KR102162637B1 - 사물인터넷 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템 - Google Patents
사물인터넷 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자연 발효식초의 제조 공정을 모니터링하고, 공정조건을 실시간으로 파악 및 제어할 수 있도록 하며, 빅데이터 분석을 통해 최적의 발효공정 조건을 제공할 수 있는 사물인터넷 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템에 대한 것이다.
Description
본 발명은 자연 발효식초의 제조 공정을 모니터링하고, 공정조건을 실시간으로 파악 및 제어할 수 있도록 하며, 빅데이터 분석을 통해 최적의 발효공정 조건을 제공할 수 있는 사물인터넷(Internet Of Things, Iot) 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템에 대한 것이다.
일반적으로 발효주와 식초는 곡류 등의 식물성 재료 또는 전분 등을 발효시켜 제조될 수 있다. 근래 들어 발효주나 양초 식초를 가정에서 간편하게 제조할 수 있는 발효주 제조장치와 식초 제안장치가 제안된 바 있다. 발효주 제조장치는 곡물 등의 식물성 재료를 밀폐된 상태로 보관하는 용기와, 재료가 발효되는 적정 온도로 용기를 가열 또는 냉각시키는 온도유지수단이 요구된다. 또한, 식초 제조장치는 재료를 보관하는 용기와, 재료의 식초 발효에 적합한 온도로 용기를 가열 또는 냉각시키는 온도유지수단을 포함하며, 그에 더해, 발효가스를 배출시키는 배출구멍 또는 공기순환팬을 뚜껑에 포함한다. 이러한 식초 제조장치는 대한민국 공개특허 제10-2008-0050551호에 개시되고 있으며, 개시된 바에 따르면, 종래의 식초제조장치는 막걸리 등의 발효주를 원료로 하여 양조 식초를 제조할 수 있다.
하지만, 종래의 식초제조장치는 발효주로부터 식초를 제조하는데 최소 1~2달의 긴 시간이 소요되며, 제조시간을 단축하기 위해서 순수 종초를 발효주에 첨가하고 있는 실정이다. 발효주 제조장치가 곡물 등의 식물성 재료를 원료로 하고, 식초 제조장치가 발효주를 원료로 한다는 점에 착안하여, 발효주 제조장치와 식초 제조장치의 기능을 통합하여, 하나의 장치로 발효주와 식초를 모두 만들어낼 수 있는 발효 장치를 개발하게 되었으나, 원하는 성능의 발효 장치, 즉, 발효주 및 식초의 제조장치를 개발하는데 있어서, 발효주로부터 식초를 만들어내는데 걸리는 긴 시간과 사용자가 순수 종초를 첨가해야만 하는 불편함이 큰 문제점으로 존재하고 있다.
이에, 발효주로부터 식초를 제조하는 중에, 공기 중에 포함된 초산균을 공급하여, 식초의 제조 시간을 단축할 수 있는 것으로, "식초 제조 모드와 발효주 제조 모드를 갖는 식초의 제조장치로서, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 용기; 상기 용기 내의 온도를 발효주 또는 식초의 발효 온도로 유지시키기 위한 온도 유지수단과, 상기 식초 제조 모드에서, 외부의 공기를 상기 용기 내에 강제로 공급하는 공기주입수단; 및 상기 발효주 또는 식초의 재료를 수용한 채로 상기 용기 내에 거치되는 보조 용기를 포함하며, 상기 보조 용기는 상기 공기주입수단과 연결되며, 상기 용기와 상기 보조 용기 사이에는 공기층이 존재하고, 상기 보조 용기는 용기 몸체와, 식초 제조용 용기 뚜껑으로 구성되며, 상기 식초 제조용 용기 뚜껑에는 상기 공기주입수단의 공기유도관이 삽입되는 구멍이 형성된 것을 특징으로 식초의 제조장치" 가 특허등록 제10-114676호로 개시된바 있었다.
그러나 이러한 전통 발효식초의 제조방법이나 장치는 전통적인 방식에 의존하여 균일한 품질의 식초를 제조하는 것이 불가능하며, 제조장치의 경우에도 대량생산에 적합하지 않으며, 다양한 발효 공정 환경을 설정하고 이를 모니터링하며 최적의 발효조건을 산출하여 공정에 적용하는 스마트한 공정으로 구현하는 것은 불가능한 상황이다.
이에, 전통발효식초의 제조공정을 사물인터넷 기반의 센서를 통해 실시간으로 모니터링하며, 원재료, 발효공정, 발효시기 등에 따른 다양한 인자에 따른 공정 조건 변화를 다시 공정에 적용할 수 있는 스마트한 공정 제어시스템의 필요성이 커지고 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전통적인 방식과 제조장치에서 제조되는 자연발효식초의 제조공정을 다수의 발효조의 발효공정의 환경을 센서를 이용하여 자동 모니터링하고, 이를 기반으로 환경설정 및 공정관리를 제어할 수 있도록 해, 자연발효식초의 생산공정을 고도화할 수 있는 자연발효 식초의 통합 양산관리 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 자연발효공정의 환경상태 정보를 최적화하는 시각화한 정보로 제공하여 공정관리 및 모니터링을 용이하게 하며, 각 원료별 최고의 맛을 낼수 있는 조건을 데이터베이스화하고, 빅데이터분석을 통해 최적공정조건을 산출할 수 있도록 해, 지속적으로 동일한 품질의 제품을 생산할 수 있도록 하는 전통 발효식초의 대량생산 자동화 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 내부에 발효를 위한 자재를 수용하여 발효과정을 구현하는 발효조; 발효조의 환경정보와 발효의 진행정보를 수집하여 외부로 전송하는 다수의 Iot 센서군 및 수집정보를 외부로 송출하는 발효조 환경정보 검출유닛; 발효조 환경정보 검출유닛을 통해 수집된 정보를 바탕으로 발효공정을 모니터링 및 관리하되, 발효를 위한 원물 자재의 투입과 발효완료까지 발효공정 전반에 대한 데이터를 수집하여 분석하며, 이를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로 발효최적공정정보를 분석 및 제공하는 모니터링 서버; 및 모니터링 서버에 무선 또는 유선으로 접속하되, 어플리케이션으로 구현된 프로그램을 매개로 모니터링 서버에서 제공하는 기능에 접속가능하게 되며, 어플리케이션의 구동시 사용자 인증을 통해 접속하도록 구현되는 사용자단말을 포함하며, 발효조 환경정보 검출유닛은 발효조의 내부 온도 또는 외부 온도를 측정하는 온도센서군; 발효조 내부의 발효공정중의 산도(Ph)를 측정하는 산도센서군; 및 센싱된 정보를 모니터링 서버로 전송하는 통신모듈을 포함하고, 모니터링 서버는 발효 진행 자재 정보와 발효를 위한 기초 공정 정보를 생성하고, 공정진행 정보를 관리하는 공정진행관리부; 발효조 환경정보 검출유닛에서 전송되는 검출 정보를 바탕으로, 발효조 내부의 상태와 발효공정의 진행 정보를 사용자 인터페이스 화면으로 제공하는 발효공정 모니터링부; 및 발효 진행 자재의 원물정보와, 이에 대한 발효공정의 전반에 대해 수집된 정보를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로, 월별, 계절별, 원물별 최적의 공정정보를 분석하고 제공하는 발효공정 빅데이터 분석부를 포함하고, 발효공정 모니터링부는 발효공정을 수행하는 발효조의 항목을 등록하고, 해당 발효조의 발효공정을 설정하되, 다수의 발효조의 번호에 따라 구분하고, 발효조 각각에 배치되는 통신모듈, 공정조건에 대한 코드의 정보를 확인하고, 관리항목에서 추가, 삭제의 기능을 구현하는 발효조관리부; 진행 발효공정의 관리자를 입력 및 인증하고, 등록하여 발효조관리 권한을 부여하되, 권한등급별로 접근권한을 다르게 설정하는 사용자관리부; 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정정보에 대한 품목, 발효조번호, 발효공정명, 공정상태의 실적정보를 제공하는 공정실적관리부; 다수의 발효조에 구비되는 센서의 정보를 디스플레이하고, 센서에 대한 정보를 셋업, 조회 및 변경가능하게 하는 발효진행정보수집부; 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정별 추가 숙성을 조회하고, 공정에 대한 진행 조건을 추가, 변경하도록 설정하는 공정별 추가 숙성정보 관리부; 다수의 발효조에서 진행되는 공정별, 현황별 모니터링 정보를 블럭화한 이미지로 디스플레이하고, 이미지의 각각에 발효조의 순번, 발효조건 및 발효공정의 시작과 진행경과 일정이 표시되되, 발효조건에서 온도조건이나 산도조건이 설정조건에서 벗어나는 경우에 해당 발효조의 이미지가 붉은색으로 표시되어 점멸되는 공정현황모니터링부; 및 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정 완료 후 제품 정보와 공정 실적정보를 디스플레이하는 제품공정실적조회부를 포함할 수 있다.
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또한, 공정진행관리부는 발효공정을 진행할 원물에 대한 코드정보를 입력하고, 발효조에 포함되어야할 공정조건을 설정하는 기초정보설정부를 포함할 수 있다.
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본 발명의 실시예에 따르면, 전통적인 방식과 제조장치에서 제조되는 자연발효식초의 제조공정을 다수의 발효조의 발효공정의 환경을 센서를 이용하여 자동 모니터링하고, 이를 기반으로 환경설정 및 공정관리를 제어할 수 있도록 해, 자연발효식초의 생산공정을 고도화할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 자연발효공정의 환경상태 정보를 최적화하는 시각화한 정보로 제공하여 공정관리 및 모니터링을 용이하게 하며, 각 원료별 최고의 맛을 낼수 있는 조건을 데이터베이스화하고, 빅데이터분석을 통해 최적공정조건을 산출할 수 있도록 해, 지속적으로 동일한 품질의 제품을 생산할 수 있도록 하는 전통 발효식초의 대량생산 자동화 시스템을 구축할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 사물인터넷(Iot) 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템(이하, '본 시스템'이라 한다.)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 구성블럭을 예시한 예시도이다.
도 3 내지 도 10은 본 시스템에 따른 통합 양산관리시스템에서 모니터링서버에서 구현되는 사용자 접속화면의 예시를 도시한 것이다.
도 11 내지 도 16은 본 시스템에 따른 모니터링서버에 사용자 단말을 통해 앱(application)을 통해 접속하는 개념도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 구성블럭을 예시한 예시도이다.
도 3 내지 도 10은 본 시스템에 따른 통합 양산관리시스템에서 모니터링서버에서 구현되는 사용자 접속화면의 예시를 도시한 것이다.
도 11 내지 도 16은 본 시스템에 따른 모니터링서버에 사용자 단말을 통해 앱(application)을 통해 접속하는 개념도를 도시한 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 사물인터넷(Iot) 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템(이하, '본 시스템'이라 한다.)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 구성블럭을 예시한 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 시스템은, 내부에 발효를 위한 자재를 수용하여 발효과정을 구현하는 적어도 1 이상의 발효조(101~104)와, 상기 발효조의 환경정보와 발효의 진행정보를 수집하여 외부로 전송하는 다수의 Iot 센서군 및 수집정보를 외부로 송출하는 발효조 환경정보 검출유닛(100) 및 상기 발효조 환경정보 검출유닛을 통해 수집된 정보를 바탕으로 발효공정을 모니터링 및 관리하는 모니터링 서버(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 본 시스템에서 상기 모니터링 서버부는, 발효를 위한 원물 자재의 투입과 발효완료까지 발효공정 전반에 대한 데이터를 수집하여 분석하며, 이를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로 발효최적공정정보를 분석 및 제공할 수 있도록 한다.
구체적으로, 본 시스템에서의 상기 발효조 환경정보 검출유닛(100)은 발효를 진행하는 발효조(101~104)를 다수개가 마련된 구조를 실시예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다수의 발효조의 경우, 내부에서 발효과정을 진행할 수 있는 발효 재료 수용공간을 구비하고 있으며, 발효진행시 외부와는 밀폐된 구조를 구현할 수 있는 금속재 하우징을 구비할 수 있다.
본 시스템에서는, 상기 발효조 환경정보검출유닛(100)을 구성함에 있어, 상기 발효조 각각에 대하여 발효조 내부의 온도 또는 발효조 외부 온도를 측정하는 온도센서군(110)과 발효조 내부의 발효공정중의 산도(Ph)를 측정하는 산도센서군(120)을 포함하여 구성될 수 있으며, 센싱된 정보를 상기 모니터링서버부로 전송하는 통신모듈(130)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.
상기 온도센서군(110) 발효조의 내부의 온도 또는 발효조 외부의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 온도센서 및 센서 구동 부속장치를 포함하며, 발효조 내부의 공정환경을 실시간으로 모니터링할 수 있는 환경인자, 공정 변화인자에 대한 정보를 제공할 수 있도록 한다.
상기 산도센서군(120)은, 발효조 내부에서 자연 발효중인 식초의 상태(PH)를 측정하고 이에 대한 정보를 통신모듈을 통해 후술하는 모니터링 서버(200)에 전송할 수 있도록 할 수 있다.
상기 모니터링서버(200)는 상기 발효조에서 진행될 발효공정에 대한 공정관리, 발효공정에 대한 모니터링, 공정조건의 제어 및 변경, 발효공정에서 제공되는 다수의 측정 및 검출정보를 데이터 베이스화하고, 이를 분석하여 이를 기반으로 월별, 계절별, 원물(원재료, 혼합야채, 첨가재)별 최상의 공정정보를 분석하고 제공할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
이를 위해 상기 모니터링서버(200)는 발효 진행 자재 정보 및 발효를 위한 기초 공정 정보를 생성하고, 공정진행 정보를 관리하는 공정진행관리부(210), 상기 발효조 환경정보 검출유닛에서 전송되는 검출 정보를 바탕으로, 발효조 내부의 상태와 발효공정의 진행 정보를 사용자 인터페이스 화면으로 제공하는 발효공정 모니터링부(220), 발효 진행 재자재의 원물정보와 이에 대한 발효공정의 전반에 대해 수집된 정보를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로, 월별, 계절별, 원물별 최적의 공정정보를 분석하고 제공하는 발효공정 빅데이터 분석부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 모니터링서버(200)는 상술한 것과 같이, 공정진행관리부(210)를 통해 본 시스템 운영을 위해 사용되어야할 기본 정보를 생성하고 관리하는 기능을 수행한다. 발효저, 공정구분, 센서값보정등에 대한 기초정보를 보정하며, 사용자 입력값으로, 발효주, 원물, 공정구분, 공정시작, 공정완료일시 등의 입력정보를 입력받을 수 있다. 이를테면, 발효 공정을 수행하기 위한 자재정보, 원물, 혼합야채, 첨가재명을 설정하고, 알람기준을 설정, 공정조건(온도, 산도) 조건을 설정하고, 센서의 센싱정보를 설정하거나, 공정중에 추가로 설정할 수 있도록 하며, 숙성 정보, 자재투입단위, 공정명 등 기초적인 기본 정보를 설정할 수 있으며, 변경이 가능하도록 할 수 있다.
본 시스템에서의 모니터링서버(200)는, 하드웨어적으로는 통상적인 웹서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Jaba, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다.
이러한 모니터링서버(200)는 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있으며, 대표적인 것으로는 윈도우 환경에서 사용되는 웹사이트(website), IIS(Internet Information Server)와 유닉스 환경에서 사용되는 CERN, NCSA, APPACH 등이 이용될 수 있다.
모니터링서버(200)의 내부 또는 외부에는 다양한 정보들을 저장하기 위한 데이터베이스가 구축되어 있으며, 상기 데이터베이스에는 데이터베이스 관리 프로그램을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 의미한다. 이러한 데이터베이스는 오라클(oracle), 인포믹스(infomix), 사이베이스(sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템이나, 겜스톤(gemston), 오리온(orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템 및 엑셀론(excelon), 타미노(tamino), 세카이주(sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스를 이용하여 본 발명의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(field) 또는 엘리먼트(element)들을 가지고 있을 수 있다.
모니터링서버(200)와 사용자단말기를 연결하는 통신망은, 유무선 통신이 가능한 망(network)으로서, 통신사에서 설치 운영하는 이동통신망(3G망, 4G망, WiBro망, LTE망 포함), 인터넷망/PSTN(Public Switched Telephone Network)망을 포함할 수 있다.
이하에서는, 보다 구체적으로 도 1의 구성도를 중심으로, 도 3 내지 10을 참조하여, 본 시스템의 모니터링서버의 기능을 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 10은 본 시스템의 모니터링 서버에서 제공하는 기능을 사용자인터페이스로 구현한 이미지 화면을 예시한 것이다. 이 경우, 모니터링서버에는 사용자가 사용자 단말을 이용하여 무선 또는 유선통신을 통해 접속하고, 인증과정, 이를테면 로그인의 과정을 거쳐서 이용할 수 있도록 한다.
도 1에서와 같이, 상기 모니터링서버(200)는 발효 진행 자재 정보 및 발효를 위한 기초 공정 정보를 생성하고, 공정진행 정보를 관리하는 공정진행관리부(210), 상기 발효조 환경정보 검출유닛에서 전송되는 검출 정보를 바탕으로, 발효조 내부의 상태와 발효공정의 진행 정보를 사용자 인터페이스 화면으로 제공하는 발효공정 모니터링부(220), 발효 진행 재자재의 원물정보와 이에 대한 발효공정의 전반에 대해 수집된 정보를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로, 월별, 계절별, 원물별 최적의 공정정보를 분석하고 제공하는 발효공정 빅데이터 분석부(230)를 포함하여 구성된다.
이주, 상기 모니터링서버(200)는 공정조건의 기초정보를 입력하고 관리하기 위한 공정진행 관리부(210)를 도 3의 예시도와 같이 구현할 수 있다. 상기 공정진행관리부(210)의 경우에는, 발효공정을 진행할 원물에 대한 코드정보를 입력하고, 발효조에 포함되어야할 공정조건을 설정하는 기초정보설정부(붉은색 박스 ①②)를 구비할 수 있도록 한다. 이러한 기초 정보는 예시되는 이미지와 같이, 발효조건, 재료, 발효조에 포함되어야할 기초코드를 수정 등록가능하도록 구현할 수 있으며, 투입재료와 방식에 따라 대분류-중분류-소분류의 카테코리고 자동 선택화면이 주어지며, 이후 대분류나 그 하위의 분류는 별도초 추가하거나 삭제하는 기능을 제공할 수도 있다(붉은색 박스 ②)
도 4 내지 도 10은 상술한 모니터링서버(200)의 구성 중, 발효공정모니터링부(220)를 사용자 접속화면에서 확인하고 모니터링 제어할 수 있는 이미지를 도시한 것이다.
도시된 것과 같이, 본 시스템에서의 발효공정모니터링부(220)는, 발효공정을 수행하는 발효조의 항목을 등록하고, 해당 발효조의 발효공정을 설정하는 발효조관리부(221), 진행 발효공정의 관리자를 입력 및 인증하고, 등록하여 발효조관리 권한을 부여하는 사용자관리부(222), 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정정보에 대한 품목, 발효조번호, 발효공정명, 공정상태의 실적정보를 제공하는 공정실적관리부(223), 다수의 발효조에 구비되는 센서의 정보를 디스플레이하고, 상기 센서에 대한 정보를 조회 및 변경가능하게 하는 발효진행정보수집부(224) 및 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정별 추가 숙성을 조회하고, 공정에 대한 진행 조건을 추가, 변경하도록 설정하는 공정별 추가 숙성정보 관리부(225), 다수의 발효조에서 진행되는 공정 현황별 모니터링정보를 블럭화한 이미지로 디스플레이하며, 설정 공정조건에 어긋나는 발효조의 정보에 대한 알람을 표시하는 공정현황모니터링부(226), 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정 완료 후 제품 정보와 공정 실적정보를 디스플레이하는 제품공정실적조회부(227)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 발효조관리부(221)의 모니터링 화면의 구현 예시를 도시한 것이다. 상기 발효조 관리부(221)에서는, 다수의 발효조의 번호(NO1~NO10)에 따라 구분하고, 발효조 각각에 배치되는 통신모듈(예들들어 NFC 모듈의 코드 번호), 공정조건에 대한 코드(알콜발효, 식초발효..등)의 정보를 확인하고, 관리항목에서 추가, 삭제의 기능을 구현(붉은색 박스 ①)할 수 있도록 한다.
도 5는, 사용자관리부(222)의 구성화면을 도시한 것으로, 본 구성에서는, 진행 발효공정의 관리자를 입력 및 인증하고, 등록하여 발효조관리 권한을 부여하도록 하며, 사용자별 등록이나 수정이 가능하게 된다. 권한등급을 사용자 별로 나누어 두어, 권한등급별로 단순모니터링이나, 센서제어, 공정조건 등에 접근권한들을 다르게 설정하는 것도 가능하다.
또한, 도 6은, 공정실적관리부(223)의 모니터링화면을 예시한 것으로, 본 구성에서는, 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정정보에 대한 품목, 발효조번호, 발효공정명, 공정상태의 실적조회, 수정이 가능하도록 한다. 물론, 신규 공정조건이나 생산량, 공정을 추가, 공정의 취소 제어 명령을 구현할 수 있도록 한다(붉은색 박스 ①).
도 7은 발효공정 모니터링부(220)의 세부 구성 중 발효진행정보수집부(224)의 모니터 구현화면을 도시한 것이다. 상기 발효진행정보수집부(224)는 다수의 발효조에 구비되는 센서의 정보를 디스플레이하고, 상기 센서에 대한 정보를 조회 및 변경가능하게 하는 기능을 수행한다. 이를테면, 센서정보를 셋업하거나 조회, 변경하는 기능이나, 모니터링서버 자체의 설정이나 센서에 대한 영점설정의 기능을 수행할 수도 있다(붉은색 박스 ①②).
도 8은 발효공정 모니터링부(220)의 세부 구성 중 공정별 추가 숙성정보 관리부(225)의 모니터 구현 화면을 예시한 것이다.
이는 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정별 추가 숙성을 조회하고, 공정에 대한 진행 조건을 추가, 변경하도록 설정하는 기능을 수행한다. 이를테면, 도 8에 도시된 것과 같이, 공정상태(진행중), 발효조 번호(No1), 품번 및 명칭은 양파식초, 공정명은 알콜발효가 진행 중인 발효조에 대하여, 원물 양파의 수량과 첨가물의 리스트에서, 추가되는 투입첨가물이나 변경되는 공정조건을 제어하고 이를 표시할 수 있도록 할 수 있다(붉은색 박스 ①②).
도 9는, 발효공정 모니터링부(220)의 세부 구성 중 공정현황모니터링부(226)의 구현 화면을 도시한 것이다.
도시된 것과 같이, 상기 공정현황모니터링부(226)는, 공정별, 현황별 모니터링 정보가 블록단위로 표시될 수 있으며, 이러한 표시 이미지는 예시와 다르게 구현될 수도 있다. 나아가, 블록단위 각각은 발효조의 순번을 표시하고, 발효조건(알콜발효)와 발효공정 시작과 진행경과 일정, 설정온도 등을 표시할 수 있다.
특히, 발효조건에서 온도조건이나 산도조건이 설정조건에서 벗어나는 경우에는, 붉은색 박스(②)와 같이 해당 발효조의 표시가 붉은색으로 표시되어 점멸되는 등의 알람표시를 구현할 수 있도록 하여, 신속한 공정 진행에 대한 확인과 관리를 수행할 수 있도록 한다.
도 10은, 발효공정 모니터링부(220)의 세부 구성 중 제품공정실적조회부(227)의 모니터링 화면을 도시한 이미지이다.
도시된 것과 같이, 제품공정실적조회부(227)는 다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정 완 료 후 제품 정보와 공정 실적정보를 디스플레이하는 기능을 수행한다. 이는 품명에서 토마토식초를 발효화는 NO10번 발효조의 상태를 그래픽화하여 디스플레이할 수 있으며, 일자별 그래프 정보도 추가적으로 표현될 수 있다. 즉, 각 발효조의 상태를 그래픽화하여 공정실적을 한눈에 파악할 수 있도록 한다.
이상의 공정현황에 대한 제어와 실시간 정보 및 발효조건의 설정과 결과물에 대한 확인등의 생산정보 등 제반 발효조건에 대한 정보는 도 1에서와 같이 데이터 베이스화하여 저장되고, 분석되어, 월별, 재료별, 공정조건에 대한 최적화 방안과 파라미터를 산출하게 되며, 추후 동일한 원료를 이용하여 발효공정을 진행하게 되는 경우, 기존과 동일한 품질로 대량생산을 수행할 수 있게 된다.
이러한 과정을 수행하기 위한 빅데이터분석부에서는, 상술한 본 시스템에서의 발효조 내 온도, pH 등의 환경상태를 측정하는 다수의 환경 센서들, 발효조 내의 발효 대상 결과물인 식초의 산도와 당도를 측정하는 iot 센서들, 이러한 센서로부터 획득한 정보값을 저장하고 데이터베이스화(DB)한 정보를 활용하여 딥러닝을 통해 환경상태를 조건으로 하고, 산도와 당도를 결과값으로 학습하여 보다 개량된 공정 조건의 정보를 확보할 수 있게 된다.
본 시스템에서, 모니터링 서버에 무선 또는 유선으로 접속하는 사용자단말을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 사용자단말기는, 유무선 통신부, A/V(Audio/Video) 입력부, 사용자 입력부, 센싱부, 출력부, 메모리, 인터페이스부, 제어부 및 전원 공급부 등을 포함할 수 있다. 상기한 구성요소들은 모두 필수적인 것은 아니며, 특성에 따라 가감될 수 있다. 사용자단말기가 이동통신단말기 중 어느 하나인 경우 다양한 앱(application)이 메모리에 설치될 수 있다. 예를 들어, 발효식초 모니터링 앱이 설치될 수 있고, 상기 발효식초 모니터링 앱을 실행함으로써 모니터링서버에 접속할 수도 있다. 이때, 상기 발효식초 모니터링 접속 앱은 기타 스마트폰 기종에 따라 스마트폰용 애플리케이션마켓(예를 들면, 애플 앱스토어, 구글 안드로이드 마켓 등)에서 제공되어 설치될 수도 있다.
상술한 사용자단말기는 접속 앱 이외에도, 모니터링서버(200)에서 제공하는 웹 브라우저의 인터넷 주소(URL)를 직접 입력하는 방식으로도 모니터링서버(200)에 접속할 수도 있다.
상기 사용자단말은 어플리케이션으로 구현된 프로그램을 매개로 상기 모니터링서버에서 제공하는 기능에 접속가능하게되며, 상기 어플리케이션의 구동시 사용자 인증을 통해 접속하도록 구현할 수 있다.
도 11 내지 도 16은 본 시스템의 모니터링서버에 사용자단말기가 앱을 통해 접속하는 구현예를 도시한 개념도이다.
도 11은 사용자 인증을 통해 로그인(아이디 패스워드) 입력화면이 제공되며, 사용자는 시스템에 접속할 수 있는 아이디를 입력하고, 패스워드를 입력하게 되며, 로그인 설정여부를 선택할 수 있다. 좌측의 경우, 스마트 단말에 앱이 구동하는 화면을 예시한 것으로, 우측 표이미지는 각 기능블럭의 기능을 간략하게 설명한 것이다.
도 12는, 도 11의 과정을 거쳐서 로그인된 사용자에게 앱(500)을 통해 제공되는 본 시스템의 모니터링서버에 접속하여 기능을 구현하는 기능메뉴를 제시한 것이다. 일예로, 도 3 내지 도 10에서 제공한 모니터링서버의 기능을 도 12에서 제공되는 메뉴버튼과 연동하도록 할 수 있다.
도 12의 발효조 설정(①) 버튼은 도 4에서 발효조 관리부(221) 기능과 연동하는 모니터링 서버의 기능과 연동하게 되며, 이는 도 13에서와 같은 발효조선택, 공정선택, NFC감지, 제어정보등의 메뉴로 활성화 시킬 수 있다.
도 12에서의 공정실적입력 메뉴바(②)의 경우, 공정실적화면으로 이동하는 메뉴버튼으로 구현하는 것으로, 도 14와 같은 화면으로 이동하며, 이러한 기능은 도 6에서의 공정실적관리부(223)와 동일한 기능을 수행할 수 있도록 연동된다.
도 12에서의 공정현황조회 메뉴바(③)의 경우, 공정현황조회화면으로 이동하는 기능을 수행하며, 이는 도 15와 같이, 발효조의 번호에 따른 공정명칭, 날짜, 온도, 산도정보의 표기와 그래프정보로 결과치를 보여주는 기능을 제공하며, 이는 도 8 및 도 9의 기능과 연동하는 정보를 제공할 수 있도록 하는 것이다.
도 12에서의 영점조절 메뉴바(④)는 도 16에서와 같이 각종 센서들의 영점 조절과 측정정보 가이드, 센서들의 조절 및 재측정등의 기능을 구현하게 하며, 이러한 기능은 도 7과 연동하는 발효 진행정보수집부(224)와 연동하는 기능을 구현한다.
이와 같이, 앱을 통해 구현되는 제어 및 모니터링동작 역시 도 3 내지 도 10에서 제공하는 기능과 연동하도록 다양하게 변경하여 사용자가 자주 사용하는 툴을 위주로 재설정이 가능하도록 구현할 수도 있는바, 도 11 내지 도 16에서 제공하는 메뉴바는 일실시예이며, 다양한 변경설정이 가능함은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것 이다.
100: 발효조 환경정보 검출유닛
101~104: 발효조
110: 온도센서군
120: 산도센서군
130: 통신모듈
200: 모니터링서버
210: 공정진행관리부
220: 발효공정 모니터링부
230: 발효공정 빅데이터분석부
101~104: 발효조
110: 온도센서군
120: 산도센서군
130: 통신모듈
200: 모니터링서버
210: 공정진행관리부
220: 발효공정 모니터링부
230: 발효공정 빅데이터분석부
Claims (6)
- 내부에 발효를 위한 자재를 수용하여 발효과정을 구현하는 발효조;
상기 발효조의 환경정보와 발효의 진행정보를 수집하여 외부로 전송하는 다수의 Iot 센서군 및 수집정보를 외부로 송출하는 발효조 환경정보 검출유닛;
상기 발효조 환경정보 검출유닛을 통해 수집된 정보를 바탕으로 발효공정을 모니터링 및 관리하되, 발효를 위한 원물 자재의 투입과 발효완료까지 발효공정 전반에 대한 데이터를 수집하여 분석하며, 이를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로 발효최적공정정보를 분석 및 제공하는 모니터링 서버; 및
상기 모니터링 서버에 무선 또는 유선으로 접속하되, 어플리케이션으로 구현된 프로그램을 매개로 상기 모니터링 서버에서 제공하는 기능에 접속가능하게 되며, 상기 어플리케이션의 구동시 사용자 인증을 통해 접속하도록 구현되는 사용자단말;
을 포함하며,
상기 발효조 환경정보 검출유닛은,
발효조의 내부 온도 또는 외부 온도를 측정하는 온도센서군;
발효조 내부의 발효공정중의 산도(Ph)를 측정하는 산도센서군; 및
센싱된 정보를 상기 모니터링 서버로 전송하는 통신모듈;
을 포함하고,
상기 모니터링 서버는,
발효 진행 자재 정보와 발효를 위한 기초 공정 정보를 생성하고, 공정진행 정보를 관리하는 공정진행관리부;
상기 발효조 환경정보 검출유닛에서 전송되는 검출 정보를 바탕으로, 발효조 내부의 상태와 발효공정의 진행 정보를 사용자 인터페이스 화면으로 제공하는 발효공정 모니터링부; 및
발효 진행 자재의 원물정보와, 이에 대한 발효공정의 전반에 대해 수집된 정보를 데이터베이스화하고, 구축된 데이터를 기반으로, 월별, 계절별, 원물별 최적의 공정정보를 분석하고 제공하는 발효공정 빅데이터 분석부;
를 포함하고,
상기 발효공정 모니터링부는,
발효공정을 수행하는 발효조의 항목을 등록하고, 해당 발효조의 발효공정을 설정하되, 다수의 발효조의 번호에 따라 구분하고, 발효조 각각에 배치되는 상기 통신모듈, 공정조건에 대한 코드의 정보를 확인하고, 관리항목에서 추가, 삭제의 기능을 구현하는 발효조관리부;
진행 발효공정의 관리자를 입력 및 인증하고, 등록하여 발효조관리 권한을 부여하되, 권한등급별로 접근권한을 다르게 설정하는 사용자관리부;
다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정정보에 대한 품목, 발효조번호, 발효공정명, 공정상태의 실적정보를 제공하는 공정실적관리부;
다수의 발효조에 구비되는 센서의 정보를 디스플레이하고, 상기 센서에 대한 정보를 셋업, 조회 및 변경가능하게 하는 발효진행정보수집부;
다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정별 추가 숙성을 조회하고, 공정에 대한 진행 조건을 추가, 변경하도록 설정하는 공정별 추가 숙성정보 관리부;
다수의 발효조에서 진행되는 공정별, 현황별 모니터링 정보를 블럭화한 이미지로 디스플레이하고, 상기 이미지의 각각에 발효조의 순번, 발효조건 및 발효공정의 시작과 진행경과 일정이 표시되되, 발효조건에서 온도조건이나 산도조건이 설정조건에서 벗어나는 경우에 해당 발효조의 상기 이미지가 붉은색으로 표시되어 점멸되는 공정현황모니터링부; 및
다수의 발효조에서 진행되는 발효 공정 완료 후 제품 정보와 공정 실적정보를 디스플레이하는 제품공정실적조회부;
를 포함하는,
사물인터넷 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 공정진행관리부는,
발효공정을 진행할 원물에 대한 코드정보를 입력하고, 발효조에 포함되어야할 공정조건을 설정하는 기초정보설정부;를 포함하는,
사물인터넷 기반 자연발효식초 통합 양산관리 시스템.
- 삭제
- 삭제
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