KR102444025B1 - 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법 - Google Patents

실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102444025B1
KR102444025B1 KR1020190166146A KR20190166146A KR102444025B1 KR 102444025 B1 KR102444025 B1 KR 102444025B1 KR 1020190166146 A KR1020190166146 A KR 1020190166146A KR 20190166146 A KR20190166146 A KR 20190166146A KR 102444025 B1 KR102444025 B1 KR 102444025B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soil moisture
height
pump
moisture content
sensor units
Prior art date
Application number
KR1020190166146A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210074951A (ko
Inventor
김광진
윤형권
한승원
정나라
유수진
김현주
김찬중
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR1020190166146A priority Critical patent/KR102444025B1/ko
Publication of KR20210074951A publication Critical patent/KR20210074951A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102444025B1 publication Critical patent/KR102444025B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/003—Controls for self-acting watering devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/008—Component parts, e.g. dispensing fittings, level indicators
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Abstract

본 발명은 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템은, 실내식물 화분의 내벽에 설치되며, 실내식물 화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 복수개의 센서유닛들이 구비된 센서모듈, 실내식물 화분에 연결되어 토양에 수분을 공급하는 펌프 및 복수개의 센서유닛들에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프의 동작 여부를 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IRRIGATING AND DETECTING SOIL MOISTURE OF INDOORPLANTS POT}
본 발명은 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화분 내 토양의 높이별 토양수분 함량의 변화를 기준으로 관수 시점을 결정하고 제어함으로써, 최적의 실내식물 생육 환경을 구축할 수 있는 토양수분 모니터링 및 관수 제어 시스템과 이의 동작 방법에 관한 것이다.
식물의 생장에 가장 중요한 영향을 미치는 인자 중에 하나는 수분이다. 따라서, 식물의 효과적인 생장을 위해 식물이 자라는 토양의 수분을 실시간으로 감시하여 항상 일정한 수분량이 유지되도록 하는 토양수분 모니터링 및 관수 제어 기술들이 다양하게 개발되고 있다.
종래의 토양수분 모니터링 및 관수 제어 기술들은 비닐하우스 등과 같은 대규모의 재배시설들은 관리하는데 활용되고 있다. 그러나, 대규모의 재배시설들은 자체적인 수분 관리 시스템이 갖춰져 있는 경우가 대부분이기 때문에, 토양수분 감지에 높은 정밀도 및 정확도가 요구되지는 않는다. 또한, 전술한 재배시설들은 식물들이 재배되는 토양의 면적이 충분히 확보된 상태이므로, 대규모의 재배시설에 활용되는 토양수분 모니터링 및 관수 제어 기술들은 실내식물의 재배환경에는 적용하기 어려운 문제가 있다.
한편, 실내식물이 자라나는 환경인 화분의 경우, 대부분 관수가 위에서 아래(i.e. 중력방향)으로 이루어지기 때문에, 시간이 지남에 따라 높이별로 토양수분 함량의 변화에 차이가 발생하게 된다. 예를 들어, 화분의 상부는 관수 초기부터 수분이 적고 감소하는 수분함량도 적은 반면, 하부는 수분이 많고 감소율도 크다. 이러한 변화의 차이는 실내식물의 생장에 영향을 미치기 때문에, 토양수분 함량의 변화의 차이에 맞추어 적절히 관수를 제어하는 것이 반드시 필요하다. 그러나, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0065530호와 같이 실내식물 화분을 타겟으로 한 종래의 토양수분 모니터링 기술들은 높이별 수분함량의 변화를 고려하지 않으므로, 실내식물의 생육 환경을 최적화할 수 없는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0065530호 (2013.06.19)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내식물이 자라는 환경인 화분의 토심 높이별 수분 함량의 변화를 기초로 실내식물이 생육할 수 있는 최적의 관수 조건을 결정하고, 이러한 조건에 맞추어 관수를 제어할 수 있는 시스템 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템은, 실내식물 화분의 내벽에 설치되며, 실내식물 화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 복수개의 센서유닛들이 구비된 센서모듈, 실내식물 화분에 연결되어 토양에 수분을 공급하는 펌프 및 복수개의 센서유닛들에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프의 동작 여부를 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서는, 복수개의 센서유닛들 중 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 경우에 펌프를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서는, 실내식물의 종류, 크기, 뿌리의 형상, 생육단계 또는 화분의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들의 위치를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템은, 프로세서와 연동되어 높이별 토양수분 함량 및 펌프에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 단말을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말은, 사용자 인터페이스를 통해 펌프의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 방법은, 복수개의 센서유닛들이 구비된 센서모듈이 실내화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 단계, 프로세서가 복수개의 센서유닛들에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프의 동작 여부를 결정하는 단계 및 프로세서와 연동되는 사용자 단말이 높이별 토양수분 함량 및 펌프에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 펌프의 동작 여부를 결정하는 단계에서는, 프로세서가 복수개의 센서유닛들 중 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 경우에 펌프를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 인터페이스를 제공하는 단계에서는, 사용자 단말이 사용자 인터페이스를 통해 펌프의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 시스템 및 방법에 따르면, 화분 내 토양에서의 높이별 수분 함량의 변화에 따라 적절한 시점에 관수가 자동적으로 수행될 수 있으므로, 최적의 실내식물 생육 환경을 구축할 수 있다.
또한, 토심 높이별 수분 함량의 변화를 측정하기 위해서 식물의 종류, 크기, 뿌리의 형상, 생육정도, 화분의 크기 등을 복합적으로 고려하므로, 획일화된 기준 및 방식에 따라 토양수분 함량을 감지하는 종래의 기술 대비 감지결과의 정확도, 정밀도뿐만 아니라 활용도가 높다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 (a) 팔손이나무 화분의 센서유닛 별 토양수분 함량 측정값의 변화, (b) 아레카야자 화분의 센서유닛 별 토양수분 함량 측정값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펌프의 관수 동작에 따른 센서유닛들의 토양수분 함량 측정값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서의 데이터 처리 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 인터페이스의 출력 화면 중 하나를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 방법을 나타낸 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템을 나타낸 개념도이다.
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 (a) 팔손이나무 화분의 센서유닛(11a, 11b, 11c, 11d) 별 토양수분 함량 측정값의 변화, (b) 아레카야자 화분의 센서유닛(11a, 11b, 11c, 11d) 별 토양수분 함량 측정값의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펌프(20)의 관수 동작에 따른 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)의 토양수분 함량 측정값의 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템은 실내식물 화분의 내벽에 설치되며, 실내식물 화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)이 구비된 센서모듈(10), 실내식물 화분에 연결되어 토양에 수분을 공급하는 펌프(20) 및 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프(20)의 동작 여부를 결정하는 프로세서(30)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1과 같이 센서모듈(10)은 실내식물 화분의 높이를 4등분하여 구분된 4개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)을 구비할 수 있다. 제 1 센서유닛(11a)은 실내화분의 최상부 토양 영역의 수분 함량을 측정할 수 있다. 제 2 센서유닛(11b)은 실내화분의 중상부 토양 영역의 수분 함량을 측정할 수 있다. 제 3 센서유닛(11c)은 실내화분의 중하부 토양 영역의 수분 함량을 측정할 수 있다. 제 4 센서유닛(11d)은 실내화분의 최하부 토양 영역의 수분 함량을 측정할 수 있다.
이때, 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)의 측정값은 프로세서(30)에 의해 관수 시점을 결정하는데 활용될 수 있다. 즉, 프로세서(30)는 4개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d) 중 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)에 의해 측정된 토양수분 함량을 기초로 펌프(20)의 동작 여부를 결정할 수 있다. 다시 말해서, 제 2 센서유닛(11b)의 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 상호 일치하는 시점을 프로세서(30)는 관수 시점으로 결정하여 펌프(20)를 동작시킬 수 있다.
전술한 도 1과 같은 센서모듈(10)의 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)의 측정값과 관수 시점의 연관성을 확인하기 위해서, 높이 30cm 화분에 토양을 25cm 높이까지 넣는 후, 4등분하여 바닥으로부터 5cm(하), 10cm(중하), 15cm(중상), 20cm(상) 높이에서 토양수분 함량을 12일 동안 측정하였다. 식물재료로는 관음죽과 남천을 이용하였다.
그 결과, 화분 높이 5cm, 10cm, 15cm, 20cm에서 초기 수분함량은 각각 38%, 30%, 24%, 15%이었으며, 12일 후 12%, 9%, 8%, 5%로 측정되었다. 관수 4시간 후인 초기 토양 수분함량은 높이별로 차이가 있었지만, 12일 동안 감소 비율은 62% 내지 70%로 나타나 차이가 적었다. 화분 상부는 관수 초기 15%에서 5%로 12일 동안 약 10%정도만 줄어드는 반면, 화분 하부는 초기 38%에서 12%로 약 26%정도로 크게 감소하는 특징이 있었다. 따라서, 화분 하부의 수분함량은 크게 감소하는 반면, 상부는 적게 감소하기 때문에, 중간 영역인 10cm(중하)와 15cm(중상)에서 시간이 지남에 따라 수분 함량이 서로 같아지는 지점이 발생하는 특징을 보였다. 높이 10cm와 15cm에서 관음죽은 6일, 남천은 9일 후에 수분함량이 동일한 값을 나타냈다. 결과적으로 실내식물 화분의 높이에 따른 수분함량의 변화는 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 다른 영역과는 달리 중간 두 높이 10cm(중하)와 15cm(중상)에서 서로 수분함량이 한 지점에서 같아지는 특징이 있으므로, 이 지점(i.e. 도 1의 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)의 배치 영역)이 실내식물의 관수 시점과 연관성이 있음을 알 수 있다.
도 2를 참조하면, 팔손이나무(Fastsia japonica), 아레카야자(Chrysalidocarpus lutescens)의 경우에도 전술한 관음죽과 남천과 수분함량의 변화는 동일한 경향을 보임을 알 수 있다. 팔손이나무의 경우, 아레카야자에 비해 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)의 측정값의 변화가 명확히 구분되므로, 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)의 측정값과 실내식물의 관수 시점과의 연관성을 보다 정확히 확인할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 제 2 센서유닛(11b)의 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하는 시점은 실내식물의 종류에 따라 달라짐을 알 수 있다. 예를 들어, 팔손이나무의 경우, 제 2 센서유닛(11b)과 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하는 시점은 도 2의 (a)에 표시된 빨간색 화살표 지점인 관수 후 5일이다. 아레카야자의 경우, 제 2 센서유닛(11b)과 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하는 시점은 도 2의 (b)에 표시된 빨간색 화살표 지점인 관수 후 7일이다.
도 3을 참조하면, 전술한 바에 따라 제 2 센서유닛(11b)과 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하는 시점을 관수 시점으로 결정하는 경우, 실내식물 화분 내 토양의 수분 함량이 항상 일정한 수준을 유지함을 확인할 수 있다. 즉, 프로세서(30)가 제 2 센서유닛(11b) 및 제 3 센서유닛(11c)에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 때에 펌프(20)를 동작시키면, 실내식물이 생장하는데 필요한 최적의 토양수분 조건을 자동으로 유지시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 1을 참조하면, 프로세서(30)는 관수 시점을 결정하는데 필요한 토양수분 함량을 측정하는 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)의 위치를 조절할 수 있다. 제 2 센서유닛(11b)과 제 3 센서유닛(11c)의 높이는 실내식물과 화분의 특성에 영향을 받으므로, 실내식물의 종류, 크기, 뿌리의 형상, 생육단계, 화분의 크기 등이 복합적으로 고려되어 결정되어야 한다. 따라서, 프로세서(30)는 전술한 실내식물과 화분의 특성을 기초로 제 2 센서유닛(11b)과 제 3 센서유닛(11c)의 위치를 제어할 수 있다. 이때, 전술한 실내식물과 화분의 특성은 사용자로부터 인가된 외부 입력에 의해 메모리에 미리 저장되어 있을 수도 있다. 또한, 실내식물과 화분의 특성은 프로세서(30)가 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)의 측정값에 변화를 소정의 기간동안 분석한 결과를 기초로 추정될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서(30)의 데이터 처리 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 프로세서(30)는 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d) 중 제 2 센서유닛(11b)의 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(S422). 이때, 프로세서(30)는 나머지 제 1 센서유닛(11a) 및 제 4 센서유닛(11d)의 측정값을 관수량, 배출량, 토양 내 전체 수분 함량 등을 추정하는데 활용할 수 있다. 또한, 프로세서(30)는 4개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)의 측정값을 후술할 사용자 단말(40)의 사용자 인터페이스를 통해 출력할 수 있다(S421).
제 2 센서유닛(11b)의 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하지 않는 경우, 제 2 센서유닛(11b)과 제 3 센서유닛(11c)을 통해 토양수분 함량을 측정하는 단계가 반복적으로 수행될 수 있다(S410). 제 2 센서유닛(11b)의 측정값과 제 3 센서유닛(11c)의 측정값이 일치하지 않는 경우, 프로세서(30)는 측정값에 기초하여 관수량을 결정할 수 있다(S420). 이때, 프로세서(30)는 결정된 관수량을 사용자 단말(40)의 사용자 인터페이스를 통해 출력할 수 있다(S431).
프로세서(30)에 의해 관수량이 결정되면, 프로세서(30)는 결정된 관수량에 기초하여 펌프(20)를 동작시켜 화분에 수분을 공급할 수 있다(S440). 펌프(20)가 동작되면, 프로세서(30)는 사용자 단말(40)로 펌프(20)의 동작이 개시되었음을 알리는 신호를 전송하고, 사용자 단말(40)을 신호에 맞추어 알람을 출력할 수 있다(S450). 이때, 알람의 출력은 사용자로부터 인가된 외부 입력에 의해 설정되어 선택적으로 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 인터페이스의 출력 화면 중 하나를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템은 프로세서(30)와 연동되어 높이별 토양수분 함량 및 펌프(20)에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 단말(40)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(40)은 유무선 네트워크 통신이 가능한 단말로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑 PC 등일 수 있다. 즉, 사용자 단말(40)은 프로세서(30)와의 유무선 네트워크 통신을 통해 토양수분 감지 및 관수 제어와 관련된 정보들을 송수신할 수 있다. 또한, 사용자 단말(40)은 프로세서(30)로부터 전달받은 정보들을 애플리케이션 구동을 통해 출력되는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말(40)이 전달받은 정보들은 도 5와 같이 등급화되어 사용자 인터페이스를 통해 출력될 수 있다. 예를 들어, 토양 내 수분이 완충된 상태를 LEVEL 1, 관수 시점을 도과한 상태를 LEVEL 7로 하여 총 7개의 LEVEL로 토양수분 함량 상태가 표시될 수 있다. 이때, LEVEL에 따른 토양수분 함량 상태의 구분이 용이하도록 LEVEL 별로 캐릭터화된 이미지가 매칭되어 표시될 수 있다. 이와 같이 등급화된 정보들을 통해 사용자는 화분의 수분 상태를 용이하게 모니터링할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말(40)은 사용자 인터페이스를 통해 펌프(20)의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력할 수 있다. 펌프(20)가 고장나거나 관수 과정에서 문제가 발생하는 경우에는 프로세서(30)에 의한 동작 명령이 전달되더라도 관수가 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 문제에 대비하기 위해 프로세서(30)는 펌프(20)의 동작 및 관수 시점에 대한 알람 신호를 사용자 단말(40)로 전송할 수 있으며, 사용자 단말(40)을 수신한 신호를 기초로 알람을 출력할 수 있다. 이때, 알람의 출력 여부는 사용자로부터 인가된 외부 입력에 의해 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 방법은, 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)이 구비된 센서모듈(10)이 실내화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 단계(S510), 프로세서(30)가 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프(20)의 동작 여부를 결정하는 단계(S520) 및 프로세서(30)와 연동되는 사용자 단말(40)이 높이별 토양수분 함량 및 펌프(20)에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계(S530)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 펌프(20)의 동작 여부를 결정하는 단계(S520)에서는, 프로세서(30)가 복수개의 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d) 중 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들(11a, 11b, 11c, 11d)에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 경우에 펌프(20)를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 인터페이스를 제공하는 단계(S530)에서는, 사용자 단말(40)이 사용자 인터페이스를 통해 펌프(20)의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 시스템에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 시스템에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 센서모듈
11a, 11b, 11c, 11d: 복수개의 센서유닛들
20: 펌프
30: 프로세서
40: 사용자 단말

Claims (9)

  1. 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템에 있어서,
    실내식물 화분의 내벽에 설치되며, 상기 실내식물 화분의 높이를 N등분(N은
    자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 복수개의 센서유닛들이 구비된 센서모듈;
    상기 실내식물 화분에 연결되어 토양에 수분을 공급하는 펌프; 및
    상기 복수개의 센서유닛들에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 상기 펌프의 동작 여부를 결정하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수개의 센서유닛들 중 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 경우에 상기 펌프를 동작시키고,
    상기 프로세서는,
    실내식물의 종류, 크기, 뿌리의 형상, 생육단계 또는 화분의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서와 연동되어 상기 높이별 토양수분 함량 및 상기 펌프에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 펌프의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 방법에 있어서,
    복수개의 센서유닛들이 구비된 센서모듈이 실내화분의 높이를 N등분(N은 자연수)하여 구분된 높이별 토양수분 함량을 측정하는 단계;
    프로세서가 상기 복수개의 센서유닛들에 의해 측정된 높이별 토양수분 함량을 기초로 펌프의 동작 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 프로세서와 연동되는 사용자 단말이 상기 높이별 토양수분 함량 및 상기 펌프에 의한 관수량을 출력하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 펌프의 동작 여부를 결정하는 단계에서는,
    상기 프로세서가 상기 복수개의 센서유닛들 중 소정의 높이에 해당하는 센서 유닛들에 의해 측정된 토양수분 함량이 상호 일치하는 경우에 상기 펌프를 동작시키며,
    실내식물의 종류, 크기, 뿌리의 형상, 생육단계 또는 화분의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 소정의 높이에 해당하는 센서유닛들의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스를 제공하는 단계에서는,
    상기 사용자 단말이 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 펌프의 동작 및 고장에 대한 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 8 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
KR1020190166146A 2019-12-12 2019-12-12 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법 KR102444025B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166146A KR102444025B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166146A KR102444025B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210074951A KR20210074951A (ko) 2021-06-22
KR102444025B1 true KR102444025B1 (ko) 2022-09-19

Family

ID=76600866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190166146A KR102444025B1 (ko) 2019-12-12 2019-12-12 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102444025B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102603766B1 (ko) * 2022-11-16 2023-11-20 윤신정 식물 성장 자동화 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101793079B1 (ko) * 2016-11-14 2017-11-02 박현민 물주는 주기를 알려주는 화분

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130065530A (ko) 2011-12-10 2013-06-19 서예린 수분감지기능이 있는 화분
KR101752542B1 (ko) * 2015-04-14 2017-06-29 동서대학교산학협력단 스마트폰 기반 화분관리시스템
KR101732678B1 (ko) * 2015-08-11 2017-05-25 주식회사 엔젠소프트 복수의 센서를 이용한 수목 관리 방법 및 장치
KR20180062569A (ko) * 2016-11-30 2018-06-11 순천향대학교 산학협력단 스마트 화분 관리 시스템 및 방법
KR20190026070A (ko) * 2017-09-03 2019-03-13 제노스전자(주) 자동화된 화분 식물용 물공급 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101793079B1 (ko) * 2016-11-14 2017-11-02 박현민 물주는 주기를 알려주는 화분

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210074951A (ko) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6261492B2 (ja) 情報処理装置及び情報処理方法及びプログラム
EP3179319B1 (en) Method for irrigation planning and system for its implementation
US20120261486A1 (en) Evapotranspiration and Soil Moisture Based Irrigation Control
CN104012376B (zh) 基于生态环境信息的智能浇花系统、方法及其装置
CN107390753B (zh) 基于物联网云平台的智能植物生长环境调节装置与方法
AU2007246660A1 (en) Computerized crop growing management system and method
US11937558B2 (en) Irrigation water amount measurement apparatus, irrigation water amount measurement method, and computer-readable recording medium
KR102444025B1 (ko) 실내식물 화분의 토양수분 감지 및 관수 시스템 및 방법
CN104381044A (zh) 一种自动翻土智能花盆
JP6443788B2 (ja) 自動灌水システム、自動灌水方法、プログラム、自動灌水用コントローラ
KR102374557B1 (ko) 병해충 발생 예측 장치 및 방법
CN106483128A (zh) 植物栽培支持装置和植物栽培支持方法
WO2021002439A1 (ja) 植物の栽培管理システム及び、植物の栽培管理装置
CN114982606A (zh) 一种园林土壤智慧管理方法、装置、计算机及存储介质
KR20130132050A (ko) 농업용 환경제어 시스템을 위한 플랫폼 장치
CN110896836A (zh) 一种无土栽培营养液管控方法及系统
CN107292874A (zh) 作物病害的控制方法及装置
KR20120072989A (ko) 재배 베드 간격 조정 자동화 시스템 및 방법
KR102351652B1 (ko) 스마트팜 제어 방법 및 스마트팜 제어 시스템
CN105654242A (zh) 一种基于鱼群算法的黄瓜幼苗期二氧化碳优化调控模型及建立与应用
Pretzsch et al. Coarse root–shoot allometry of Pinus radiata modified by site conditions in the Western Cape province of South Africa
CN110692500B (zh) 一种潮汐育苗标定与灌溉装置及方法
JP7140086B2 (ja) 果菜類植物及び果樹栽培管理装置、学習装置、果菜類植物及び果樹栽培管理方法、学習モデル生成方法、果菜類植物及び果樹栽培管理プログラム及び学習モデル生成プログラム
JP6364959B2 (ja) 情報処理装置、植物体管理システム、状態管理作業検出方法および植物体管理方法
CN106767436A (zh) 一种测量种植箱内植物高度的系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant