KR102188768B1 - SmartFarm Operating System To Store Operation History - Google Patents

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KR102188768B1
KR102188768B1 KR1020190151040A KR20190151040A KR102188768B1 KR 102188768 B1 KR102188768 B1 KR 102188768B1 KR 1020190151040 A KR1020190151040 A KR 1020190151040A KR 20190151040 A KR20190151040 A KR 20190151040A KR 102188768 B1 KR102188768 B1 KR 102188768B1
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김진성
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(주)아페스
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Abstract

Disclosed is an operating system of a smart farm, which comprises: a cultivated land in which crops are grown and facility equipment for controlling a cultivation environment including temperature and humidity is provided; a sensor box including an environment sensor that senses the cultivation environment to generate environment information, and generates cultivated land information including the environment information; a cultivator terminal for inputting the cultivation information including control information for operating the facility equipment in order for a cultivator to control the cultivation environment based on the cultivated land information; a control box for operating the facility equipment based on the control information; and an information server having a storage unit which matches and stores the cultivation land information and the cultivation information with the growing stage of the crops.

Description

시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템{SmartFarm Operating System To Store Operation History}Smart Farm Operating System to store operation history {SmartFarm Operating System To Store Operation History}

본 발명(Disclosure)은, 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 작물의 재배환경과 이에 대응하는 재배이력을 취합하여 통합관리 및 저장하며, 이를 빅데이터 분석방법으로 분석하여 경작자의 경작 경험이 반영된 재배방법을 예측할 수 있는 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에 관한 것이다.The present invention (Disclosure) relates to a smart farm operation system capable of storing facility operation history, and specifically collects the cultivation environment of crops and corresponding cultivation history, manages and stores it in an integrated manner, and analyzes it by a big data analysis method. Thus, it relates to a smart farm operation system that can store the history of facility operation that can predict the cultivation method reflecting the cultivation experience of cultivators.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Here, background technology related to the present invention is provided, and these do not necessarily mean known technology (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

1세대 전까지만 하더라도, 농작물을 재배하는 농업은 대표적인 노동 집약 산업의 하나로 분류되어왔다. 많은 작업이 기계화 되더라도 해당 기계를 작동함은 물론이고, 모든 작업을 100% 기계화할 수 없었기 때문이다. Until a generation ago, farming that grows crops has been classified as one of the representative labor-intensive industries. This is because even if many jobs were mechanized, not only could the machine be operated, but all jobs could not be 100% mechanized.

또한, 농업기술은 기후의 영향이 크기 때문에, 정형화하여 기계화 또는 자동화하기 어렵다. In addition, agricultural technology is difficult to mechanize or automate by standardizing because of the large influence of climate.

그러나 이러한 농업은, 모든 사회 구성원들의 '먹거리'로서 삶을 영위하기 위한 가장 중요한 요소중에 하나인 식량을 확보하는 산업으로서, 특히 우리나라에서는 보호의 대상임과 동시에 자급자족이 절실한 산업이다.However, such agriculture is an industry that secures food, which is one of the most important factors for living life as a'food' for all members of society. In particular, in Korea, it is an industry that is subject to protection and desperate for self-sufficiency.

한편, 최근 산업기술의 발달로 다양한 스마트팜(Smart Farm) 시스템이 소개되고 있으며, 다양한 형태로 사용되고 있다.Meanwhile, with the recent development of industrial technology, various smart farm systems have been introduced and used in various forms.

스마트팜의 가장 기본적인 목적은, 소규모 인력으로 고품질의 농작물을 대량 생산하는 것이다.The most basic purpose of smart farms is to mass-produce high-quality crops with a small workforce.

각종 자동화 장비를 이용함으로써, 작물재배 작업에 소요되는 수작업의 물리적인 시간을 크게 감소시킬 수 있었다. 따라서, 1인단 작물재배가 가능한 면적이 늘어남으로써, 면적당 작업인력은 크게 줄어들 수 있었다. By using various automated equipment, it was possible to greatly reduce the physical time required for the manual work required for crop cultivation work. Therefore, by increasing the area available for cultivating crops per person, the number of workers per area could be greatly reduced.

자동화 장비는 대량 생산에도 크게 효과적이며, 다양한 형태의 하우스 재배 방법이 발전함으로써, 기후와 계절의 영향을 최소화 할 수 있었다. Automated equipment is also very effective in mass production, and by developing various types of house cultivation methods, it was possible to minimize the effects of climate and season.

그러나 작물의 고품질화는 상술한 요소들만으로 쉽게 성취하기 어려운 문제점이 있다. However, there is a problem that it is difficult to achieve the high quality of crops easily with only the above-described factors.

고품질의 작물재배는, 작물의 생육과정에서 나타나는 작물의 형태 및 크기에 따른 다양하고 적절한 대처가 필수적이다.For high-quality crop cultivation, it is essential to deal with various and appropriate measures according to the shape and size of crops that appear in the growing process of crops.

지금까지의 스마트팜 시스템은, 하우스와 같이 외부와 경리되어 온습도와 같이 작물이 생육하는 경작지의 재배환경을 자동으로 감지하고 수집하고 있다.Until now, smart farm systems are managed with the outside, such as houses, and automatically detect and collect the cultivation environment of the cultivated land where crops grow, such as temperature and humidity.

반면에, 경작지의 재배환경을 조절할 수 있는 환기시설이나 양액기 및 경작지를 개폐하는 시설장비들은, 그 자체가 자동화, 대형화 및 원격 제어가 가능하며, 이미 원격자동화 된 장비들이 많다.On the other hand, ventilation facilities that can control the cultivation environment of cultivated land, nutrient solutions, and facility equipment that open and close the cultivated land itself can be automated, enlarged, and remotely controlled, and there are many equipment that have already been remotely automated.

하지만 이들 시설장비들의 작동에 대한 정보 관리는 이루어지지 못하고 있다.However, information management on the operation of these facilities and equipment has not been achieved.

시설장비들의 작동은 크게는 재배이력에 포함된다. 경작지의 온습도를 조절함은 물론이고, 양액기 및 관수시설까지 시설장비에 포함될 수 있으므로, 시설장비들의 운영 이력은 곧 작물의 재배이력이다.The operation of facility equipment is largely included in the cultivation history. In addition to controlling the temperature and humidity of cultivated land, nutrient solutions and irrigation facilities can be included in the facility equipment, so the operating history of the facility equipment is the cultivation history of the crop.

장비 운영 조건 값(예를 들어 30℃ 이상이면 차폐기가 개방되어야 한다. 등)은 이력이 저장되지 않아 조건값을 바꾸어 가며 시설을 운영할 때, 장비 운영 조건 값에 따른 작기별 생산량 등의 분석이 어려우며, 농가가 시설 운영에 대한 노하우가 데이터로써 축적되지 못하는 결과를 초래한다. 즉 스마트팜 시스템을 운영하더라도 현재 시점의 데이터를 운영하게 됨으로써 과거 시설 운영에 대한 데이터 축적과 노하우를 스마트팜 시스템에 반영하지 못하는 상황이다.The equipment operating condition value (for example, if it is over 30℃, the shield must be opened, etc.), the history is not saved, so when the facility is operated while changing the condition value, analysis of the production volume for each season according to the equipment operating condition value is not possible. It is difficult, and it results in the fact that the know-how about the operation of the farmhouse cannot be accumulated as data. In other words, even if the smart farm system is operated, the data at the present time is operated, so that data accumulation and know-how about the operation of the past facilities cannot be reflected in the smart farm system.

재배이력은 고품질의 작물 재배에 필수적인 관리요소일 뿐만 아니라, 농작물의 이력 추적 시스템에 포함시킴으로써, 소비자가 농산품을 믿고 소비할 수 있는 주요한 정보이기도 하다.Cultivation history is not only an essential management factor for cultivation of high-quality crops, but also important information that consumers can trust and consume agricultural products by including them in the history tracking system of crops.

따라서 지금까지 경작지의 재배환경을 측정 확인하는 단계에 그치고 있는 스마트팜 시설에서, 재배환경을 제어할 수 있는 시설장비의 운영 및 각종 재배정보를 함께 수집하고 저장함으로써, 다양한 자료 확인이 가능하다. Therefore, in the smart farm facility, which has only been in the stage of measuring and checking the cultivation environment of the cultivated land, various data can be checked by collecting and storing various cultivation information and the operation of facility equipment capable of controlling the cultivation environment.

또한, 제품 신뢰성을 높이기 위한 정보 제공이 가능한 새로운 스마트팜 운영 시스템의 개발이 필요한 실정이다.In addition, there is a need to develop a new smart farm operating system capable of providing information to increase product reliability.

1. 한국등록특허공보 제10-2019-0052828호1. Korean Registered Patent Publication No. 10-2019-0052828

본 발명(Disclosure)은, 작물을 경작하는 경작자뿐만 아니라, 소비자에게 제공할 수 있는 재배 이력을 통합하여 수집함으로써, 상품성 높은 고품질 농작물을 재배하고 소비자의 신뢰도를 높일 수 있는 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 제공을 일 목적으로 한다. The present invention (Disclosure), by integrating and collecting the cultivation history that can be provided to consumers as well as cultivators who cultivate crops, it is possible to cultivate high-quality crops with high marketability and to store facility operation history that can increase consumer reliability. Its purpose is to provide a smart farm operation system.

본 발명(Disclosure)은, 재배이력과 경작자의 경험을 통합 분석함으로써, 최소한의 경작자가 과학적이고 체계적이며 예측 가능한 작물 재배가 가능한 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트 팜 운영 시스템의 제공을 일 목적으로 한다. The present invention (Disclosure) aims to provide a smart farm operation system capable of storing a facility operation history capable of scientific, systematic, and predictable crop cultivation by a minimum of cultivators by integrated analysis of cultivation history and cultivator's experience. .

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Here, a summary of the present invention is provided, and this section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템은, 작물이 재배되고 온도 및 습도를 포함하는 재배환경을 조절하는 시설장비가 구비되는 경작지; 상기 재배환경을 센싱하여 환경정보를 생성하는 환경센서를 포함하고 상기 환경정보를 포함하는 경작지정보를 생성하는 센서박스; 경작자가 상기 경작지정보를 기반으로 상기 재배환경을 조절하기위해 상기 시설장비를 작동시키는 제어정보를 포함하는 경작정보를 입력하는 경작자 단말기; 상기 제어정보를 기반으로 상기 시설장비를 작동시키는 제어박스; 및, 상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 상기 작물의 생육단계에 매칭하여 저장하는 저장부를 가지는 정보서버;를 포함한다.In order to solve the above problems, a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to any one aspect of the various aspects describing the present invention is a cultivation environment including temperature and humidity in which crops are grown. Arable land provided with facility equipment to control the; A sensor box comprising an environment sensor that senses the cultivation environment to generate environment information, and generates cultivated land information including the environment information; A cultivator terminal for inputting cultivation information including control information for operating the facility equipment for the cultivator to control the cultivation environment based on the cultivation information; A control box for operating the facility equipment based on the control information; And an information server having a storage unit for matching and storing the cultivation land information and the cultivation information with the growing stage of the crop.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 경작지는, 외부와 경리되어 상기 작물이 재배되는 내부를 가지며, 상기 센서박스는, 상기 경작지의 외부와 내부 각각의 상기 재배정보를 감지하는 내외부 환경감지유닛 및 상기 경작지 내부의 지중 전기전도도와 산도(Ph)와 함수율 및 온도를 포함하는 내부지중 환경감지유닛을 포함할 수 있다. In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the farmland has an interior where the crop is cultivated by being cultivated with the outside, and the sensor box includes the outside of the farmland and It may include an internal and external environment sensing unit for sensing each of the cultivation information inside, and an internal and external environment sensing unit including underground electrical conductivity, acidity (Ph), moisture content, and temperature inside the cultivated land.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 정보서버는, 상기 저장부에 저장된 상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 웹(web)형식의 표시정보로 변환하는 변환부를 포함하고, 상기 경작자 단말기는, 상기 표시정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다. In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the information server converts the farmland information and the farming information stored in the storage unit into display information in a web format. It includes a conversion unit that converts, and the cultivator terminal may include a display unit that displays the display information.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 경작자 단말기는, 스마트폰, 패드 및 탭을 포함하는 개인용 모바일기기 또는 개인용 컴퓨터(PC) 및 노트북을 포함할 수 있다.In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the cultivator terminal includes a personal mobile device including a smartphone, a pad, and a tab, or a personal computer (PC) and a laptop. can do.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 표시정보는, 반응형 웹(web)형식의 표시정보이다.In a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to an aspect of the present invention, the display information is display information in a responsive web format.

본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 경작지정보는, 상기 작물의 이미지를 포함하는 작물정보를 더 포함할 수 있다. In a smart farm operation system capable of storing a facility operation history according to another aspect of the present invention, the cultivated land information may further include crop information including an image of the crop.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서 상기 경작정보는, 상기 경작자가 상기 작물정보를 기반으로 상기 작물의 생육상태를 규정하는 생육정보를 더 포함할 수 있다. In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the cultivation information further includes growth information that the cultivator defines the growth state of the crop based on the crop information. I can.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 정보서버는, 상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 빅데이터 분석방법으로 분석하여 상기 작물의 최적 생육조건을 위한 상기 시설장비를 작동시키는 최적 제어정보를 예측하여 생성하는 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다. In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the information server analyzes the cultivated land information and the cultivation information by a big data analysis method to determine the optimal growth conditions of the crop. It may further include a prediction unit that predicts and generates the optimal control information for operating the facility equipment.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서, 상기 경작지정보 및 상기 제어정보는, 정형 데이터(structured data)이고, 상기 생육정보는, 비정형 데이터(unstructured data)이며, 상기 예측부는, 상기 생육정보를 비정형 데이터 마이닝 방법으로 분석하고, 상기 경작지정보 및 상기 제어정보를 정형 데이터 마이닝 방법으로 분석할 수 있다.In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the farmland information and the control information are structured data, and the growth information is unstructured data. ), and the prediction unit may analyze the growth information by an unstructured data mining method, and analyze the arable land information and the control information by a structured data mining method.

본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템에서 상기 예측부는, 상기 생육정보를 텍스트 마이닝 기법 및 오피니언 마이닝 기법을 복합적으로 사용하여 분석할 수 있다.In a smart farm operating system capable of storing a facility operation history according to an aspect of the present invention, the prediction unit may analyze the growth information by using a text mining technique and an opinion mining technique in combination.

본 발명에 따르면, 작물의 재배환경 및, 경작자의 재배환경에 대응하여 시설장비를 조절하는 제어정보를 함께 저장하는 정보서버를 이용함으로써, 소비자에게 재비이력을 제공하여 믿을 수 있는 농산품을 제공할 수 있으며, 작물의 품질 향상을 위한 재배정보를 확보할 수 있다. According to the present invention, by using an information server that stores the cultivation environment of crops and control information for controlling facility equipment in response to the cultivation environment of a cultivator, it is possible to provide reliable agricultural products by providing a retracement history to consumers. In addition, cultivation information for improving the quality of crops can be secured.

본 발명에 따르면 경작지정보와 경작정보를 함께 빅데이터 분석함으로써, 경작자의 재배 경험을 디지털 정보로 확보할 수 있으며, 이를 이용하여, 최적 제어정보를 예측함으로써, 정보를 바탕으로 체계화되고 예측 가능한 작물 재배가 가능할 수 있다. According to the present invention, by analyzing cultivation land information and cultivation information together with big data, cultivation experience of cultivators can be secured as digital information, and by predicting optimal control information using this, systematic and predictable crop cultivation based on information May be possible.

도 1은 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 일 실시형태를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 다른 일 실시형태를 보인도면. 1 is a view showing an embodiment of a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention.
Figure 2 is a view showing another embodiment of a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment implementing a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다. However, the intrinsic technical idea of the present invention cannot be said to be limited by the embodiments to be described below, and the intrinsic technical idea of the present invention is given below by a person skilled in the art. It turns out to cover the range that can be easily proposed by a method of substitution or change of the embodiment described in FIG.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다. In addition, since the terms used below are selected for convenience of description, in grasping the intrinsic technical idea of the present invention, it is not limited to the dictionary meaning and is appropriately interpreted as a meaning consistent with the technical idea of the present invention. Should be.

도 1은 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 일 실시형태를 보인 도면이다.1 is a diagram showing an embodiment of a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention.

본 실시형태에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템은, 경작지(100), 센서박스(200), 경작자 단말기(300) 제어박스(400) 및 정보서버(500)를 포함한다. The smart farm operating system capable of storing the facility operation history according to the present embodiment includes a farmland 100, a sensor box 200, a cultivator terminal 300, a control box 400, and an information server 500.

경작지(100)는, 작물이 재배되고 온도 및 습도를 포함하는 재배환경을 조절할 수 있는 시설장비(130)가 구비된다.The cultivated land 100 is provided with facility equipment 130 capable of controlling a cultivation environment including temperature and humidity in which crops are grown.

경작지(100)는 바람직하게는, 하우스와 같은 외부와 격리된 내부를 갖는다.The arable land 100 preferably has an interior isolated from the exterior such as a house.

센서박스(200)는, 재배환경을 센싱하여 환경정보를 생성하는 환경센서(110)를 포함하고 환경정보를 포함하는 경작지정보를 생성한다.The sensor box 200 includes an environmental sensor 110 that generates environmental information by sensing a cultivation environment, and generates cultivated land information including environmental information.

경작자 단말기(300)는 경작자가 경작지정보를 기반으로 재배환경을 조절하기위해 경작지(100)에 구비된 시설장비(130)를 작동시키는 제어정보를 포함하는 경작정보를 입력한다.The cultivator terminal 300 inputs cultivation information including control information for operating the facility equipment 130 provided in the cultivated land 100 in order for the cultivator to adjust the cultivation environment based on the cultivated land information.

제어박스(400)는, 제어정보를 기반으로 시설장비(130)를 작동시키다.The control box 400 operates the facility equipment 130 based on the control information.

정보서버(500)는, 경작지정보 및 경작정보를 작물의 생육단계에 매칭하여 저장하는 저장부를 가진다.The information server 500 has a storage unit that matches and stores cultivated land information and cultivation information with the growing stage of crops.

상술한 바와 같이 경작지정보는, 경작지(100)의 온, 습도와 같은 재배환경을 포함한다. As described above, the farmland information includes the cultivation environment such as temperature and humidity of the farmland 100.

경작정보에 포함된 제어정보는, 경작지정보를 검토한 경작자가, 해당 경작지에서 재배되고 있는 작물에 적합한 최적 재배환경을 조성하기 위해, 시설장비(130)의 작동을 제어하는 정보이다.The control information included in the cultivation information is information for controlling the operation of the facility equipment 130 in order to create an optimal cultivation environment suitable for the crops grown in the cultivated cultivation site by the cultivator who has reviewed the cultivated land information.

경작지정보와 경작정보는, 경작지(100)에서 나타난 현상인 대해 경작자의 대응 또는 조치이다. 이러한 확인과 대응 또는 조치인 경작정보는 살아 있는 생명체인 작물의 최적 재배환경을 제공한다. The cultivated land information and the cultivated information are the cultivator's response or action to the phenomenon that appears in the cultivated land 100. Cultivation information, such as confirmation and response or action, provides the optimal cultivation environment for crops, which are living organisms.

즉, 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템은, 온습도와 같은 재배환경을 물리적으로 센싱하여 저장된 환경정보와, 측정된 재배환경에 대응하는 경작자의 판단이 반영된 제어정보를 함께 취합하여 저장한다. That is, the smart farm operating system capable of storing the facility operation history according to the present invention includes environmental information stored by physically sensing the cultivation environment such as temperature and humidity, and control information reflecting the cultivator's judgment corresponding to the measured cultivation environment. Collect and store.

정보서버(500)의 저장부에 저장된 환경정보와 제어정보는, 우선 출하시 재배이력으로 소비자에게 제공됨으로써, 작물의 상품성은 물론이고 신뢰성을 재고시킬 수 있다. The environmental information and control information stored in the storage unit of the information server 500 are first provided to the consumer as a cultivation history at the time of shipment, so that the reliability as well as the commerciality of the crop can be reconsidered.

또한, 환경정보와 제어정보가 작물의 생육 단계에 따라 저장됨으로써, 작물의 품질유지 또는 품질개선에 도움이 되는 정보를 제공할 수 있다.In addition, by storing environmental information and control information according to the growth stage of the crop, it is possible to provide information that is helpful for maintaining or improving the quality of the crop.

특히, 작물재배에 많은 경험을 가지는 경작자의 제어정보는, 작물재배에 경험이 많지 않은 경작자에게 작물재배의 예를 제시할 수 있다.In particular, the control information of cultivators who have much experience in cultivating crops can provide examples of crop cultivation to cultivators who do not have much experience in cultivating crops.

본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서 경작지(100)는, 외부와 경리되어 작물이 재배되는 내부를 가진다. In the smart farm operating system according to the present embodiment, the cultivated land 100 has an interior in which crops are cultivated by being cultivated with the outside.

또한 환경센서는, 경작지(100)의 외부와 내부 각각의 재배정보를 감지하는 내외부 환경감지유닛 및 경작지(100) 내부의 지중 전기전도도와 산도(Ph)와 함수율 및 온도를 포함하는 내부지중 환경감지유닛을 포함할 수 있다.In addition, the environmental sensor, an internal and external environment sensing unit that detects each cultivation information outside and inside of the cultivated land 100, and the internal ground environment including the underground electrical conductivity, acidity (Ph), moisture content, and temperature inside the cultivated land 100 May contain units.

내외부 환경감지유닛은, 온도센서, 습도센서 일조량측정기, 풍속계 및 CO2 측정계를 포함할 수 있다.The internal/external environment sensing unit may include a temperature sensor, a humidity sensor, a sunlight meter, an anemometer, and a CO2 meter.

내부지중 환경감지유닛은, 작물이 영양분의 대부분을 공급받는 지중의 상황을 나타냄으로써, 경작자가 최적의 제어정보를 생성할 수 있다.The internal ground environment detection unit indicates an underground situation in which crops are supplied with most of the nutrients, so that the cultivator can generate optimal control information.

시설장비(130)는, 일반적으로 경작지를 개폐할 수 있는 개폐기 유동 Fan, 온풍기, 환풍기, 양액기 및 관수장치를 포함할 수 있다. The facility equipment 130 may generally include a switch flow fan, a warmer, a ventilator, a nutrient solution, and an irrigation device capable of opening and closing the arable land.

양액기와 관수시설을 제어정보로 제어하게 되면, 경작자가 설정하는 시설장비(130)에 대한 제어정보는, 작물의 실질적인 재배이력에 해당한다.When the nutrient solution and the irrigation facility are controlled by control information, the control information on the facility equipment 130 set by the cultivator corresponds to the actual cultivation history of the crop.

특히 제어정보는, 동일한 경작지정보에서도 서로 다른 경작자에 따라 다르게 설정될 수 있다. 즉, 경작자 고유의 경작 노하우를 포함할 수 있다.In particular, the control information may be set differently according to different cultivators even in the same farmland information. That is, it may include cultivation know-how unique to the cultivator.

또한 본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서, 정보서버(500)는, 저장부에 저장된 경작지정보및 경작정보를 웹(web)형식의 표시정보로 변환한다. 또한 경작자 단말기(300)는, 표시정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.In addition, in the smart farm operating system according to the present embodiment, the information server 500 converts farmland information and farming information stored in the storage unit into display information in a web format. In addition, the cultivator terminal 300 includes a display unit that displays display information.

따라서, 경작자는 작물의 생육단계별 환경정보 뿐만 아니라, 이에 대응하는 제어정보를 작물의 생육 단계별로 열람할 수 있다. Accordingly, the cultivator can view not only environmental information for each crop growth stage, but also control information corresponding thereto, at each stage of growth of the crop.

이로 인하여, 작물 및 생육 단계에 따라 보다 정확하고 효과적인 대응이 가능하다.Due to this, it is possible to respond more accurately and effectively depending on the crop and growth stage.

또한 도 1을 참조하면 본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서, 경작자 단말기(300)는, 스마트폰, 패드 및 탭을 포함하는 개인용 모바일기기 또는 개인용 컴퓨터(PC) 및 노트북을 포함하는 컴퓨터를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, in the smart farm operating system according to the present embodiment, the cultivator terminal 300 includes a personal mobile device including a smartphone, a pad, and a tab, or a personal computer (PC) and a computer including a notebook. can do.

이때 표시정보는, 바람직하게는, 반응형 웹(web)형식의 표시정보이다.At this time, the display information is preferably display information in a responsive web format.

경작자 단말기(300)는, 다양한 개인용 모바일과 컴퓨터를 포함함으로서, 경작자의 작업영역을 확장시킬 수 있다.The cultivator's terminal 300 can expand the work area of the cultivator by including various personal mobiles and computers.

또한 반응형 웹구조의 표시정보를 생성함으로써, 경작자 단말기(300)에 따라 표시되는 정보의 제한 또는 차이를 최소화할 수 있다. In addition, by generating the display information of the responsive web structure, it is possible to minimize the limitation or difference of information displayed according to the cultivator terminal 300.

도 2는 본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 다른 일 실시형태를 보인도면이다.2 is a diagram showing another embodiment of a smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서, 경작지정보는, 작물의 이미지를 포함하는 작물정보를 더 포함할 수 있다.2, in the smart farm operating system according to the present embodiment, the cultivated land information may further include crop information including an image of a crop.

작물의 재배는, 나무, 꽃, 잎 그리고 과실등의 크기나 외형에 따라 효과적인 대처가 필요하다. Cultivation of crops requires effective measures according to the size and appearance of trees, flowers, leaves, and fruits.

상술한 바와 같이 재배환경을 측정하여 생성된 환경정보는, 단지 작물이 재배되는 공간의 환경일 뿐, 이러한 재배환경에서 작물이 어떤 상태로 생육되고 있는지를 직접적으로 확인할 수 있는 지표가 아니다.As described above, the environmental information generated by measuring the cultivation environment is only the environment of the space in which the crop is cultivated, and is not an index that can directly confirm the state in which the crop is grown in this cultivation environment.

작물정보를 이용함으로써, 경작자는 보다 정확하게 작물의 생육상태를 판단할 수 있다. By using crop information, cultivators can more accurately determine the growth status of crops.

또한 본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서, 경작정보는, 경작자가 작물정보를 기반으로 작물의 생육상태를 규정하는 생육정보를 더 포함할 수 있다. In addition, in the smart farm operating system according to the present embodiment, the cultivation information may further include growth information that defines the growth state of the crop by the cultivator based on the crop information.

이에 따라 환경정보-제어정보-작물정보-생육정보를, 작물의 생육 단계에 따라 수집하여 누적 저장함으로써, 작물 생육환경을 최적화 하는데 효과적이다. Accordingly, it is effective in optimizing the crop growth environment by collecting and storing environmental information-control information-crop information-growth information according to the growth stage of the crop.

작물정보는 가시광 또는 적외선 카메라를 포함하는 작물모니터링센서(120)를 포함할 수 있다.The crop information may include a crop monitoring sensor 120 including a visible light or infrared camera.

본 실시형태에 따른 스마트팜 운영 시스템에서, 정보서버(500)는, 경작지정보 및 경작정보를 빅데이터 분석방법으로 분석하여 작물의 최적 생육조건을 위한 시설장비(130)를 작동시키는 최적 제어정보를 예측하여 생성하는 예측하는 예측부를 더 포함할 수 있다. In the smart farm operation system according to the present embodiment, the information server 500 analyzes the cultivated land information and cultivation information by a big data analysis method to provide optimal control information for operating the facility equipment 130 for optimal growth conditions of crops. It may further include a prediction unit that predicts and generates a prediction.

즉, 최적 제어정보는, 경작자의 생육정보와 이를 기반으로 경작자가 설정한 제어정보를 이용하여 생성되기 때문에, 경작자의 경험이 포함될 수 있다. That is, since the optimal control information is generated using the growth information of the cultivator and the control information set by the cultivator based on this, the experience of the cultivator may be included.

특히, 빅데이터 분석방법은, 일부 시료 또는 표본을 이용하는 것이 아니라, 모수(母數) 전체에 대한 정보를 취합하여 활용하기 때문에, 재발하는 현상에 대한 최적 대응 방법은, 과거의 대응을 이용하여 예측이 가능하다. In particular, the big data analysis method does not use some samples or samples, but collects and uses information on all parameters, so the optimal response method for recurring phenomena is predicted using past responses. This is possible.

즉, 환경정보-제어정보-작물정보-생육정보가 작물의 생육 단계별로 누적 저장된 정보를 이용함으로써, 경작자의 작물 재배 경험 즉 노하우(Know-How)가 디지털 정보로 변환되고, 생육 상태에 따른 최적 대응이 역시 디지털 정보로 생성되고 실시 될 수 있다.That is, environmental information-control information-crop information-growth information is accumulated and stored in each stage of growth of the crop, so that the crop cultivation experience of the cultivator, that is, know-how, is converted into digital information, and is optimal according to the growing state. Responses can also be created and implemented with digital information.

본 실시형태에 따른 스마트팜 운영시스템에서, 경작지정보 및 상기 보는, 정형 데이터(structured data)이고, 생육정보는 비정형 데이터(unstructured data)이며, 예측부는 생육정보를 비정형 데이터 마이닝 방법으로 분석하고, 경작지정보 및 상기 제어정보를 정형 데이터 마이닝 방법으로 분석할 수 있다. In the smart farm operating system according to the present embodiment, the cultivated land information and the viewing, are structured data, the growth information is unstructured data, and the prediction unit analyzes the growth information by an unstructured data mining method, and Information and the control information can be analyzed by a structured data mining method.

이때 예측부는, 바람직하게는, 생육정보를 텍스트 마이닝 기법 및 오피니언 마이닝 기법을 복합적으로 사용하여 분석할 수 있다. In this case, the prediction unit may preferably analyze the growth information by using a text mining technique and an opinion mining technique in combination.

경작자가 규정하는 생육정보는, 정량 데이터로 생성되기 어렵다.Growth information specified by the cultivator is difficult to generate as quantitative data.

과실은 아직 수확하지 않았으므로 크기와 무게에 대한 정확한 판단이 어렵다. 또한 과실 또는 잎의 색감이나, 형태적 특이점이 확인되더라도, 수치나 또는 특정한 문장이나 단어로 정확히 규정하기 어렵나. Fruits have not yet been harvested, so it is difficult to accurately judge the size and weight. Also, even if the color or morphological peculiarity of the fruit or leaf is confirmed, it is difficult to accurately define it in numerical values or specific sentences or words?

빅데이터 분석방법중에 하나인, 비정형 데이터 마이닝 방법, 특히 텍스트 카이닝 및 오피니언 마이닝 방법으로 경작자가 생성하는 생육정보를 분석하면, 작물의 상태에 대해 경작자가 판단을 디지털 정보로 변환할 수 있다. One of the big data analysis methods, unstructured data mining methods, especially text mining and opinion mining, analyzes the growth information generated by cultivators, so that the cultivator's judgment on the condition of the crop can be converted into digital information.

작물의 상태에 대해 경작자의 판단을 디지털 정보로 변환함으로써, 예측부가 생성하는 최적 생육조건의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다 .By converting the cultivator's judgment about the condition of the crop into digital information, the reliability of the optimal growing conditions generated by the prediction unit can be further improved.

본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 다른 일 실시형태에서, 센서박스(200) 경작자 단말기(300) 제어박스(400) 및 정보서버(500)는, 유무선 통신 방식을 통하여 인터넷 통신망에서 서로 정보를 교환할 수 있다.In another embodiment of the smart farm operation system capable of storing the facility operation history according to the present invention, the sensor box 200, the cultivator terminal 300, the control box 400 and the information server 500, through a wired or wireless communication method Information can be exchanged with each other in Internet communication networks.

본 발명에 따른 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템의 또 다른 일 실시형태에서, wifi 환경에서 Firmware도 원격 지원할 수 있다. In another embodiment of the smart farm operating system capable of storing facility operation history according to the present invention, firmware may also be remotely supported in a wifi environment.

또한 센서박스 및 제어박스의 의 상태(송수신 상태, 부여된 기능의 오작동 등)을 모니터링 할 수 있으며, 모니터링을 통해 발견된 오류를 선제적으로 발견하고 대처할 수 있다.In addition, it is possible to monitor the status of the sensor box and control box (transmission/reception status, malfunction of assigned functions, etc.), and proactively discover and cope with the errors found through monitoring.

종래의 스마트팜 시스템은 Firmware 방식(PCB 내의 프로그램)으로 운영함으로써, 시스템 오류 개선 및 기능 개선을 위한 패치 및 업그레이드를 실행할 때, 방문 또는 센서/제어 박스를 분리하여 제공업체에 보내어 프로그램을 변경하는 등의 불편함을 감수해야 한다.Conventional smart farm systems operate in the firmware method (program within the PCB), so when performing patches and upgrades to improve system errors and functions, visit or separate sensor/control boxes and send them to the provider to change programs. You have to bear the inconvenience.

Claims (10)

작물이 재배되고 온도 및 습도를 포함하는 재배환경을 조절하는 시설장비가 구비되는 경작지;
상기 재배환경을 센싱하여 환경정보를 생성하는 환경센서를 포함하고 상기 환경정보를 포함하는 경작지정보를 생성하는 센서박스;
경작자가 상기 경작지정보를 기반으로 상기 재배환경을 조절하기위해 상기 시설장비를 작동시키는 제어정보를 포함하는 경작정보를 입력하는 경작자 단말기;
상기 제어정보를 기반으로 상기 시설장비를 작동시키는 제어박스; 및,
상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 상기 작물의 생육단계에 매칭하여 저장하는 저장부를 가지는 정보서버;를 포함하고,
상기 경작지정보는, 상기 작물의 이미지를 포함하는 작물정보를 더 포함하고,
상기 경작정보는, 상기 경작자가 상기 작물정보를 기반으로 상기 작물의 생육상태를 규정하는 생육정보를 더 포함하고
상기 정보서버는, 상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 빅데이터 분석방법으로 분석하여 상기 작물의 최적 생육조건을 위한 상기 시설장비를 작동시키는 최적 제어정보를 예측하여 생성하는 예측하는 예측부;를 더 포함하여,
상기 작물을 재배하는 상기 경작자의 경험 및 상기 생육 상태에 따른 상기 최적 제어정보를 디지털 정보로 생성할 수 있고,
상기 경작지는,
외부와 격리되어 상기 작물이 재배되는 내부를 가지며,
상기 센서박스는,
상기 경작지의 외부와 내부 각각의 재배정보를 감지하는 내외부 환경감지유닛 및 상기 경작지 내부의 지중 전기전도도와 산도(Ph)와 함수율 및 온도를 포함하는 내부지중 환경감지유닛을 포함하고,
상기 정보서버는,
상기 저장부에 저장된 상기 경작지정보 및 상기 경작정보를 웹(web)형식의 표시정보로 변환하는 변환부를 포함하고,
상기 경작자 단말기는,
상기 표시정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하고,
상기 경작자 단말기는,
스마트폰, 패드 및 탭을 포함하는 개인용 모바일기기 또는 개인용 컴퓨터(PC) 및 노트북을 포함하는 컴퓨터를 포함하고,
상기 표시정보는,
반응형 웹(web)형식의 표시 정보이고,
상기 경작지정보 및 상기 제어정보는
정형 데이터(structured data)이고,
상기 생육정보는,
비정형 데이터(unstructured data)이며,
상기 예측부는,
상기 생육정보를 비정형 데이터 마이닝 방법으로 분석하고, 상기 경작지정보 및 상기 제어정보를 정형 데이터 마이닝 방법으로 분석하고,
상기 예측부는,
상기 생육정보를 텍스트 마이닝 기법 및 오피니언 마이닝 기법을 복합적으로 사용하여 분석하여,
상기 작물정보와 상기 작물정보를 기반으로 상기 경작자가 판단한 상기 작물의 생육상태 상호간의 연관성을 도출함으로써,
상기 최적 제어정보에 의한 상기 최적 생육조건의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 시설 운영 이력을 저장할 수 있는 스마트팜 운영 시스템. Cultivated land in which crops are grown and facility equipment for controlling a cultivation environment including temperature and humidity is provided;
A sensor box comprising an environment sensor that senses the cultivation environment to generate environment information, and generates cultivated land information including the environment information;
A cultivator terminal for inputting cultivation information including control information for operating the facility equipment in order for a cultivator to control the cultivation environment based on the cultivated land information;
A control box for operating the facility equipment based on the control information; And,
And an information server having a storage unit for matching and storing the cultivation land information and the cultivation information with the growing stage of the crop,
The cultivated land information further includes crop information including the image of the crop,
The cultivation information further includes growth information for the cultivator to define the growth state of the crop based on the crop information,
The information server further includes a prediction unit for predicting and generating optimal control information for operating the facility equipment for the optimal growth condition of the crop by analyzing the farmland information and the farming information by a big data analysis method; So,
The optimal control information according to the experience of the cultivation of the crop and the growing state can be generated as digital information,
The arable land,
It is isolated from the outside and has an inside where the crop is grown,
The sensor box,
Including an internal and external environment sensing unit for sensing cultivation information of each of the outside and inside of the cultivated land, and an internal underground environment sensing unit including underground electrical conductivity, acidity (Ph), moisture content and temperature inside the cultivated land,
The information server,
A conversion unit for converting the cultivated land information and the cultivation information stored in the storage unit into display information in a web format,
The cultivator terminal,
Including a display for displaying the display information,
The cultivator terminal,
Including a personal mobile device or personal computer (PC) including a smartphone, a pad and a tab, and a computer including a laptop,
The display information,
It is display information in responsive web format,
The cropland information and the control information
It is structured data,
The growth information,
It is unstructured data,
The prediction unit,
Analyzing the growth information by an unstructured data mining method, analyzing the cultivated land information and the control information by a formal data mining method,
The prediction unit,
Analyzing the growth information using a combination of text mining techniques and opinion mining techniques,
By deriving a correlation between the growth state of the crop determined by the cultivator based on the crop information and the crop information,
A smart farm operation system capable of storing a facility operation history that can further improve the reliability of the optimum growing conditions by the optimum control information. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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