130)을 통해 원격 생육제어를 수행한다.The greenhouse integrated environment control system 100 performs remote growth control through a web-based greenhouse operating device 120 and a mobile app-based user terminal 130 to increase user convenience in controlling the environment inside the greenhouse.

이러한 온실 통합환경제어시스템(100)에는 사용자 편의 증대를 위해 각 온실을 작물, 특성, 위치별로 그룹화하여 원격으로 모니터링하고, 각 온실을 제어 및 관리하기 위한 온실운영장치(120) 및 모바일 앱이 설치된 사용자 단말(130)이 포함되어 있다.In such a greenhouse integrated environment control system 100, each greenhouse is grouped by crops, characteristics, and locations to increase user convenience, remotely monitored, and a greenhouse operation device 120 and a mobile app are installed to control and manage each greenhouse. User terminal 130 is included.

이하, 도 1의 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration and operation of each component of the greenhouse integrated environment control system 100 in consideration of user convenience according to an embodiment of the present invention of FIG. 1 will be described.

우선, 각 구성요소의 통신방식을 살펴보면 다음과 같다.First, the communication method of each component is as follows.

온실통합제어기(110)는 구동기(111)와 이더넷(TCP/IP) 기반으로 통신하고, 기상대(112)와 RS232C 기반으로 통신할 수 있다. 온실통합제어기(110)는 터미널과 이더넷(SSL) 기반으로 통신할 수 있다.The greenhouse integrated controller 110 may communicate with the driver 111 based on Ethernet (TCP / IP), and may communicate with the weather station 112 based on RS232C. The greenhouse integrated controller 110 may communicate with a terminal based on Ethernet (SSL).

온실운영장치(120)는 온실통합제어기(110)와 이더넷(TCP/IP) 기반으로 통신하고, 온실에 설치된 CCTV(121)와 이더넷(TCP/IP) 기반으로 통신할 수 있다.The greenhouse operating apparatus 120 may communicate with the greenhouse integrated controller 110 based on Ethernet (TCP / IP), and may communicate with the CCTV 121 installed in the greenhouse based on Ethernet (TCP / IP).

온실운영장치(120)는 사용자 단말(130)과 웹(HTTP) 기반으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(130)은 CCTV(121)와 와이파이/LTE(TCP/IP) 기반으로 통신할 수 있다.The greenhouse operating device 120 may communicate with the user terminal 130 based on the web (HTTP). The user terminal 130 may communicate with the CCTV 121 based on Wi-Fi / LTE (TCP / IP).

한편, 온실통합제어기(110)는 온실별로 설치된다. 온실통합제어기(110)는 온실환경에 위한 적어도 하나 이상의 구동기(111)를 사용자 입력 설정값에 맞게 제어하여 환경제어를 수행한다. 그리고 온실통합제어기(110)는 기설정된 시간(예컨대, 1분 등)마다 온실환경을 측정한 센서값을 온실운영장치(120)에 전송한다.Meanwhile, the greenhouse integrated controller 110 is installed for each greenhouse. The greenhouse integrated controller 110 controls the at least one driver 111 for the greenhouse environment according to a user input set value to perform environmental control. In addition, the greenhouse integrated controller 110 transmits a sensor value measuring the greenhouse environment to the greenhouse operating device 120 at a predetermined time (eg, 1 minute, etc.).

여기서, 구동기(111)에는 냉방기, 난방기, 환기팬, 포그, 전등 등이 포함될 수 있다.Here, the actuator 111 may include a cooler, a radiator, a ventilation fan, fog, and lights.

온실환경 및 외부환경 센싱과 관련하여, 복수의 센서들이 온실에 설치되어 있다. 온실환경을 센싱하기 위해, 온도 센서, 습도 센서, CO2 센서, 배지온도센서 및 배지습도센서 등이 온실에 설치되어 있다. 또한, 외부환경을 센싱하기 위해, 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 풍향 센서, 강우 센서, 기압 센서, 자외선 센서, 풍속 센서 등이 온실의 외부에 설치되어 있다.In relation to greenhouse environment and external environment sensing, a plurality of sensors are installed in the greenhouse. In order to sense the greenhouse environment, a temperature sensor, a humidity sensor, a CO2 sensor, a medium temperature sensor, and a medium humidity sensor are installed in the greenhouse. In addition, in order to sense the external environment, a temperature sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, a wind direction sensor, a rainfall sensor, an air pressure sensor, an ultraviolet sensor, and a wind speed sensor are installed outside the greenhouse.

온실통합제어기(110)는 온실 작물 재배에 필수적인 환경정보(예컨대, 온도, 습도, CO2 등)를 지정한 레벨로 지속적으로 제어하기 위한 제어 알고리즘에 따라 환경제어를 수행한다. 이후, 온실통합제어기(110)는 환경정보가 미리 지정된 레벨을 벗어났을 경우, 웹 및 모바일 앱으로 사용자 단말(130)을 통해 사용자에게 실시간 전송할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 온실에서 발생하는 이상 상황에 대비할 수 있다.The greenhouse integrated controller 110 performs environmental control according to a control algorithm for continuously controlling environmental information (eg, temperature, humidity, CO2, etc.) essential for greenhouse crop cultivation to a specified level. Thereafter, the greenhouse integrated controller 110 may transmit in real time to the user through the user terminal 130 through a web and mobile app when the environmental information exceeds a predetermined level. Through this, the user can prepare for an abnormal situation occurring in the greenhouse.

온실운영장치(120)는 온실별로 설치된 CCTV(closed circuit television)를 통해 촬영된 작물 생육영상을 수신한다. 또한, 온실운영장치(120)는 온실통합제어기(110)로부터 수신된 센서값을 기초로 하는 온실 환경정보를 수신한다. 그리고 온실운영장치(120)는 작물 생육영상 및 온실 환경정보를 데이터베이스에 저장한다.The greenhouse operating apparatus 120 receives a crop growth image photographed through a closed circuit television (CCTV) installed for each greenhouse. In addition, the greenhouse operating apparatus 120 receives greenhouse environment information based on sensor values received from the greenhouse integrated controller 110. In addition, the greenhouse operating apparatus 120 stores crop growth images and greenhouse environment information in a database.

여기서, 온실운영장치(120)는 수치적으로 표현되는 온실의 환경정보와 작물 생육영상을 연관시켜 보여주기 위해, 온실 내 설치된 CCTV(121)를 이용하여 사용자가 지정한 시간에 고해상도 작물 생육영상을 저장한다.Here, the greenhouse operating device 120 stores the high-resolution crop growth image at a user-specified time using the CCTV 121 installed in the greenhouse to show the environmental information of the greenhouse, which is numerically expressed, and the crop growth image. do.

사용자 단말(130)은 온실운영장치(120)의 데이터베이스에 웹 기반으로 접속한다. 그리고 사용자 단말(130)은 데이터베이스에 저장된 각 온실의 온실 환경정보 및 작물 생육영상을 매칭시켜 시맨틱 정보로 사용자에게 출력한다. 사용자 단말(130)은 온실운영장치(120)를 통해 각 구동기(111)를 수동으로 제어한다.The user terminal 130 accesses the database of the greenhouse operating device 120 based on the web. In addition, the user terminal 130 matches the greenhouse environment information and crop growth image of each greenhouse stored in the database and outputs it to the user as semantic information. The user terminal 130 manually controls each driver 111 through the greenhouse operating device 120.

여기서, 사용자 단말(130)에는 온실운영장치(120)에 접속가능하고 온실 통합환경제어가 가능한 온실 제어 애플리케이션이 설치되어 있다. 이러한 온실 제어 애플리케이션은 사용자 단말(130)이 모바일 단말인 경우, 모바일 애플리케이션 형태로 모바일 단말에 설치될 수 있고, 유선 단말인 경우, 유선 애플리케이션 형태로 유선 단말에 설치될 수 있다.Here, the user terminal 130 is installed with a greenhouse control application capable of accessing the greenhouse operating device 120 and controlling the integrated greenhouse environment. Such a greenhouse control application may be installed in a mobile terminal in the form of a mobile application when the user terminal 130 is a mobile terminal, or may be installed in a wired terminal in the form of a wired application in the case of a wired terminal.

웹 기반의 온실운영장치(120)를 통하여, 사용자(예컨대, 농민)는 멀리 떨어져 있는 다수의 온실에 직접 접근하지 않고도 일 단위의 생육제어 값을 원격으로 설정할 수 있다. 이는 사용자 편의성을 증대시키기 위함이다.Through the web-based greenhouse operating device 120, a user (for example, a farmer) can remotely set a growth control value of one unit without directly accessing a number of remote greenhouses. This is to increase user convenience.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 온실통합제어기의 소프트웨어 구조도를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a software structure diagram of a greenhouse integrated controller according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)의 소프트웨어 구조는 물리적 추상 계층(Physical Abstract Layer, PAL), 기본 서비스 계층(Basic Service Layer, BSL), 복합 서비스 계층(Complex Service Layer, CSL), 서비스 노출 계층(Service Exposure Layer, SEL), 애플리케이션 지원 계층(Application Support Layer, ASL), PLC 드라이버(Programmable Logic Controller Driver), 기상 스테이션 드라이버(Weather Station Driver)로 이루어진다.2, the software structure of the greenhouse integrated controller 110 includes a physical abstract layer (PAL), a basic service layer (BSL), and a complex service layer (CSL). , Service Exposure Layer (SEL), Application Support Layer (ASL), PLC Driver (Programmable Logic Controller Driver), Weather Station Driver (Weather Station Driver).

항 목Item 기 능function PALPAL 상위 계층의 센서와 구동기 정보 수집 및 제어Upper layer sensor and driver information collection and control BSLBSL 센서 및 액추에이터와 관련된 직접적인 서비스 제공Direct service related to sensors and actuators CSLCSL 센서 데이터 기반의 복합환경제어 Complex environment control based on sensor data SELSEL 온실운영장치와의 통신Communication with greenhouse operating devices ASLASL 온실통합제어기 속성정보 관리Greenhouse integrated controller property information management PLC DriverPLC Driver PAL계층과 IPC를 통한 데이터 공유Data sharing through PC layer and IPC Weather Station DriverWeather Station Driver 외부기상대 데이터 수신External weather station data reception

상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 물리적 추상 계층(PAL)은 상위 계층의 센서와 구동기 정보 수집 및 제어 기능을 수행한다. 기본 서비스 계층(BSL)은 센서 및 구동기(111)와 관련된 직접적인 서비스 제공 기능을 수행한다. 복합 서비스 계층(CSL)은 센서 데이터 기반의 복합환경제어 기능을 수행한다. 서비스 노출 계층(SEL)은 온실운영장치(120)와의 통신 기능을 수행한다. 애플리케이션 지원 계층(ASL)은 온실통합제어기(100)의 속성정보 관리 기능을 수행한다. PLC 드라이버(PLC Driver)는 PAL 계층과 IPC를 통한 데이터 공유 기능을 수행한다. 기상 스테이션 드라이버(Weather Station Driver)는 외부기상대(112)의 데이터 수신 기능을 수행한다.As shown in [Table 1], the physical abstraction layer (PAL) collects and controls sensor and driver information of a higher layer. The basic service layer (BSL) performs a direct service provision function related to the sensor and driver 111. The composite service layer (CSL) performs a composite environment control function based on sensor data. The service exposure layer (SEL) performs a communication function with the greenhouse operating device 120. The application support layer (ASL) performs the attribute information management function of the greenhouse integrated controller 100. PLC driver performs data sharing function through PAL layer and IPC. The weather station driver performs a data reception function of the external weather station 112.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 온실운영장치의 사용자 인터페이스 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a user interface configuration of a greenhouse operating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 온실운영장치(120)의 사용자 인터페이스는 각 온실의 환경정보 모니터링, 구동기 수동제어, 생육주기별 환경설정값 조절, 생육일지 작성, 배양일지, 경도계 정보, 기기 장애처리, CCTV 모니터링 기능으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 3, the user interface of the greenhouse operating device 120 monitors environmental information of each greenhouse, manually controls the driver, adjusts environment setting values for each growth cycle, prepares a growth log, culture log, hardness tester information, device trouble handling, CCTV It consists of monitoring functions.

이와 같이, 온실운영장치(120)는 생육일지 작성 기능을 사용자 단말(130)에 제공한다. 그러면, 사용자는 사용자 단말(130)을 통해 제공된 생육일지 작성 기능을 이용하여, 작물 생육에 관련된 부가적인 정보(예컨대, 특이사항, 생육 이상현상, 장애처리 등)를 기입하여 편리하게 작물을 관리할 수 있다.As such, the greenhouse operating device 120 provides a function for creating a growth log to the user terminal 130. Then, the user can conveniently manage crops by filling in additional information related to crop growth (e.g., unusual features, growth abnormalities, obstacle handling, etc.) by using the growth log creation function provided through the user terminal 130. You can.

또한, 온실운영장치(120)의 관리자 기능은 통합제어기 및 센서/액추에이터 등록, CCTV 설정, 사용자관리 및 로그인 내역, 사용자 테마 관리 등이 포함되어 있다.In addition, the manager function of the greenhouse operating device 120 includes integrated controller and sensor / actuator registration, CCTV setting, user management and login history, and user theme management.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 생육주기별 일 단위의 제어요소값 입력 화면을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a control element value input screen for each unit of growth cycle according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 생육주기별 일 단위의 제어요소값 입력 화면에 제어요소값, 온도 제어 범위, 습도 제어 범위 및 CO2 제어 범위가 입력될 수 있다.As shown in FIG. 4, a control element value, a temperature control range, a humidity control range, and a CO2 control range may be input to a control element value input screen for each growth cycle.

예를 들면, 제어요소값에는 온도값, 습도값 및 CO2 값이 입력될 수 있다. 또한, 온도 제어 범위 및 습도 제어 범위에는 각각 상한값 및 하한값이 입력될 수 있다. CO2 제어 범위에는 상한값만 입력될 수 있다.For example, temperature, humidity and CO2 values can be input to the control element values. In addition, an upper limit value and a lower limit value may be input to the temperature control range and the humidity control range, respectively. Only the upper limit can be entered in the CO2 control range.

종래의 온실제어시스템은 온실마다 독립된 시스템이 설치되어 있어 다수 온실의 환경정보를 한 사이트에서 관찰할 수 없는 문제점이 있었다.In the conventional greenhouse control system, independent systems are installed for each greenhouse, and thus there is a problem that environmental information of multiple greenhouses cannot be observed at one site.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 온실 통합환경제어시스템(100)은 원격에서 웹 및 모바일 앱으로 온실의 환경정보를 모니터링하고, 일 단위로 달라지는 생육제어값을 간편히 조정할 수 있다.To solve this, the greenhouse integrated environment control system 100 according to the present invention can remotely monitor the environment information of the greenhouse with a web and mobile app, and can easily adjust the growth control value that changes on a daily basis.

이와 관련하여, 사용자는 사용자 단말(130)의 모바일 앱을 통해 작물의 생육주기에 맞도록 원격에서 편리하게 일 단위의 생육주기별 일 단위의 제어요소 값을 도 4와 같이 설정하고 온실 환경정보를 모니터링 할 수 있다.In this regard, the user may conveniently set the control element value for each growth cycle of each unit as shown in FIG. 4 and conveniently set the greenhouse environment information to match the growth cycle of the crop through the mobile app of the user terminal 130. Can be monitored.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말에서의 모바일 앱 UI 구성과 시맨틱 정보 출력화면을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a mobile app UI configuration and semantic information output screen in a user terminal according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(130)은 모바일 앱을 통하여 온실운영장치(120)의 데이터베이스에 접근하여 환경정보를 모니터링할 수 있다. 사용자 단말(130)은 온실운영장치(120)를 통해 각 구동기(111)를 제어할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the user terminal 130 may access the database of the greenhouse operating device 120 through a mobile app and monitor environmental information. The user terminal 130 may control each driver 111 through the greenhouse operating device 120.

또한, 사용자는 CCTV(121)에 포함된 IP 카메라(IP Camera)를 통하여 온실 내부를 실시간 영상으로 볼 수 있다.In addition, the user can view the inside of the greenhouse in real time through an IP camera included in the CCTV 121.

이와 관련하여, 온실운영장치(120)가 지정된 시간에 작물 생육영상을 저장함으로써, 사용자 단말(130)은 작물 생육영상과 온실 환경정보를 매칭시켜 시맨틱 정보로 출력할 수 있다.In this regard, the greenhouse operation device 120 stores the crop growth image at a designated time, so that the user terminal 130 can match the crop growth image and the greenhouse environment information and output the semantic information.

온도, 습도, CO2 제어에 치중한 종래의 온실제어시스템과는 달리, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말(130)은 온실 내 환경정보와 동시간대의 작물 생육영상을 연관(시맨틱 정보)시켜 작물생육상태를 일, 주, 월 단위로 직관적으로 확인할 수 있는 기능을 사용자에게 제공한다.Unlike a conventional greenhouse control system that focuses on temperature, humidity, and CO2 control, the user terminal 130 according to an embodiment of the present invention associates environmental information in the greenhouse with crop growth images at the same time (semantic information) to crop It provides users with the ability to intuitively check the growth status on a daily, weekly, or monthly basis.

즉, 온실운영장치(120)는 온실 내 환경정보와 동시간대의 작물 생육영상을 연관시켜 시맨틱 정보를 생성한다. 이를 통하여, 사용자 단말(130)은 온실운영장치(120)와 접속된 모바일 앱을 이용하여 원격으로 작물의 생육상태를 확인할 수 있다.That is, the greenhouse operating apparatus 120 generates semantic information by associating the environment information in the greenhouse with the crop growth image of the same time period. Through this, the user terminal 130 can remotely check the growth state of the crop using a mobile app connected to the greenhouse operating device 120.

사용자 단말(130)은 이러한 축적된 데이터를 바탕으로 작물 생육에 최적화된 온도, 습도, CO2 값을 손쉽게 분석 및 설정할 수 있다. The user terminal 130 can easily analyze and set temperature, humidity, and CO2 values optimized for crop growth based on the accumulated data.

한편, 온실통합제어기(110)는 작물재배에 필수적 환경 요건인 온도, 습도, CO2를 생육발달 정도에 따라 원하는 값으로 제어할 수 있다. 온실통합제어기(110)는 지정된 제어 범위를 벗어날 시 실시간으로 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)의 모바일 앱으로 알려주는 기능(예컨대, 푸시 알림 기능)을 제공함으로써, 사용자가 언제 어디서든 이상상황을 확인할 수 있다.Meanwhile, the greenhouse integrated controller 110 can control temperature, humidity, and CO2, which are essential environmental conditions for crop cultivation, to desired values according to the degree of growth and development. The greenhouse integrated controller 110 provides a function (for example, a push notification function) that notifies the mobile app of the greenhouse operating apparatus 120 and the user terminal 130 in real time when it is out of a specified control range, so that the user can use it whenever and wherever. You can confirm the abnormal situation.

한편, 온실통합제어기(110)는 다수 온실 내부의 온도, 습도, CO2를 사용자가 지정한 레벨로 지속적으로 유지하기 위한 제어 알고리즘을 수행한다. 이러한 제어 흐름도를 도 6 내지 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다.Meanwhile, the greenhouse integrated controller 110 performs a control algorithm for continuously maintaining the temperature, humidity, and CO2 in a number of greenhouses at a user-specified level. This control flow chart will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 온도 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 온도 그래프를 나타낸 도면이다.6 and 7 are diagrams illustrating a temperature control flow chart inside a greenhouse and a temperature graph controlled according to a user set value according to an embodiment of the present invention.

온도 제어와 관련하여, 온실 내부의 온도 제어를 위해 사용되는 구동기(111)는 온풍기와 냉방기이다. 온실통합제어기(110)는 사용자 설정값과 측정값을 일정 시간 단위로 비교하여 온풍기와 냉방기를 제어한다. 온실통합제어기(110)는 측정값이 경보값 미만이거나 또는 측정값이 경보값을 초과하면 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)의 모바일 앱으로 실시간 전송한다.With regard to temperature control, the actuator 111 used for temperature control inside the greenhouse is a hot air fan and a cooler. The greenhouse integrated controller 110 compares the user set value and the measured value in units of a predetermined time to control the hot air fan and the cooler. The greenhouse integrated controller 110 transmits an alarm message in real time to the mobile app of the greenhouse operating apparatus 120 and the user terminal 130 when the measured value is less than the alarm value or the measured value exceeds the alarm value.

도 6에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)는 사용자 설정값(A), 설정 마진값(B=setting margin)을, 알람 마진값(C=Alarm Margin)을 설정한다(S101).6, the greenhouse integrated controller 110 sets a user set value (A), a set margin value (B = setting margin), and an alarm margin value (C = Alarm Margin) (S101).

온실통합제어기(110)는 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 뺀 값(A-B) 미만인지를 확인한다(S102).The greenhouse integrated controller 110 checks whether the current temperature is less than the user set value minus the set margin value (A-B) (S102).

상기 확인결과(S102), 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 뺀 값(A-B) 미만이면, 온실통합제어기(110)는 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-C) 미만인지를 확인한다(S103).If the check result (S102), the current temperature is less than the value (AB) minus the set margin value from the user set value, the greenhouse integrated controller 110 is less than the value (AC) of the current temperature minus the alarm margin value from the user set value. Check whether it is (S103).

상기 확인결과(S103), 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-C) 미만이면, 온실통합제어기(110)는 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)로 전송하고(S104), S105 과정을 수행한다.If the check result (S103), the current temperature is less than the value (AC) minus the alarm margin value from the user set value, the greenhouse integrated controller 110 transmits an alarm message to the greenhouse operating device 120 and the user terminal 130 (S104), and performs the process S105.

상기 확인결과(S103), 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-C) 이상이면, 온실통합제어기(110)는 온풍기를 동작시키고 냉방기를 정지시킨다(S105).If the check result (S103), the current temperature is equal to or greater than the user set value minus the alarm margin value (A-C), the integrated greenhouse controller 110 operates the hot air fan and stops the cooler (S105).

한편, 상기 확인결과(S102), 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 뺀 값(A-B) 이상이면, 온실통합제어기(110)는 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B)을 초과하는지를 확인한다(S106).On the other hand, if the check result (S102), the current temperature is equal to or greater than the value (AB) minus the set margin value from the user set value, the greenhouse integrated controller 110 is the current temperature plus the set margin value from the user set value (A + B) is checked (S106).

상기 확인결과(S106), 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B)을 초과하면, 온실통합제어기(110)는 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 더한 값(A+C)을 초과인지를 확인한다(S107).If the check result (S106), the current temperature exceeds the value (A + B) of the user set value plus the set margin value, the integrated greenhouse controller 110 displays the current temperature plus the alarm margin value of the user set value ( A + C) is checked (S107).

상기 확인결과(S107), 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 더한 값(A+C)을 초과하면, 온실통합제어기(110)는 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)로 전송하고(S108), S109 과정을 수행한다.When the check result (S107), the current temperature exceeds the value (A + C) of the user set value plus the alarm margin value, the greenhouse integrated controller 110 displays the alarm message in the greenhouse operating device 120 and the user terminal 130 ) (S108), and performs the process of S109.

상기 확인결과(S107), 현재온도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 더한 값(A+C) 이하이면, 온실통합제어기(110)는 온풍기를 동작시키고 냉방기를 정지시킨다(S109).If the check result (S107), the current temperature is equal to or less than the user set value plus the alarm margin value (A + C), the integrated greenhouse controller 110 operates the hot air fan and stops the cooler (S109).

상기 확인결과(S106), 현재온도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B)을 초과하지 않으면, 온실통합제어기(110)는 온풍기를 정지시키고(S110), 냉방기를 정지시킨다(S111).If the check result (S106), the current temperature does not exceed the value (A + B) plus the set margin value from the user set value, the integrated greenhouse controller 110 stops the warm air fan (S110) and stops the air conditioner ( S111).

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)가 사용자 설정값(예컨대, 17.5도)에 따라 도 6의 온실 내부의 온도 제어 알고리즘을 수행한 결과가 나타나 있다. 온실 내부의 온도는 사용자 설정값(예컨대, 17.5도)을 기준으로 일정한 범위 내로 유지되는 것으로 나타난다.On the other hand, as shown in FIG. 7, the greenhouse integrated controller 110 shows the result of performing the temperature control algorithm inside the greenhouse of FIG. 6 according to a user set value (eg, 17.5 degrees). It is shown that the temperature inside the greenhouse is maintained within a certain range based on a user set value (for example, 17.5 degrees).

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 습도 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 습도 그래프를 나타낸 도면이다.8 and 9 are diagrams showing a humidity control flow chart and a humidity graph controlled according to a user set value in a greenhouse according to an embodiment of the present invention.

습도 제어와 관련하여, 온실 내부의 습도 제어를 위해 사용되는 구동기(111)는 가습기이다. 여기서, 제습기는 따로 사용하지 않는다.With regard to humidity control, the actuator 111 used for controlling the humidity inside the greenhouse is a humidifier. Here, the dehumidifier is not used separately.

온실통합제어기(110)는 사용자 설정값과 측정값을 일정 시간 단위로 비교하여 가습기를 제어한다. 온실통합제어기(110)는 측정값이 경보값 미만이거나 또는 측정값이 경보값을 초과하면 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)의 모바일 앱으로 실시간 전송한다.The greenhouse integrated controller 110 controls the humidifier by comparing the user set value and the measured value in a predetermined time unit. The greenhouse integrated controller 110 transmits an alarm message in real time to the mobile app of the greenhouse operating apparatus 120 and the user terminal 130 when the measured value is less than the alarm value or the measured value exceeds the alarm value.

도 8에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)는 사용자 설정값(A), 알람 마진값(B=Alarm Margin)을 설정한다(S201).8, the greenhouse integrated controller 110 sets a user set value (A) and an alarm margin value (B = Alarm Margin) (S201).

온실통합제어기(110)는 현재습도가 사용자 설정값(A) 미만인지를 확인한다(S202).The greenhouse integrated controller 110 checks whether the current humidity is less than the user set value (A) (S202).

상기 확인결과(S202), 현재습도가 사용자 설정값(A) 미만이면, 온실통합제어기(110)는 현재습도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-B) 미만인지를 확인한다(S203).If the check result (S202) and the current humidity is less than the user set value (A), the greenhouse integrated controller 110 checks whether the current humidity is less than the user set value minus the alarm margin value (AB) (S203). .

상기 확인결과(S203), 현재습도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-B) 미만이면, 온실통합제어기(110)는 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)로 전송하고(S204), S205 과정을 수행한다.If the check result (S203), the current humidity is less than the value (AB) minus the alarm margin value from the user set value, the greenhouse integrated controller 110 transmits an alarm message to the greenhouse operating device 120 and the user terminal 130. (S204), and performs the S205 process.

상기 확인결과(S203), 현재습도가 사용자 설정값에서 알람 마진값을 뺀 값(A-B) 이상이면, 온실통합제어기(110)는 가습기를 동작시키킨다(S205).If the check result (S203) and the current humidity is equal to or greater than the user set value minus the alarm margin value (A-B), the greenhouse integrated controller 110 operates the humidifier (S205).

한편, 상기 확인결과(S202), 현재습도가 사용자 설정값(A) 이상이면, 온실통합제어기(110)는 현재습도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B)을 초과하는지를 확인한다(S206).On the other hand, if the check result (S202), the current humidity is more than the user set value (A), the greenhouse integrated controller 110 checks whether the current humidity exceeds the value (A + B) of the user set value plus the set margin value. (S206).

상기 확인결과(S206), 현재습도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B)을 초과하면, 온실통합제어기(110)는 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)로 전송하고(S207), 가습기를 정지시킨다(S208).When the confirmation result (S206), the current humidity exceeds the value (A + B) of the user set value plus the set margin value, the greenhouse integrated controller 110 displays an alarm message in the greenhouse operating device 120 and the user terminal 130 ) (S207), and the humidifier is stopped (S208).

상기 확인결과(S206), 현재습도가 사용자 설정값에서 설정 마진값을 더한 값(A+B) 이하이면, 온실통합제어기(110)는 가습기를 정지시킨다(S209).If the check result (S206), the current humidity is less than the value (A + B) plus the set margin value from the user set value, the greenhouse integrated controller 110 stops the humidifier (S209).

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)가 사용자 설정값(예컨대, 82%)에 따라 도 8의 온실 내부의 습도 제어 알고리즘을 수행한 결과가 나타나 있다. 온실 내부의 습도는 사용자 설정값(예컨대, 82%)을 기준으로 일정한 범위 내로 유지되는 것으로 나타난다.On the other hand, as shown in FIG. 9, the greenhouse integrated controller 110 shows the result of performing the humidity control algorithm inside the greenhouse of FIG. 8 according to a user set value (eg, 82%). It is shown that the humidity inside the greenhouse is maintained within a certain range based on a user set value (for example, 82%).

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 온실 내부의 CO2 제어 흐름도와 사용자 설정값에 따라 제어되는 CO2 그래프를 나타낸 도면이다.10 and 11 are views illustrating a CO2 control flowchart and a CO2 graph controlled according to a user set value in a greenhouse according to an embodiment of the present invention.

CO2 제어와 관련하여, 온실 내부의 CO2 제어를 위해 사용되는 구동기(111)는 환풍기이다. 여기서, CO2 발생장치를 따로 사용하지 않는다. 즉, 온실통합제어기(110)는 새송이버섯의 호흡작용으로 발생되는 CO2를 환기만을 통하여 온실 내부 CO2 농도를 조절한다. 온실통합제어기(110)는 CO2 농도 측정값이 경보값 미만이거나 또는 CO2 농도 측정값이 경보값을 초과하면, 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)의 모바일 앱으로 실시간 전송한다.Regarding CO2 control, the actuator 111 used for CO2 control in the greenhouse is a ventilator. Here, the CO2 generator is not used separately. That is, the greenhouse integrated controller 110 controls the concentration of CO2 inside the greenhouse only through ventilation of the CO2 generated by the breathing action of the king oyster mushroom. When the CO2 concentration measurement value is less than the alarm value or the CO2 concentration measurement value exceeds the alarm value, the greenhouse integrated controller 110 transmits an alarm message in real time to the mobile app of the greenhouse operating apparatus 120 and the user terminal 130. .

도 10에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)는 사용자 설정 CO2값(A), CO2 설정 마진값(B=CO2 setting margin)을, 설정 온도값(C), 온도 설정 마진값(D=온도 setting Margin)을 설정한다(S301).As illustrated in FIG. 10, the greenhouse integrated controller 110 sets a user-set CO 2 value (A), a CO 2 setting margin value (B = CO 2 setting margin), a set temperature value (C), and a temperature set margin value. (D = temperature setting Margin) is set (S301).

온실통합제어기(110)는 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 더한 값(A+B)을 초과하는지를 확인한다(S302).The greenhouse integrated controller 110 checks whether the current CO 2 concentration exceeds the value (A + B) of the user-set CO 2 value (A) plus the CO 2 setting margin value (B) (S302).

상기 확인결과(S302), 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 더한 값(A+B)을 초과하면, 온실통합제어기(110)는 현재온도가 설정 온도값(C)에서 온도 설정 마진값(D)을 더하거나 뺀 값 사이(C-D<현재온도<C+D)인지를 확인한다(S303).If the confirmation result (S302), the current CO 2 concentration exceeds the value (A + B) of the user set CO 2 value (A) plus the CO 2 setting margin value (B), the integrated greenhouse controller 110 displays the current temperature. It is checked whether or not between the set temperature value (C) and the temperature set margin value (D) added or subtracted (CD <current temperature <C + D) (S303).

상기 확인결과(S303), 현재온도가 설정 온도값(C)에서 온도 설정 마진값(D)을 더하거나 뺀 값 사이이면, 온실통합제어기(110)는 환풍기를 동작시킨다(S304). 반면, 현재온도가 설정 온도값(C)에서 온도 설정 마진값(D)을 더하거나 뺀 값 사이가 아니면, S301 과정을 수행한다.If the check result (S303), the current temperature is between the set temperature value (C) plus or minus the temperature set margin value (D), the integrated greenhouse controller 110 operates the ventilator (S304). On the other hand, if the current temperature is not between the value of adding or subtracting the temperature setting margin value D from the set temperature value C, step S301 is performed.

한편, 상기 확인결과(S302), 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 더한 값(A+B) 이하이면, 온실통합제어기(110)는 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 뺀 값(A-B) 미만인지를 확인한다(S305).On the other hand, if the confirmation result (S302), the current CO 2 concentration is less than the value (A + B) of the user-set CO 2 value (A) plus the CO 2 setting margin value (B), the greenhouse integrated controller 110 is currently It is confirmed whether the CO 2 concentration is less than the value (AB) minus the CO 2 set margin value (B) from the user set CO 2 value (A) (S305).

상기 확인결과(S305), 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 뺀 값(A-B) 미만이면, 온실통합제어기(110)는 경보메시지를 온실운영장치(120) 및 사용자 단말(130)로 전송하고(S306), S307 과정을 수행한다.If the confirmation result (S305), if the current CO 2 concentration is less than the value (AB) minus the CO 2 setting margin value (B) from the user-set CO 2 value (A), the greenhouse integrated controller 110 operates an alarm message in the greenhouse. It transmits to the device 120 and the user terminal 130 (S306), and performs the process S307.

상기 확인결과(S305), 현재 CO2농도가 사용자 설정 CO2값(A)에서 CO2 설정 마진값(B)을 뺀 값(A-B) 이상이면, 온실통합제어기(110)는 환풍기를 정지시키고(S307), S301 과정을 수행한다.If the check result (S305), if the current CO 2 concentration is greater than the value (AB) minus the CO 2 setting margin value (B) from the user set CO 2 value (A), the greenhouse integrated controller 110 stops the ventilator ( S307), S301.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 온실통합제어기(110)가 사용자 설정값(예컨대, 82%)에 따라 도 10의 온실 내부의 CO2 제어 알고리즘을 수행한 결과가 나타나 있다. 온실 내부의 온도는 사용자 설정값(예컨대, 82%)을 기준으로 일정한 범위 내로 유지되는 것으로 나타난다.On the other hand, as shown in FIG. 11, the greenhouse integrated controller 110 shows the result of performing the CO2 control algorithm inside the greenhouse of FIG. 10 according to a user set value (eg, 82%). It is shown that the temperature inside the greenhouse is maintained within a certain range based on a user set value (for example, 82%).

이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described above are examples, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 온실 통합환경제어시스템
110: 온실통합제어기
111: 구동기
112: 기상대
120: 온실운영장치
121: CCTV
130: 사용자 단말100: integrated greenhouse environment control system
110: greenhouse integrated controller
111: actuator
112: Weather Station
120: greenhouse operating device
121: CCTV
130: user terminal

Claims (10)

온실별로 설치되고, 온실환경에 위한 적어도 하나 이상의 구동기를 사용자 입력 설정값에 맞게 제어하여 환경제어를 수행하고, 복수의 센서들에 의해 기설정된 시간마다 온실환경을 측정된 센서값을 전송하는 온실통합제어기;
온실별로 설치된 CCTV(closed circuit television)를 통해 촬영된 작물 생육영상과 상기 온실통합제어기로부터 수신된 센서값을 기초로 하는 온실 환경정보를 데이터베이스에 저장하는 온실운영장치; 및
상기 온실운영장치의 데이터베이스에 웹 기반으로 접속하고, 상기 데이터베이스에 저장된 각 온실의 온실 환경정보 및 작물 생육영상 정보를 출력하고, 상기 온실운영장치를 통해 적어도 하나 이상의 구동기를 수동으로 제어하는 사용자 단말을 포함하고,
상기 온실통합제어기는 사용자 설정값, 설정 마진값 및 알람 마진값을 설정하고,
상기 온실 환경 정보가 상기 사용자 설정값에서 상기 설정 마진값을 뺀 값 미만이고, 상기 사용자 설정값에서 상기 알람 마진값을 뺀 값 이상인 경우, 구동기를 통해 제1 기능을 수행하도록 하고,
상기 온실 환경 정보가 상기 사용자 설정값과 상기 설정 마진값의 합보다 크고, 상기 사용자 설정값과 상기 알람 마진값의 합보다 큰 경우, 상기 구동기를 통해 상기 제1 기능과 반대되는 제2 기능을 수행하도록 하되,
상기 온실 환경 정보가 상기 사용자 설정값에서 상기 알람 마진값을 뺀 값 미만이거나, 상기 사용자 설정값과 상기 알람 마진값의 합 이하인 경우, 경보 메시지를 전송한 후 상기 구동기를 통해 상기 제1 기능 또는 제2 기능을 수행하도록 하고,
상기 제1 기능은 온도 제어의 경우 온풍기를 동작시키거나 냉방기를 정지시키는 기능 중 적어도 어느 하나의 기능이고, 상기 제2 기능은 상기 온풍기를 정지시키거나 상기 냉방기를 동작시키는 기능 중 적어도 어느 하나의 기능인 것
인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
Greenhouse integration that is installed for each greenhouse, controls at least one driver for the greenhouse environment according to a user input set value, performs environmental control, and transmits sensor values measured in a greenhouse environment at predetermined times by a plurality of sensors. Controller;
A greenhouse operating apparatus that stores greenhouse environment information based on crop growth images captured through CCTV (closed circuit television) installed for each greenhouse and sensor values received from the greenhouse integrated controller in a database; And
A user terminal for web-based access to the database of the greenhouse operating device, outputting greenhouse environment information and crop growth image information of each greenhouse stored in the database, and manually controlling at least one driver through the greenhouse operating device Including,
The greenhouse integrated controller sets a user set value, a set margin value, and an alarm margin value,
If the greenhouse environment information is less than a value obtained by subtracting the set margin value from the user set value, and is greater than or equal to a value obtained by subtracting the alarm margin value from the user set value, perform a first function through a driver,
When the greenhouse environment information is greater than the sum of the user set value and the set margin value, and is greater than the sum of the user set value and the alarm margin value, a second function opposite to the first function is performed through the driver. Do it,
When the greenhouse environment information is less than or equal to the user set value minus the alarm margin value, or less than the sum of the user set value and the alarm margin value, an alarm message is transmitted and then the first function or control is performed through the driver. 2 to perform the function,
In the case of temperature control, the first function is at least one of a function of operating a hot air fan or stopping a cooler, and the second function is a function of at least one of a function of stopping the hot air fan or operating the air cooler that
Greenhouse integrated environment control system considering user convenience.
제1항에 있어서,
상기 복수의 센서들은,
온실에 설치된 온도 센서, 습도 센서, CO2 센서, 배지온도센서, 및 배지습도센서를 포함하고, 온실 외부에 설치된 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 풍향 센서, 강우 센서, 기압 센서, 자외선 센서, 풍속 센서를 포함하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The plurality of sensors,
It includes a temperature sensor installed in a greenhouse, a humidity sensor, a CO 2 sensor, a badge temperature sensor, and a badge humidity sensor, and a temperature sensor installed outside the greenhouse, a humidity sensor, an illuminance sensor, a wind direction sensor, a rain sensor, an air pressure sensor, an ultraviolet sensor, Greenhouse integrated environmental control system considering user convenience that includes wind speed sensor.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 구동기는, 온실내 설치된 냉방기, 난방기, 환기 팬, 포그, 전등 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The at least one driver includes at least one of an air conditioner, a heater, a ventilation fan, a fog, and an electric light installed in the greenhouse.
제1항에 있어서,
상기 사용자 단말은, 상기 온실 환경정보 및 작물 생육영상 정보를 매칭시켜 시맨틱 정보로 출력하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The user terminal is a greenhouse integrated environmental control system in consideration of user convenience that matches the greenhouse environment information and crop growth image information and outputs it as semantic information.
제1항에 있어서,
상기 온실 통합 제어기는,
상위 계층의 센서와 구동기 정보 수집 및 제어 기능을 수행하는 물리적 추상 계층(PAL);
센서 및 구동기와 관련된 직접적인 서비스 제공 기능을 수행하는 기본 서비스 계층(BSL);
센서 데이터 기반의 복합환경제어 기능을 수행하는 복합 서비스 계층(CSL);
상기 온실운영장치와의 통신 기능을 수행하는 서비스 노출 계층(SEL);
상기 온실통합제어기의 속성정보 관리 기능을 수행하는 애플리케이션 지원 계층(ASL);
상기 PAL 계층과 IPC를 통한 데이터 공유 기능을 수행하는 PLC 드라이버(PLC Driver); 및
외부 기상대의 데이터 수신 기능을 수행하는 기상 스테이션 드라이버(Weather Station Driver)를 포함하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The greenhouse integrated controller,
A physical abstraction layer (PAL) that performs information collection and control functions for upper layer sensors and drivers;
A basic service layer (BSL) that performs a direct service provision function related to sensors and drivers;
A composite service layer (CSL) that performs a composite environment control function based on sensor data;
A service exposure layer (SEL) performing a communication function with the greenhouse operating device;
An application support layer (ASL) for performing attribute information management function of the greenhouse integrated controller;
A PLC driver that performs a data sharing function through the PAL layer and IPC; And
Greenhouse integrated environment control system considering user convenience that includes a weather station driver that performs data reception function of an external weather station.
제1항에 있어서,
상기 온실 환경 정보는, 온도 내 온도 정보, 습도 정보, CO2 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The greenhouse environment information includes a temperature information within the temperature, humidity information, and CO 2 information. The integrated greenhouse environment control system considering user convenience.
제1항에 있어서,
상기 사용자 단말은, 유 또는 무선 단말로서 유선 또는 모바일 어플리케이션을 통해 온실운영장치에 접속되는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The user terminal is a wired or wireless terminal that is connected to the greenhouse operating device through a wired or mobile application.
제1항에 있어서,
상기 온실 운영장치에 대한 사용자 인터페이스는, 각 온실의 환경정보 모니터링, 구동기 수동제어, 생육주기별 환경설정값 조절, 생육일지 작성, 배양일지, 경도계 정보, 기기 장애처리, CCTV 모니터링 기능을 수행하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The user interface for the greenhouse operating device is to perform environmental monitoring of each greenhouse, manual control of the driver, adjustment of environment setting values for each growth cycle, creation of a growth log, culture log, hardness tester information, device failure handling, and CCTV monitoring. Greenhouse integrated environment control system considering user convenience.
제1항에 있어서,
상기 온실 운영장치에 대한 관리자 인터페이스는, 통합제어기 및 센서/액추에이터 등록, CCTV 설정, 사용자관리 및 로그인 내역, 사용자 테마 관리 기능을 수행하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.
According to claim 1,
The administrator interface for the greenhouse operating device is an integrated controller and sensor / actuator registration, CCTV setting, user management and login history, and user theme management functions.
제7항에 있어서,
사용자 단말은,
유선 또는 모바일 앱을 통해 작물의 생육주기에 맞도록 원격에서 일 단위의 생육주기별 일 단위의 제어요소 값을 설정하고 온실 환경정보를 모니터링하는 것인 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템.The method of claim 7,
The user terminal,
Greenhouse integrated environment control system considering user convenience that remotely sets the control element value of each unit of each growth cycle and monitors greenhouse environment information to match the growth cycle of the crop through a wired or mobile app.
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