KR102421031B1 - Method and apparatus for analysing soil based on moisture change in soil - Google Patents

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Abstract

In an operating method of a control server that performs a soil analysis based on a moisture change in a soil according to one embodiment of the present specification, the operating method may comprise: a step of measuring an amount of moisture in the soil from each of a plurality of sensor nodes based on the location information and depth information of the plurality of sensor nodes installed; a step of determining a soil property based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes; and a step of supplying raw water and nutrient solution based on the determined soil property.

Description

토양 내 수분변화를 기초로 한 토양분석 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ANALYSING SOIL BASED ON MOISTURE CHANGE IN SOIL}Soil analysis method and apparatus based on moisture change in soil

실시예들은 토양 내 수분변화를 기초로 토양 분석을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 노지(露地) 스마트 팜(smart farm)에서 복수의 센서 노드를 통해 토양 내 수분변화를 감지하고, 이에 기초하여 토양 분석을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다. Embodiments relate to a method and apparatus for performing soil analysis based on a change in moisture in the soil. More specifically, it relates to a method and apparatus for detecting a change in moisture in soil through a plurality of sensor nodes in an open-field smart farm, and performing soil analysis based thereon.

스마트 팜(smart farm)이란, 비닐하우스, 축사 등 기존의 농사 기술에 정보통신기술(Information Communication Technology)을 접목하여 원격 및 자동으로 작물 또는 가축의 생육환경을 적절하게 유지, 관리할 수 있는 농장에 관련된 기술을 지칭한다. 스마트 팜을 이용함으로써, 작물의 생육 정보와 환경 정보에 대한 데이터를 기반으로 최적의 생육 환경을 조성하여 농산물의 생산성과 품질을 제고할 수 있다. 이때, 정보통신기술을 접목하여 스마트 팜을 관리하기 위해서는, 사용자가 스마트 팜의 데이터에 접근하여 필요한 내용을 열람할 수 있는 플랫폼(platform)이 필요할 수 있다. 또한, 스마트 팜은 넓은 영역에서 작물들을 관리하기 때문에 이를 효율적으로 관리하기 위한 방법이 필요할 수 있다. 또한, 넓은 영역에 위치하는 작물들에는 원수 공급을 효율적으로 수행하는 방법이 필요성이 있다. 하기에서는 스마트 팜에 기초하여 토양 내에서 수분 변화를 감지하여 토양을 분석하는 방법에 대해 서술한다.Smart farm is a farm that can properly maintain and manage the growing environment of crops or livestock remotely and automatically by grafting Information Communication Technology to existing farming technologies such as plastic houses and livestock. refers to related technologies. By using a smart farm, it is possible to improve the productivity and quality of agricultural products by creating an optimal growth environment based on data on crop growth information and environmental information. In this case, in order to manage the smart farm by grafting information and communication technology, a platform through which the user can access the data of the smart farm and read necessary contents may be required. In addition, since smart farms manage crops in a wide area, a method for efficiently managing them may be required. In addition, there is a need for a method for efficiently supplying raw water to crops located in a wide area. Hereinafter, a method of analyzing the soil by detecting a change in moisture in the soil based on the smart farm will be described.

한국특허등록 제 10-2019-0057220 A호Korean Patent Registration No. 10-2019-0057220 A

본 명세서는 토양 내 수분변화를 기초로 토양을 분석하는 방법 및 장치에 대한 것이다. The present specification relates to a method and apparatus for analyzing soil based on a change in moisture in the soil.

본 명세서는 노지 스마트 팜에서 토양 내 수분 변화를 감지하는 복수의 센서에 기초하여 토양을 분석하는 방법 및 장치에 대한 것이다.The present specification relates to a method and an apparatus for analyzing soil based on a plurality of sensors for detecting a change in moisture in the soil in an open-field smart farm.

본 명세서는 토양 내 수분 변화에 대한 표본 정보에 기초하여 토양 내 복수의 센서 위치를 인지하고, 인지된 복수 개의 센서에 기초하여 토양을 분석하는 방법 및 장치에 대한 것이다.The present specification relates to a method and an apparatus for recognizing a plurality of sensor positions in soil based on sample information about a change in moisture in the soil, and analyzing the soil based on the recognized plurality of sensors.

본 명세서는 주변 환경 정보에 기초하여 토양 내 수분 변화를 감지하여 토양을 분석하는 방법 및 장치에 대한 것이다.The present specification relates to a method and apparatus for analyzing soil by detecting a change in moisture in the soil based on surrounding environment information.

본 명세서의 해결하고자 하는 과제는 상술한 바에 한정되지 아니하고, 하기에서 설명하는 발명의 실시예들에 의해 도출될 수 있는 다양한 사항들로 확장될 수 있다.The problem to be solved in the present specification is not limited to the above, but may be extended to various matters that can be derived by the embodiments of the invention described below.

본 명세서의 일 실시예에 따라, 토지 내 수분 변화에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어 서버의 동작 방법에 있어서, 복수의 센서 노드가 설치된 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 복수의 센서 노드 각각으로부터 토양 내 수분량을 측정하는 단계, 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 토양 내 수분량에 기초하여 토양 특성을 결정하는 단계 및 결정된 토양 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present specification, in the method of operating a control server for performing soil analysis based on a change in moisture in the land, the soil from each of the plurality of sensor nodes based on location information and depth information in which a plurality of sensor nodes are installed It may include measuring the amount of moisture in the soil, determining a soil characteristic based on the amount of moisture in the soil measured from each of a plurality of sensor nodes, and supplying raw water and a nutrient solution based on the determined soil characteristic.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 토지 내 수분 변화에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어 서버에 있어서, 노지 스마트 팜에서 메쉬 형태로 설치되고, 노지 스마트 팜 내의 농작물 관련 정보를 센싱하는 복수의 센서 노드, 복수의 센서 노드에서 획득되는 센싱 값에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어부, 및 분석된 토양의 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하는 관수장치를 포함하는 제어 서버로써, 복수의 센서 노드가 설치된 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 복수의 센서 노드 각각으로부터 토양 내 수분량이 측정되고, 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 토양 내 수분량에 기초하여 토양 특성을 결정하고, 결정된 토양 특성에 기초하여 원수 및 양액이 공급될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, in the control server for performing soil analysis based on the change in moisture in the land, a plurality of installed in the form of a mesh in the smart farm and sensing crop-related information in the smart farm A control server comprising a sensor node, a control unit for performing soil analysis based on sensing values obtained from a plurality of sensor nodes, and an irrigation device for supplying raw water and nutrient solution based on the analyzed characteristics of the soil, a plurality of sensor nodes The amount of moisture in the soil is measured from each of the plurality of sensor nodes based on the location information and the depth information installed, and the soil property is determined based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes, and the raw water is and a nutrient solution may be supplied.

또한, 다음의 사항들은 공통으로 적용될 수 있다. In addition, the following may be commonly applied.

본 명세서의 일 실시예에 따라, 복수의 센서 노드 중 제 1 센서 노드에 기초하여 토양 내 수분량을 측정하는 경우, 제어 서버는 제 1 센서 노드의 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 포화 용수량 이상의 급수를 수행하고, 급수에 기초하여 기 설정된 시간 구간에서 변동되는 수분량을 측정하여 수분량 변동 그래프 정보를 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present specification, when measuring the amount of moisture in the soil based on the first sensor node among the plurality of sensor nodes, the control server supplies water above the saturated water amount based on the location information and depth information of the first sensor node. and measure the amount of moisture varying in a preset time interval based on the water supply to obtain moisture content change graph information.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제어서버는 수분량 변동 그래프 정보는 기준 수분량 변동 그래프 정보와 비교하여 토양 특성을 결정하되, 기준 수분량 변동 그래프 정보는 토양 특성에 기초하여 기-생성되는 정보일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, the control server determines the soil characteristics by comparing the moisture content change graph information with the reference moisture content change graph information, and the reference moisture content change graph information is pre-generated information based on the soil characteristics. can

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 수분량 변동 그래프 정보와 기준 수분량 변동 그래프 정보가 비교되는 경우, 토양의 영양분 정보, 유기물 정보, 금속 물질 정보, 오염물질 정보, 온도 정보, 제 1 센서 노드의 위치 정보 및 제 1 센서 노드의 깊이 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 반영하고, 반영된 정보에 기초하여 수분량 변동 그래프 정보와 기준 수분량 변동 그래프 정보가 비교될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, when the moisture content change graph information and the reference moisture content change graph information are compared, soil nutrient information, organic matter information, metal material information, pollutant information, temperature information, and the first sensor node At least one of the location information and the depth information of the first sensor node may be reflected, and based on the reflected information, the moisture content change graph information and the reference moisture content change graph information may be compared.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제어서버는 인공지능 학습모델을 구비하고, 인공지능 학습모델에 기초하여 수분량 변동 그래프 정보와 기준 수분량 변동 그래프 정보를 비교할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, the control server may include an artificial intelligence learning model, and may compare moisture content change graph information with reference moisture content change graph information based on the artificial intelligence learning model.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제어서버는 복수 개의 센서 노드 각각의 위치가 작물 위치 정보에 기초하여 적합한 위치인지 여부를 복수 개의 센서 노드 각각이 센싱하는 토양 내 수분량에 기초하여 확인하고, 복수 개의 센서 노드 각각의 위치가 적합한 위치가 아닌 경우, 제어서버는 사용자 단말로 알림을 제공하거나 복수 개의 센서 노드 각각을 제어하여 복수 개의 센서 노드 각각의 위치를 이동시킬 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, the control server checks whether the location of each of the plurality of sensor nodes is a suitable location based on the crop location information based on the amount of moisture in the soil sensed by each of the plurality of sensor nodes, When the location of each of the plurality of sensor nodes is not a suitable location, the control server may move the location of each of the plurality of sensor nodes by providing a notification to the user terminal or by controlling each of the plurality of sensor nodes.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 복수 개의 센서 노드 중 제 1 센서 노드의 위치가 적합한지 여부를 확인하는 경우, 제 1 센서 노드로부터 수분 변화량 정보 및 토양 관련 정보를 획득하고, 토양 관련 정보에 기초하여 기준 수분 변화량 정보를 획득하고, 제 1 센서 노드로부터 획득한 수분 변화량 정보와 기준 수분 변화량 정보를 비교하여, 제 1 센서 노드의 위치가 적합한지 여부를 확인할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, when it is checked whether the location of the first sensor node among the plurality of sensor nodes is appropriate, moisture change amount information and soil-related information are obtained from the first sensor node, and soil-related information It is possible to obtain reference moisture change information based on , and compare the moisture change information obtained from the first sensor node with the reference moisture change information to determine whether the location of the first sensor node is suitable.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제어서버는 제 1 센서 노드의 깊이가 적합한지 여부를 더 확인하되, 깊이가 적합한지 여부는 제 1 센서 노드로부터 수분 변화량 정보와 온도 정보를 더 고려하여 결정되되, 온도 정보는 대기 온도 정보 및 땅 속 깊이에 기초한 온도 정보를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, the control server further checks whether the depth of the first sensor node is suitable, and whether the depth is suitable is determined by further considering the moisture change amount information and temperature information from the first sensor node. It is determined that the temperature information may include air temperature information and temperature information based on the depth of the ground.

또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제어서버는 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 토양 내 수분량에 기초하여 지하수 유입 여부 정보를 확인하되, 제어서버가 지하수 유입 여부 정보를 확인하는 경우, 제어서버는 환경용인 정보에 기초하여 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 측정하고, 환경용인 정보에 기초한 보정 값을 적용하여 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 비교하여 지하수 유입 여부 정보를 확인할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present specification, the control server checks the groundwater inflow information based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes, but when the control server checks the groundwater inflow information, the control server Measures moisture content change information for a plurality of sensor node points based on environmental tolerance information, and compares moisture content change information for a plurality of sensor node points by applying a correction value based on environmental tolerance information to check groundwater inflow information can

본 명세서는 토양 내 수분변화를 기초로 토양을 분석하는 방법을 제공할 수 있다.The present specification may provide a method of analyzing a soil based on a change in moisture in the soil.

본 명세서는 노지 스마트 팜에서 토양 내 수분 변화를 감지하는 복수의 센서에 기초하여 토양을 분석하는 방법을 제공할 수 있다.The present specification may provide a method of analyzing soil based on a plurality of sensors that detect a change in moisture in the soil in an open-field smart farm.

본 명세서는 토양 내 수분 변화에 대한 표본 정보에 기초하여 토양 내 복수의 센서 위치를 인지하고, 인지된 복수 개의 센서에 기초하여 토양을 분석하는 방법을 제공할 수 있다.The present specification may provide a method of recognizing a plurality of sensor positions in soil based on sample information about a change in moisture in the soil, and analyzing the soil based on the recognized plurality of sensors.

본 명세서는 주변 환경 정보에 기초하여 토양 내 수분 변화를 감지하여 토양을 분석하는 방법을 제공할 수 있다.The present specification may provide a method of analyzing soil by detecting a change in moisture in the soil based on surrounding environment information.

명세서의 해결하고자 하는 과제는 상술한 바에 한정되지 아니하고, 하기에서 설명하는 발명의 실시예들에 의해 도출될 수 있는 다양한 사항들로 확장될 수 있다.The problem to be solved in the specification is not limited to the above, but may be extended to various matters that can be derived by the embodiments of the invention described below.

도 1은 일 실시예에 따른 노지(露地) 스마트 팜(smart farm) 제어 시스템의 블록도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템에서 스마트 팜과 서버 사이의 통신을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2b는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템에서 스마트 팜의 게이트웨이(gateway) 장치와 사용자 장치 사이의 데이터 송수신을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템과 통신하는 센서 노드(sensor node) 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 센서 노드 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜에서 관수장치를 통해 원수 및 양액을 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜에서 관수장치를 통해 원수 및 양액을 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 수분 변화를 감지하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 토양별 유효수분을 나타낸 도면이다.
도 8a는 일 실시예에 따른 각 구간별 수분 변화를 나타낸 도면이다.
도 8b는 일 실시예에 따른 주변 환경 정보에 기초하여 각 구간별 수분 변화를 나타낸 도면이다.
도 9a는 일 실시예에 따른 기준 데이터에 기초하여 센서 노드로부터 측정된 정보를 확인하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9b는 일 실시예에 따른 기준 데이터와 센싱 값의 위상차에 기초하여 센서 노드가 적절하게 설치되었는지 여부를 확인하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 인공지능(artificial intelligence, AI)에 기초하여 센싱 노드 값을 확인하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 토양 내 수분변화를 기초로 토양을 분석하는 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram of an open-field smart farm control system according to an embodiment.
2A is a conceptual diagram for explaining communication between a smart farm and a server in the smart farm control system for a field according to an embodiment.
FIG. 2B is a conceptual diagram illustrating data transmission/reception between a gateway device of a smart farm and a user device in the smart farm control system for a field according to an embodiment.
3 is a perspective view of a sensor node device communicating with a smart farm control system for a field according to an embodiment.
FIG. 4 is a schematic block diagram of the sensor node device shown in FIG. 3 .
5A is a diagram illustrating a method of supplying raw water and nutrient solution through an irrigation device in an outdoor smart farm according to an embodiment.
5B is a diagram illustrating a method of supplying raw water and nutrient solution through an irrigation device in an outdoor smart farm according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating a method of detecting a change in moisture according to an exemplary embodiment.
7 is a view showing effective moisture for each soil according to an embodiment.
8A is a diagram illustrating a change in moisture for each section according to an exemplary embodiment.
8B is a diagram illustrating a change in moisture for each section based on surrounding environment information according to an exemplary embodiment.
9A is a diagram illustrating a method of confirming information measured from a sensor node based on reference data according to an exemplary embodiment.
9B is a diagram illustrating a method of confirming whether a sensor node is properly installed based on a phase difference between reference data and a sensed value according to an exemplary embodiment.
10 is a diagram illustrating a method of confirming a sensing node value based on artificial intelligence (AI) according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating a method of analyzing soil based on a change in moisture in the soil according to an exemplary embodiment.

본 명세서의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 명세서의 실시예에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In describing the embodiments of the present specification, if it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function may obscure the gist of the embodiment of the present specification, a detailed description thereof will be omitted. And, in the drawings, parts not related to the description of the embodiments of the present specification are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.

본 명세서의 실시예에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the embodiments of the present specification, when a component is "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection relationship, but also an indirect relationship where another component exists in the middle. It can also include human connections. Also, when it is said that a component includes "includes" or "has" another component, it means that another component may be further included without excluding other components unless otherwise stated. .

본 명세서의 실시예에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 명세서의 실시예의 범위 내에서 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다. In the embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and unless otherwise specified, do not limit the order or importance between the components. does not Accordingly, within the scope of the embodiments of the present specification, a first component in an embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in an embodiment is referred to as a first component in another embodiment. may also be called

본 명세서의 실시예에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다. In the embodiment of the present specification, the components distinguished from each other are for clearly explaining each characteristic, and the components do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Accordingly, even if not specifically mentioned, such integrated or dispersed embodiments are also included in the scope of the embodiments of the present specification.

본 명세서에서 네트워크는 유무선 네트워크를 모두 포함하는 개념일 수 있다. 이때, 네트워크는 디바이스와 시스템 및 디바이스 상호 간의 데이터 교환이 수행될 수 있는 통신망을 의미할 수 있으며, 특정 네트워크로 한정되는 것은 아니다. In the present specification, the network may be a concept including both wired and wireless networks. In this case, the network may mean a communication network in which data exchange between the device and the system and devices can be performed, and is not limited to a specific network.

본 명세서에 기술된 실시예는 전적으로 하드웨어이거나, 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어이거나, 또는 전적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "장치" 또는 "시스템" 등은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 소프트웨어 등 컴퓨터 관련 엔티티(entity)를 지칭한다. 예를 들어, 본 명세서에서 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등은 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체(object), 실행 파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program), 및/또는 컴퓨터(computer)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨터에서 실행중인 애플리케이션(application) 및 컴퓨터의 양쪽이 모두 본 명세서의 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등에 해당할 수 있다. Embodiments described herein may have aspects that are entirely hardware, partly hardware and partly software, or entirely software. As used herein, “unit,” “device,” or “system,” or the like, refers to a computer-related entity such as hardware, a combination of hardware and software, or software. For example, as used herein, a part, module, device, or system is a running process, processor, object, executable, thread of execution, program, and/or computer. (computer), but is not limited thereto. For example, both an application running on a computer and a computer may correspond to a part, module, device, or system of the present specification.

또한, 본 명세서에서 디바이스는 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 및 HMD(Head Mounted Display)와 같이 모바일 디바이스뿐만 아니라, PC나 디스플레이 기능을 구비한 가전처럼 고정된 디바이스일 수 있다. 또한, 일 예로, 디바이스는 차량 내 클러스터 또는 IoT (Internet of Things) 디바이스일 수 있다. 즉, 본 명세서에서 디바이스는 어플리케이션 동작이 가능한 기기들을 지칭할 수 있으며, 특정 타입으로 한정되지 않는다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 어플리케이션이 동작하는 기기를 디바이스로 지칭한다.In addition, in the present specification, the device may be a mobile device such as a smart phone, a tablet PC, a wearable device, and a head mounted display (HMD), as well as a fixed device such as a PC or a home appliance having a display function. Also, as an example, the device may be an in-vehicle cluster or an Internet of Things (IoT) device. That is, in the present specification, a device may refer to devices capable of an application operation, and is not limited to a specific type. Hereinafter, for convenience of description, a device in which an application operates is referred to as a device.

본 명세서에 있어서 네트워크의 통신 방식은 제한되지 않으며, 각 구성요소간 연결이 동일한 네트워크 방식으로 연결되지 않을 수도 있다. 네트워크는, 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들 간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 5G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 유선 및/또는 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the communication method of the network is not limited, and the connection between each component may not be connected by the same network method. The network may include not only a communication method using a communication network (eg, a mobile communication network, a wired Internet, a wireless Internet, a broadcasting network, a satellite network, etc.) but also short-range wireless communication between devices. For example, the network may include all communication methods through which an object and an object can network, and is not limited to wired communication, wireless communication, 3G, 4G, 5G, or other methods. For example, a wired and/or network may be a Local Area Network (LAN), a Metropolitan Area Network (MAN), a Global System for Mobile Network (GSM), an Enhanced Data GSM Environment (EDGE), a High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA), Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, Voice over VoIP Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX (World Interoperability for Microwave Access), and one or more communication methods selected from the group consisting of ultrasonic communication can refer to a communication network by However, the present invention is not limited thereto.

다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다.Components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of the components described in the embodiment is also included in the scope of the embodiment of the present specification. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the embodiments of the present specification.

이하에서, 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 노지(露地)용 스마트 팜(smart farm) 제어 시스템의 블록도이다. 1 is a block diagram of a smart farm control system for a field according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 정보통신기술(Information Communication Technology) 기반의 제어가 가능하도록 스마트 팜의 각 지역(1, 2)에 위치하는 하나 이상의 장치들과 통신을 수행하도록 구성된다. Referring to FIG. 1 , the smart farm control system 3 for the field according to the present embodiment is one or more located in each region 1 and 2 of the smart farm to enable information communication technology-based control. configured to communicate with the devices.

도면의 각 지역(1, 2)은 서로 동일 또는 상이한 사용자(예컨대, 농장 관리자)에 의해 운용되는 스마트 팜의 단위 구역에 해당한다. 각 지역(1, 2)에는 농장 환경에 대한 센서 데이터를 획득하기 위한 하나 이상의 센서 노드(sensor node) 장치(11-15, 21-25)와, 이들로부터 센서 데이터를 획득함으로써 각 지역(1, 2)별 관제를 가능하게 하는 지역별 게이트웨이(gateway) 장치(10, 20)가 위치할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 각 지역(1, 2)에는 원격 제어되며 자동화된 방식으로 원수 공급, 양액 공급 등 관수를 수행하기 위한 관수장치(19, 29)가 더 위치할 수 있다. Each area 1 and 2 in the drawing corresponds to a unit area of a smart farm operated by the same or different users (eg, farm managers). Each region (1, 2) has one or more sensor node devices (11-15, 21-25) for acquiring sensor data for the farm environment, and each region (1, 2) Regional gateway devices 10 and 20 that enable control by region may be located. Also, in one embodiment, irrigation devices 19 and 29 for performing irrigation, such as supply of raw water and nutrient solution in a remote-controlled and automated manner, may be further located in each region 1 and 2 .

또한, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 수집된 스마트 팜의 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 하나 이상의 사용자 장치(4)와 통신을 수행할 수 있다. 사용자 장치(4)는 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)을 이용하여 스마트 팜의 하나 이상의 지역(1, 2)의 농사를 원격으로 관리하고자 하는 사용자가 사용하는 장치를 지칭한다. 도면에서 사용자 장치(4)는 노트북 컴퓨터 및 스마트폰(smartphone)의 형태로 도시되었으나, 이는 단지 예시를 위한 것으로서, 사용자 장치(4)는 이동 통신 단말기, 개인용 컴퓨터(personal computer), PDA(personal digital assistant), 태블릿(tablet), IPTV(Internet Protocol Television) 등을 위한 셋톱박스(set-top box) 등 임의의 컴퓨팅 장치의 형태로 구현될 수 있다. In addition, the smart farm control system 3 for the field may communicate with one or more user devices 4 to provide the collected smart farm information to the user. The user device 4 refers to a device used by a user who wants to remotely manage farming in one or more areas 1 and 2 of the smart farm by using the smart farm control system 3 for the field. In the drawings, the user device 4 is shown in the form of a notebook computer and a smart phone, but this is only for illustration, and the user device 4 is a mobile communication terminal, a personal computer, and a personal digital (PDA). assistant), a tablet, a set-top box for IPTV (Internet Protocol Television), etc. may be implemented in the form of any computing device.

또한 일 실시예에서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 농작물의 생육에 영향을 미치는 환경 정보(예컨대, 날씨, 온도, 습도 데이터 등) 등의 획득을 위하여 하나 또는 복수의 외부 서버(5)와 통신을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 외부 서버(5)는 기상청 웹 서비스 서버일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시된 사용자 장치(4)와 외부 서버(5)의 개수는 단지 예시적인 것으로서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)과 관련하여 동작하는 장치나 서버의 실제 개수를 한정하는 것이 아니라는 점이 통상의 기술자에게 용이하게 이해될 것이다. In addition, in one embodiment, the smart farm control system 3 for the field is one or a plurality of external servers 5 to obtain environmental information (eg, weather, temperature, humidity data, etc.) affecting the growth of crops. can also communicate with For example, the external server 5 may be a web service server of the Korea Meteorological Administration, but is not limited thereto. In addition, the number of user devices 4 and external servers 5 shown in the drawings is merely exemplary, and does not limit the actual number of devices or servers operating in connection with the smart farm control system 3 for the field. The point will be readily understood by those skilled in the art.

일 실시예에서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 데이터베이스(database; DB) 서버(31), 분석 서버(33) 및 웹 서비스 서버(32)를 포함한다. In one embodiment, the smart farm control system 3 for the field includes a database (DB) server 31 , an analysis server 33 , and a web service server 32 .

본 명세서에 기재된 장치들은 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3) 및 이와 통신하는 각각의 시스템, 장치, 서버 및 이에 포함된 각 모듈(module) 또는 부(unit)는, 특정 형식 및 내용의 데이터를 전자통신 방식으로 주고받기 위한 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈", "서버", "시스템", "플랫폼", "장치" 또는 "단말" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 여기서 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.The devices described herein may be wholly hardware, or may have aspects that are partly hardware and partly software. For example, the smart farm control system for the field 3 and each system, device, server and each module or unit included therein communicating therewith transmit data in a specific format and content in an electronic communication method. A device for receiving and software related thereto may be collectively referred to. As used herein, terms such as “unit”, “module”, “server”, “system”, “platform”, “device” or “terminal” are intended to refer to a combination of hardware and software driven by the hardware. do. For example, the hardware herein may be a data processing device including a CPU or other processor. In addition, software driven by hardware may refer to a running process, an object, an executable file, a thread of execution, a program, and the like.

또한, 본 명세서에서 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)을 구성하는 각각의 서버(31-33) 또는 부(unit)는 반드시 물리적으로 구분되는 별개의 구성요소를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 즉, 도 1에서 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)의 각 서버(31-33)는 서로 구분되는 별개의 블록으로 도시되었으나, 이는 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)을 이에 의해 실행되는 동작에 의해 기능적으로 구분한 것이다. 실시예에 따라서는 전술한 각 서버 중 일부 또는 전부가 동일한 하나의 장치 내에 집적화될 수 있으며, 또는 하나 이상의 서버가 다른 서버와 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 예컨대, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)의 각 서버는 분산 컴퓨팅 환경 하에서 서로 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들일 수도 있다. In addition, in the present specification, each server 31-33 or unit constituting the smart farm control system 3 for the field is not necessarily intended to refer to a physically distinct separate component. That is, in FIG. 1 , each server 31-33 of the smart farm control system 3 for outdoor use is shown as a separate block to be distinguished from each other, but this is the operation performed by the smart farm control system 3 for outdoor use. functionally separated by According to an embodiment, some or all of the aforementioned servers may be integrated in the same single device, or one or more servers may be implemented as separate devices physically separated from other servers. For example, each server of the smart farm control system 3 for the field may be components communicatively connected to each other under a distributed computing environment.

DB 서버(31)는 스마트 팜의 각 지역(1, 2)별 게이트웨이 장치(10, 20)로부터 해당 지역에 위치하는 센서 노드 장치(11-15, 21-25)들의 센서 데이터를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, DB 서버(31)는 센서 데이터를 메시징 기반의 통신 프로토콜을 이용한 구독(subscriber) 방식으로 시계열 DB에 수집할 수 있으며, 사용자 장치(4)로부터 수신된 제어 데이터도 상기 통신 프로토콜을 이용한 발행(publish) 방식으로 게이트웨이 장치(10, 20)에 전송할 수 있다. The DB server 31 is configured to receive sensor data of the sensor node devices 11-15 and 21-25 located in the corresponding area from the gateway devices 10 and 20 for each area 1 and 2 of the smart farm. . In one embodiment, the DB server 31 may collect sensor data in a time series DB in a subscriber method using a messaging-based communication protocol, and the control data received from the user device 4 also uses the communication protocol. It can be transmitted to the gateway devices 10 and 20 using a published method.

예를 들어, DB 서버(31)는 MQTT(Message Queue Telemetry Transport) 프로토콜에 기반하여 동작할 수 있으며, 이에 대해서는 도 2a 및 2b를 참조하여 후술한다. For example, the DB server 31 may operate based on the MQTT (Message Queue Telemetry Transport) protocol, which will be described later with reference to FIGS. 2A and 2B .

분석 서버(33)는, DB 서버(31)에 저장된 센서 데이터를 사용자가 확인하기 위한 분석 정보로 가공하여 웹 서비스 서버(32)에 제공하는 역할을 한다. 이때 분석 정보는, 센서 데이터를 토대로 사용자가 스마트 팜의 생육 환경을 확인할 수 있는 임의의 형태의 정보일 수 있으며, 예컨대, 분석 정보는 센서 데이터를 사용자가 확인하기 쉬운 형태로 단순 가공한 것일 수도 있고, 또는 센서 데이터를 토대로 한 수치 연산 등에 의하여 2차적으로 얻어지는 데이터를 포함하는 것일 수도 있다. The analysis server 33 serves to process the sensor data stored in the DB server 31 into analysis information for the user to check and provide it to the web service server 32 . At this time, the analysis information may be any type of information that allows the user to check the growth environment of the smart farm based on the sensor data, for example, the analysis information may be a simple processing of the sensor data into a form that the user can easily check , or data obtained secondaryly by numerical calculations based on sensor data, etc. may be included.

일 실시예에서, 분석 서버(33)는 데이터 수집부(331) 및 모델링 생성부(333)를 포함한다. 또한 일 실시예에서, 분석 서버(33)는 오류 탐지부(332)를 더 포함한다. 나아가 일 실시예에서, 분석 서버(33)는 전략 생성부(334)를 더 포함한다. In an embodiment, the analysis server 33 includes a data collection unit 331 and a modeling generation unit 333 . Also in one embodiment, the analysis server 33 further includes an error detection unit 332 . Further, in one embodiment, the analysis server 33 further includes a strategy generating unit 334 .

웹 서비스 서버(32), 사용자가 사용자 장치(4)를 이용하여 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)에 접속함으로써 센서 데이터를 기반으로 한 분석 정보를 확인할 수 있고, 필요에 따라 스마트 팜의 관수장치(19, 29) 등을 제어하기 위한 제어 데이터를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공한다. 즉, 웹 서비스 서버(32)는 사용자 장치(4) 상에서 실행되는 웹 브라우저(web browser)에 의해 접속 가능한 웹 페이지를 제공하는 서버이거나, 또는 사용자 장치(4) 상에서 실행되는 애플리케이션(또는, 앱)과 통신하는 애플리케이션 서비스 서버일 수 있다. The web service server 32, the user can check the analysis information based on the sensor data by accessing the smart farm control system 3 for the field using the user device 4, and, if necessary, the irrigation device of the smart farm A user interface for inputting control data for controlling (19, 29) and the like is provided. That is, the web service server 32 is a server that provides a web page accessible by a web browser running on the user device 4 , or an application (or app) running on the user device 4 . It may be an application service server that communicates with

관수장치(19, 29)는 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)과 통신하면서 원격으로 동작의 제어가 가능하도록 구성된다. 또한, 관수장치(19, 29)는 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)에 기초하여 사용자 장치(4)와 연동될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. 또한, 관수장치(19, 29)에는 게이트웨이 장치(10, 20)와의 통신이 가능한 블루투스 모듈 등 통신 모듈과, 통신 모듈을 통해 수신된 제어 데이터에 의해 전자적으로 제어가 가능한 하나 또는 복수 개의 밸브(미도시) 등이 포함될 수 있다. The irrigation devices 19 and 29 are configured to remotely control the operation while communicating with the smart farm control system 3 for the field. In addition, the irrigation devices 19 and 29 may be interlocked with the user device 4 based on the smart farm control system 3 for the field, which will be described later. In addition, the watering devices 19 and 29 include a communication module such as a Bluetooth module capable of communicating with the gateway devices 10 and 20, and one or a plurality of valves (not shown) that can be electronically controlled by control data received through the communication module. city) may be included.

도 2a는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템에서 스마트 팜과 서버 사이의 통신을 설명하기 위한 개념도이다. 2A is a conceptual diagram for explaining communication between a smart farm and a server in the smart farm control system for a field according to an embodiment.

도 2a를 참조하면, 스마트 팜의 각 지역에 위치하는 게이트웨이 장치(10)는 노지에 설치된 센서 노드 장치(11)와 통신하면서 센서 데이터를 수집하는 역할을 한다. 또한, 게이트웨이 장치(10)는 사용자에 의해 입력된 제어 데이터를 관수장치(19)에 전송함으로써 농지로 물 공급 등을 제어할 수도 있다. 이상의 동작을 위하여, 게이트웨이 장치(10)는 블루투스(Bluetooth) 방식으로 센서 노드 장치(11) 및 관수장치(19)와 통신 가능하게 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트웨이 장치(10)는 와이-파이(Wi-Fi) 등 다른 상이한 근거리 통신망을 통하여 센서 노드 장치(11) 및 관수장치(19)에 연결될 수도 있다. Referring to FIG. 2A , the gateway device 10 located in each region of the smart farm collects sensor data while communicating with the sensor node device 11 installed in the field. In addition, the gateway device 10 may control the supply of water to farmland by transmitting the control data input by the user to the irrigation device 19 . For the above operation, the gateway device 10 may be communicatively connected to the sensor node device 11 and the irrigation device 19 in a Bluetooth manner, but is not limited thereto, and the gateway device 10 is - It may be connected to the sensor node device 11 and the irrigation device 19 through other different local area networks, such as Wi-Fi.

게이트웨이 장치(10)가 수집한 센서 데이터는 DB 서버(31)로 전송된다. 이때, 게이트웨이 장치(10)와 DB 서버(31) 사이의 통신은 전술한 근거리 통신망, 또는 GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution)와 같은 원거리 통신망을 통하여 이루어질 수 있다. The sensor data collected by the gateway device 10 is transmitted to the DB server 31 . At this time, the communication between the gateway device 10 and the DB server 31 is the aforementioned local area network, or GSM (Global System for Mobile Network), EDGE (Enhanced Data GSM Environment), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), W - It can be achieved through a telecommunication network such as Wideband Code Division Multiple Access (CDMA), Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), and Long Term Evolution (LTE).

일 실시예에서, DB 서버(31)는 MQTT와 같은 발행 및 구독 방식의 메시징(messaging) 프로토콜을 이용하여 게이트웨이 장치(10)와 통신할 수 있다. 또한, DB 서버(31)에 저장된 정보는 사용자가 확인하기 위한 분석 정보로 가공되어 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 등 통상의 인터넷 상의 통신 프로토콜을 이용하여 웹 서비스 서버(32)로 전송될 수 있다. 사용자는 사용자 장치를 이용하여 웹 서비스 서버(32)에 접속함으로써 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)이 제공하는 정보들을 확인할 수 있다. 또한, 일 예로, 사용자 장치(4)도 상술한 프로토콜에 기초하여 게이트웨이 장치(10)를 통해 센서 노드 장치(11) 및 관수장치(19)와 통신을 수행할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. In one embodiment, the DB server 31 may communicate with the gateway device 10 using a publishing and subscription messaging (messaging) protocol, such as MQTT. In addition, the information stored in the DB server 31 may be processed into analysis information for the user to check and transmitted to the web service server 32 using a common Internet communication protocol such as HTTP (Hypertext Transfer Protocol). The user can check the information provided by the smart farm control system 3 for the field by accessing the web service server 32 using the user device. Also, as an example, the user device 4 may also communicate with the sensor node device 11 and the irrigation device 19 through the gateway device 10 based on the above-described protocol, which will be described later.

도 2b는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템에서 스마트 팜의 게이트웨이 장치와 사용자 장치 사이의 데이터 송수신을 설명하기 위한 개념도이다. 2B is a conceptual diagram for explaining data transmission/reception between a gateway device of a smart farm and a user device in the smart farm control system for a field according to an embodiment.

도 2b에서 영역(200)은 게이트웨이 장치(10)가 위치하는 지역의 근거리 통신망 영역을 나타내며, 영역(300)은 노지용 스마트 팜 제어 시스템에 해당하는 서버 영역을 나타낸다. In FIG. 2B , an area 200 represents a local area network area of an area in which the gateway device 10 is located, and an area 300 represents a server area corresponding to the smart farm control system for the field.

도 2b를 참조하면, 게이트웨이 장치(10)로부터 송신되는 센서 데이터는 DB 서버의 MQTT 브로커(broker)(301)가 처리하는 MQTT 프로토콜 기반의 메시지의 형태를 가질 수 있다. 이때 각 메시지에는 해당하는 토픽(topic)이 지정될 수 있으며, DB 서버의 구독부(subscriber)(304)는 특정 토픽을 구독하는 방식으로 해당 토픽이 지정된 메시지들을 수집하며, 수집된 메시지는 DB 서버의 시계열 DB(302)에 저장된다. 즉, 구독부(304)는 구독하는 토픽에 관련된 메시지가 MQTT 브로커(301)로부터 전달될 때마다 이를 시계열적으로 정리된 데이터의 형태로 시계열 DB(302)에 저장한다. 일 실시예에서 시계열 DB(302)는 인플럭스 DB(influx DB)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 2B , sensor data transmitted from the gateway device 10 may have the form of an MQTT protocol-based message processed by the MQTT broker 301 of the DB server. At this time, a corresponding topic may be specified for each message, and the subscriber 304 of the DB server collects messages to which the topic is specified by subscribing to a specific topic, and the collected messages are collected from the DB server. is stored in the time series DB 302 of That is, the subscription unit 304 stores the message related to the subscribed topic in the time series DB 302 whenever a message is delivered from the MQTT broker 301 in the form of time-series organized data. In an embodiment, the time series DB 302 may be an influx DB, but is not limited thereto.

노지용 스마트 팜 제어 시스템의 웹 서비스 서버는 시계열 DB에 저장된 정보를 인터페이스(interface)부(305)를 통해 사용자 장치(4)에서 확인 가능한 분석 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(305)는 그라파나(grafana) 등의 시각화 도구를 이용한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The web service server of the smart farm control system for the field may convert the information stored in the time series DB into analysis information that can be checked in the user device 4 through the interface unit 305 . For example, the interface unit 305 may use a visualization tool such as grafana, but is not limited thereto.

한편, 사용자는 사용자 장치(4)를 통해 분석 정보를 확인하고 필요 시 제어 입력을 노지용 스마트 팜 제어 시스템에 입력할 수 있다. 사용자의 제어 입력은 전술한 센서 데이터의 전달 과정의 역순을 거쳐 특정 토픽을 가진 MQTT 프로토콜 기반의 메시지의 형태로 MQTT 브로커(301)에 의해 처리되며, 발행부(publisher)에 의하여 게이트웨이 장치(10)에 전송될 수 있다. 게이트웨이 장치(10)는 MQTT 프로토콜 기반의 메시지 형태를 갖는 제어 데이터를 수신하고 이를 스마트 팜의 관수장치 등에 전송할 수 있다. Meanwhile, the user may check the analysis information through the user device 4 and, if necessary, input a control input to the smart farm control system for the field. The user's control input is processed by the MQTT broker 301 in the form of an MQTT protocol-based message having a specific topic through the reverse order of the sensor data transmission process described above, and the gateway device 10 by the publisher can be sent to The gateway device 10 may receive control data in the form of a message based on the MQTT protocol and transmit it to the irrigation device of the smart farm.

도 3은 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜 제어 시스템과 통신하는 센서 노드 장치의 사시도이다. 3 is a perspective view of a sensor node device communicating with a smart farm control system for a field according to an embodiment;

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 센서 노드 장치(11)는 각종 센서 등이 수용되는 몸체부(100, 101)와, 몸체부(100, 101)의 표면에 구비되는 태양광 충전 패널(102)을 포함한다. 몸체부(100, 101)의 각 부분은 노지 설치가 가능하도록 방수 및 방진이 가능한 재질과 구조를 가질 수 있다. 또한, 몸체부(100, 101)는 센서 노드 장치(11)가 노지에 설치되었을 때 토양 위에 위치하는 표면부(100)와, 표면부(100)로부터 연장되어 토양 내부에 삽입되기 위한 연장부(101)로 구분될 수 있다. 표면부(100) 내에는 게이트웨이 장치와의 통신을 위한 통신 모듈 및 태양광 충전 패널(102)의 동작을 위한 태양광 충전 모듈 등이 수용될 수 있으며, 연장부(101) 내에는 토양 내부의 상태 측정을 위한 하나 이상의 센서 등이 수용될 수 있다. Referring to FIG. 3 , the sensor node device 11 according to the present embodiment includes body parts 100 and 101 in which various sensors are accommodated, and a solar charging panel provided on the surface of the body parts 100 and 101 ( 102). Each part of the body parts 100 and 101 may have a material and structure capable of waterproofing and dustproofing so that it can be installed on the ground. In addition, the body parts 100 and 101 have a surface part 100 positioned on the soil when the sensor node device 11 is installed in the field, and an extension part ( 101) can be distinguished. A communication module for communication with the gateway device and a solar charging module for operation of the solar charging panel 102 may be accommodated in the surface portion 100, and the state inside the soil in the extension 101 One or more sensors for measurement and the like may be accommodated.

일 실시예에서, 연장부(101)는 토양 내의 서로 상이한 깊이에 위치한 복수 개의 층(201-203)에 걸쳐 연장되도록 토양 내로 삽입될 수 있다. 이때 각 층(201-203)은 농작물의 생육에 있어서 해당 층의 환경 조건이 의미를 가지는 층들을 의미한다. 예를 들어, 제1 층(201)은 토양 표면으로부터 깊이 15 cm까지, 제2 층(202)은 표면으로부터 깊이 15 내지 25 cm까지, 제3 층(203)은 토양 표면으로부터 깊이 25 내지 50 cm까지의 구간을 지칭하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the extension 101 may be inserted into the soil to extend over a plurality of layers 201-203 located at different depths within the soil. In this case, each layer 201-203 means layers in which the environmental conditions of the corresponding layer have meaning in the growth of crops. For example, the first layer 201 is from the soil surface to a depth of 15 cm, the second layer 202 is from the surface to a depth of 15 to 25 cm, and the third layer 203 is from the soil surface to a depth of 25 to 50 cm. It may refer to a section up to, but is not limited thereto.

이때, 연장부(101) 내에 위치하는 하나 이상의 센서는 연장부(101)가 지나는 각 층(201-203)에 관련된 센서 데이터를 별도로 수집하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 토양 내부의 각 층(201-203)에 관련된 온도 및/또는 습도 등을 각각 독립적으로 측정함으로써, 농작물의 생육에 영향을 미치는 환경 조건을 구체적이고 입체적으로 파악할 수 있다. 이때 연장부(101) 내의 각 센서의 배치 위치는 노지에서 재배하고자 하는 육종 작물의 뿌리 깊이에 따라 적절하게 결정될 수 있으며, 연장부(101) 내의 센서 위치를 변경하는 것에 의하여 다양한 육종 작물에 대응하여 센서 노드 장치(11)를 사용하는 것이 가능하다. In this case, one or more sensors located in the extension 101 may be configured to separately collect sensor data related to each layer 201-203 through which the extension 101 passes. For example, by independently measuring the temperature and/or humidity associated with each of the layers 201-203 in the soil, the environmental conditions affecting the growth of crops can be specifically and three-dimensionally grasped. At this time, the arrangement position of each sensor in the extension part 101 may be appropriately determined according to the root depth of the breeding crop to be cultivated in the open field, and by changing the sensor position in the extension part 101, it responds to various breeding crops. It is possible to use the sensor node device 11 .

도 4는 도 3에 도시된 센서 노드 장치의 개략적인 블록도이다.FIG. 4 is a schematic block diagram of the sensor node device shown in FIG. 3 .

도 4를 참조하면, 센서 노드 장치(11)는 통신 모듈(110), 태양광 충전 모듈(120) 및 센서 모듈(140)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 노드 장치(11)는 GPS(Global Positioning System) 모듈(130)을 더 포함할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 센서 노드 장치(11)는 저장 모듈(150)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the sensor node device 11 may include a communication module 110 , a solar charging module 120 , and a sensor module 140 . In an embodiment, the sensor node device 11 may further include a Global Positioning System (GPS) module 130 . Also, in an embodiment, the sensor node device 11 may further include a storage module 150 .

통신 모듈(110)는 센서 노드 장치(11)가 해당 지역을 관제하는 게이트웨이 장치(10)에 센서 데이터를 전송할 수 있도록 하는 장치로서, 예컨대, 블루투스 모듈로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The communication module 110 is a device that enables the sensor node device 11 to transmit sensor data to the gateway device 10 that controls a corresponding area, and may be configured as, for example, a Bluetooth module, but is not limited thereto.

태양광 충전 모듈(120)은 센서 노드 장치(11)의 표면에 설치된 태양광 충전 패널(102; 도 3)을 동작시키고 이에 의해 충전된 전력을 센서 노드 장치(11)의 다른 부분에 전원으로서 공급하는 역할을 한다. The solar charging module 120 operates the solar charging panel 102 (FIG. 3) installed on the surface of the sensor node device 11, and supplies the electric power charged thereby to other parts of the sensor node device 11 as a power source. plays a role

센서 모듈(140)은 온습도 센서(141), 기압 센서(143) 등 농장물의 생육에 연관된 환경 정보를 센서 데이터로서 획득하기 위한 하나 이상의 종류의 센서를 포함한다. 예를 들어, 온습도 센서(141)는 토양 내로 삽입되고 기압 센서(143)는 토양 표면에 위치하도록 센서 노드 장치(11)의 몸체 내에 각 센서가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The sensor module 140 includes one or more types of sensors for acquiring environmental information related to the growth of a farm, such as a temperature and humidity sensor 141 and an air pressure sensor 143, as sensor data. For example, each sensor may be disposed in the body of the sensor node device 11 so that the temperature and humidity sensor 141 is inserted into the soil and the air pressure sensor 143 is located on the soil surface, but is not limited thereto.

GPS 모듈(130) 및 센서 모듈(140)의 가속도 센서(142)는, 센서 노드 장치(11)의 설치 위치와 상태를 센서 데이터로 획득함으로써, 노지용 스마트 팜 제어 시스템이 작물에 대한 모델링을 수행함에 있어서 오류 데이터를 특정하여 제외할 수 있게 하는 기능을 한다. 또한, 센서 노드 장치(11)는 카메라 모듈(미도시) 및 그 밖의 모듈에 기초하여 농작물 이미지 및 주변 이미 정보를 획득할 수 있다. 일 예로, 센서 노드 장치(11)는 획득한 이미지 정보를 더 활용하여 스마트 팜(1, 2) 내에서 농작물의 위치를 확인할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. The GPS module 130 and the acceleration sensor 142 of the sensor module 140 acquire the installation location and state of the sensor node device 11 as sensor data, so that the smart farm control system for the field performs modeling on the crop In this case, it functions to specify and exclude erroneous data. Also, the sensor node device 11 may acquire crop image and surrounding image information based on a camera module (not shown) and other modules. For example, the sensor node device 11 may further utilize the acquired image information to confirm the location of crops in the smart farms 1 and 2, which will be described later.

저장 모듈(150)은, 농작물의 생육 환경과 관련하여 달성하고자 하는 특정 조건 또는 이를 벗어나서는 안되는 임계 조건 등에 대한 정보를 저장하는 역할을 한다. 센서 모듈(140)에 의해 획득한 센서 데이터가 전술한 특정 또는 임계 조건을 벗어나는 경우, 센서 노드 장치(11)는 통상의 센서 데이터 전송과 별개로 조건의 이탈에 관련된 정보를 통신 모듈(110)을 통해 노지용 스마트 팜 제어 시스템에 전송할 수 있다. 이는 노지용 스마트 팜 제어 시스템 측에서 다량의 센서 데이터에 대한 분석이 이루어지거나 또는 사용자가 직접 분석 정보를 확인하는 것을 기다리지 않고, 특정 센서 노드 장치(11)에서 획득된 센서 데이터가 사전에 설정된 조건을 벗어나는 것을 사용자에게 즉각적으로 통지하기 위한 것이다. The storage module 150 serves to store information on a specific condition to be achieved in relation to the growing environment of crops or a critical condition that must not be deviated therefrom. When the sensor data acquired by the sensor module 140 deviates from the above-described specific or critical condition, the sensor node device 11 transmits information related to the deviation of the condition separately from the normal sensor data transmission to the communication module 110 . through the smart farm control system for the field. This does not wait for a large amount of sensor data to be analyzed on the field smart farm control system side or the user to directly check the analysis information, and the sensor data obtained from the specific sensor node device 11 is set in a preset condition. This is to immediately notify the user of the departure.

그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 센서 노드 장치(11) 자체는 데이터를 획득할 뿐 획득한 데이터에 대한 처리는 서버 측에서만 이루어지며, 이 경우 저장 모듈(150)은 생략될 수도 있다.However, this is an example, and in another embodiment, the sensor node device 11 itself acquires data, and processing of the acquired data is performed only on the server side, and in this case, the storage module 150 may be omitted.

스마트 팜 내에서 복수의 센서 노드에 기초하여 농작물을 관리할 수 있다. 일 예로, 하기에서는 상술한 바에 기초하여 스마트 팜(1) 내에서 복수의 센서 노드(11~15) 및 관수장치에 기초하여 농작물의 위치를 파악하고, 원수 및 양액을 공급하는 방법에 대해 서술한다. 일 예로, 복수의 센서 노드(11~15) 및 관수장치는 스마트 팜(1) 내의 게이트웨이 장치(10) 및 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)에 기초하여 사용자 장치(4)와 상술한 프로토콜을 통해 연동될 수 있다. 이때, 사용자 장치(4)는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 일 예로, 컴퓨팅 장치는 메모리, 프로세서, 통신 모듈 및 송수신부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 예로, 메모리는 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 디스크 드라이브, SSD(solid state drive), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 여기서 ROM, SSD, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 등과 같은 비소멸성 대용량 저장 장치는 메모리와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 상술한 장치에 포함될 수도 있다. 또한, 메모리에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드(일례로 사용자 디바이스 등에 설치되어 구동되는 브라우저나 특정 서비스의 제공을 위해 사용자 디바이스 등에 설치된 어플리케이션 등을 위한 코드)가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. It is possible to manage crops based on a plurality of sensor nodes within the smart farm. As an example, in the following, based on the above-mentioned bar, based on the plurality of sensor nodes 11 to 15 and the irrigation device in the smart farm 1, the location of crops is identified, and a method of supplying raw water and nutrient solution will be described. . As an example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 and the irrigation device communicate with the user device 4 and the above-described protocol based on the gateway device 10 and the smart farm control system 3 for the field in the smart farm 1 . can be linked through In this case, the user device 4 may be a computing device. For example, the computing device may include at least one of a memory, a processor, a communication module, and a transceiver. For example, the memory is a non-transitory computer-readable recording medium, and is a non-volatile, high-capacity, non-volatile memory such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), disk drive, solid state drive (SSD), and flash memory. It may include a permanent mass storage device. Here, a non-volatile mass storage device such as a ROM, an SSD, a flash memory, a disk drive, etc. may be included in the aforementioned device as a separate permanent storage device distinct from the memory. In addition, an operating system and at least one program code (eg, a code for a browser installed and driven on a user device, or an application installed on a user device to provide a specific service, etc.) may be stored in the memory. These software components may be loaded from a computer-readable recording medium separate from the memory. The separate computer-readable recording medium may include a computer-readable recording medium such as a floppy drive, a disk, a tape, a DVD/CD-ROM drive, and a memory card.

다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 모듈을 통해 메모리에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 어플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템(일례로, 상술한 서버)이 네트워크를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램(일례로 상술한 어플리케이션)에 기반하여 메모리에 로딩될 수 있다.In another embodiment, the software components may be loaded into the memory through a communication module instead of a computer-readable recording medium. For example, the at least one program is a computer program (eg, the application described above) installed by files provided through a network by a developer or a file distribution system (eg, the above-described server) that distributes the installation file of the application. ) can be loaded into memory based on

프로세서는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리 또는 통신 모듈에 의해 프로세서로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서는 메모리와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.The processor may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. Instructions may be provided to the processor by a memory or communication module. For example, the processor may be configured to execute instructions received according to program code stored in a recording device such as a memory.

통신 모듈은 네트워크를 통해 사용자 장치 또는 서버와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. The communication module may provide a function for communicating with a user device or a server via a network.

또한, 송수신부는 외부 입력/출력장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 외부 입력장치는 키보드, 마우스, 마이크로폰, 카메라 등의 장치를, 그리고 외부 출력 장치는 디스플레이, 스피커, 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device) 등과 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 송수신부는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다.In addition, the transceiver may be a means for interfacing with an external input/output device (not shown). For example, the external input device may include devices such as a keyboard, mouse, microphone, and camera, and the external output device may include devices such as a display, a speaker, and a haptic feedback device. As another example, the transceiver may be a means for an interface with a device in which functions for input and output are integrated into one, such as a touch screen.

상술한 바에 기초하여 사용자 장치(4)와 연동되는 관수를 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 일 예로, 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 노지용 스마트 팜에서 관수장치를 통해 원수 및 양액을 공급하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 복수의 센서 노드(11~15)로부터 노지 스마트 팜(1) 관련 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 복수의 센서 노드(11~15)들은 각각의 센서를 포함하는 개별 장치로 구성될 수 있으며, 상술한 도 3및 도 4와 같을 수 있다. 또한, 센서 노드는 관수장치(40)의 관수부와 일체로 구성될 수 있다. 즉, 관수장치(40)에도 센서 노드가 구비될 수 있으며, 이를 통해 스마트 팜(1) 내의 농작물 관련 정보를 획득할 수 있다. 또한, 복수의 센서 노드(11~14) 및 관수장치(40)는 사용자 장치(4)와 연동될 수 있으며, 이를 통해 스마트 팜 관리자는 스마트 팜(1) 관리 효율을 향상시킬 수 있다.Based on the above description, it is possible to provide a method for controlling irrigation in conjunction with the user device 4 . As an example, FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a method of supplying raw water and nutrient solution through an irrigation device in an outdoor smart farm according to an embodiment. Referring to FIGS. 5A and 5B , information related to the outdoor smart farm 1 may be acquired from a plurality of sensor nodes 11 to 15 . Here, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be configured as individual devices including respective sensors, and may be the same as in FIGS. 3 and 4 described above. Also, the sensor node may be integrally configured with the watering unit of the watering device 40 . That is, the irrigation device 40 may also be provided with a sensor node, through which it is possible to acquire crop-related information in the smart farm 1 . In addition, the plurality of sensor nodes 11 to 14 and the irrigation device 40 may be interlocked with the user device 4 , whereby the smart farm manager can improve the smart farm 1 management efficiency.

구체적인 일 예로, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 복수의 센서 노드(11~15)들은 스마트 팜(1) 내에서 메쉬 형태로 설치될 수 있다. 여기서, 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15) 수는 스마트 팜(1)의 크기에 따라 상이할 수 있다. 또한, 복수의 센서 노드들(11~15)은 온/오프될 수 있으며, 사용자 장치(4)에 의해 온/오프가 제어될 수 있다. 다만, 특정 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 복수의 센서 노드들(11~15)는 스마트 팜(1) 내의 특정 위치로써 메쉬형태로 고정된 위치에 설치될 수 있다. 또 다른 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15)은 이동성을 가진 노드일 수 있으며, 스마트 팜(1) 관리자에 의해 스마트 팜(1) 내에서 이동될 수 있다. 이때, 복수의 센서 노드들(11~15)은 스마트 팜(1) 내에서 농작물 관련 정보 및 스마트 팜(1) 관련 정보를 획득할 수 있다. 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15)은 온도, 습도, 기압, PH 변화 및 그 밖의 토양 정보를 센싱할 수 있다. 또한, 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15)은 GPS를 구비하고, 복수의 센서 노드들(11~15) 각각의 위치 정보를 알 수 있다. 또한, 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15)은 카메라를 구비하고, 이미지 정보를 획득할 수 있으며, 특정 형태의 정보로 한정되지 않는다. 여기서, 복수의 센서 노드들(11~15)은 메쉬 형태로 구성될 수 있으며, 복수의 센서 노드들(11~15) 각각에서 센싱된 센싱 값을 획득할 수 있다. 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3) 또는 사용자 장치(4)는 복수의 센서 노드들(11~15) 각각에서 센싱된 센싱 값을 통해 농작물(51~54)의 위치 및 농작물 관련 정보를 인지할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. 또한, 일 예로, 복수의 센서 노드들(11~15)은 GPS 모듈을 구비하고 있으며, 이는 농작물(51~54)의 위치를 인지하는데 사용될 수 있다. 여기서, 관수장치(40)는 복수의 센서 노드들(11~15)로부터 추정된 농작물(51~54)의 위치에 기초하여 원수를 공급할 수 있다. 이때, 관수장치(40)는 도 5a에서처럼 스마트 팜(1)의 중앙 위치에 고정되고, 360도 회전을 통해 원수를 토출하는 장치일 수 있다. 일 예로, 관수장치(40)는 원수가 공급되는 방향, 원수 토출 범위, 원수 토출 각도 및 원수량 중 적어도 어느 하나 이상을 제어할 수 있으며, 상술한 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3) 또는 사용자 장치(4)에 기초하여 제어될 수 있다. As a specific example, referring to FIGS. 5A and 5B , a plurality of sensor nodes 11 to 15 may be installed in a mesh form in the smart farm 1 . Here, as an example, the number of the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be different depending on the size of the smart farm 1 . In addition, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be turned on/off, and on/off may be controlled by the user device 4 . However, it is not limited to a specific embodiment. In addition, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be installed in a fixed position in a mesh form as a specific position in the smart farm 1 . As another example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be nodes having mobility, and may be moved within the smart farm 1 by the manager of the smart farm 1 . In this case, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may acquire crop related information and smart farm 1 related information within the smart farm 1 . For example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may sense temperature, humidity, atmospheric pressure, PH change, and other soil information. Also, as an example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may include a GPS, and location information of each of the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be known. Also, as an example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may include a camera and acquire image information, and are not limited to specific types of information. Here, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be configured in a mesh form, and a sensing value sensed by each of the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be obtained. The smart farm control system 3 or the user device 4 for the field can recognize the location of the crops 51 to 54 and information related to the crops through the sensing values sensed by each of the plurality of sensor nodes 11 to 15. have. This will be described later. In addition, as an example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 are provided with a GPS module, which can be used to recognize the location of the crops 51 to 54 . Here, the watering device 40 may supply raw water based on the positions of the crops 51 to 54 estimated from the plurality of sensor nodes 11 to 15 . At this time, the watering device 40 may be a device that is fixed to the central position of the smart farm 1 as shown in FIG. 5A , and discharges raw water through 360-degree rotation. As an example, the irrigation device 40 may control at least any one or more of the raw water supply direction, raw water discharge range, raw water discharge angle, and raw water amount, and the smart farm control system 3 for outdoor use or user device It can be controlled based on (4).

또한, 일 예로, 관수장치(40)에서 원수가 토출되는 위치는 변동될 수 있으며, 농작물(51~54) 주변에 원수가 토출될 수 있도록 위치가 제어될 수 있다. 또는, 도 5b에서처럼 관수장치(40)는 원수뿐만 아니라 양액이 공급되는 방향, 양액 토출 범위, 양액 토출 각도 및 양액량 중 적어도 어느 하나 이상을 제어할 수 있다. 즉, 관수장치(40)는 원수 및 양액이 토출되는 범위, 방향, 각도, 공급량 및 그 밖의 정보들을 농작물(51~54)의 위치 및 농작물 관련 정보에 기초하여 제어할 수 있으며, 이를 통해 스마트 팜(1) 내에서 농작물(51~54)이 위치한 영역으로 원수 및 양액을 효율적으로 공급할 수 있다.In addition, as an example, the position at which the raw water is discharged from the irrigation device 40 may be changed, and the position may be controlled so that the raw water is discharged around the crops 51 to 54 . Alternatively, as shown in FIG. 5B , the irrigation device 40 may control not only raw water but also at least one of a direction in which the nutrient solution is supplied, a nutrient solution discharge range, a nutrient solution discharge angle, and an amount of nutrient solution. That is, the irrigation device 40 can control the range, direction, angle, supply amount, and other information of the raw water and nutrient solution discharged based on the location of the crops 51 to 54 and crop-related information, through which the smart farm (1) It is possible to efficiently supply raw water and nutrient solution to the area where the crops 51 to 54 are located.

구체적인 일 예로, 상술한 바와 같이 스마트 팜의 각 지역(1, 2)에 일정한 간격을 두고 작물 주변에 복수 개의 센서 노드들(11~15)들이 설치될 수 있다. 다만, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 스마트 팜 각 지역(1, 2)에 설치되는 것으로 한정되지 않고, 노지에 일정한 간격을 두고 설치될 수 있으며, 특정 실시예로 한정되지 않는다.As a specific example, as described above, a plurality of sensor nodes 11 to 15 may be installed around the crop at regular intervals in each region 1 and 2 of the smart farm. However, the plurality of sensor nodes 11 to 15 are not limited to being installed in each smart farm region 1 and 2, but may be installed at regular intervals in the open field, and are not limited to a specific embodiment.

여기서, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 토양 관련 정보를 센싱할 수 있다. 일 예로, 복수 개의 센서 노드들(11~15)들은 토양 관련 정보에 기초하여 센싱 값을 수신하고, 수신된 센싱 값에 기초하여 토양 분석을 수행할 수 있다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 분석 결과에 기초하여 토양에 수분 및 양액 공급량 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.Here, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may sense soil-related information. For example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may receive a sensing value based on soil-related information and perform soil analysis based on the received sensing value. At this time, the smart farm control system 3 for the field may control at least one of the amount of moisture and nutrient solution supplied to the soil based on the analysis result, as described above.

하기에서는 복수 개의 센서 노드들(11~15)들에 기초하여 토양 내의 수분량을 측정하고, 이를 분석하여 주변 토양의 특성을 결정하는 방법에 대해 서술한다. 이때, 결정된 토양의 특성을 기초로 작물에 원수 및 양액 공급이 결정될 수 있다. 다만, 일 예로, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 토양 분석을 위해 수분량뿐만 아니라 토양 관련 다른 정보들을 더 센싱할 수 있다. 일 예로, 토양 분석은 토양 내의 영양분 정보, 오염물질 정보, 유기물 정보 및 금속 물질 정보 등 다른 정보들을 더 고려하여 수행될 수 있다. 또 다른 일 예로, 토양 분석은 산도(PH), 염류 농도, 유기물 농도 및 그 밖의 금속 물질 농도를 고려하여 수행될 수 있으며, 특정 실시예로 한정되지 않는다.Hereinafter, a method of measuring the amount of moisture in the soil based on the plurality of sensor nodes 11 to 15 and analyzing it to determine the characteristics of the surrounding soil will be described. In this case, the supply of raw water and nutrient solution to the crops may be determined based on the determined characteristics of the soil. However, as an example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may further sense the moisture content as well as other soil-related information for soil analysis. For example, the soil analysis may be performed in consideration of other information such as nutrient information, pollutant information, organic matter information, and metal material information in the soil. As another example, the soil analysis may be performed in consideration of acidity (PH), salinity concentration, organic matter concentration, and other metal material concentrations, and is not limited to a specific embodiment.

이때, 구체적인 일 예로, 도 6을 참조하면, 복수 개의 센서 노드들(11~15)에 기초하여 측정된 센싱 값으로 수분량에 기초하여 토양 분석을 수행할 수 있다. 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)에 기초하여 관수장치(40)를 통해 특정 시간 구간(610)에서 급수가 수행될 수 있다. 이때, 급수 후에 토양 내의 수분량은 급격하게 증가하고, 배수가 되면서 토양 내의 수분량이 감소할 수 있다. 이때, 수분은 최대한 풍부하게 과량 제공되며, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 과량 제공된 물이 토양내에서 어떻게 변화하는지를 측정하고 이를 기초로 토양의 특성을 분석할 수 있다. 일 예로, 토양의 특성은 지하수 여부, 지하수 정도, 토질 및 토양의 종류(사토, 식토 등의 비율)) 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 특정 시간 구간(610)에서 토양 내의 수분량의 감소 기울기(621, 622, 623, 624)에 기초하여 토양 분석을 수행할 수 있다. 이때, 수분량의 감소 기울기는 짧은 시간 구간에 기초하여 도출되는 기울기(621, 622, 623, 624)일 수 있으며, 점차적으로 감소할 수 있다. 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 최고점에서 기울기가 소정 값 이하로 낮아지는 지점까지의 기울기 변화를 측정할 수 있으며, 소정 값 이하로 낮아지는 지점을 포장 용수량 지점으로 인지할 수 있다. At this time, as a specific example, referring to FIG. 6 , soil analysis may be performed based on the amount of moisture with the sensing values measured based on the plurality of sensor nodes 11 to 15 . As an example, water supply may be performed in a specific time period 610 through the irrigation device 40 based on the smart farm control system 3 for outdoor use. At this time, the amount of moisture in the soil may increase rapidly after watering, and the amount of moisture in the soil may decrease as the water is drained. At this time, moisture is provided in excess as abundantly as possible, and the plurality of sensor nodes 11 to 15 may measure how the excessively provided water changes in the soil and analyze the characteristics of the soil based on this. For example, the characteristics of the soil may include information on at least one of whether there is groundwater, the degree of groundwater, soil quality and soil type (ratio of sandy soil, loamy soil, etc.). In more detail, the smart farm control system 3 for an open field may perform a soil analysis based on the decreasing slopes 621 , 622 , 623 , and 624 of the moisture content in the soil in a specific time period 610 . In this case, the decreasing slope of the moisture content may be slopes 621 , 622 , 623 , and 624 derived based on a short time period, and may gradually decrease. The smart farm control system 3 for the field may measure the change in inclination from the highest point to the point where the slope is lowered to a predetermined value or less, and may recognize the point where the slope is lowered to a predetermined value or less as a point of the pavement capacity.

이때, 일 예로, 도 7을 참조하면, 상술한 기울기 변화에 기초하여 토양의 종류를 인지할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 7은 토양의 종류 별 토양 수분함량 그래프일 수 있다. 도 7을 참조하면, 최대수분용량은 토양 내 모든 공극이 물로 채워진 상태일 수 있다. 즉, 물 포화토양일 수 있다. 또한, 포장 용수량은 메트릭 퍼텐싱에 의해 토양 내 공극에 남아있는 물/중력수를 의미할 수 있다. 즉, 도 6에서 급수 후에 물이 빠지면서 기울기가 소정 값 이하로 된 지점은 토양이 포장 용수량에 기초하여 수분을 흡수하고 나머지 수분은 배출한 지점을 의미할 수 있다. 또한, 위조점은 식물이 수분 부족으로 시들어지는 지점의 수분함량을 의미할 수 있다. 또한, 유효수분은 포장 용수량과 위조점 사이의 토양 수분으로 식물이 이용할 수 있는 물을 의미할 수 있으며, 이용하기 쉬운 유효수분 및 서서히 이용되는 유효수분으로 구분될 수 있다. In this case, as an example, referring to FIG. 7 , the type of soil may be recognized based on the above-described gradient change. In more detail, FIG. 7 may be a soil moisture content graph for each type of soil. Referring to FIG. 7 , the maximum moisture content may be a state in which all pores in the soil are filled with water. That is, it may be water-saturated soil. In addition, the amount of pavement water may mean water/gravity water remaining in the pores in the soil by metric potentiation. That is, in FIG. 6 , the point at which the slope becomes less than or equal to a predetermined value as the water is drained after watering may mean a point at which the soil absorbs moisture based on the amount of field water and the remaining moisture is discharged. In addition, the counterfeit point may mean the moisture content of the point at which the plant withers due to lack of moisture. In addition, the effective moisture may mean water that plants can use as the soil moisture between the field water quantity and the counterfeit point, and may be divided into an effective moisture that is easy to use and an effective moisture that is used slowly.

이때, 일 예로, 도 7을 참조하면, 토양의 종류에 따라 유효수분 및 위조점 사이의 유효 수분량이 상이할 수 있다. 구체적인 일 예로, 사토나 사양토의 경우에는 포장 용수량과 위조점 사이의 간격(711)이 작을 수 있으며, 유효수분이 적으므로 작물에 적합하지 않을 수 있다. 반면, 미사질 양토의 경우, 포장 용수량과 위조점 사이의 간격(712)이 클 수 있으므로 오랜시간 급수가 없더라도 작물이 시들지 않을 수 있으며, 이를 통해 작물 관리가 용이할 수 있다. 또한, 식양토, 식토에서는 포장 용수량과 위조점 사이 간격(713)이 다시 줄어들 수 있다. 즉, 각 토양의 종류마다 포장 용수량 및 위조점 사이 간격이 상이할 수 있다. 따라서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센싱 값과 도 7의 그래프 및 그 밖의 정보에 기초하여 토양의 비중을 인지할 수 있다. 다만, 일 예로, 도 7의 그래프 외의 다른 정보에 기초하여 토양 비중이 인지될 수 있다. 또 다른 일 예로, 토양의 수분량 변화는 토양의 종류뿐만 아니라 토양에 포함된 다른 성분들에 기초하여 상이하게 변경될 수 있으므로 센싱 값은 토양의 다른 정보를 더 고려하여 토양 비중을 인지할 수 있다. 구체적인 일 예로, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 수분량뿐만 아니라 토양의 다양한 성분을 센싱할 수 있으며, 센싱된 정보에 기초하여 수분량 변화에 기초한 토양 종류별 그래프를 생성할 수 있다. 이때, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 센싱된 센싱 값에 기초하여 인공지능을 통해 딥러닝을 수행할 수 있다. 이때, 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 센싱된 값 및 그 밖의 외부 정보에 기초하여 딥러닝을 수행하는 학습모델이 구축될 수 있으며, 특정 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 센싱된 값은 인공지능 딥러닝에 기초하여 토양 종류 분석을 위한 그래프 및 그 밖의 정보들이 생성되어 센싱된 값이 적용될 수 있으며, 이를 통해 토양 종류 및 토양 정보들이 도출될 수 있다. 즉, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 센싱된 센싱 값을 통해 토양 분석을 수행할 수 있으며, 토양 분석 정보에 기초하여 작물 관리를 수행할 수 있다. In this case, as an example, referring to FIG. 7 , the effective moisture content and the effective moisture content between the counterfeit point may be different depending on the type of soil. As a specific example, in the case of sandy soil or sandy soil, the gap 711 between the field water quantity and the forgery point may be small, and may not be suitable for crops because the effective moisture content is small. On the other hand, in the case of silt loam, since the gap 712 between the field water quantity and the forging point may be large, the crop may not wither even if there is no water supply for a long time, and thus crop management may be easy. In addition, in loam soil and loam soil, the gap 713 between the pavement water quantity and the forging point may be reduced again. That is, for each type of soil, the amount of water in the field and the distance between the counterfeit points may be different. Accordingly, the smart farm control system 3 for the field may recognize the specific gravity of the soil based on the sensed value and the graph of FIG. 7 and other information. However, as an example, the soil specific gravity may be recognized based on information other than the graph of FIG. 7 . As another example, since the change in the moisture content of the soil may be changed differently based on the type of soil as well as other components included in the soil, the sensing value may recognize the soil specific gravity by further considering other information of the soil. As a specific example, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may sense various components of the soil as well as the amount of moisture, and may generate a graph for each soil type based on a change in the amount of moisture based on the sensed information. In this case, as an example, the smart farm control system 3 for the field may perform deep learning through artificial intelligence based on the sensed values sensed from the plurality of sensor nodes 11 to 15 . At this time, a learning model for performing deep learning based on values sensed from the plurality of sensor nodes 11 to 15 and other external information may be built, and the present invention is not limited to a specific embodiment. At this time, the values sensed from the plurality of sensor nodes 11 to 15 may be applied to the sensed values by generating graphs and other information for soil type analysis based on artificial intelligence deep learning, and through this, the soil type and Soil information can be derived. That is, the smart farm control system 3 for the field may perform soil analysis through sensing values sensed from a plurality of sensor nodes 11 to 15, and may perform crop management based on the soil analysis information. .

이때, 일 예로, 도 8a를 참조하면, 토양 분석에 기초하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 작물에 의한 수분 변화량을 지속적으로 센싱할 수 있다. 이때, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 일정 구간별로 수분량을 센싱할 수 있으며, 이를 통해 추가적으로 토양 분석을 수행할 수 있다. 구체적인 일 예로, 도 8a에서 A구간(811-1, 811-2)는 관수장치(40)에 의해 급수가 수행되는 구간일 수 있다. 여기서, 급수에 의해 토양의 수분량이 증가할 수 있으며, 급수는 명확한 토양분석을 위해 포화용수량 이상으로 수행될 수 있다. 이때, B구간(812)는 수분량이 포화 용수량보다 높아 급격한 배수가 수행되는 구간일 수 있다. 또한, C 구간(813-1, 813-2, 813-3, 813-4)은 낮 동안 식물의 증산 작용으로 토양 수분이 감소하는 구간이고, D 구간(814-1, 814-2, 814-3)은 밤 동안 식물의 증산 작용 중단으로 자연적으로 토양 수분이 감소하는 구간일 수 있다. 여기서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 센싱된 센싱 값에 기초하여 수분 변화량을 감지하고, 관수장치(40)를 통해 공급하는 수분량을 제어할 수 있다. 또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 측정되는 센싱 정보 및 외부 정보를 더 고려하여 관수장치(40)를 통해 공급하는 수분량을 제어할 수 있다. 구체적인 일 예로, 도 8b를 참조하면, (a) 그래프의 온도보다 (b) 그래프의 온도가 증가할 수 있다. 이때, 일 예로, (a) 그래프는 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)이 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 센싱한 센싱 값에 기초하여 생성한 수분량 변화 그래프일 수 있다. 또한, 일 예로, (a) 그래프는 인공지능에 기초하여 생성된 수분량 변화 그래프일 수 있다. 이때, (a) 그래프보다 (b) 그래프의 온도가 증가하는 경우, 작물의 증산 작용이 증가할 수 있으며, 증산량 증가로 인해 동일한 양의 급수 시 물 부족 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 온도 정보를 활용하여 급수량을 증가시킬 수 있다. 또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 지속적으로 센싱을 수행할 수 있으며, 획득한 센싱 값에 기초하여 수분 변화량이 기 설정된 그래프와 상이한지 여부를 감지할 수 있다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 센싱한 센싱 값에 기초하여 획득한 수분 변화량 그래프와 기 설정된 그래프의 위상 차가 스레스홀드 값 이상이면 관수장치(40)를 제어하여 급수량을 조절할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. In this case, as an example, referring to FIG. 8A , based on the soil analysis, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may continuously sense the amount of moisture change due to the crop. In this case, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may sense the amount of moisture for each predetermined section, and through this, additional soil analysis may be performed. As a specific example, sections A 811-1 and 811-2 in FIG. 8A may be sections in which water is supplied by the irrigation device 40 . Here, the moisture content of the soil may be increased by watering, and the watering may be performed more than the saturated water amount for clear soil analysis. In this case, the B section 812 may be a section in which the water content is higher than the saturated water amount, and thus rapid drainage is performed. In addition, section C (813-1, 813-2, 813-3, 813-4) is a section in which soil moisture decreases due to transpiration of plants during the day, and section D (814-1, 814-2, 814- 3) may be a section where soil moisture naturally decreases due to cessation of transpiration of plants during the night. Here, the smart farm control system 3 for the field detects the change in moisture based on the sensed values through the plurality of sensor nodes 11 to 15 and controls the amount of moisture supplied through the irrigation device 40 . can In addition, as an example, the smart farm control system 3 for the field may control the amount of moisture supplied through the irrigation device 40 in consideration of the sensing information and external information measured from the plurality of sensor nodes 11 to 15 . can As a specific example, referring to FIG. 8B , the temperature of the graph (b) may increase than the temperature of the graph (a). At this time, as an example, the graph (a) may be a moisture content change graph generated by the smart farm control system 3 for the field based on the sensed values sensed through the plurality of sensor nodes 11 to 15 . Also, as an example, the graph (a) may be a moisture content change graph generated based on artificial intelligence. At this time, when the temperature of the graph (b) is higher than that of the graph (a), the transpiration effect of the crop may increase, and due to the increase in the transpiration amount, water shortage may occur when the same amount of water is supplied. Therefore, the smart farm control system 3 for the field can increase the amount of water supplied by utilizing the temperature information. In addition, as an example, the smart farm control system 3 for outdoor use may continuously perform sensing through a plurality of sensor nodes 11 to 15, and based on the obtained sensing value, the moisture change amount may be displayed in a preset graph and You can detect whether they are different. At this time, the smart farm control system 3 for the field is irrigated if the phase difference between the moisture change graph and the preset graph obtained based on the sensing values sensed through the plurality of sensor nodes 11 to 15 is greater than or equal to the threshold value. The amount of water supplied can be adjusted by controlling the device 40 , which will be described later.

또 다른 일 예로, 스마트 팜 지역(1, 2) 또는 노지에서 작물의 위치를 고려하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)이 위치할 필요성이 있다. 일 예로, 작물 뿌리의 정확한 물 흡수량을 파악하기 위해서는 센서 노드가 뿌리 옆부분에 적정한 깊이와 거리로 위치해야 할 필요성이 있다. 따라서, 스마트 팜 지역(1,2) 또는 노지에서 작물의 위치를 고려하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)의 위치가 조정될 필요성이 있다. 이때, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드를 통해 센싱한 수분변화에 기초하여 센서 노드의 위치가 적정한지 판단할 수 있다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드의 위치가 적정하지 않은 경우, 센서 노드 위치 보정을 위한 알람을 사용자 단말(4)에게 제공할 수 있다. 또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 자체적으로 센서 노드를 보정함으로써 센서 노드가 작물과 적정의 위치 및 깊이로 위치하도록 할 수 있다.As another example, it is necessary to place a plurality of sensor nodes 11 to 15 in consideration of the location of crops in the smart farm areas 1 and 2 or the open field. For example, in order to determine an accurate water absorption amount of a crop root, it is necessary for the sensor node to be located at an appropriate depth and distance to the side of the root. Therefore, it is necessary to adjust the positions of the plurality of sensor nodes 11 to 15 in consideration of the positions of crops in the smart farm areas 1 and 2 or the open field. In this case, as an example, the smart farm control system 3 for outdoor use may determine whether the location of the sensor node is appropriate based on a change in moisture sensed through the sensor node. In this case, when the location of the sensor node is not appropriate, the smart farm control system 3 for the field may provide an alarm for correcting the location of the sensor node to the user terminal 4 . In addition, as an example, the smart farm control system 3 for the field may calibrate the sensor node by itself so that the sensor node is located at an appropriate position and depth with the crop.

보다 구체적인 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드의 위치를 초기 설정시 제어할 수 있다. 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 인공지능 및 그 밖의 외부 데이터에 기초하여 상술한 바와 같이 작물에 대한 수분 변화량 그래프 정보를 기 저장할 수 있다. 여기서, 작물에 대한 수분 변화량 그래프는 작물의 종류나 토양에 포함된 영양분, 유기물, 금속 물질 및 그 밖의 토양 관련 정보에 기초하여 상이할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드를 작물의 위치 및 깊이를 고려하여 설치할 수 있다. 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)이 스마트 팜(1,2) 또는 노지에 설치됨을 인식할 수 있다. 그 후, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 센싱된 센싱 값을 획득하고, 이에 기초하여 수분변화량 그래프를 획득할 수 있다. 이때, 복수 개의 센서 노드들(11~15)은 토양 관련 정보를 더 센싱할 수 있으며, 이를 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)으로 전달할 수 있다. 또한, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 온도 정보, 작물 종류 정보 및 그 밖의 정보를 더 획득할 수 있으며, 복수 개의 센서 노드들(11~15)로부터 획득한 토양 관련 정보 및 외부 정보들에 기초하여 기준 수분변화량 그래프 정보를 결정할 수 있다. 그 후, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15) 각각으로부터 획득한 센싱 값 정보에 기초하여 수분변화량 그래프를 생성하고, 이를 기준 수분변화량 그래프 정보와 비교할 수 있다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 기분 수분변화량 그래프와 복수 개의 센서 노드들(11~15) 각각으로부터 획득한 센싱 값 정보에 기초하여 수분변화량 그래프를 비교하여 센서 노드가 작물 주변에 위치하는지 여부 및 적정 위치를 확인하고, 이에 대한 정보를 사용자 단말(4)에게 알림으로 제공할 수 있다. 또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 자체적으로 복수 개의 센서 노드들(11~15)의 위치를 보정할 수 있다. 일 예로, 복수 개의 센서 노드들(11~15) 각각은 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)에 의해 제어되는 이동수단을 구비할 수 있으며, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 이를 제어하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)의 위치를 보정할 수 있다. As a more specific example, the smart farm control system 3 for the field may control the position of the sensor node during initial setting. For example, the smart farm control system 3 for the field may pre-store the moisture change amount graph information for the crop as described above based on artificial intelligence and other external data. Here, the moisture change graph for the crop may be different based on the type of crop or the nutrients, organic matter, metal material, and other soil-related information contained in the soil, as described above. In this case, the smart farm control system 3 for the field may install the sensor node in consideration of the position and depth of the crop. As an example, the smart farm control system 3 for the field may recognize that a plurality of sensor nodes 11 to 15 are installed in the smart farm 1 and 2 or the field. Thereafter, the smart farm control system 3 for the field may obtain the sensed values sensed from the plurality of sensor nodes 11 to 15 and obtain a moisture change amount graph based thereon. In this case, the plurality of sensor nodes 11 to 15 may further sense soil-related information, and may transmit it to the smart farm control system 3 for outdoor use. In addition, the smart farm control system 3 for the field may further acquire temperature information, crop type information, and other information, and is based on the soil-related information and external information acquired from the plurality of sensor nodes 11 to 15 . Based on the reference moisture change amount graph information can be determined. Thereafter, the smart farm control system 3 for the field generates a moisture change graph based on the sensing value information obtained from each of the plurality of sensor nodes 11 to 15, and compares it with the reference moisture change graph information. . At this time, the smart farm control system for the field 3 compares the moisture change graph based on the mood moisture change graph and the sensing value information obtained from each of the plurality of sensor nodes 11 to 15, and the sensor node is located around the crop. It is possible to check whether or not to do so and an appropriate location, and to provide information on this to the user terminal 4 as a notification. Also, as an example, the smart farm control system 3 for the field may correct the positions of the plurality of sensor nodes 11 to 15 by itself. As an example, each of the plurality of sensor nodes 11 to 15 may include a moving means controlled by the smart farm control system 3 for the field, and the smart farm control system 3 for the field controls the plurality of sensors. The positions of the sensor nodes 11 to 15 may be corrected.

여기서, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 상술한 수분 변화량 그래프 정보 비교를 위해 기 설정된 시간 구간을 설정할 수 있다. 일 예로, 기 설정된 시간 구간이 짧을수록 정확도가 떨어질 수 있으므로, 기 설정된 시간 구간은 스레스홀드 값 이상일 수 있다. 또 다른 일 예로, 수분 변화량 그래프 비교를 위해서는 급수가 수행될 필요성이 있으며, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 급수에 따라 기 설정된 시간 구간을 설정할 수 있다. 구체적인 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 초기 설정시 급수 횟수 및 급수에 따른 기 설정된 시간 구간을 측정하고, 이를 통해 복수 개의 센서 노드들(11~15) 각각으로부터 센싱 값을 획득하여 수분변화량 그래프를 생성할 수 있다. 그 후, 급수 횟수에 따라 복수 개의 수분변화량 그래프를 생성하고, 이를 기준 수분변화량 그래프와 비교함으로써 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15)이 작물과 적정한 위치 및 깊이에 위치하였는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 개별 센서 노드별로 적정 위치 여부를 확인하고, 개별 센서 노드별로 위치를 조정할 수 있다. 또 다른 일 예로, 스마트 팜 제어 시스템(3)은 실시간으로 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 획득한 수분변화량 정보에 기초하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)의 위치를 조절할 수 있다. 일 예로, 스마트팜(1,2) 및 노지에서 작물의 위치는 기 설정될 수 있으나, 작물이 성장하면서 작물 뿌리가 성장하는 방향이 다를 수 있다. 따라서, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 실시간 또는 일정 주기에 기초하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 통해 수분변화량 정보를 획득하고, 이를 기준 수분변화량 정보와 비교하여 복수 개의 센서 노드들(11~15)이 적정 위치에 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이를 통해, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 효율적으로 복수 개의 센서 노드들(11~15)을 운용할 수 있다. Here, as an example, the smart farm control system 3 for a field may set a preset time period for comparison of the above-described moisture change graph information. For example, since the shorter the preset time period, the lower the accuracy, the preset time period may be equal to or greater than the threshold value. As another example, it is necessary to perform water supply in order to compare the moisture change amount graph, and the smart farm control system 3 for outdoor use may set a preset time interval according to the water supply. As a specific example, the smart farm control system 3 for the field measures the number of times of water supply and a preset time interval according to the water supply at the time of initial setting, and through this, a sensing value is obtained from each of the plurality of sensor nodes 11 to 15, You can create a moisture change graph. Thereafter, by generating a plurality of moisture change graphs according to the number of watering times and comparing them with a reference moisture change graph, the smart farm control system 3 for outdoor use allows the plurality of sensor nodes 11 to 15 to be located at an appropriate location with the crop and You can check whether it is located in the depth or not. At this time, the smart farm control system 3 for the field may check whether the location is appropriate for each sensor node and adjust the location for each sensor node. As another example, the smart farm control system 3 may adjust the positions of the plurality of sensor nodes 11 to 15 based on the moisture change information obtained through the plurality of sensor nodes 11 to 15 in real time. have. For example, the location of the crops in the smart farms 1 and 2 and the field may be preset, but the direction in which the roots of the crops grow may be different as the crops grow. Accordingly, the smart farm control system 3 for the field acquires moisture change information through a plurality of sensor nodes 11 to 15 based on real-time or a predetermined period, and compares it with the reference moisture change information to a plurality of sensor nodes It can be determined whether the ones 11 to 15 are present at an appropriate location. Through this, the smart farm control system 3 for the field can efficiently operate the plurality of sensor nodes 11 to 15 .

구체적인 일 예로, 도 9a를 비교하면 (a)의 제 1 시간 구간(910)은 수분 변화량에 대한 기준 그래프일 수 있다. 이때, 일 예로, 수분 변화량에 대한 기준 그래프는 작물 종류나, 온도 및 그 밖의 토양 관련 정보를 고려하여 개별적으로 상이하게 설정될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 여기서, (b)의 제 2 시간 구간(920)의 수분 변화량에 대한 그래프는 기준 그래프에 대응되는 수분 변화량 그래프일 수 있다. 따라서, 제 2 시간 구간(920)의 수분 변화량 그래프는 기준 수분 변화량 그래프인 제 1 시간 구간(910)의 그래프와 유사한 형태로 생성됨이 예상될 수 있다. 이때, 일 예로, 제 2 시간 구간(920)은 제 1 시간 구간(910)과 상이한 형태로 수분 변화량 그래프가 생성될 수 있으며, 이를 통해 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드가 적정 위치에 위치하지 않음을 인지할 수 있다. 이때, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 기준 그래프와 측정 그래프가 기 설정된 값 이상으로 차이가 발생하지는 여부를 확인할 수 있으며, 기 설정된 값 이상 차이가 발생하면 센서 노드가 적정 위치에 위치하지 않는 것으로 판단할 수 있다. As a specific example, comparing FIG. 9A , the first time period 910 of (a) may be a reference graph for the amount of moisture change. In this case, as an example, the reference graph for the moisture change amount may be individually set differently in consideration of the crop type, temperature, and other soil-related information, as described above. Here, the graph of the moisture change amount in the second time period 920 of (b) may be a moisture change amount graph corresponding to the reference graph. Accordingly, it can be expected that the moisture change graph of the second time period 920 is generated in a similar form to the graph of the first time period 910 that is the reference moisture change graph. In this case, as an example, the moisture change amount graph may be generated in the second time period 920 in a different form from the first time period 910 , and through this, the smart farm control system 3 for outdoor use determines that the sensor node is located at an appropriate location. It can be recognized that it is not located in At this time, as an example, the smart farm control system 3 for the field can check whether a difference occurs between the reference graph and the measurement graph by more than a preset value, and when a difference occurs by more than a preset value, the sensor node is located at an appropriate location. It can be judged that it is not located.

구체적인 일 예로, 도 9a에서 제 1 시간 구간(910)과 제 2 시간 구간(920)의 유사도는 소정 값 이하일 수 있으며, 이는 센서 노드가 적정 위치에 위치하지 않는 것으로 판단될 수 있다. 일 예로, 센서 노드는 통상적으로 지면으로부터 30센치에 센서가 위치하는 것이 이상적일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 작물의 종류나 토양 관련 정보에 기초하여 상이할 수 있다. 또한, 일 예로, 작물 뿌리의 위치나 지면 기울기 및 그 밖의 요소에 기초하여 단순 30센치로 설치하는 것이 적절하지 않을 수 있다. As a specific example, the similarity between the first time period 910 and the second time period 920 in FIG. 9A may be less than or equal to a predetermined value, and it may be determined that the sensor node is not located at an appropriate location. For example, it may be ideal that the sensor node is typically located 30 cm from the ground. However, this is only one example, and may be different based on the type of crop or soil-related information. In addition, as an example, it may not be appropriate to install a simple 30 cm based on the location of crop roots, ground slope, and other factors.

상술한 점을 고려하여, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 제 1 시간 구간(910)과 제 2 시간 구간(920)의 유사도가 소정 값 이하인지 여부를 확인하여 센서 노드가 적정 위치에 위치하는지 여부를 판단하고, 적정 위치에 위치하지 않으면 센서 노드를 이동시킬 수 있다. 여기서, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드가 이동된 후 급수에 기초하여 제 3 시간 구간(미도시)에 대한 수분 변화량 그래프를 획득할 수 있다. 즉, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드를 이동시킨 후 새롭게 수분 변화량 그래프를 획득할 수 있다. 이때, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 제 3 시간 구간에 대한 수분 변화량 그래프와 기준 그래프인 제 1 시간 구간(910)의 수분 변화량 그래프를 비교하여 센서 노드가 적정 위치인지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 제 3 시간 구간에 기초한 수분 변화량 그래프에 기초하여서도 센서 노드가 적정 위치가 아닌 경우, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 제 1 시간 구간(910)의 기준 그래프 및 제 2 시간 구간(920)의 수분 변화량 그래프를 제 3 시간 구간(미도시)의 수분 변화량 그래프를 비교할 수 있다. 즉, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 기준 수분 변화량 그래프와 이동 전에 측정한 수분 변화량 그래프에 기초하여 센서 노드가 적정 위치에 위치하는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 상술한 정보에 기초하여 센서 노드가 적정 위치에 위치하기 위해 이동해야 하는 방향 및 깊이를 확인할 수 있다. 즉, 기준 수분 변화량 그래프 및 이동에 기초한 수분 변화량 그래프에 기초하여 적정 위치를 확인할 수 있다. 구체적인 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 인공지능에 기초하여 상술한 정보를 입력으로 제공하고, 센서 노드의 적정 위치로써 이동 방향 및 깊이 정보를 출력으로 획득할 수 있으며, 이를 통해 센서 노드의 위치를 결정할 수 있다. In consideration of the above points, the smart farm control system 3 for the field determines whether the similarity between the first time period 910 and the second time period 920 is less than or equal to a predetermined value, so that the sensor node is located at an appropriate location It determines whether or not to do so, and if it is not located in an appropriate location, the sensor node can be moved. Here, as an example, the smart farm control system 3 for a field may acquire a moisture change graph for a third time period (not shown) based on the water supply after the sensor node is moved. That is, after moving the sensor node, the smart farm control system 3 for outdoor use may newly acquire a moisture change amount graph. At this time, as an example, the smart farm control system for a field 3 compares the moisture change graph for the third time period with the moisture change graph of the first time period 910, which is a reference graph, to determine whether the sensor node is at an appropriate location. can be checked Here, if the sensor node is not in an appropriate position even based on the moisture change graph based on the third time period, the smart farm control system 3 for the field is the reference graph of the first time period 910 and the second time period ( 920) may be compared with the moisture change graph of the third time period (not shown). That is, the smart farm control system 3 for the field can check whether the sensor node is located at an appropriate position based on the reference moisture change graph and the moisture change graph measured before moving. In addition, the smart farm control system 3 for the field may determine the direction and depth that the sensor node needs to move in order to be located in an appropriate position based on the above-described information. That is, an appropriate position may be confirmed based on the reference moisture change graph and the moisture change graph based on movement. As a specific example, the smart farm control system 3 for outdoor use may provide the above-described information as an input based on artificial intelligence, and obtain movement direction and depth information as an output as an appropriate location of the sensor node, through which the sensor The location of the node can be determined.

또한, 일 예로, 기준 수분 변화량 그래프와 측정된 수분 변화량 그래프의 유사도는 소정 값 이하일 수 있으며, 소정 값 이하이면 센서 노드가 적정 위치에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 소정 값은 수분 변화량 그래프가 환경에 따라 다르게 측정됨을 고려한 값일 수 있으며, 이는 센서 노드의 센싱 값과의 위상차를 기초로 결정할 수 있다. 일 예로 측정된 수분 변화량 그래프는 기준 수분 변화량 그래프와 대응되는 시간 구간으로 측정될 수 있으며, 각각의 지점에서 위상 차를 확인하고, 이를 통해 소정 값을 산출할 수 있다. 일 예로, 각 지점별 위상 차 값을 합산하고, 합산된 값에 기초하여 소정 값이 산출될 수 있으나, 특정 형태로 한정되는 것은 아닐 수 있다.In addition, as an example, the similarity between the reference moisture change graph and the measured moisture change graph may be less than or equal to a predetermined value, and when it is less than or equal to a predetermined value, it may be determined that the sensor node is located at an appropriate location. Here, the predetermined value may be a value taking into account that the moisture change graph is measured differently depending on the environment, which may be determined based on a phase difference from the sensing value of the sensor node. For example, the measured moisture change graph may be measured in a time interval corresponding to the reference moisture change graph, and a phase difference may be checked at each point, and a predetermined value may be calculated through this. For example, the phase difference values for each point may be summed, and a predetermined value may be calculated based on the summed value, but may not be limited to a specific form.

또 다른 일 예로, 도 9b를 참조하면, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드의 적정 깊이를 확인하기 위해 수분 변화량 그래프에 대한 위상 차 정보를 확인할 수 있다. 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 땅속 및 대기와 온도의 위상 차이로 센서 노드의 적정 깊이를 판단하는 알고리즘을 구비하고, 이에 기초하여 적정 깊이를 인지할 수 있다. 일 예로, 대기 온도는 2시 내지 4시에 최고 온도를 기록할 수 있으나, 땅속 센서 노드는 설치 깊이에 따라 온도에 위상 차가 발생할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 9b에서 제 1 센서에 의한 그래프(930)와 제 2 센서에 의한 그래프(940)를 비교하면 제 2 센서가 더 깊이 설치되어 있고, 온도 그래프의 위상차가 발생할 수 있다. 즉, 센서 노드가 설치된 깊이는 대기 온도 및 땅속 깊이에 따른 온도의 위상차에 따라 상이할 수 있으므로 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 상술한 위상 차 정보에 기초하여 센서 노드의 적정 깊이를 판단하는 알고리즘을 통해 센서 노드의 적정 깊이를 결정할 수 있다.As another example, referring to FIG. 9B , the smart farm control system 3 for a field may check phase difference information on the moisture change amount graph in order to check the appropriate depth of the sensor node. As an example, the smart farm control system 3 for outdoor use includes an algorithm for determining an appropriate depth of a sensor node based on a phase difference between the ground and the atmosphere and temperature, and may recognize an appropriate depth based on this. For example, the atmospheric temperature may record the highest temperature between 2 and 4 o'clock, but a phase difference may occur in the temperature of the sensor node underground depending on the installation depth. In more detail, if the graph 930 by the first sensor and the graph 940 by the second sensor are compared in FIG. 9B , the second sensor is installed more deeply, and a phase difference in the temperature graph may occur. That is, the depth at which the sensor node is installed may be different depending on the phase difference of the temperature according to the atmospheric temperature and the depth of the ground, so the smart farm control system 3 for the field determines the appropriate depth of the sensor node based on the phase difference information described above. The algorithm can determine the appropriate depth of the sensor node.

또 다른 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 센서 노드로부터 측정된 센싱 값에 대한 보정을 수행할 수 있으며, 이는 온도 정보 및 그 밖의 주변 정보나 토양 관련 정보에 기초하여 수행될 수 있다. 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 환경 요인을 반영해서 실질적인 뿌리의 수분 흡수량을 확인하기 위해 센싱 값에 대한 보정을 수행할 수 있다. 구체적인 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 기준위치에 설치된 센서 노드의 데이터 값과 대상 센서 노드의 데이터 값의 차이(disparity)를 기초로 환경용인 정보를 결정할 수 있다. 이때, 환경용인 정보는 센서 노드의 깊이 문제 정보, 작물 의 거리 문제 정보, 센서 노드의 기울기 정보 및 해당 토양의 특성 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 환경용인 정보를 결정하고, 결정된 환경용인 별 보정 값을 데이터베이스에서 가져오거나 딥러닝을 통해 생성할 수 있으며, 이를 통해 측정된 센싱 값을 보정할 수 있다.As another example, the smart farm control system 3 for the field may perform correction on the sensing value measured from the sensor node, which may be performed based on temperature information and other surrounding information or soil-related information. . As an example, the smart farm control system 3 for the field may perform correction on the sensed value in order to check the actual water absorption amount of the root by reflecting environmental factors. As a specific example, the smart farm control system 3 for a field may determine environmental information based on a disparity between a data value of a sensor node installed at a reference location and a data value of a target sensor node. In this case, the environmental acceptance information may include at least one of depth problem information of the sensor node, distance problem information of crops, inclination information of the sensor node, and characteristic information of the soil, and is not limited to the above-described embodiment. At this time, the smart farm control system 3 for outdoor use may determine the environmental tolerance information, bring the determined environmental tolerance-specific correction value from the database or generate it through deep learning, and correct the sensed value measured through this. .

일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 보정 값에 기초하여 깊이가 상이하게 적용된 센서 노드의 센싱 값을 기준 깊이로 설치된 센서 노드들의 값들과 비교할 수 있으며, 이를 반영하여 다른 특성을 비교할 수 있다.As an example, the smart farm control system 3 for a field may compare the sensing value of the sensor node with a different depth applied to the reference depth based on the correction value with the values of the sensor nodes installed as the reference depth, and reflect this to compare other characteristics. have.

또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 관수장치(40)에 의한 급수량뿐만 아니라 지하수 유입 수량을 추정하여 토양의 특성을 결정할 수 있다. 일 예로, 토양의 위치에 기초하여 지하수가 유입되는 양이 상이할 수 있으며, 이를 반영하여 관수장치(40)를 통해 급수가 필요할 수 있다. 구체적인 일 에로, 제 1 지점과 제 2 지점에서 동일한 급수를 수행한 후, 수분 변화량을 비교할 수 있다. 이때, 일 예로, 제 1 지점 및 제 2 지점에서 수분 변화량은 상술한 환경용인 정보에 기초하여 보정 값을 도출하고, 도출된 보정 값을 반영하여 동일한 기준을 바탕으로 수분 변화량이 측정될 수 있다. 이때, 일 예로, 한 곳은 토양의 수분량이 적절히 줄어드나 다른 한 곳은 토양의 수분량이 줄어든 양이 극히 적은 경우, 두 위치의 온도를 비교해서 지하수가 올라온 것으로 추정할 수 있다. 즉, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 특정 지점에서 수분이 비 또는 관수장치(40)로부터 유입되었는지 또는 지하수를 통해 유입되었는지 여부를 확인할 수 있다. In addition, as an example, the smart farm control system 3 for the field may determine the soil characteristics by estimating the groundwater inflow amount as well as the water supply amount by the irrigation device 40 . For example, the amount of groundwater flowing in may be different based on the location of the soil, and water supply through the irrigation device 40 may be required to reflect this. As a specific example, after performing the same water supply at the first point and the second point, the amount of change in moisture may be compared. In this case, as an example, the moisture change amount at the first point and the second point may be measured based on the same criterion by deriving a correction value based on the above-described environmental tolerance information and reflecting the derived correction value. At this time, for example, when the moisture content of the soil is appropriately reduced in one place but the moisture content of the soil in the other place is extremely small, it can be estimated that the groundwater has risen by comparing the temperatures of the two locations. That is, the smart farm control system 3 for the field may check whether moisture is introduced from the rain or irrigation device 40 at a specific point, or whether it is introduced through groundwater.

또한, 일 예로, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 수분의 공급 형태 및 땅 속 온도 변화에 기초하여 지하수 유입 여부를 인지할 수 있다. 일 예로, 수분이 관수나 비 등으로 공급이 일어나면 수분의 증가율이 급격하며 땅속의 온도 변화도 급격할 수 있다. 반면, 수분이 땅속의 웅덩이나 지하수를 통해 유입되는 경우, 화분의 저면관수 같이 아래서 올라올 수 있으며, 수분 이동이 느리고 온도 변화가 적을 수 있다. 일 예로, 복수 개의 지점에서 관수 후 일정한 시간이 지난 후 센서 노드의 수분 변화량이 적은 경우라면 작물의 증산량이 부족한 것으로 인지될 수 있다. 다만, 특정 지점에서 수분 변화량이 적고 주변 센서노드보다 토양 온도 변화가 적다면 지하수 유입에 기초하여 온도 특성 및 수분 특성이 상이할 수 있다. 일 예로, 상술한 바와 같이 환경용인 정보로써 복수의 지점에 따라 보정 값을 반영하면 지하수 유입에 따라 수분 변화 및 온도 변화가 발생하는지 여부를 인지할 수 있으며, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 이를 인지하여 지하수 유입 여부를 확인할 수 있다. 그 후, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 지하수 유입 지점 정보에 기초하여 관수장치(40)로 공급되는 수분량을 조절할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 수분 공급이 수행될 수 있다.In addition, as an example, the smart farm control system 3 for the field may recognize whether or not groundwater is introduced based on a water supply type and a change in temperature in the ground. For example, when moisture is supplied through irrigation or rain, the rate of increase in moisture is rapid and the temperature change in the ground may also be rapid. On the other hand, when moisture flows in through a puddle or groundwater, it may come up from the bottom like a bottom irrigation of a pot, and moisture movement may be slow and temperature change may be small. For example, if the moisture change amount of the sensor node is small after a certain period of time after irrigation at a plurality of points, it may be recognized that the transpiration amount of the crop is insufficient. However, if the moisture change amount at a specific point is small and the soil temperature change is smaller than that of the surrounding sensor node, the temperature characteristics and moisture characteristics may be different based on the groundwater inflow. For example, as described above, if the correction value is reflected according to a plurality of points as environmental acceptance information, it is possible to recognize whether a change in moisture and a change in temperature occur according to the inflow of groundwater, and the smart farm control system 3 for outdoor use is By recognizing this, it is possible to check whether or not the groundwater has been introduced. Thereafter, the smart farm control system 3 for the field can adjust the amount of moisture supplied to the irrigation device 40 based on the groundwater inflow point information, and through this, efficient moisture supply can be performed.

또한, 일 예로, 상술한 동작들은 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)의 인공지능 학습모델(1010)을 통해 수행될 수 있다. 일 예로, 인공지능 학습모델(1010)은 작물 정보, 온도 정보 및 그 밖의 외부 정보에 기초하여 수분 변화량 또는 온도 변화량에 대한 정보를 기 저장할 수 있다. 또한, 그 밖의 센싱 가능한 정보에 대한 정보를 기 저장할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 복수 개의 센서 노드들(11~15) 각각으로부터 센싱 값을 획득하고, 이를 인공지능 학습모델(1010)의 입력으로 제공할 수 있다. 그 후, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 토양분석 및 센서 노드의 위치/깊이 정보 분석을 수행할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 지하수 유입 여부를 확인할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 그 후, 노지용 스마트 팜 제어 시스템(3)은 인공지능 학습모델(1010)을 통해 분석된 결과 정보를 통해 공급하는 수분 및 양액을 제어할 수 있으며(1030), 이에 대한 정보는 인공지능 학습모델(1010로 다시 피드백되어 정확도를 높일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.Also, as an example, the above-described operations may be performed through the artificial intelligence learning model 1010 of the smart farm control system 3 for the field. For example, the artificial intelligence learning model 1010 may pre-store information on the amount of change in moisture or the amount of change in temperature based on crop information, temperature information, and other external information. In addition, information on other senseable information may be pre-stored, and the embodiment is not limited thereto. In this case, the smart farm control system 3 for the field may obtain a sensing value from each of the plurality of sensor nodes 11 to 15 and provide it as an input to the artificial intelligence learning model 1010 . Thereafter, the smart farm control system 3 for the field may perform soil analysis and location/depth information analysis of sensor nodes. In addition, as described above, it is possible to check whether or not groundwater is introduced, which is the same as described above. Thereafter, the smart farm control system 3 for the field can control the moisture and nutrient solution supplied through the result information analyzed through the artificial intelligence learning model 1010 ( 1030 ), and the information on this is the artificial intelligence learning model (It may be fed back to 1010 to increase accuracy, and is not limited to the above-described embodiment.

도 11은 일 실시예에 따른 토양 내 수분변화를 기초로 제어서버가 토양을 분석하는 방법을 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a method for a control server to analyze soil based on a change in moisture in the soil according to an embodiment.

도 11을 참조하면, 제어서버는 복수의 센서 노드가 설치된 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 복수의 센서 노드 각각으로부터 센싱 값을 획득할 수 있다.(S1110) 이때, 센싱 값은 토양 내 수분량일 수 있다. 그 후, 제어서버는 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 토양 내 수분량에 기초하여 토양 분석을 수행할 수 있다.(S1120) 이를 통해, 제어서버는 토양 특성을 결정할 수 있으며, 결정된 토양 특성에 기초하여 수분 및 양약 공급량을 제어할 수 있다.(S1130) 이때, 일 예로, 제어서버는 노지 스마트 팜에서 메쉬 형태로 설치되고, 노지 스마트 팜 내의 농작물 관련 정보를 센싱하는 복수의 센서 노드, 복수의 센서 노드에서 획득되는 센싱 값에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어부 및 분석된 토양의 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하는 관수장치를 포함할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.Referring to FIG. 11 , the control server may obtain a sensed value from each of a plurality of sensor nodes based on location information and depth information in which the plurality of sensor nodes are installed. (S1110) In this case, the sensed value may be the amount of moisture in the soil. have. Thereafter, the control server may perform soil analysis based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes. (S1120) Through this, the control server may determine the soil characteristics, and based on the determined soil characteristics, It is possible to control the amount of water and medicine supplied. (S1130) In this case, as an example, the control server is installed in a mesh form in the open-air smart farm, and a plurality of sensor nodes and a plurality of sensor nodes for sensing crop-related information in the open-air smart farm. It may include a control unit for performing soil analysis based on the sensed value obtained from , and an irrigation device for supplying raw water and nutrient solution based on the analyzed characteristics of the soil, as described above.

여기서, 복수의 센서 노드 중 제 1 센서 노드에 기초하여 상기 토양 내 수분량을 측정하는 경우, 제어 서버는 제 1 센서 노드의 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 포화 용수량 이상의 급수를 수행하고, 급수에 기초하여 기 설정된 시간 구간에서 변동되는 수분량을 측정하여 수분량 변동 그래프 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 제어서버는 수분량 변동 그래프 정보는 기준 수분량 변동 그래프 정보와 비교함으로써 토양 분석을 수행할 수 있다. 여기서, 기준 수분량 변동 그래프 정보는 상기 토양 특성에 기초하여 기-생성되는 정보일 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.Here, when measuring the amount of moisture in the soil based on the first sensor node among the plurality of sensor nodes, the control server performs water supply of more than the saturated water amount based on the location information and depth information of the first sensor node, and based on the water supply Accordingly, it is possible to obtain moisture content change graph information by measuring the moisture content that varies in a preset time interval. Thereafter, the control server may perform soil analysis by comparing the moisture content change graph information with the reference moisture content change graph information. Here, the reference moisture content change graph information may be pre-generated information based on the soil characteristics, as described above.

또한, 일 예로, 수분량 변동 그래프 정보와 기준 수분량 변동 그래프 정보가 비교되는 경우, 토양의 영양분 정보, 유기물 정보, 금속 물질 정보, 오염물질 정보, 온도 정보, 제 1 센서 노드의 위치 정보 및 제 1 센서 노드의 깊이 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 반영할 수 있다. 즉, 제어서버는 기준 수분량 변동 그래프와 관련하여 주변 환경 정보를 더 반영할 수 있으며, 이를 통해 비교를 수행할 수 있다. 또 다른 일 예로, 제어서버는 인공지능 학습모델을 구비하고, 인공지능 학습모델에 기초하여 수분량 변동 그래프 정보와 기준 수분량 변동 그래프 정보를 비교할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.In addition, as an example, when the moisture content fluctuation graph information and the reference moisture content fluctuation graph information are compared, the soil nutrient information, organic matter information, metal material information, pollutant information, temperature information, location information of the first sensor node, and the first sensor At least any one or more of the depth information of the node may be reflected. That is, the control server may further reflect the surrounding environment information in relation to the reference moisture content change graph, and may perform comparison through this. As another example, the control server may have an artificial intelligence learning model, and may compare the moisture content change graph information and the reference moisture content change graph information based on the artificial intelligence learning model, as described above.

또한, 제어서버는 상기 복수 개의 센서 노드 각각의 위치가 작물 위치 정보에 기초하여 적합한 위치인지 여부를 복수 개의 센서 노드 각각이 센싱하는 토양 내 수분량에 기초하여 확인할 수 있다. 여기서, 복수 개의 센서 노드 각각의 위치가 적합한 위치가 아닌 경우, 제어서버는 사용자 단말로 알림을 제공하거나 복수 개의 센서 노드 각각을 제어하여 복수 개의 센서 노드 각각의 위치를 이동시킬 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 이때, 일 예로, 복수 개의 센서 노드 중 제 1 센서 노드의 위치가 적합한지 여부를 확인하는 경우, 제 1 센서 노드로부터 수분 변화량 정보 및 토양 관련 정보를 획득하고, 토양 관련 정보에 기초하여 기준 수분 변화량 정보를 획득하고, 제 1 센서 노드로부터 획득한 수분 변화량 정보와 기준 수분 변화량 정보를 비교하여, 제 1 센서 노드의 위치가 적합한지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 제어서버는 제 1 센서 노드의 깊이가 적합한지 여부도 확인할 수 있으며, 깊이가 적합한지 여부는 제 1 센서 노드로부터 수분 변화량 정보와 온도 정보를 더 고려하여 결정될 수 있다. 일 예로, 온도 정보는 대기 온도 정보 및 땅 속 깊이에 기초한 온도 정보일 수 있으며, 이를 통해 깊이 정보를 획득할 수 있다.In addition, the control server may determine whether the location of each of the plurality of sensor nodes is a suitable location based on the crop location information, based on the amount of moisture in the soil sensed by each of the plurality of sensor nodes. Here, when the location of each of the plurality of sensor nodes is not a suitable location, the control server may move the location of each of the plurality of sensor nodes by providing a notification to the user terminal or controlling each of the plurality of sensor nodes, which is described above. like a bar At this time, for example, when it is checked whether the location of the first sensor node among the plurality of sensor nodes is appropriate, moisture change information and soil-related information are obtained from the first sensor node, and the reference moisture change amount based on the soil-related information It is possible to obtain information and compare the moisture change information obtained from the first sensor node with the reference moisture change information to determine whether the location of the first sensor node is suitable. In this case, the control server may also check whether the depth of the first sensor node is appropriate, and whether the depth is appropriate may be determined by further considering the moisture change amount information and the temperature information from the first sensor node. For example, the temperature information may be air temperature information and temperature information based on the depth of the ground, through which depth information may be acquired.

또한, 일 예로, 제어서버는 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 토양 내 수분량에 기초하여 지하수 유입 여부 정보를 확인할 수 있다. 일 예로, 제어서버가 지하수 유입 여부 정보를 확인하는 경우, 제어서버는 환경용인 정보에 기초하여 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 측정하고, 환경용인 정보에 기초한 보정 값을 적용하여 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 비교하여 지하수 유입 여부 정보를 확인할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.Also, as an example, the control server may check information on whether or not groundwater is introduced based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes. As an example, when the control server checks the groundwater inflow information, the control server measures moisture content change information for a plurality of sensor node points based on the environmental tolerance information, and applies a correction value based on the environmental tolerance information to a plurality of Information on whether or not groundwater is inflow can be checked by comparing the change information of the moisture content at the sensor node point, as described above.

이상에서 설명한 실시예들은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.The embodiments described above may be at least partially implemented as a computer program and recorded in a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium in which a program for implementing the embodiments is recorded includes all types of recording devices in which computer-readable data is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, and optical data storage device. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in network-connected computer systems, and the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily understood by those skilled in the art to which the present embodiment belongs.

이상에서 살펴본 본 명세서는 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 명세서의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 명세서의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 포함하도록 정해져야 할 것이다.Although the present specification described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiments are possible therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present specification. Accordingly, the true technical protection scope of the present specification should be defined to include other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims by the spirit of the appended claims.

Claims (10)

토지 내 수분 변화에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어 서버의 동작 방법에 있어서,
복수의 센서 노드가 설치된 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 토양 내 수분량을 측정하는 단계;
상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 상기 토양 내 수분량에 기초하여 토양 특성을 결정하는 단계;
결정된 상기 토양 특성에 기초하여 상기 복수의 센서 노드 중 제 1 센서 노드의 위치 및 깊이가 적합한지 여부를 결정하는 단계; 및
결정된 상기 토양 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하는 단계;를 포함하되,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이가 적합한지 여부는 작물 위치 정보 및 상기 토양 특성에 기초하여 결정되고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치가 적합한지 여부가 결정되는 경우, 상기 제 1 센서 노드의 상기 토양 특성에 기초하여 기준 수분 변화량 정보가 결정되고, 상기 제 1 센서 노드에 제공되는 급수에 기초하여 수분 변화량 정보가 측정되고, 측정된 상기 수분 변화량 정보와 상기 작물 위치 정보 및 상기 기준 수분 변화량 정보를 비교하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 위치가 적합한지 여부가 결정되고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 깊이가 적합한지 여부가 결정되는 경우, 상기 제 1 센서 노드에서 측정된 상기 수분 변화량 정보와 상기 작물 위치 정보, 상기 기준 수분 변화량 정보 및 온도 정보를 비교하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 깊이가 적합한지 여부가 결정되되, 상기 온도 정보는 대기 온도 정보와 비교하여 설정되는 땅 속 깊이에 기초한 온도 정보를 포함하고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이 중 어느 하나가 적합하지 않은 것으로 결정된 경우, 상기 제어서버는 사용자 단말로 알림을 제공하고, 상기 사용자 단말의 입력 정보에 기초하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이 중 적어도 어느 하나를 변경하는, 제어서버의 동작 방법.
In the operating method of the control server for performing soil analysis based on the change in moisture in the land,
measuring an amount of moisture in the soil from each of the plurality of sensor nodes based on location information and depth information in which a plurality of sensor nodes are installed;
determining a soil characteristic based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes;
determining whether a position and a depth of a first sensor node among the plurality of sensor nodes are suitable based on the determined soil characteristic; and
Including; supplying raw water and nutrient solution based on the determined soil characteristics;
Whether the position and the depth of the first sensor node are appropriate is determined based on the crop position information and the soil characteristics,
When it is determined whether the location of the first sensor node is suitable, reference moisture change amount information is determined based on the soil characteristic of the first sensor node, and moisture based on the water supply provided to the first sensor node The change amount information is measured, and it is determined whether the position of the first sensor node is suitable by comparing the measured moisture change amount information with the crop position information and the reference moisture change amount information,
When it is determined whether the depth of the first sensor node is appropriate, the first sensor by comparing the moisture change amount information measured at the first sensor node with the crop position information, the reference moisture change amount information, and temperature information It is determined whether the depth of the node is suitable, wherein the temperature information includes temperature information based on the depth of the ground set by comparing with atmospheric temperature information,
When it is determined that any one of the position and the depth of the first sensor node is not suitable, the control server provides a notification to the user terminal, and based on the input information of the user terminal, the Changing at least one of the position and the depth, the operating method of the control server.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 센서 노드에 기초하여 상기 토양 특성이 결정되는 경우, 상기 토양의 최대 수분량 이상의 수분량인 포화 용수량 이상의 급수에 기초하여 상기 복수의 센서 노드 각각에서 기 설정된 시간 구간에서 변동되는 수분량을 측정하여 수분량 변동 그래프 정보를 획득하는, 제어서버의 동작 방법.
The method of claim 1,
When the soil characteristic is determined based on the plurality of sensor nodes, the moisture amount is measured by measuring the amount of moisture that varies in each of the plurality of sensor nodes in a preset time interval based on the water supply that is equal to or greater than the saturation water amount, which is the moisture amount greater than or equal to the maximum moisture content of the soil A method of operating a control server to obtain fluctuation graph information.
제 2 항에 있어서,
상기 제어서버는 상기 수분량 변동 그래프 정보를 기준 수분량 변동 그래프 정보와 비교하여 상기 토양 특성을 결정하되,
상기 기준 수분량 변동 그래프 정보는 상기 토양 특성에 기초하여 기-생성되는 정보인, 제어서버의 동작 방법.
3. The method of claim 2,
The control server determines the soil characteristics by comparing the moisture content change graph information with reference moisture content change graph information,
The reference moisture content change graph information is pre-generated information based on the soil characteristics, the operating method of the control server.
제 3 항에 있어서,
상기 수분량 변동 그래프 정보와 상기 기준 수분량 변동 그래프 정보가 비교되는 경우, 토양의 영양분 정보, 유기물 정보, 금속 물질 정보, 오염물질 정보, 온도 정보, 상기 제 1 센서 노드의 위치 정보 및 상기 제 1 센서 노드의 깊이 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 반영하고, 상기 반영된 정보에 기초하여 상기 수분량 변동 그래프 정보와 상기 기준 수분량 변동 그래프 정보가 비교되는, 제어서버의 동작 방법.
4. The method of claim 3,
When the moisture content fluctuation graph information and the reference moisture content fluctuation graph information are compared, soil nutrient information, organic matter information, metal material information, pollutant information, temperature information, location information of the first sensor node, and the first sensor node At least any one or more of the depth information of the reflection, based on the reflected information, the moisture content change graph information and the reference moisture content change graph information is compared, the operating method of the control server.
제 4 항에 있어서,
상기 제어서버는 인공지능 학습모델을 구비하고, 상기 인공지능 학습모델에 기초하여 상기 수분량 변동 그래프 정보와 상기 기준 수분량 변동 그래프 정보를 비교하는, 제어서버의 동작 방법.
5. The method of claim 4,
The control server includes an artificial intelligence learning model, and comparing the moisture content change graph information with the reference moisture content change graph information based on the artificial intelligence learning model, the operating method of the control server.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어서버는 상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 상기 토양 내 상기 수분량에 기초하여 지하수 유입 여부 정보를 확인하되,
상기 제어서버가 상기 지하수 유입 여부 정보를 확인하는 경우, 상기 제어서버는 상기 토양 특성에 따라 상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정되는 센싱 값에 대한 보정 정보인 환경용인 정보에 기초하여 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 측정하고, 상기 환경용인 정보에 기초한 보정 값을 적용하여 상기 복수 개의 센서 노드 지점에 대한 수분량 변화 정보를 비교하여 상기 지하수 유입 여부 정보를 확인하는, 제어서버의 동작 방법.
The method of claim 1,
The control server checks the groundwater inflow information based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes,
When the control server checks the groundwater inflow information, the control server points to a plurality of sensor nodes based on environmental information that is correction information for sensing values measured from each of the plurality of sensor nodes according to the soil characteristics. A method of operating a control server, measuring moisture content change information for a , and comparing the moisture content change information for the plurality of sensor node points by applying a correction value based on the environmental acceptance information to confirm the groundwater inflow information.
토지 내 수분 변화에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어 서버에 있어서,
노지 스마트 팜에서 메쉬 형태로 설치되고, 상기 노지 스마트 팜 내의 농작물 관련 정보를 센싱하는 복수의 센서 노드;
상기 복수의 센서 노드에서 획득되는 센싱 값에 기초하여 토양 분석을 수행하는 제어부; 및
상기 분석된 토양의 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하는 관수장치;를 포함하는 상기 제어 서버로서,
복수의 센서 노드가 설치된 위치 정보 및 깊이 정보에 기초하여 상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 토양 내 수분량을 측정하고,
상기 복수의 센서 노드 각각으로부터 측정된 상기 토양 내 수분량에 기초하여 토양 특성을 결정하고,
결정된 상기 토양 특성에 기초하여 상기 복수의 센서 노드 중 제 1 센서 노드의 위치 및 깊이가 적합한지 여부를 결정하고, 및
결정된 상기 토양 특성에 기초하여 원수 및 양액을 공급하되,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이가 적합한지 여부는 작물 위치 정보 및 상기 토양 특성에 기초하여 결정되고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치가 적합한지 여부가 결정되는 경우, 상기 제 1 센서 노드의 상기 토양 특성에 기초하여 기준 수분 변화량 정보가 결정되고, 상기 제 1 센서 노드에 제공되는 급수에 기초하여 수분 변화량 정보가 측정되고, 측정된 상기 수분 변화량 정보와 상기 작물 위치 정보 및 상기 기준 수분 변화량 정보를 비교하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 위치가 적합한지 여부가 결정되고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 깊이가 적합한지 여부가 결정되는 경우, 상기 제 1 센서 노드에서 측정된 상기 수분 변화량 정보와 상기 작물 위치 정보, 상기 기준 수분 변화량 정보 및 온도 정보를 비교하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 깊이가 적합한지 여부가 결정되되, 상기 온도 정보는 대기 온도 정보와 비교하여 설정되는 땅 속 깊이에 기초한 온도 정보를 포함하고,
상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이 중 어느 하나가 적합하지 않은 것으로 결정된 경우, 상기 제어서버는 사용자 단말로 알림을 제공하고, 상기 사용자 단말의 입력 정보에 기초하여 상기 제 1 센서 노드의 상기 위치 및 상기 깊이 중 적어도 어느 하나를 변경하는, 제어서버.

In the control server for performing soil analysis based on the change in moisture in the land,
a plurality of sensor nodes installed in the form of a mesh in the open-air smart farm and sensing crop-related information in the open-air smart farm;
a controller for performing soil analysis based on the sensed values obtained from the plurality of sensor nodes; and
As the control server comprising a; irrigation device for supplying raw water and nutrient solution based on the analyzed characteristics of the soil,
Measuring the amount of moisture in the soil from each of the plurality of sensor nodes based on location information and depth information in which the plurality of sensor nodes are installed,
determining a soil characteristic based on the amount of moisture in the soil measured from each of the plurality of sensor nodes,
determining whether a position and a depth of a first sensor node among the plurality of sensor nodes are suitable based on the determined soil characteristic, and
Supply raw water and nutrient solution based on the determined soil characteristics,
Whether the position and the depth of the first sensor node are appropriate is determined based on the crop position information and the soil characteristics,
When it is determined whether the location of the first sensor node is suitable, reference moisture change amount information is determined based on the soil characteristic of the first sensor node, and moisture based on the water supply provided to the first sensor node The change amount information is measured, and it is determined whether the position of the first sensor node is suitable by comparing the measured moisture change amount information with the crop position information and the reference moisture change amount information,
When it is determined whether the depth of the first sensor node is appropriate, the first sensor by comparing the moisture change amount information measured at the first sensor node with the crop position information, the reference moisture change amount information, and temperature information It is determined whether the depth of the node is suitable, wherein the temperature information includes temperature information based on the depth of the ground set by comparing with atmospheric temperature information,
When it is determined that any one of the position and the depth of the first sensor node is not suitable, the control server provides a notification to the user terminal, and based on the input information of the user terminal, the A control server that changes at least one of a position and the depth.

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