KR102430319B1 - 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템 - Google Patents

클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템은, 일정한 지역 단위, 국가 단위의 각 농가에 설치되는 농가 스마트팜 시스템과 클라우드 서버를 이용하여 복수의 농가 스마트팜 시스템으로부터 수집되는 각종 버섯 재배관련 정보들을 비교분석하여 최적의 빅 데이터를 구축하고 연결된 복수의 농가 스마트팜 시스템에 구축된 빅 데이터를 공유하도록 하여 고품질의 버섯을 재배하도록 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템에 관한 발명이다.

Description

클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템{A smart-farm that based on cloud computing system for cultivating mushroom}
본 발명은 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각 농가에 설치되는 농가 스마트팜 시스템과 클라우드 서버를 이용하여 복수의 농가 스마트팜 시스템으로부터 수집되는 각종 버섯 재배관련 정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 최적의 표준 환경 정보를 구축하고, 구축된 표준 환경 정보를 복수의 농가 스마트팜 시스템에 공유하도록 하여 각 버섯 재배 농가가 고품질의 버섯을 재배하도록 하는 기술에 관한 발명이다.
현대 사회는 과학기술이 발전하면서 많은 산업분야의 변화가 시작되고 있으며, 농업분야도 많은 기술변화가 시작되고 있다.
농업분야에 있어서 기계식 농기구, 영농법, 비료, 품종 개량으로 인해 단위 면적당 농산물의 생산량이 크게 증가하였다.
또한, 현대 사회에서 요구되는 농업은 단순히 배고픔을 해결하기 위해 소품종 대량생산 방식으로 농산물을 공급하는 것이 아닌, 건강하고 풍족한 웰빙(well-being) 식단을 위해 다품종 소량생산으로 고급 식재료를 공급하는 것으로 변화하기 시작했다.
특히, 많은 농가에서는 쌀, 밀, 감자, 고구마, 옥수수 같은 곡물류부터, 과일류, 채소류까지 다양한 농산물을 경작하고 있는데, 최근에는 고부가가치의 농산물을 경작하기 위해 스마트 팜 시스템과 같은 첨단기술방식의 경작법이 도입되고 있는 실정이다.
한편, 버섯은 맛, 향, 영양으로 인해 고부가가치 농산물로 부각되고 있는 농산물인데, 버섯과 같은 균류는 식물성 및 동물성 식품에서는 얻을 수 없는 고유의 맛과 향, 영양소를 함유하고 있는 우수한 식품이다.
하지만, 국내 농가는 고령화와 일손부족으로 인한 노동력 감소, 농가수입 불안정이라는 어려움을 겪고 있는 실정인데, 그 중에서도 일손부족이 가장 큰 문제점이다.
따라서 국내 농가의 어려운 실정을 극복하면서 고부가가치의 버섯을 재배하기 위해, 전문지식이 부족한 소수의 인력으로도 대량으로 고품질의 버섯 재배를 할 수 있게 하는 기술개발이 필요하게 되었으며, 이러한 필요성에 부응해 본 발명이 개발되었다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1547560호 이동형 지능로봇을 이용한 영상기반 식물 생장관리 제어시스템 2. 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0071313호 ＵＳＮ 기반 식물공장 에너지 통합관리 시스템 및 그 방법 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1869032호 빅데이터 창출 지능형 AGV 기반 무인 식물공장 로봇 시스템
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 각 농가에 설치되는 농가 스마트팜 시스템과 클라우드 서버를 이용하여 복수의 농가 스마트팜 시스템으로부터 수집되는 각종 버섯 재배관련 정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 최적의 표준 환경 정보를 구축하고, 구축된 표준 환경 정보를 복수의 농가 스마트팜 시스템에 공유하도록 하여 각 버섯 재배 농가가 고품질의 버섯을 재배하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템은,
각 농가에 설치되는 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)과 원격지에 설치되는 클라우드 서버(2000)를 포함하도록 구성되고,
상기 농가 스마트팜 시스템(1000)은,
버섯을 재배하기 위한 실내공간(110)이 형성되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯이 재배되는 복수의 재배단(120)들이 배치되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯 재배에 필요한 환경을 조성하는 환경조성수단(130)이 배치되는 재배실(100)과;
상기 재배실(100)의 실내공간(110)에서 자율주행으로 이동하며, 재배실(100)내의 환경정보를 감지하여 생장환경통합관리부(300)로 전송하고, 복수의 재배단(120)에서 재배되는 버섯들을 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 관리로봇(200)과;
재배실(100)이 버섯 재배에 적정한 환경이 되도록 재배실(100)에 배치된 환경조성수단(130)을 제어하고, 관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 이용해 재배단별 버섯생장 상태정보와 재배단별 작업 이벤트 정보와 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성하고, 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보는 사용자단말기(400)로 전송하고, 생성한 환경요인별 버섯생장 상태정보는 클라우드 서버(2000)로 주기적으로 전송하는 생장환경통합관리부(300)와;
상기 생장환경통합관리부(300)로부터 전송받은 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자에게 출력 표시하는 사용자단말기(400)을 포함하고,
상기 클라우드 서버(2000)는,
각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보를 생성하여 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
발명은 각 농가에 설치되는 농가 스마트팜 시스템과 클라우드 서버를 이용하여 복수의 농가 스마트팜 시스템으로부터 수집되는 각종 버섯 재배관련 정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 최적의 표준 환경 정보를 구축하고, 구축된 표준 환경 정보를 복수의 농가 스마트팜 시스템에 공유하도록 하여 각 버섯 재배 농가가 고품질의 버섯을 재배하도로 하기 때문에, 소수의 비전문 인력으로도 충분히 버섯의 생장시기에 따라 적절하게 조치하도록 하여 최적의 수확시기를 놓치지 않고 고품질의 버섯을 수확할 수 있어 농가의 수입을 증대시킬 뿐만 아니라 농업의 첨단화, 농업의 정보화, 친환경적 농업을 통해 정밀농업을 실현 할 수 있어 농업의 국제 경쟁력도 동반 상승시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템 개념도
도 2는 본 발명인 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템 구성 블록도
도 3은 본 발명의 농가 스마트팜 시스템 구성도
도 4는 본 발명의 관리로봇 구성도
도 5는 본 발명의 관리로봇 구성 블록도
도 6은 본 발명의 관리로봇의 주행부와 환경감지부 세부도
도 7은 본 발명의 관리로봇의 버섯관찰부 세부도
도 8은 본 발명의 관리로봇 기능 블록도
도 9는 본 발명의 마커 예시도
도 10은 본 발명의 관리로봇의 자율주행 경로 예시도
도 11은 본 발명의 관리로봇 작동 상태도
도 12는 본 발명의 재배단별 작업 이벤트 정보 표시 예시도
본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템은 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)으로부터 수집되는 각종 버섯 재배관련 정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 최적의 버섯 생장에 관한 표준 환경정보를 생성하고, 생성된 최적의 버섯 생장에 관한 표준 환경정보를 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)에 공유하도록 하여 고품질의 버섯을 재배하도록 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템(이하 '시스템')에 관한 발명이다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 시스템(10)은 각 농가에 설치되는 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)과 원격지에 설치되는 클라우드 서버(2000)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템은,
각 농가에 설치되는 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)과 원격지에 설치되는 클라우드 서버(2000)를 포함하도록 구성되고,
상기 농가 스마트팜 시스템(1000)은,
버섯을 재배하기 위한 실내공간(110)이 형성되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯이 재배되는 복수의 재배단(120)들이 배치되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯 재배에 필요한 환경을 조성하는 환경조성수단(130)이 배치되는 재배실(100)과;
상기 재배실(100)의 실내공간(110)에서 자율주행으로 이동하며, 재배실(100)내의 환경정보를 감지하여 생장환경통합관리부(300)로 전송하고, 복수의 재배단(120)에서 재배되는 버섯들을 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 관리로봇(200)과;
재배실(100)이 버섯 재배에 적정한 환경이 되도록 재배실(100)에 배치된 환경조성수단(130)을 제어하고, 관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 이용해 재배단별 버섯생장 상태정보와 재배단별 작업 이벤트 정보와 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성하고, 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보는 사용자단말기(400)로 전송하고, 생성한 환경요인별 버섯생장 상태정보는 클라우드 서버(2000)로 주기적으로 전송하는 생장환경통합관리부(300)와;
상기 생장환경통합관리부(300)로부터 전송받은 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자에게 출력 표시하는 사용자단말기(400)을 포함하고,
상기 클라우드 서버(2000)는,
각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보를 생성하여 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 재배실(100)은 버섯을 재배하기 위한 실내공간(110)이 형성되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯이 재배되는 복수의 재배단(120)들이 배치되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯 재배에 필요한 환경을 조성하는 환경조성수단(130)이 배치되는 구성이다.
여기서, 상기 실내공간(110)은 버섯 재배에 적절한 환경이 조성되는 외부 환경과 차단되는 공간을 가리킨다.
또한, 실내공간(110)에 배치된 복수의 재배단(120) 각각은 선반 형식의 복층 구조이고, 각 층에는 버섯의 종균이 담겨진 배지가 위치하고, 환경조성수단(130)이 조성하는 재배환경 속에서 버섯이 생장된다.
이때, 상기 재배단(120)에 위치하는 배지에는 버섯의 생장을 촉진시키도록, 맥반석, 제오라이트, 질석, 숯 성분 중 적어도 어느 한 가지 이상이 포함되도록 구성된다.
상기 환경조성수단(130)은 실내공간(110)에서 재배중인 버섯에게 최적의 생장조건을 제공하도록 실내공간(110)의 조도, 온도, 습도, Co2, 풍량 등을 제어하는 구성으로, 적어도 조도제어모듈(131)과 온습도제어모듈(132)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 조도제어모듈(131)은 생장환경통합관리부(300)의 제어에 의해 버섯이 재배되는 실내공간(110)에 설치된 복수의 조명의 조도를 제어한다.
또한, 상기 온습도제어모듈(132)은 생장환경통합관리부(300)의 제어에 의해 버섯이 재배되는 실내공간(110)의 온도, 습도, Co2, 풍량 등을 제어한다.
상기 관리로봇(200)은 실내공간(110)에서 자율주행으로 이동하며, 실내공간(110)의 환경정보를 감지하여 생장환경통합관리부(300)로 전송하고, 재배단(120)에서 재배되는 버섯들을 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 구성으로, 도 4, 5와 같이, 주행부(210), 환경감지부(220), 장애물감지부(230), 버섯관찰부(240), 정보획득부(250), 제어부(260), 통신부(270)를 포함하여 구성된다.
도 5, 6을 참조하면, 상기 주행부(210)는 제어부(260)의 제어에 따라 재배실(100)에서 자율 주행하는 일종의 대차로서, 몸체부(211), 복수의 바퀴(212), 구동력발생모듈(213), 보조바퀴(214)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 몸체부(211)는 제어부(260), 환경감지부(220), 장애물감지부(230), 버섯관찰부(240), 정보획득부(250), 통신부(270)들이 설치되는 설치공간을 제공하는 관리로봇(200)의 몸체이다.
이때, 상기 몸체부(211)의 재질은 기계적 성질이 우수한 금속재질 또는 합성수지가 적용되어야, 각 구성들이 몸체부(211)에 설치된 상태에서 안정적으로 재배실(100)에서 자율주행 할 수 있게 된다.
상기 복수의 바퀴(212)는 몸체부(211)의 좌우 양측에 1개씩 설치되고, 몸체부(211)를 주행시키기 위해 구동력발생모듈(213)로부터 구동력을 제공받아 회전되는 바퀴이다.
또한, 상기 바퀴(212)의 직경은 몸체부(211)를 신속하게 이동시키기 위해, 후술하는 보조바퀴(214)의 직경 보다는 커야 한다.
한편, 상기 구동력발생모듈(213)은 제어부(260)의 제어에 따라, 제한된 공간에서 회전에 의해 직선주행, 역주행, 회전주행과 같은 다양한 운동이 가능하도록 상기 복수의 바퀴(210)에 각각 개별적으로 회전동력을 제공하는 구성으로서, 개별 차륜구동방식이 적용된다.
여기서, 상기 구동력발생모듈(213)은 BLDC 모터(Brushless Direct Current motor) 또는 스텝 모터(step motor)와 같이 정밀한 구동력을 발생시키는 동력발생장치가 적용되는데, 본 발명에서는 BLDC 모터를 적용하는 것이 바람직하다.
특히, BLDC 모터의 특징은 작은 크기에서 높은 토크밀도와 높은 출력밀도를 달성할 수 있어 크기에 민감하지만 높은 출력을 요구하는 경우에도 많이 이용되기 때문에, 전기자동차, RC 카(Radio Controled car), RC 비행기, RC 헬기 제품이나 다이렉트 드라이브 타입의 세탁기, CNC 공작기계에 널리 사용된다.
상기 보조바퀴(214)는 몸체부(211)의 하부 일측에 설치되어 재배실(100)의 바닥에 접하면서 복수의 바퀴(212)를 도와 몸체부(211)가 수평 상태를 유지하도록 지지하고, 보조바퀴(214)는 별도의 구동력을 제공받지 않고 단지 무동력으로 자유 회전되어 구동력발생모듈(213)로부터 구동력을 제공받아 회전되는 복수의 바퀴(212)의 회전운동을 보조하여 회전한다.
이때, 상기 보조바퀴(214)의 수량은 주행부(210)의 크기에 비례해서 적어도 1개 이상이 설치되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 상기 환경감지부(220)는 몸체부(211)의 일측에 설치되어 재배실(100)의 실내공간(110)의 환경을 주기적으로 감지하고, 감지된 환경정보를 제어부(260)로 제공하는 환경모니터링 센서로서, 버섯에 필요한 최적의 생장조건인 온도, 조도, 습도, Co2, 풍량 등을 감지한다.
여기서, 상기 환경감지부(220)가 감지한 환경정보를 제어부(260)로 전송하면, 상기 제어부(260)는 통신부(270)를 통해 생장환경통합관리부(300)로 환경정보를 전송하게 되고, 전송된 환경정보는 재배실(100)에서 재배중인 버섯생장에 최적한 환경이 되도록 하기 위한 기초 자료로 활용된다.
즉, 상기 환경감지부(220)를 통해 재배실(100) 내부의 재배환경을 감지하고 감지된 환경정보를 주기적으로 생장환경통합관리부(300)로 전송하면, 상기 생장환경통합관리부(300)는 감지된 환경정보를 참고하여 환경조성수단(130)을 적절하게 제어하여 재배단(120)에서 재배중인 버섯에 적합한 재배환경이 되도록 하여 버섯의 생장을 효과적으로 촉진시키는 것이다.
한편, 상기 환경감지부(220)는 버섯의 향기를 감지하는 기능을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 환경감지부(220)가 버섯의 향기를 감지하는 목적은 버섯의 수확시기를 정확하게 판단하거나 부패한 버섯을 판단하도록 하는 보조 자료로 활용하기 위함으로, 버섯은 수확 시기나 부패 시 특유의 향기를 발산하기 때문이다.
따라서 상기 환경감지부(220)는 재배실(100)에서 재배중인 버섯이 수확 적기에 발산하는 특유의 냄새 또는 재배중인 버섯이 부패 시 발산하는 특유의 냄새를 감지하는데, 특유의 냄새가 수확 적기에 발산하는 특유의 냄새이면 제1감지신호를, 특유의 냄새가 부패 시 발산하는 특유의 냄새이면 제2감지신호를 생장환경통합관리부(300)로 전송한다.
도 6을 참조하면, 상기 장애물감지부(230)는 몸체부(211)의 전방 일측에 설치되어, 주행 경로상 전방에 존재하는 장애물을 감지하고, 장애물이 감지되면 감지정보를 제어부(260)로 제공하는 센서로서, 상기 제어부(260)는 장애물감지부(230)에 의해 장애물 감지 시, 장애물을 회피하거나 정지시키도록 주행부(210)의 주행을 적절하게 제어한다.
여기서, 상기 장애물감지부(230)에 적용되는 센서는 적외선센서와 초음파센서중 적어도 하나 이상이며, 적외선센서와 초음파센서 중에 어느 한 가지만 단독으로 적용하거나, 적외선센서와 초음파센서를 혼용하여 둘 다 적용할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 상기 버섯관찰부(240)는 몸체부(211)의 상측에 설치되어 촬영 각도 및 촬영 높이를 다양하게 조절하면서 재배중인 버섯을 촬영하고, 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 제어부(260)로 전송되도록 하는 구성으로서, 관찰카메라(241), 가이드레일(242), 이동회전부(243)를 포함하여 구성된다.
상기 관찰카메라(241)는 재배실(100)의 실내공간(110)에 배치된 복수의 재배단(120)에서 재배중인 버섯을 촬영하는 카메라로서, 해상도와 화소가 우수한 카메라 제품을 사용해야 한다.
즉, 상기 관찰카메라(241)가 촬영한 사진의 해상도가 너무 낮거나 저화소일 경우에는, 생장환경통합관리부(300)에서 촬영된 사진을 통해 버섯의 생장상태를 정확하게 분석하여 버섯의 수확시기를 판단하지 못하는 경우가 발생하기 때문이다.
따라서 상기 버섯관찰부(240)의 관찰카메라(241)의 성능은 적어도 해상도가 1280×960dpi 이상, 130만 화소 이상의 제품을 사용해야 버섯의 생장상태를 정확하게 확인할 수 있기 때문에 가급적 고해상도와 고화소의 카메라 성능을 갖춘 최신 카메라 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 상기 가이드레일(242)은 관찰카메라(241)가 설치된 이동회전부(243)의 수직 방향 이동을 안내하는 구성으로서, 몸체부(211)의 상측에 일정 길이와 높이로 형성되어 이동회전부(243)가 상하 수직 방향으로 이동할 수 있는 운동구간을 제공한다.
따라서 상기 가이드레일(242)을 통해, 상기 관찰카메라(241)의 촬영 높이를 다양하게 조절하면서 재배중인 버섯을 촬영하게 한다.
도 7의 상단 확대도를 참조하면, 상기 이동회전부(243)의 일측에 관찰카메라(241)가 설치되고, 이동회전부(243)의 중앙은 중공이 형성되어 이동회전부(243)가 가이드레일(242)에 관통 결합될 수 있도록 한다.
즉, 상기 이동회전부(243)는 관찰카메라(241)가 가이드레일(242) 상에서 수직 이동하거나 수평 회전하도록 하는 카메라 설치용 브라켓이다.
따라서 상기 이동회전부(243)는 촬영 각도 및 촬영 높이를 다양하게 조절하면서 재배중인 버섯을 촬영할 수 있도록, 가이드레일(242)상의 특정 높이까지 수직 이동하고, 관찰카메라(241)가 다양한 각도로 버섯을 촬영할 수 있도록 가이드레일(242) 상에서 수평 회전한다.
상기 관찰카메라(241)가 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보는 생장환경통합관리부(300)로 전송되어져, 상기 생장환경통합관리부(300)가 기준 영상과의 비교 분석을 통해 버섯의 수확시기를 판단하는 기초 자료로 활용된다.
도 5, 6을 참조하면, 상기 정보획득부(250)는 재배실(100)의 실내공간(110)의 복수의 개소에 설치된 복수의 마커(140)로부터 재배단 정보와 주행정보를 획득하고, 획득된 재배단 정보와 주행정보를 제어부(260)로 전송하는 구성으로서, 마커 카메라와 (251)와 마커 판독기(252)를 포함하여 구성된다.
상기 복수의 마커(140)는 재배단(120) 및 실내공간(110)의 바닥에 각각 형성되며, 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 마커(140)는 일종의 코드 정보를 저장하고 있는 구성으로서, 바코드(Barcode), QR 코드(Quick Response code), NFC 코드(Near Field Communication code), RFID 코드(Radio Frequency IDentification code), MST 코드(Minimum Spanning Tree code) 중 어느 하나일 수 있다.
따라서 본 발명의 관리로봇(200)은 재배실(100) 내부 바닥에 설치된 마커(140)로부터 자율주행에 필요한 주행정보를 획득하고, 재배단(120)에 설치된 마커(140)로부터 재배단 정보를 획득하게 된다.
도 8과 같이, 실내공간(110)의 바닥에 형성된 복수의 마커(140)는 주행 관련 정보가 저장되어 있다.
정보획득부(250)의 마커 카메라(251)가 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)를 촬영하면, 마커 판독기(252)는 마커 카메라(251)가 촬영한 영상으로부터 주행정보를 판독하여 획득하는 것이다.
상기 마커 카메라(251)가 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)로부터 획득하는 주행 정보는 좌회전(turn left), 우회전(trun right), 전진(charge), 사진촬영(snapshot)을 위한 정지 등일 수 있으며, 획득된 정보를 제어부(260)로 제공하면, 제어부(260)는 획득된 주행정보에 따라 주행부(210)를 제어한다.
도 9에는 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)의 예가 도시되어 있는데 마커들에는 관리로봇의 자율 주행에 필요한 주행 정보인 좌회전(turn left), 우회전(trun right), 전진(charge), 사진촬영(snapshot)을 위한 정지 등의 정보가 저장되어 있다.
따라서 관리로봇(200)은 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)로부터 주행 정보를 획득하여 도 10에 도시된 예와 같이 자율 주행하게 된다.
한편, 도 11과 같이, 버섯이 재배되고 있는 재배단(120)마다 설치된 마커(140)는 재배단(120)에 관련된 정보인 재배단 정보가 저장되어 있으며, 상기 재배단 정보는 복수의 재배단(120)을 개별적으로 식별할 수 있도록 하는 재배단 고유 식별 정보(예: #1, #2, #3...#N), 해당 재배단(120)에서 생장하고 있는 버섯 정보, 버섯 재배를 위해 재배단(120)에 위치한 최상위 배지 높이 및 최하위 배지 높이 등의 정보를 포함한다.
또한, 상기 관리로봇(200)이 재배실(100)에서 자율주행하면서, 상기 마커 카메라(251)가 재배단(120)에 형성된 마커(140)를 촬영하면, 마커 판독기(252)가 마커 카메라(251)가 촬영한 영상으로부터 재배단 정보를 판독하여 획득하는 것이다.
도 8을 참조하면, 상기 제어부(260)는 환경감지부(220)가 전송한 환경정보와 버섯관찰부(240)가 전송한 버섯의 생장상태 영상정보를 통신부(270)를 통해 생장환경통합관리부(300)로 전송되도록 제어하고, 장애물감지부(230)에서 제공하는 장애물 감지정보와 정보획득부(250)가 제공하는 주행정보를 이용하여 재배실(100)에서 관리로봇(200)이 자율주행하도록 주행부(210)를 제어하고, 정보획득부(250)로부터 재배단(120) 정보를 획득하면 해당 재배단(120)에서 재배되고 있는 버섯을 촬영하도록 버섯관찰부(240)를 제어하는 구성으로, 정보송신제어모듈(261), 자율주행제어모듈(262), 촬영제어모듈(263)을 포함하여 구성된다.
상기 정보송신제어모듈(261)은 환경감지부(220)로부터 환경정보가 수신되거나 상기 버섯관찰부(240)로부터 버섯의 생장상태 영상정보가 수신되면, 통신부(270)를 통해 수신된 환경정보 또는 버섯의 생장상태 영상정보가 생장환경통합관리부(300)로 전송되도록 제어한다.
특히, 상기 정보송신제어모듈(261)은 상기 환경정보 전송 시, 해당 재배실(100)의 고유 아이디 정보를 환경정보에 매칭 시켜 전송하고, 상기 버섯의 생장상태 영상정보 전송 시, 버섯의 생장상태 영상정보와 관련된 해당 재배단(110)의 고유 식별 정보를 버섯의 생장상태 영상정보에 매칭 시켜 전송한다.
이를 위해, 버섯관찰부(240)는 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 제어부(260)로 제공 시, 버섯을 촬영한 해당 재배단(120)의 고유 식별정보를 함께 제공하여 정보송신제어모듈(261)이 버섯의 생장상태 영상정보 전송 시, 버섯의 생장상태 영상정보와 관련된 해당 재배단 고유 식별 정보를 버섯의 생장상태 영상정보에 매칭 시켜 전송할 수 있도록 한다.
후술할 생장환경통합관리부(300)는 정보송신제어모듈(261)이 전송한 환경정보를 사전 저장된 표준 환경정보(클라우드 서버가 제공한 정보)와 비교하여 재배실(100)의 재배환경 조건인 온도, 조도, 습도, Co2, 풍량이 표준 환경정보가 되도록 조절되도록 환경조성수단(130)을 제어한다.
또한, 생장환경통합관리부(300)는 정보송신제어모듈(261)이 전송한 버섯의 생장상태 영상정보를 기준 영상과 비교 분석하여 버섯의 수확 시기나 부패 판단을 하게 된다.
또한, 생장환경통합관리부(300)는 상술한 버섯의 특유의 향기에 관한 제1,2감지신호가 관리로봇(200)으로부터 전송되면 이를 버섯의 생장상태 영상정보 분석 시 활용해 버섯 수확 시기나 부패 판단 신뢰도를 높인다.
도 8을 참조하면, 상기 자율주행제어모듈(262)는 장애물감지부(230)로부터 장애물 감지정보가 제공되면, 장애물을 회피해 자율주행 하도록 주행부(210)(구체적으로 구동력발생모듈(213))를 제어하고, 정보획득부(250)로부터 주행정보가 제공되면 제공된 주행정보에 따라 로봇이 자율주행 하도록 주행부(210)(구체적으로 구동력발생모듈(213))를 제어한다.
상기 자율주행제어모듈(262)은 정보획득부(250)가 제공한 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)로부터 획득한 주행정보를 이용해 로봇이 자율 주행하도록 주행부(210)를 제어하는데, 예를 들어, 실내공간(110)의 바닥에 형성된 마커(140)에 저장된 정보는 도 9와 같이, 설치 위치에 따라 좌회전(turn left), 우회전(trun right), 전진(charge), 사진촬영(snapshot)을 위한 정지 등일 수 있다.
즉, 도 9와 같이 좌회전(turn left), 우회전(trun right), 전진(charge), 사진촬영(snapshot)을 위한 정지 등의 정보가 저장된 마커(140)가 실내공간(110)의 바닥 곳곳에 설치되어 로봇의 자율 주행에 이용된다.
예를 들어, 실내공간(110)에 버섯 재배단(120)이 도 10과 같이 배치되어 있다면, 버섯 촬영을 위해 도 9와 같이 로봇이 자율 주행하여야 하며, 이를 위해 좌회전(turn left), 우회전(trun right), 전진(charge), 사진촬영(snapshot)을 위한 정지 등의 정보가 저장된 마커(140)가 실내공간(110)의 바닥 곳곳에 설치되는 것이다.
한편, 상기 자율주행제어모듈(262)는 실내공간(110)으로 사용자가 진입하는 경우에는 관리로봇(200)이 사용자와의 충돌을 방지하기 위해, 도 10에 도시된 '관리로봇 대기장소'로 이동하여 대기하도록 주행부(210)를 제어한다.
상기 촬영제어모듈(263)은 재배단 정보가 정보획득부(250)로부터 제공되면, 재배단 정보속의 해당 재배단(120)에서 재배되고 있는 버섯을 촬영하도록 버섯관찰부(240)를 제어한다.
구체적으로, 상기 촬영제어모듈(263)은 재배단 정보로부터 버섯이 재배되고 있는 최상위 배지의 높이를 추출하고, 추출된 최상위 배지의 높이로 관찰카메라(241)가 이동하도록 도 10과 같이 버섯관찰부(240)의 이동회전부(243)를 제어한 후, 해당 배지(최상위 배지)에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제1 제어를 한다.
제1 제어 후, 상기 촬영제어모듈(263)은 최상위 배지 바로 아래에 있는 배지의 높이로 관찰카메라(241)가 이동하도록 버섯관찰부(240)의 이동회전부(243)를 제어한 후, 해당 배지에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제2 제어를 한다.
제2 제어 후 상기 촬영제어모듈(263)은 상기와 같은 제어방식으로 그 다음 하위 배지들에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제N 제어하되, 제N 제어는 도 11과 같이, 최하위 배지에서 재배되고 있는 버섯이 관찰카메라(241)에 의해 촬영될 때까지 진행된다.
도 6, 8을 참조하면, 상기 통신부(270)는 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 제어부(260) 제어에 따라 외부의 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 통신장치로서, 본 발명의 관리로봇(200)이 재배실(100) 내에서 원활한 이동을 위해 무선통신(wireless communications) 방식이 적용된다.
이때, 상기 관리로봇(200)은 기본적으로는 재배실(100)의 실내공간(110)에서 자율주행하면서 재배중인 버섯의 생장상태를 촬영하여 수집된 버섯의 상태정보를 생장환경통합관리부(300)로 전송하지만, 사용자가 사용자단말기(400)를 이용하여 관리로봇(200)의 기능 점검, 충전, 재배실(100)의 실내공간(110) 확인 등과 같이 기타 필요에 따라 관리로봇(200)을 자동모드에서 수동 원격조종 모드로 전환할 수 있다.
상기 생장환경통합관리부(300)는 재배실(100)이 버섯 재배에 적정한 환경이 되도록 재배실(100)에 배치된 환경조성수단(130)을 제어한다. 또한, 상기 생장환경통합관리부(300)는 관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 이용해 재배단별 버섯생장 상태정보와 재배단별 작업 이벤트 정보와 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성한다. 이때, 상기 생장환경통합관리부(300)는 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보는 사용자단말기(400)로 전송하고, 생성한 환경요인별 버섯생장 상태정보는 클라우드 서버(2000)로 주기적으로 전송한다.
이를 위해, 생장환경통합관리부(300)는 도 2와 같이 재배환경제어모듈(310), 버섯생장상태판단모듈(320), 제1 정보전송모듈(330), 제2 정보전송모듈(340)을 포함하여 구성된다.
상기 재배환경제어모듈(310)은 관리로봇(200)으로부터 제공받은 환경정보가 클라우드 서버(2000)가 제공한 표준 버섯재배 환경정보와 상이한 경우, 표준 버섯재배 환경이 조성되도록 재배실(100)의 환경조성수단(130)을 제어한다.
즉, 상기 재배환경제어모듈(310)은 관리로봇(200)의 환경감지부(220)가 전송한 재배실의 현재 환경정보를 클라우드 서버(2000)가 제공한 표준 재배 환경 정보와 비교 분석하고, 분석한 결과 버섯의 현재 생장조건인 조도, 온도, 습도, Co2, 풍량 등이 표준 재배 환경을 초과하거나 부족하면 환경조성수단(130)의 조도제어모듈(131)과 온습도제어모듈(132)의 작동을 각각 제어하여 재배실의 현재 환경을 표준 환경이 되도록 제어하는 것이다.
상기 버섯생장상태판단모듈(320)은 관리로봇(200)이 전송한 버섯의 생장상태 영상정보와 사전에 저장된 버섯의 생장 시기별 상태정보 DB를 이용해 버섯의 생장상태를 분석 파악하여 재배단별 버섯생장 상태정보를 생성하여 저장한다.
예를 들어, 재배단(120)이 #1, #2, #3 ... #N 재배단(120)으로 구성되는 경우, #1재배단 버섯생장 상태정보, #2재배단 버섯생장 상태정보, #3재배단 버섯생장 상태정보, ... #N재배단 버섯생장 상태정보를 생성하여 저장하는 것이다.
여기서, 상기 버섯생장상태판단모듈(320)이 생성하는 재배단별 버섯생장 상태정보는, 현재 재배중인 버섯의 생장 상태가 수확 시기인지 아닌지에 대한 판단과 버섯의 상태가 정상(생장)인지 비정상(부패)인지를 판단한 정보를 포함한다.
또한, 상기 버섯생장상태판단모듈(320)은 머신러닝(machine learning) 분석 기법으로 버섯의 생장상태를 판단하기 때문에, 본 발명의 시스템(10)의 사용 기간이 길어지고, 표본 빅 데이터가 증가할수록 정확한 판단 결과를 얻게 된다.다.
한편, 상술한 상기 관리로봇(200)은 재배실(100)에서 재배중인 버섯에서 발산하는 특유의 냄새를 감지하고, 감지한 냄새가 수확 적기에 발산하는 특유의 냄새이면 제1감지신호를, 특유의 냄새가 부패 시 발산하는 특유의 냄새이면 제2감지신호를 생장환경통합관리부(300)로 전송한다.
이때, 상기 버섯생장상태판단모듈(320)은 버섯의 생장상태 분석 시, 상술한 바와 같이 관리로봇(200)이 전송한 버섯의 생장상태 영상정보와 사전에 저장된 버섯의 생장 시기별 상태정보 DB를 이용하여 수확 시기인 버섯이나 부패한 버섯을 판단하는데, 이때 추가적으로 상기 제1,2 감지신호를 이용해 버섯의 생장상태를 더 정확하게 분석하고 파악하게 되는 것이다.
즉, 영상 정보를 이용해 버섯이 수확 시기인 것으로 판단될 때 제1감지신호가 수신되면 확실하게 수확 시기인 것으로 최종 판단하는 것이고, 영상 정보를 이용해 버섯이 부패하고 있는 것으로 판단될 때 제2감지신호가 수신되면 확실하게 버섯이 부패하고 있는 것으로 최종 판단하여 판단의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 제1 정보전송모듈(330)은 버섯생장상태판단모듈(320)이 생성한 재배단별 버섯생장 상태정보에 의해 버섯 수확이나 버섯 부패에 관련된 이벤트가 발생한 재배단이 있는 경우, 사용자가 조치를 취할 수 있도록 버섯 수확이나 버섯 부패에 관련된 이벤트가 발생한 재배단에 관한 정보인 재배단별 작업 이벤트 정보를 생성하고, 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자단말기(400)로 전송한다.
도 12는 본 발명의 재배단별 작업 이벤트 정보가 사용자 단말기에 표시된 예시도이다.
도 12를 참조하면, 상기 정보전송모듈(330)이 사용자단말기(400)로 전송하여 표시되는 재배단별 작업 이벤트 정보는 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 재배단 정보, 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 해당 재배단의 각층에 설치된 버섯 배지 중 이벤트가 발생한 버섯 배지에 대한 정보, 이벤트가 발생한 해당 버섯 배지에서 생육되는 버섯 중 수확이나 부패 이벤트가 발생한 버섯이 식별 가능하도록 표시된 이미지 정보를 포함한다.
상기 제2 정보전송모듈(340)은 관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 상호 매칭시킨 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성하여 클라우드 서버(2000)로 전송한다.
즉, 각 농가에 설치되는 농가 스마트팜 시스템(1000)의 제2 정보전송모듈(340)들은 각자가 생성한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보가 상호 매칭된 환경요인별 버섯생장 상태정보를 원격지의 클라우드 서버(2000)로 전송하고, 클라우드 서버(2000)는 각 농가의 농가 스마트팜 시스템(1000)이 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보를 빅 데이터로 분석하여 버섯 재배에 필요한 표준 환경정보를 생성하게 되는 것이다.
상기 사용자단말기(400)는 생장환경통합관리부(300)로부터 전송받은 버섯 수확이나 부패에 관한 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자에게 출력 표시한다.
상기 사용자단말기(400)는 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 워치, 노트북, PDA와 같은 통신 기능을 갖는 전자기기 등일 수 있는데, 본 발명에서는 전자기기 중에서도 가장 많이 보급되면서 휴대성, 편리성, 기능성이 우수하고 인터넷과 블루투스 같은 통신이 가능하고 터치 입력이 가능하고 스피커 기능을 갖는 스마트폰을 적용하는 것이 바람직하다.
도 12에는 생장환경통합관리부(300)가 전송한 재배단별 작업 이벤트 정보가 사용자 단말기(400)에 표시된 예시가 도시되어 있다.
사용자단말기(400)에 표시되는 재배단별 작업 이벤트 정보는 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 재배단 정보, 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 해당 재배단의 각층에 설치된 버섯 배지 중 이벤트가 발생한 버섯 배지에 대한 정보, 이벤트가 발생한 해당 버섯 배지에서 생육되는 버섯 중 수확이나 부패 이벤트가 발생한 버섯이 식별 가능하도록 표시된 이미지 정보를 포함한다.
사용자는 사용자단말기(400)에 표시되는 이벤트가 발생한 재배단 정보를 확인하고 이벤트가 발생한 재배단에 접근하여 필요한 작업(버섯 수확, 부패한 버섯 제거)을 수행하게 된다.
최근에 국내농가는 일손이 부족하고, 농업에 대한 전문지식을 가진 사용자가 적기 때문에, 사용자단말기(400)로부터 각종 정보를 안내받으면 버섯 재배에 대한 전문지식이 부족한 사용자도 충분히 작업을 수행할 수 있게 된다.
상기 클라우드 서버(2000)는 각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보를 생성하고, 생성된 표준 버섯재배 환경정보를 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)으로 제공하는 구성이며, 도 2와 같이 영상 분석부(2100)와 환경정보 제공부(2200)를 포함하여 구성된다.
상기 영상 분석부(2100)는 각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보(환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보가 매칭 된 정보)로부터 버섯의 생장상태 영상 정보를 분리하고, 분리된 영상 정보에서 가장 우수한 생장 상태를 보이는 버섯이 포함된 영상 정보를 판단한다.
즉, 각 농가의 농가 스마트팜 시스템(1000)이 전송한 버섯의 생장상태 영상정보들을 비교 분석하여 그 중에서 가장 우수한 생장결과를 보이는 버섯 영상을 판단하는 것이다.
상기 환경정보 제공부(2200)는 가장 우수한 생장 상태를 보이는 버섯이 포함된 영상 정보에 매칭 된 환경 정보를 환경요인별 버섯생장 상태정보로부터 추출하고, 추출된 환경 정보를 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보로 생성하여 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)로 제공한다.
제공된 표준 버섯재배 환경정보는 생장환경통합관리부(300)의 재배환경제어모듈(310)이 환경조성수단(130)을 제어하여 재배실(100)이 버섯 재배에 적합한 환경이 되도록 하는 기초 자료로 활용된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템
1000 : 농가 스마트팜 시스템
2000 : 클라우드 서버

Claims (9)

  1. 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템에 있어서,
    각 농가에 설치되는 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)과 원격지에 설치되는 클라우드 서버(2000)를 포함하도록 구성되고,
    상기 농가 스마트팜 시스템(1000)은,
    버섯을 재배하기 위한 실내공간(110)이 형성되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯이 재배되는 복수의 재배단(120)들이 배치되고, 상기 실내공간(110)에는 버섯 재배에 필요한 환경을 조성하는 환경조성수단(130)이 배치되는 재배실(100)과;
    상기 재배실(100)의 실내공간(110)에서 자율주행으로 이동하며, 재배실(100)내의 환경정보를 감지하여 생장환경통합관리부(300)로 전송하고, 복수의 재배단(120)에서 재배되는 버섯들을 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 관리로봇(200)과;
    재배실(100)이 버섯 재배에 적정한 환경이 되도록 재배실(100)에 배치된 환경조성수단(130)을 제어하고, 관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 이용해 재배단별 버섯생장 상태정보와 재배단별 작업 이벤트 정보와 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성하고, 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보는 사용자단말기(400)로 전송하고, 생성한 환경요인별 버섯생장 상태정보는 클라우드 서버(2000)로 주기적으로 전송하는 생장환경통합관리부(300)와;
    상기 생장환경통합관리부(300)로부터 전송받은 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자에게 출력 표시하는 사용자단말기(400)을 포함하고,

    상기 관리로봇(200)은,
    제어부(260)가 설치되는 내부공간을 갖는 몸체부(211)를 포함하도록 구성되며, 제어부(260)의 제어에 따라 재배실(100)에서 자율 주행하는 주행부(210)와;
    몸체부(211)의 일측에 설치되어, 재배실(100)의 실내공간(110)의 환경을 감지하고, 감지된 환경정보를 제어부(260)로 제공하는 환경감지부(220)와;
    몸체부(211)의 전방 일측에 설치되어, 주행 경로상 전방에 존재하는 장애물을 감지하고, 장애물 감지 시, 감지정보를 제어부(260)로 제공하는 장애물감지부(230)와;
    몸체부(211)의 상측에 설치되어 촬영 각도 및 촬영 높이를 다양하게 조절하면서 재배중인 버섯을 촬영하고, 촬영한 버섯의 생장상태 영상정보를 제어부(260)로 제공하는 버섯관찰부(240)와;
    재배실(100)내의 복수의 개소에 설치된 복수의 마커로부터 재배단 정보 또는 주행 정보를 획득하고, 획득된 재배단 정보 또는 주행 정보를 제어부(260)로 전송하는 정보획득부(250)와;
    상기 환경감지부(220)가 전송한 환경정보와 상기 버섯관찰부(240)가 전송한 버섯의 생장상태 영상정보가 통신부(270)를 통해 생장환경통합관리부(300)로 전송되도록 제어하고, 장애물감지부(230)에서 제공하는 장애물 감지정보와 정보획득부(250)가 제공하는 주행 정보를 이용하여 재배실(100)에서 관리로봇(200)이 자율 주행하도록 주행부(210)를 제어하고, 정보획득부(250)로부터 재배단 정보 획득 시, 해당 재배단에서 재배되고 있는 버섯을 촬영하도록 버섯관찰부(240)를 제어하는 제어부(260)와;
    환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 제어부(260) 제어에 따라 생장환경통합관리부(300)로 전송하는 통신부(270)를 포함하고,

    상기 버섯관찰부(240)는,
    재배단(120)에서 재배중인 버섯을 촬영하는 관찰카메라(241)와,
    이동회전부(243)의 수직 방향 이동을 안내하는 가이드레일(242)과,
    관찰카메라(241)가 설치되고, 재배단(120)의 특정 높이에서 재배중인 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영할 수 있도록 가이드레일(242)상의 특정 높이까지 수직 이동하고, 관찰카메라(241)가 다양한 각도로 버섯을 촬영할 수 있도록 가이드레일(242)상에서 수평 회전하는 이동회전부(243)를 포함하고,

    상기 제어부(260)는 생장환경통합관리부(300)로 환경정보 전송 제어 시, 해당 재배실(100)의 고유 아이디 정보를 환경정보에 매칭 시켜 전송되도록 하고, 버섯의 생장상태 영상정보 전송 제어 시, 해당 재배단(120)의 고유 식별 정보를 버섯의 생장상태 영상정보에 매칭 시켜 전송되도록 하고,

    상기 생장환경통합관리부(300)가 사용자단말기(400)로 전송하는 재배단별 작업 이벤트 정보는 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 재배단 정보, 버섯 수확이나 부패 이벤트가 발생한 해당 재배단의 각층에 설치된 버섯 배지 중 이벤트가 발생한 버섯 배지에 대한 정보, 이벤트가 발생한 해당 버섯 배지에서 생육되는 버섯 중 수확이나 부패 이벤트가 발생한 버섯이 식별 가능하도록 표시된 이미지 정보를 포함하고,

    상기 클라우드 서버(2000)는,
    각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경요인별 버섯생장 상태정보들을 빅 데이터로 비교 분석하여 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보를 생성하여 복수의 농가 스마트팜 시스템(1000)으로 제공하는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 환경조성수단(130)은,
    생장환경통합관리부(300)의 제어신호에 의해 버섯이 재배되는 재배실(100)의 실내공간(110)의 조도를 제어하는 조도제어모듈(131)과,
    생장환경통합관리부(300)의 제어신호에 의해 버섯이 재배되는 재배실(100)의 실내공간(110)의 온도, 습도, Co2, 풍량 중 적어도 하나 이상을 제어하는 온습도제어모듈(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    버섯이 재배되고 있는 재배단(120)과 실내공간(110)의 바닥에는 마커(140)가 각각 형성되되, 재배단(120)에 형성되는 마커(140)에는 재배단에 관련된 재배단 정보를 저장하고, 실내공간(110)의 바닥에 형성되는 마커(140)에는 자율 주행에 관련된 주행 정보가 저장되며,
    상기 정보획득부(250)는,
    마커(140)를 촬영하는 마커 카메라(251)와,
    마커 카메라(251)가 촬영한 영상으로부터 재배단 정보 또는 주행정보를 판독하여 획득하는 마커 판독기(252)를 포함하며,
    상기 재배단 정보는 재배단 고유 식별 정보, 해당 재배단에서 생장하고 있는 버섯 정보, 버섯 재배를 위해 재배단에 위치한 최상위 배지 높이 및 최하위 배지 높이 등의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(260)는,
    상기 환경감지부(220)로부터 환경정보가 수신되거나 상기 버섯관찰부(240)로부터 버섯의 생장상태 영상정보가 수신되면, 수신된 환경정보 또는 버섯의 생장상태 영상정보가 통신부(270)를 통해 생장환경통합관리부(300)로 전송되도록 제어하는 정보송신제어모듈(261)과,
    장애물감지부(230)로부터 장애물 감지정보가 제공되면, 장애물을 회피해 자율 주행하도록 주행부(210)를 제어하고, 정보획득부(250)로부터 자율주행 정보가 제공되면, 제공된 자율주행 정보에 따라 관리로봇(200)이 자율 주행하도록 주행부(210)를 제어하는 자율주행제어모듈(262)과,
    정보획득부(250)로부터 재배단 정보가 제공되면, 해당 재배단(120)에서 재배되고 있는 버섯을 촬영하도록 버섯관찰부(240)를 제어하는 촬영제어모듈(263)을 포함하도록 구성되고,
    상기 자율주행제어모듈(262)에서의 자율주행 정보는 로봇이 직진 주행, 우측 회전 주행, 좌측 회전 주행, 역 주행 중 어느 하나를 하도록 하는 정보인 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 촬영제어모듈(263)은,
    재배단 정보로부터 버섯이 재배되고 있는 최상위 배지의 높이를 추출하고, 추출된 최상위 배지의 높이로 관찰카메라(241)가 이동하도록 버섯관찰부(240)의 이동회전부(243)를 제어한 후, 해당 배지에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제1 제어하며,
    제1 제어 후, 최상위 배지 바로 아래에 있는 배지의 높이로 관찰카메라(241)가 이동하도록 버섯관찰부(240)의 이동회전부(243)를 제어한 후, 해당 배지에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제2 제어하며,
    제2 제어 후, 상기와 같은 제어방식으로 그 다음 하위 배지들에서 재배되고 있는 버섯을 관찰카메라(241)가 촬영하도록 제N 제어하되, 제N 제어는 최하위 배지에서 재배되고 있는 버섯이 관찰카메라(241)에 의해 촬영될 때까지 진행되는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 생장환경통합관리부(300)는,
    관리로봇(200)으로부터 제공받은 환경정보가 클라우드 서버(2000)가 제공한 표준 버섯재배 환경정보와 상이한 경우, 표준 버섯재배 환경이 조성되도록 재배실(100)의 환경조성수단(130)을 제어하는 재배환경제어모듈(310)과,
    관리로봇(200)이 전송한 버섯의 생장상태 영상정보와 사전에 저장된 버섯의 생장 시기별 상태정보 DB를 이용해 버섯의 생장상태를 분석 파악하여 재배단별 버섯생장 상태정보를 생성하는 버섯생장상태판단모듈(320)과,
    버섯생장상태판단모듈(320)이 생성한 재배단별 버섯생장 상태정보에 의해 버섯 수확이나 버섯 부패에 관련된 이벤트가 발생한 재배단이 있는 경우, 재배단별 작업 이벤트 정보를 생성하고, 생성된 재배단별 작업 이벤트 정보를 사용자단말기(400)로 전송하는 제1정보전송모듈(330)과,
    관리로봇(200)이 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 상호 매칭시킨 환경요인별 버섯생장 상태정보를 생성하여 클라우드 서버(2000)로 전송하는 제2정보전송모듈(340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 클라우드 서버(2000)는,
    각 농가에 설치된 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)가 주기적으로 전송한 환경정보와 버섯의 생장상태 영상정보를 포함하고 있는 환경요인별 버섯생장 상태정보로부터 버섯의 생장상태 영상 정보를 분리하고, 분리된 영상 정보에서 가장 우수한 생장 상태를 보이는 버섯이 포함된 영상 정보를 판단하는 영상 분석부(2100)와,
    가장 우수한 생장 상태를 보이는 버섯이 포함된 영상 정보에 매칭 된 환경 정보를 환경요인별 버섯생장 상태정보로부터 추출하고, 추출된 환경 정보를 버섯 재배에 필요한 최적의 환경 정보인 표준 버섯재배 환경정보로 생성하여 농가 스마트팜 시스템(1000)의 생장환경통합관리부(300)로 제공하는 환경정보 제공부(2200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클라우드 기반의 버섯 스마트팜 시스템.
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