KR102446943B1 - Smart Farm Control System Based on IoT - Google Patents
Smart Farm Control System Based on IoT Download PDFInfo
- Publication number
- KR102446943B1 KR102446943B1 KR1020220062301A KR20220062301A KR102446943B1 KR 102446943 B1 KR102446943 B1 KR 102446943B1 KR 1020220062301 A KR1020220062301 A KR 1020220062301A KR 20220062301 A KR20220062301 A KR 20220062301A KR 102446943 B1 KR102446943 B1 KR 102446943B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- support tube
- unit
- culture
- information
- environment
- Prior art date
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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
- A01C23/007—Metering or regulating systems
-
- 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
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
- A01G31/04—Hydroponic culture on conveyors
- A01G31/047—Hydroponic culture on conveyors with containers inside rotating drums or rotating around a horizontal axis, e.g. carousels
-
- 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
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
- A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
-
- 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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/022—Pots for vertical horticulture
- A01G9/023—Multi-tiered planters
-
- 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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/14—Greenhouses
- A01G9/143—Equipment for handling produce in greenhouses
-
- 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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/246—Air-conditioning systems
-
- 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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/249—Lighting means
-
- 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
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/26—Electric devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
- H05K7/20127—Natural convection
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Abstract
Description
본 발명은 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel.
산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히 화학비료 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있으며, 이러한 환경에 자라는 식물들은 제대로 성장하지 못하고 있다.As the industry develops and the population increases, agricultural land and clean areas are decreasing due to the expansion of various factory facilities and the construction of houses. Due to the increase, cultivation of clean agricultural products and various plants is becoming more difficult day by day, and plants growing in this environment are not growing properly.
특히, 일반 농가는 물론이고 특수작물을 재배하는 곳에서는 재배되는 식물이나 농작물의 생산성을 향상시키기 위해 다양한 특수 시설을 구비하여 계절에 상관없이 농작물과 식물을 재배함으로써 고소득을 얻고자 많은 노력을 기울이고 있는 실정이지만, 여기에는 많은 비용과 노동력이 필수적으로 소요되는 반면에 경제적 이익창출은 크게 상승되지 못하는 문제점이 있다.In particular, not only general farms, but also places where special crops are cultivated are equipped with various special facilities to improve the productivity of cultivated plants and crops. However, there is a problem in that economic profit creation is not significantly increased while a lot of cost and labor are required.
또한, 단순히 복층의 선반으로 이루어진 프레임에서 배양액이 담기는 파레트와 조명기구로 구성되기 때문에 식물 생장에 필수적인 조명 광이 상부가 아닌 하부의 선반에서 재배되는 식물로는 제대로 공급되지 못하여 생산성이 저하될 수 있는 문제점이 있고, 외부에서 원격으로 작물의 성장을 관리하는데 한계가 있어 관리가 번거롭고 비용이 많이 드는 문제점이 있다.In addition, since it is composed of a pallet containing culture medium and lighting equipment in a frame consisting of a simple double-layered shelf, the illumination light essential for plant growth cannot be properly supplied to the plants grown on the lower shelf instead of the upper one, resulting in lower productivity. There is a problem that there is a problem, and there is a problem in that management is cumbersome and expensive because there is a limit in managing the growth of crops remotely from the outside.
한편, 작물 작업 장치에 관한 종래기술은 대한민국 공개특허 제10-2011-0126392호 등이 있다.On the other hand, there is a prior art related to a crop working device, such as Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0126392.
본 발명의 목적은 딥러닝을 이용하여 구축된 데이터를 바탕으로 최적 조건의 식물의 생육환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 제공받을 수 있고, 딥러닝 기반의 제어부가 구축된 데이터를 바탕으로 급수부 또는 배수조절장치부의 수문 개폐를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 관리자의 편의성을 증가시킬 수 있는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템을 제공한다.It is an object of the present invention to be provided with information and predicted information on the growth environment of plants under optimal conditions based on data constructed using deep learning, and a water supply unit based on the data constructed by the deep learning-based control unit Alternatively, an IoT-based smart farm control system for home use provided with a control panel that can increase the convenience of an administrator by automatically controlling the opening and closing of the sluice gate of the drainage control unit is provided.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템은, 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서 모듈, 내부의 대기온도, 대기습도 및 이산화탄소 농도를 측정하는 대기환경 센서 모듈, 지온 및 지습의 토양 환경을 검출하는 토양 환경 센서 모듈, 내부의 양액의 PH 및 토양의 전기전도도(EC), 수온, 용존산소량을 측정하는 수질 환경 센서 모듈 및 출입 감지 센서 모듈이 구비되어 있는 배양모듈을 포함하고, 상기 각 센서모듈에서 수집된 정보를 관리하고, 작물의 재배 환경 정보를 저장 및 제공하고, 딥러닝을 이용하여 상기 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 상기 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 제공하고, 상기 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 이용하여 내부의 환경 및 장치를 제어하는 제어모듈을 포함하는 비닐하우스; 및 상기 비닐하우스의 내부에 구비된 장치를 수동으로 제어하는 컨트롤 판넬;을 포함할 수 있다.An IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel according to an embodiment of the present invention includes a temperature and humidity sensor module for measuring temperature and humidity, an atmospheric environment sensor module for measuring internal atmospheric temperature, atmospheric humidity and carbon dioxide concentration A culture equipped with a soil environment sensor module that detects the soil environment of , ground temperature and humidity, a water quality environment sensor module that measures the PH of the nutrient solution, the electrical conductivity (EC) of the soil, water temperature, and the amount of dissolved oxygen It includes a module, manages the information collected from each sensor module, stores and provides information on the cultivation environment of the crop, and uses deep learning of the crop based on the data constructed for the cultivation environment information of the crop. a plastic house including a control module that provides information and predicted information on the cultivation environment, and controls the internal environment and devices using the information and predicted information on the cultivation environment of the crop; and a control panel for manually controlling the device provided inside the plastic house.
일 실시예에 따른, 상기 비닐하우스는, 외관을 형성하는 제1 본체와, 상기 제1본체의 내부로 조명 광을 공급하는 제1 광 공급부와, 상기 제1 광 공급부로 전원을 공급하는 제1 전원부와, 상기 제1본체의 내부에 착탈 가능하도록 구비되며 상기 작물이 끼워지는 다수 개의 제1 배양 홈이 형성되어 있는 제1 배양 프레임을 포함하고, 상기 제1 본체의 하부에 구비되어 상기 제1 광 공급부의 동작을 제어하며 수위와 습도를 감지하는 제1 배양부 센서를 포함하고, 상기 제1 광 공급부, 상기 제1 배양부 센서 및 상기 제1 전원부의 구동을 제어하는 제1 제어부를 포함하는 계단형 배양 설치부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the plastic house includes a first body forming an exterior, a first light supply unit for supplying illumination light into the interior of the first body, and a first power supply unit for supplying power to the first light supply unit It includes a power supply unit and a first culture frame that is detachably provided inside the first main body and has a plurality of first culture grooves in which the crops are inserted, and is provided under the first main body to provide the first culture frame. Including a first culture unit sensor for controlling the operation of the light supply unit and sensing the water level and humidity, and a first control unit for controlling the driving of the first light supply unit, the first culture unit sensor, and the first power supply unit It may include a step-type culture installation unit.
일 실시예에 따른, 상기 제1 배양 프레임은, 복수의 단으로 배치되는 계단식으로 형성되어 상기 제1본체에 구비될 수 있다.According to an embodiment, the first culture frame may be formed in a stepwise manner arranged in a plurality of stages and provided in the first body.
일 실시예에 따른, 상기 비닐하우스는, 외관을 형성하는 제2 본체와, 상기 제2 본체의 내부로 조명 광을 공급하는 제2 광 공급부와, 상기 제2 본체의 중심부에 상기 제2 본체의 폭 방향을 따라 구비된 회전축과, 상기 제2 본체의 하단에 구비되어 있으며 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 회전 구동시키는 회전구동부와, 상기 회전구동부와 상기 회전축과 상기 제2 광 공급부로 전원을 공급하는 제2 전원부와, 상기 회전축의 원주 둘레에 일정 간격마다 고정 연결되어 구비되어 있으며 상기 회전축에 의해 회전 가능하게 설치되는 프레임 회전축과, 상기 프레임 회전축에 구비되며 상기 작물이 끼워지는 다수 개의 제2 배양 홈이 형성되어 있는 제2 배양 프레임을 포함하고, 상기 제2 본체의 하부에 구비되어 상기 제2 본체의 수위와 습도를 감지하는 제2 배양부 센서를 포함하고, 상기 회전구동부, 상기 제2 광공급부, 상기 회전축, 제2 배양부 센서 및 상기 제2 전원부의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함하는 드럼형 배양 설치부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the plastic house includes a second body forming an exterior, a second light supply unit for supplying illumination light to the inside of the second body, and a central portion of the second body of the second body. A rotation shaft provided along the width direction, a rotation driving part provided at the lower end of the second body and connected to the rotation shaft to rotate the rotation shaft, and supplying power to the rotation driving part, the rotation shaft, and the second light supply part a second power supply unit, a frame rotation shaft that is fixedly connected at regular intervals around the circumference of the rotation shaft and is rotatably installed by the rotation shaft, and a plurality of second cultures that are provided on the frame rotation shaft and are fitted with the crops a second culture frame having a groove formed therein, and a second culture unit sensor provided under the second body to sense the water level and humidity of the second body, the rotational driving unit, the second light It may include; may include;
일 실시예에 따른, 상기 비닐하우스는, 상기 계단형 배양 설치부에 구비된 제1 배양부 센서와 상기 드럼형 배양 설치부에 구비된 제2 배양부 센서로부터 감지된 수위와 습도에 대한 정보를 제공 받고, 딥러닝을 이용하여 상기 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 예측되는 정보를 이용하여 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부로 광 공급과 회전 구동을 제어할 수 있다.According to one embodiment, the plastic house, the information on the water level and humidity detected from the first culture unit sensor provided in the step-type culture installation unit and the second culture unit sensor provided in the drum-type culture installation unit Provided, it is possible to control light supply and rotational driving to the first control unit and the second control unit using information predicted based on data built on the cultivation environment information of the crop using deep learning.
일 실시예에 따른, 상기 비닐하우스는, 상기 계단형 배양 설치부와 상기 드럼형 배양 설치부로 양수를 공급하는 양수모터와, 내부에 구비된 조명, 내부 환기가 가능하도록 설치된 팬, 상기 출입 감지 센서 모듈을 이용하여 상기 계단형 배양 설치부와 상기 드럼형 배양 설치부를 개폐하는 개폐모터 및 내부를 감시하는 CCTV를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the plastic house includes a pumping motor for supplying amniotic water to the step-type culture installation unit and the drum-type culture installation unit, lighting provided inside, a fan installed to enable internal ventilation, and the entrance detection sensor By using the module, it is possible to control an opening/closing motor for opening and closing the step-type culture installation part and the drum-type culture installation part and a CCTV monitoring the inside.
일 실시예에 따른, 상기 컨트롤 판넬은, 내부가 비어 있는 컨트롤 박스의 내부에 수용될 수 있다.According to an embodiment, the control panel may be accommodated in a control box having an empty interior.
일 실시예에 따른, 상기 컨트롤 박스는, 내부에 상기 컨트롤 판넬이 수용되는 판넬수용부를 중심으로 하여 전면지지부, 후면지지부 및 상기 전면지지부와 상기 후면지지부의 테두리 사이에 구비되는 측면지지부를 포함하되, 상기 전면지지부는 개방되어 몸체개방부를 구비하는 몸체; 상기 몸체개방부를 덮도록 형성되되 그 일측이 상기 몸체의 상기 몸체개방부 일측에 회전 가능하게 결합되는 몸체커버부; 및 상기 몸체커버부의 타측과 대향되는 상기 측면지지부의 외면에 형성되는 제1 결합부와, 상기 몸체커버부의 타측에 상기 제1 결합부와 걸림 결합되도록 형성되는 제2 결합부를 구비하는 결합부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the control box includes a front support part, a rear support part, and a side support part provided between the edges of the front support part and the rear support part with a center on the panel receiving part in which the control panel is accommodated, The front support part is opened and the body having a body opening part; a body cover part formed to cover the body opening part and having one side rotatably coupled to one side of the body opening part of the body; and a first coupling part formed on an outer surface of the side support part opposite to the other side of the body cover part, and a coupling part having a second coupling part formed to be engaged with the first coupling part on the other side of the body cover part; may include
일 실시예에 따른, 상기 제1 결합부는, 상기 측면지지부의 외면에 돌출되어 형성될 수 있다.According to an embodiment, the first coupling part may be formed to protrude from the outer surface of the side support part.
일 실시예에 따른, 상기 제2 결합부는, 상기 몸체커버부의 타측 외면에서 상기 제1 결합부 방향으로 돌출 형성되는 제2 결합돌출부; 및 상기 제2 결합돌출부의 선단부에 상기 제1 결합부가 삽입되어 걸림 결합되도록 형성되는 제2 결합걸림홀;을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the second coupling portion, a second coupling protrusion formed to protrude in the direction of the first coupling portion from the outer surface of the other side of the body cover portion; and a second coupling locking hole formed so that the first coupling part is inserted into the distal end of the second coupling protrusion to engage and engage.
일 실시예에 따른, 상기 몸체커버부는, 타측 내면에서 상기 측면지지부의 내면 방향으로 형성되는 걸림결합부를 더 구비할 수 있다.According to an embodiment, the body cover part may further include a locking coupling part formed in the inner surface direction of the side support part from the other inner surface.
일 실시예에 따른, 상기 몸체커버부는, 상기 몸체개방부를 덮도록 위치될 때, 상기 걸림결합부가 상기 측면지지부의 내면 방향으로 안내되도록 형성될 수 있다.According to an embodiment, when the body cover part is positioned to cover the body opening part, the engaging part may be formed to be guided toward the inner surface of the side support part.
일 실시예에 따른, 상기 판넬수용부는, 상기 후면지지부에 지지되면서 상기 후면지지부와 이격 위치되는 판넬지지부가 구비되되, 상기 판넬지지부에는 다수의 천공홈이 형성될 수 있다.According to an embodiment, the panel accommodating part is provided with a panel support part spaced apart from the back support part while being supported by the rear support part, and a plurality of perforated grooves may be formed in the panel support part.
일 실시예에 따른, 상기 판넬수용부는, 상기 컨트롤 판넬을 고정시키는 고정핀이 상기 다수의 천공홈 중 상호 마주보는 천공홈에 관통되어 고정될 수 있다.According to an embodiment, the panel receiving part may be fixed by having a fixing pin for fixing the control panel penetrated through one of the plurality of punched grooves facing each other.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템은 딥러닝을 이용하여 구축된 데이터를 바탕으로 최적 조건의 식물의 생육환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 제공받을 수 있다.According to the above-described aspect of the present invention, the IoT-based smart farm control system for home with a control panel proposed by the present invention provides information on the growth environment of plants in optimal conditions based on data constructed using deep learning. and predicted information.
또한, 딥러닝 기반의 제어부가 구축된 데이터를 바탕으로 급수부 또는 배수조절장치부의 수문 개폐를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 관리자의 편의성을 증가시킬 수 있다.In addition, it is possible to increase the convenience of the manager by allowing the deep learning-based control unit to automatically control the opening and closing of the water gate or the drainage control unit based on the built data.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the description below.
도 1 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 14 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템의 일부 구성이 도시된 도면이다.1 to 13 are diagrams illustrating the configuration of an IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel according to an embodiment of the present invention.
14 to 20 are diagrams illustrating a partial configuration of an IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel according to another embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0014] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0016] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "체결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구 성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 체결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 체결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “fastened” to another component, it may be directly connected or engaged with the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly fastened" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
종래기술에 따른 식물재배장치는 단순히 복층의 선반으로 이루어진 프레임에서 배양액이 담기는 파레트와 조명기구로 구성되기 때문에 식물 생장에 필수적인 조명 광이 상부가 아닌 하부의 선반에서 재배되는 식물로는 제대로 공급되지 못하여 생산성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.Since the plant cultivation apparatus according to the prior art is simply composed of a pallet and lighting equipment containing a culture medium in a frame consisting of a double-layered shelf, the illumination light essential for plant growth is not properly supplied to the plants grown on the shelf at the bottom rather than the top. Therefore, there is a problem that productivity may be lowered.
또한, 외부에서 원격으로 작물의 성장을 관리하는데 한계가 있어 관리가 번거롭고 비용이 많이 드는 문제점이 있어서 상기의 문제와 더불어 본 발명을 통한 스마트팜 시스템으로 해결하고자 한다.In addition, there is a limitation in managing the growth of crops remotely from the outside, so management is cumbersome and expensive.
현재 스마트 팜 시설에는 IoT와 결합을 통해 농장 관리자는 시설재배 내의 환경을 모니터링하거나 또는 원격지에서 환경 제어 장치를 통해 농장 관리자가 수동적으로 농작물의 재배 환경을 제어하고 있지만, 현재 제공되고 있는 다양한 농업용 IoT제품은 개별적/폐쇄적 서비스 플랫폼을 사용하기 때문에, 다양한 작물에 특화된 환경제어 시스템으로 호환, 통합, 연동이 매우 어려운 실정인데 이것을 해결하고자 한다.Currently, in smart farm facilities, through combination with IoT, the farm manager monitors the environment within the facility cultivation or the farm manager passively controls the cultivation environment of crops through an environment control device from a remote location. uses an individual/closed service platform, so it is very difficult to interoperate, integrate, and interlock with an environmental control system specialized for various crops.
도 1 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템의 구성이 도시된 도면이다.1 to 13 are diagrams illustrating the configuration of an IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 IoT 기술을 이용함으로 자동으로 용수량 조절이 가능하도록 구성되었다.1 and 2, the IoT-based home smart
본 발병이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서 모듈, 내부의 대기온도, 대기습도 및 이산화탄소 농도를 측정하는 대기환경 센서 모듈, 지온 및 지습의 토양 환경을 검출하는 토양 환경 센서 모듈, 내부의 양액의 PH 및 토양의 전기전도도(EC), 수온, 용존산소량을 측정하는 수질 환경 센서 모듈 및 출입 감지 센서 모듈이 구비되어 있는 배양모듈을 포함하고, 상기 각 센서모듈에서 수집된 정보를 관리하고, 작물의 재배 환경 정보를 저장 및 제공하고, 딥러닝을 이용하여 상기 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 상기 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 제공하고, 상기 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 이용하여 내부의 환경 및 장치를 제어하는 제어모듈을 포함하는 비닐하우스(11)를 포함할 수 있다.The IoT-based smart
또한, 본 발병이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 비닐하우스(11)의 내부에 구비된 장치를 수동으로 제어하는 컨트롤 판넬(13)을 포함할 수 있다.In addition, the IoT-based home smart
일 예로, 본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 구비되어 있는 급수기 및 배수조절장치를 조절할 수 있고, 용수의 염류농도 및 온도를 실시간으로 감지할 수 있는 센서 모듈(15)이 구비되어 있어 측정된 데이터에 따라 자동으로 급수 또는 배수를 제어할 수 있다.As an example, the IoT-based smart
뿐만 아니라, 관리자의 외부 단말기에 송신하여 관리자의 의도에 따라 급수 또는 배수의 개폐 정도를 조절할 수 있으며, 긴급 상황 시나 현장에 배치된 인력이 수동으로 내부의 장치를 제어할 수 있도록 스마트 팜의 내부에 구비된 장치를 수동으로 제어하는 컨트롤 판넬(13)이 별도로 구비되어 있다.In addition, by sending it to the manager's external terminal, the degree of opening and closing of water supply or drainage can be adjusted according to the manager's intention. A
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)의 비닐하우스(11)에는 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서 모듈, 내부의 대기온도, 대기습도 및 이산화탄소 농도를 측정하는 대기환경 센서 모듈, 지온 및 지습의 토양 환경을 검출하는 토양 환경 센서 모듈, 내부의 양액의 PH 및 토양의 전기전도도(EC), 수온, 용존산소량을 측정하는 수질 환경 센서 모듈 및 출입 감지 센서 모듈이 구비되어 있을 수 있다.In the
여기서, 토양 환경 센서모듈은 비닐하우스(11) 내부 또는 홈스마트팜에서 이용된 토양에 설치되어 비닐하우스(11) 내부의 지온, 지습 등의 토양 환경을 검출할 수 있다.Here, the soil environment sensor module may be installed inside the
이를 위하여 토양환경 센서모듈은 지온을 측정하는 온도센서, 토양수분을 측정하는 수분측정 센서가 구성될 수 있고 또한, 토양환경 센서모듈은 온도센서와 수분측정센서에서 입력되는 신호를 구분하여 스마트팜 제어 시스템에 전송하는 센서인터페이스를 포함할 수 있다.To this end, the soil environment sensor module may be configured with a temperature sensor for measuring the ground temperature and a moisture sensor for measuring soil moisture, and the soil environment sensor module controls the smart farm by separating the signals input from the temperature sensor and the moisture sensor. It may include a sensor interface that transmits to the system.
또한, 수질 환경 센서모듈은 내부의 양액의 PH 및 토양의 전기전도도(EC), 수온 또는 용존산소량을 측정하여 스마트팜 제어 시스템에 제공함. 수질환경 센서모듈은 양액의 PH 및 토양의 전기전도도(EC), 수온 또는 용존산소량 각각을 측정할 수 있다.In addition, the water quality environment sensor module measures the PH of the nutrient solution, the electrical conductivity (EC) of the soil, the water temperature or the amount of dissolved oxygen and provides it to the smart farm control system. The water environment sensor module can measure the pH of the nutrient solution, the electrical conductivity (EC) of the soil, the water temperature, or the amount of dissolved oxygen, respectively.
대기환경 센서모듈은 내부의 대기온도, 대기습도 및 이산화탄소(CO2) 농도를 측정하여 스마트팜 제어 시스템에 제공할 수 있다.The atmospheric environment sensor module can measure the internal atmospheric temperature, atmospheric humidity, and carbon dioxide (CO2) concentration and provide it to the smart farm control system.
이에 따라 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은, 각 센서모듈에서 수집된 정보를 관리할 수 있다.Accordingly, the IoT-based home smart
또한, 본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 다양한 작물의 재배 환경 정보를 저장할 수 있고, 저장한 재배 환경 정보를 관리자에게 제공할 수 있다.In addition, the IoT-based smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 딥러닝을 이용하여 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 관리자에게 제공할 수 있고, 작물의 재배 환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 이용하여 내부의 환경 및 장치를 제어할 수 있다.The IoT-based smart
여기서, 딥러닝(Deep learning) 시스템은 대량의 다양한 정보뿐만 아니라 신속한 정보의 수집 및 처리속도를 갖추는 것이고, 데이터의 불확실성을 인지하고 분석을 통한 가치를 평가하는 빅데이터(Big data)와 훈련 데이터를 통해 학습된 속성을 기반으로 예측 및 분류하는 알고리즘을 생성하는 머신러닝(Machin Learning)의 일종으로 블랙박스 형태로 데이터를 입력하면 자동으로 복잡한 수학식으로 모델링 되는 기법인 인공신경망(ANN)을 결합한 것을 의미할 수 있다.Here, the deep learning system is to have a rapid collection and processing speed of information as well as a large amount of various information, and to recognize the uncertainty of data and evaluate the value through analysis and big data and training data. It is a type of machine learning that creates an algorithm to predict and classify based on the properties learned through a combination of artificial neural network (ANN), a technique that is automatically modeled with complex mathematical formulas when data is input in the form of a black box. can mean
또한, 본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 내부에 구비된 조명, 내부 환기가 가능하도록 설치된 팬, 출입 감지 센서 모듈을 이용하여 작물이 배양된 배양 설치부의 입구를 개폐하는 개폐모터 및 내부를 감시하는 CCTV를 제어할 수 있다.In addition, the IoT-based smart
본 개발의 실시예에 따른 통신을 위한 게이트웨이는 LoRa 정보 처리 메시지를 IoT 플랫폼과 연동하기 위해 IPE(Interworking Proxy Entity)를 통하여 제 1 규격에 따라 정보 변환 처리를 수행할 수 있다.The gateway for communication according to an embodiment of the present development may perform information conversion processing according to the first standard through an Interworking Proxy Entity (IPE) in order to interwork the LoRa information processing message with the IoT platform.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 규격은 oneM2M 규격일 수 있다.The first standard according to an embodiment of the present invention may be oneM2M standard.
딥러닝을 이용한 벼농사 물 관리 스마트팜 IoT 시스템을 통한 서비스의 특징은 시스템에서 전달되거나 처리되는 LoRa 정보를 게이트웨이가 수신하여 oneM2M 프로토콜로 처리하고 IoT 플랫폼을 통해 지능화된 어플리케이션 기능 처리를 수행할 수 있다.Rice farming water management using deep learning The characteristics of the service through the smart farm IoT system is that the gateway receives LoRa information delivered or processed by the system, processes it with the oneM2M protocol, and performs intelligent application function processing through the IoT platform.
배수조절장치에서는 수위 계측기기부의 신호를 제어부 및 게이트웨이로부터 전달 받아서 배수조절장치(183)의 개/폐 신호 처리를 수행할 수 있고, 또한, 배수조절장치에서도 수위 계측기기부의 신호를 제어부 및 게이트웨이로부터 전달 받아서 배수조절장치의 개/폐 신호 처리를 수행할 수 있다.In the drainage control device, the signal of the water level measuring device unit is received from the control unit and the gateway to process the open/close signal of the
게이트웨이는 시스템과 LoRa로 연동되고, IoT 플랫폼과는 oneM2M 규격을 적용한 LTE 등으로 연동하여 동작될 수 있다.The gateway can be operated by interworking with the system by LoRa, and by interworking with the IoT platform through LTE to which the oneM2M standard is applied.
게이트웨이는 LoRa 정보 처리 메시지를 IoT 플랫폼과 연동하기 위해 IPE(Interworking Proxy Entity)를 통하여 oneM2M 규격으로 정보 변환 처리를 수행할 수 있다.The gateway may perform information conversion processing according to the oneM2M standard through an Interworking Proxy Entity (IPE) in order to interwork the LoRa information processing message with the IoT platform.
즉, 본 발명의 시스템의 각각의 장비들의 등록과 운영 처리를 위해 LoRa신호를 수신 및 송신 처리하고, IoT 플랫폼과 연동하여 시스템의 데이터 수집과 명령 처리 기능을 수행할 수 있다.That is, it is possible to receive and transmit LoRa signals for registration and operation processing of each device of the system of the present invention, and perform data collection and command processing functions of the system by interworking with the IoT platform.
본 발명의 시스템과 연동되어 애플리케이션 서비스를 제공하여 처리해주는 게이트웨이로서 IoT 플랫폼 연동을 처리하기 위해 oneM2M 규격 기반의 중간노드 역할을 수행하는 MN-AE(Middle Node-Application Entity)에 접목되어 Mca(Reference Point for M2M Communication with AE)접속을 통하여 MN-CSE(Middle Node-Common Service Entity)에 필드 도메인 역할을 수행할 수 있다.As a gateway that interworks with the system of the present invention to provide and process application services, it is grafted to MN-AE (Middle Node-Application Entity) that serves as an intermediate node based on oneM2M standard to process IoT platform interworking and Mca (Reference Point) For M2M Communication with AE) connection, it can perform a field domain role in MN-CSE (Middle Node-Common Service Entity).
리소스 트리를 기반으로 하여 공통 서비스 기능을 수행하여 Mcc(Reference Point for M2M Communication with CSE)접속을 통하여 IN(Infrastructure Node)과 연동될 수 있다.Based on the resource tree, common service functions are performed, and it can be linked with IN (Infrastructure Node) through Mcc (Reference Point for M2M Communication with CSE) connection.
딥러닝을 이용한 물 관리 스마트팜 IoT 시스템은 급수부 및 배수 조절장치와 그 주변영상 촬영 가능한 위치에 설치되어 급수부 및 배수 조절장치와 그 주변영상을 실시간 촬영하여 기록하고 제어부로 전달하는 영상촬영기록부를 더 포함할 수 있다.Water management smart farm IoT system using deep learning may further include.
생육시기별 담수 수위 기준값을 설정하는 담수수위데이터설정부와 생육시기별 담수 온도 기준값을 설정하는 담수온도데이터설정부 및 생육시기별 담수 농도 기준값을 설정하는 담수농도데이터설정부로 구성되는 데이터 설정부를 더욱 포함하는 것을 특징할 수 있다.A data setting unit consisting of a freshwater level data setting unit for setting a freshwater level reference value for each growing season, a freshwater temperature data setting unit for setting a freshwater temperature reference value for each growing season, and a freshwater concentration data setting unit for setting a freshwater concentration reference value for each growing season It can be characterized by including.
이는 데이터 설정부에 저장된 데이터를 통해 관리자가 실시간 모니터링 하여 생육시기별 최적조건에 부합되도록 물 환경을 맞춤으로서 효율적으로 키울 수 있는 효과가 있다.This has the effect of efficiently raising the water by adjusting the water environment to meet the optimal conditions for each growing season by real-time monitoring through the data stored in the data setting unit.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 계단형 배양 설치부(100) 및 드럼형 배양 설치부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the IoT-based home smart
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 배양 설치부(100)는 외관을 형성하는 제1 본체(150)와, 제1 본체(150)의 내부로 조명 광을 공급하는 제1 광 공급부(110)를 포함할 수 있다.4 to 6 , the stepped
또한, 계단형 배양 설치부(100)는 제1 광 공급부(110)로 전원을 공급하는 제1 전원부와, 제1 본체(150)의 내부에 착탈 가능하도록 구비되며 작물이 끼워지는 다수 개의 제1 배양 홈(190, 190')이 형성되어 있는 제1 배양 프레임(170, 170')을 포함할 수 있다.In addition, the stepped
또한, 계단형 배양 설치부(100)는 제1 본체(150)의 하부에 구비되어 제1 광 공급부(110)의 동작을 제어하며 수위와 습도를 감지하는 제1 배양부 센서를 포함하고, 제1 광 공급부(110), 제1 배양부 센서 및 제1 전원부의 구동을 제어하는 제1 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the stepped
여기서, 제1 배양 프레임(170, 170')은 복수의 단으로 배치되는 계단식으로 형성되어 제1 본체(150)에 구비할 수 있다.Here, the first culture frames 170 and 170 ′ may be provided in the
본 발명이 제안하는 계단형 배양 설치부(100)를 이용함으로, 제1 배양 홈(190, 190')에 끼워진 배양부에 식재된 작물들 중 2단이나 3단의 하부에 배치된 작물들에도 제1 광 공급부(110)로부터 제공되는 조명 광이 부족함이 없이 충분히 공급되도록 구비될 수 있다.By using the step-type
또한, 웃자란 작물들을 재배할 때에는 그 높이가 어느 정도 확보되어야 하기 때문에 드럼형 배양 설치부가 아닌 계단형 배양 설치부를 본체에 설치하여 효과적인 재배가 이뤄지도록 할 수 있다.In addition, since the height must be secured to some extent when cultivating overgrown crops, it is possible to effectively cultivate by installing a stepped culture installation part instead of a drum type culture installation part in the main body.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼형 배양 설치부(300)는 외관을 형성하는 제2 본체(350)와, 제2 본체(350)의 내부로 조명 광을 공급하는 제2 광 공급부(310)를 포함할 수 있다.7 and 8, the drum-type
또한, 드럼형 배양 설치부(300)는 제2 본체(350)의 중심부에 본체의 폭 방향을 따라 구비된 회전축(430)과, 제2 본체(350)의 하단에 구비되어 있으며 회전축(430)과 연결되어 회전축(430)을 회전 구동시키는 회전구동부(450)를 포함할 수 있다.In addition, the drum-type
또한, 드럼형 배양 설치부(300)는 회전구동부(450)와 회전축(430)과 제2 광 공급부(310)로 전원을 공급하는 제2 전원부(490)와, 회전축(430)의 원주 둘레에 일정 간격마다 고정 연결되어 구비되어 있으며 회전축(430)에 의해 회전 가능하게 설치되는 프레임 회전축(410)을 포함할 수 있다.In addition, the drum-type
또한, 드럼형 배양 설치부(300)는 프레임 회전축(410)에 구비되며 작물이 끼워지는 다수 개의 제2 배양 홈(390, 390')이 형성되어 있는 제2 배양 프레임(370, 370')을 포함하고, 제2 본체(350)의 하부에 구비되어 제2 본체(350)의 수위와 습도를 감지하는 제2 배양부 센서를 포함할 수 있다.In addition, the drum-type
또한, 드럼형 배양 설치부(300)는 회전구동부(450), 제2 광 공급부(310), 회전축(430), 제2 배양부 센서 및 제2 전원부(490)의 동작을 제어하는 제2 제어부(470)를 포함할 수 있다.In addition, the drum-type
본 발명이 제안하는 드럼형 배양 설치부(300)는, 제2 배양 프레임의 제2 배양 홈에 끼워지는 배양부에는 웃자란 작물이 아닌 새싹 채소나 종자들과 같은 작은 식물들이 식재되는 것에 적합하게 이용될 수 있다.The drum-type
한편, 본 발명이 제안하는 드럼형 배양 설치부(300)의 프레임 회전축(410)은 회전축(430)을 중심으로 전체적으로 회전하더라도 프레임 회전축(410)에 끼워진 제2 배양 프레임(370, 370')이 뒤집어져 자중에 의해 분리 이탈됨 없이 고정되어 회전하는 구성으로 형성될 수 있다.On the other hand, the
즉, 프레임 회전축(410)에 끼워진 제2 배양 프레임(370, 370')의 상측은 항상 위로 향하도록 고정되어 작물의 배양이 안정되게 유지되도록할 수 있다.That is, the upper side of the second culture frame (370, 370') fitted to the
본 발명이 제안하는 계단형 배양 설치부(100)와 드럼형 배양 설치부(300)에 각각 구비된 제1 배양부 센서와 제2 배양부 센서는 각 본체의 내부에 연장되어 구비될 수 있고, 배양되는 작물의 생장 관리가 원격으로 더욱 편리하게 이루어질 수 있다.The first culture unit sensor and the second culture unit sensor respectively provided in the stepped
도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 전원공급부(14), 배양모듈(18), 제어모듈(12), 데이터 설정부(18) 및 외부 단말기(17)로 구성될 수 있다.With reference to FIGS. 9 to 13 , the IoT-based home smart
전원공급부(14)는 드럼형 배양 설치부(300)의 제어모듈(12)과 배양모듈(18) 비롯한 전원이 필요한 각 부품으로 전기에너지를 공급하도록 각 본체의 하부에 구비될 수 있다.The
배양모듈(18)은 계단형 배양 설치부(100) 및 드럼형 배양 설치부(300)에 구비된 장치를 제어할 수 있고, 급수부(181), 배수조절장치(183), 계측기기부(185) 및 영상촬영기록부(187)를 포함할 수 있다.The
배양모듈(18)은 배수조절장치(183)에 부착되어 용수의 염류농도 및 온도를 실시간으로 감지하는 센서인 계측기기부(185)로부터 측정된 데이터에 따라 제어모듈(12)의 제어에 의해 자동으로 급수부(181) 또는 배수조절장치(183)를 제어할 수 있고, 외부 단말기(17)에 송신하여 관리자의 의도에 따라 급수부(181) 또는 배수조절장치(183)의 개폐 정도를 조절할 수 있다.The
영상촬영기록부(187)는 계단형 배양 설치부(100) 및 드럼형 배양 설치부(300)에 배양된 작물의 성장 과정을 촬영할 수 있고, 촬영한 영상을 외부 단말기(17)로 송신할 수 있다.The image
제어모듈(12)은 내부에 구비된 조명, 내부 환기가 가능하도록 설치된 팬, 출입 감지 센서 모듈을 이용하여 작물이 배양된 배양 설치부의 입구를 개폐하는 개폐모터 및 내부를 감시하는 CCTV를 제어할 수 있다.The
제어모듈(12)은 제어부(121) 및 무선통신부(129)를 포함할 수 있다.The
제어부(121)는 제1 배양부 센서 및 제2 배양부 센서와 통신할 수 있고, 배양 설치부에 구비되어 있는 광 공급부(110, 310), 회전구동부(450) 및 통신부 등과 통신할 수 있어 작물이 배양된 배양 설치부를 제어할 수 있다.The
무선통신부(129)는 외부 단말기(17)와 통신하여 배양 설치부에서 배양되고 있는 작물들의 상태와 현 상황을 제공할 수 있고, 외부 단말기(17)로부터 입력되는 관리자의 제어를 입력받아 제어부(121)로 전송할 수 있다.The
한편, 본 개발의 실시예에 따른 통신을 위한 게이트웨이는 LoRa 정보 처리 메시지를 IoT 플랫폼과 연동하기 위해 IPE(Interworking Proxy Entity)를 통하여 제 1 규격에 따라 정보 변환 처리를 수행할 수 있다.Meanwhile, the gateway for communication according to the embodiment of the present development may perform information conversion processing according to the first standard through an Interworking Proxy Entity (IPE) in order to interwork the LoRa information processing message with the IoT platform.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 규격은 oneM2M 규격일 수 있다.The first standard according to an embodiment of the present invention may be oneM2M standard.
딥러닝을 이용한 벼농사 물 관리 스마트팜 IoT 시스템을 통한 서비스의 특징은 시스템에서 전달되거나 처리되는 LoRa 정보를 게이트웨이가 수신하여 oneM2M 프로토콜로 처리하고 IoT 플랫폼을 통해 지능화된 어플리케이션 기능 처리를 수행할 수 있다.Rice farming water management using deep learning The characteristics of the service through the smart farm IoT system is that the gateway receives LoRa information delivered or processed by the system, processes it with the oneM2M protocol, and performs intelligent application function processing through the IoT platform.
배수조절장치(183)에서는 수위 계측기기부(185)의 신호를 제어부(121) 및 게이트웨이로부터 전달 받아서 배수조절장치(183)의 개/폐 신호 처리를 수행할 수 있고, 또한, 배수조절장치(183)에서도 수위 계측기기부(185)의 신호를 제어부(121) 및 게이트웨이로부터 전달 받아서 배수조절장치(183)의 개/폐 신호 처리를 수행할 수 있다.The
게이트웨이는 시스템과 LoRa로 연동되고, IoT 플랫폼과는 oneM2M 규격을 적용한 LTE 등으로 연동하여 동작될 수 있다.The gateway can be operated by interworking with the system by LoRa, and by interworking with the IoT platform through LTE to which the oneM2M standard is applied.
게이트웨이는 LoRa 정보 처리 메시지를 IoT 플랫폼과 연동하기 위해 IPE(Interworking Proxy Entity)를 통하여 oneM2M 규격으로 정보 변환 처리를 수행할 수 있다.The gateway may perform information conversion processing according to the oneM2M standard through an Interworking Proxy Entity (IPE) in order to interwork the LoRa information processing message with the IoT platform.
즉, 본 발명의 시스템의 각각의 장비들의 등록과 운영 처리를 위해 LoRa신호를 수신 및 송신 처리하고, IoT 플랫폼과 연동하여 시스템의 데이터 수집과 명령 처리 기능을 수행할 수 있다.That is, it is possible to receive and transmit LoRa signals for registration and operation processing of each device of the system of the present invention, and perform data collection and command processing functions of the system by interworking with the IoT platform.
본 발명의 시스템과 연동되어 애플리케이션 서비스를 제공하여 처리해주는 게이트웨이로서 IoT 플랫폼 연동을 처리하기 위해 oneM2M 규격 기반의 중간노드 역할을 수행하는 MN-AE(Middle Node-Application Entity)에 접목되어 Mca(Reference Point for M2M Communication with AE)접속을 통하여 MN-CSE(Middle Node-Common Service Entity)에 필드 도메인 역할을 수행할 수 있다.As a gateway that interworks with the system of the present invention to provide and process application services, it is grafted to MN-AE (Middle Node-Application Entity) that serves as an intermediate node based on oneM2M standard to process IoT platform interworking and Mca (Reference Point) For M2M Communication with AE) connection, it is possible to perform a field domain role in MN-CSE (Middle Node-Common Service Entity).
리소스 트리를 기반으로 하여 공통 서비스 기능을 수행하여 Mcc(Reference Point for M2M Communication with CSE)접속을 통하여 IN(Infrastructure Node)과 연동될 수 있다.Based on the resource tree, common service functions are performed, and it can be linked with IN (Infrastructure Node) through Mcc (Reference Point for M2M Communication with CSE) connection.
딥러닝을 이용한 물 관리 스마트팜 IoT 시스템은 급수부(181) 및 배수 조절장치(183)과 그 주변영상 촬영 가능한 위치에 설치되어 급수부(181) 및 배수 조절장치(183)과 그 주변영상을 실시간 촬영하여 기록하고 제어부(121)로 전달하는 영상촬영기록부(187)를 더 포함할 수 있다.The smart farm IoT system for water management using deep learning is installed at a location where the
생육시기별 담수 수위 기준값을 설정하는 담수수위데이터설정부와 생육시기별 담수 온도 기준값을 설정하는 담수온도데이터설정부 및 생육시기별 담수 농도 기준값을 설정하는 담수농도데이터설정부로 구성되는 데이터 설정부(18)를 더욱 포함하는 것을 특징할 수 있다.A data setting unit ( 18) may be further included.
이는 데이터 설정부(18)에 저장된 데이터를 통해 관리자가 실시간 모니터링 하여 생육시기별 최적조건에 부합되도록 물 환경을 맞춤으로서 효율적으로 키울 수 있는 효과가 있다.This has the effect of efficiently growing by adjusting the water environment to meet the optimum conditions for each growing season by real-time monitoring by the manager through the data stored in the
한편, 데이터 설정부(18)는 딥러닝을 이용하여 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 작물의 재배 환경에 대한 정보와 이에 맞추어 예측되는 정보를 이용하여 내부의 환경을 설정할 수 있다.On the other hand, the
외부 단말기(17)는 관리자가 소지한 단말기를 의미할 수 있으며, 급수부(181)와 배수조절장치(183)를 수동으로 제어할 수 있다.The
한편, 스마트팜 제어 시스템은 통신인터페이스, 이미지 변환부, 전원부, 제어기, 전력 변환부, 통신모듈, 메모리 및 출력 인터페이스를 더 구비할 수 있다.Meanwhile, the smart farm control system may further include a communication interface, an image conversion unit, a power supply unit, a controller, a power conversion unit, a communication module, a memory and an output interface.
메모리는 제어기에서 사용되는 프로그램이 저장될 수 있으며, 기준값 레벨 등이 저장될 수 있고 메모리는 각 센서모듈의 아이디 등이 저장될 수 있으며, 필요에 따라 제어기에 이를 제공할 수 있다.The memory may store a program used in the controller, the reference value level, etc. may be stored, and the memory may store the ID of each sensor module, and may provide it to the controller as necessary.
출력 인터페이스는 비닐하우스 도어 개폐 모듈, 난방기 조작모듈에 제어신호를 전송할 수 있고 출력 인터페이스는 근거리통신 또는 유선통신 방식을 사용하여 제어신호를 전송할 수 있다.The output interface may transmit a control signal to the plastic house door opening/closing module and the heater operation module, and the output interface may transmit the control signal using a short-distance communication or wired communication method.
제어기는 토양환경 센서모듈 수질환경 센서모듈, 대기환경 센서모듈, CCTV, 비닐하우스 도어 개폐 모듈, 난방기 조작모듈 등으로부터 입력되는 신호를 처리하며, 통신모듈을 통해 서버로 전송되도록 하고 제어기는 토양환경 센서모듈, 수질환경 센서모듈, 대기환경 센서모듈 등에서 입력되는 정보들을 이용하여 스마트팜 도어 개폐 모듈, 난방기 조작모듈을 제어하는 제어신호를 생성하고, 이를 출력 인터페이스로 제공할 수 있다.The controller processes the signals input from the soil environment sensor module, water quality environment sensor module, atmospheric environment sensor module, CCTV, vinyl house door opening/closing module, heater operation module, etc. A control signal for controlling the smart farm door opening/closing module and the heater operation module may be generated using information input from the module, the water quality environment sensor module, the atmospheric environment sensor module, etc., and may be provided as an output interface.
서버는 스마트팜 제어 시스템에서 제공되는 디지털 신호를 수신하고 데이터 베이스에 수신되는 디지털 신호에서 각각의 센서모듈에서 입력되는 신호들을 분류하여 저장할 수 있다.The server may receive the digital signal provided from the smart farm control system and classify and store the signals input from each sensor module from the digital signals received in the database.
도 14 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템의 일부 구성이 도시된 도면이다.14 to 20 are diagrams illustrating a partial configuration of an IoT-based home smart farm control system equipped with a control panel according to another embodiment of the present invention.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨트롤 판넬(13)의 컨트롤 박스(200)는 컨트롤 판넬(13) 등이 안전하고 용이하게 수용되도록 하는 것으로, 몸체(210)와, 몸체(210)에 힌지 결합되는 몸체커버부(220)와, 몸체(210)와 몸체커버부(220)를 결합시키는 결합부(230)를 포함할 수 있다.14 to 17 , the
몸체(210)는 컨트롤 판넬(13)이 수용되는 공간을 구비하고, 몸체커버부(220)는 몸체(210)의 개방된 몸체개방부(216)를 덮도록 구성될 수 있다.The
그리고 몸체(210)의 몸체개방부(216) 일측에 구비되는 제1 연결부(2101)와, 몸체커버부(220)의 일측에 구비되는 제2 연결부(2201)가 상호 힌지결합되어, 몸체커버부(220)가 몸체(210)에서 회전되도록 구성될 수 있다.And the
결합부(230)는 몸체(210)에 구비되는 제1 결합부(232)와, 몸체커버부(220)에 구비되는 제2 결합부(235)를 구비하며, 제1 결합부(232) 및 제2 결합부(235)는 상호 걸림 결합되어, 몸체커버부(220)가 몸체(210)에 고정 위치될 수 있다.The
한편, 본 고안의 일 실시예에서 제1 결합부(232)가 몸체(210)에 구비되고, 제2 결합부(235)가 몸체커버부(220)에 구비되도록 구성되나, 본 고안을 이로 한정하는 것은 아님은 당연하고, 경우에 따라 제1 결합부(232)가 몸체커버부(220)에 구비되고, 제2 결합부(235)가 몸체(210)에 구비될 수도 있다.On the other hand, in an embodiment of the present invention, the
몸체(210)는 내부에 컨트롤 판넬(13)이 수용되도록 판넬수용부(211)를 구비하며, 판넬수용부(211)를 기준으로 하여 그 전면에 전면지지부가 구비되고, 그 후면에 후면지지부(212)가 구비되고, 전면지지부와 후면지지부(212)사이 측면에 측면지지부(214)가 구비될 수 있다.The
그리고 전면지지부는 개방되어 몸체개방부(216)가 구비되고, 몸체개방부(216)의 측방 즉, 후면지지부(212)의 반대 방향인 측면지지부(214)의 외측 테두리를 따라 제1 외측부(2142)가 형성될 수 있다.And the front support part is opened and the
그리고 몸체(210)의 측면지지부(214)의 중력 방향 하측에는 공기유입부(215)이 구비되어, 외부의 공기가 공기유입부(215)를 통하여 몸체(210)의 판넬수용부(211)로 유입되고, 몸체(210)의 판넬수용부(211)의 공기가 공기유입부(215)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.And an
공기유입부(215)가 몸체(210)의 측면지지부(214)의 중력방향 하측에 구비되는 이유는 비 등에 의하여 몸체(210)의 측면지지부(214)외면을 따라 하방으로 흐르는 물이 공기유입부(215)를 통하여 몸체(210)의 판넬수용부(211)로 유입되지 않도록 하기 위함이다.The reason that the
그리고 몸체(210)의 측면지지부(214)의 중력방향 상측에는 삽입고정부(2141)가 구비되어, 몸체(210)가 벽체 등에 고정될 때, 못 등이 삽입고정부(2141)에 삽입되도록 구성될 수 있다.And an
그리고 몸체(210)의 판넬수용부(211)에는 후면지지부(212)에 지지되면서 후면지지부(212)와 이격 위치되는 판넬지지부(218)이 구비되며, 후면지지부(212)에는 판넬지지부(218)을 지지하기 위한 완충부재(219)가 돌출 형성될 수 있다.And the
그리고 판넬지지부(218)의 외면에는 컨트롤 판넬(13)이 장착되는데, 컨트롤 판넬(13)은 몸체(210)의 개방된 몸체개방부(216)를 통하여 몸체(210)의 판넬수용부(211)에 용이하게 위치될 수 있다.And the
이때, 판넬지지부(218)에는 다수 개의 천공홈(2181)이 천공되고, 컨트롤 판넬(13)을 고정시키는 고정핀(미도시)이 다수의 천공홈(2181)중 상호 마주보는 천공홈(2181)에 관통되어 컨트롤 판넬(13)을 견고하고 용이하게 고정시킬 수도 있다.At this time, a plurality of
한편, 경우에 따라 천공홈(2181)은 컨트롤 판넬(13)의 열이 발산되도록 하는 통로 역할을 할 수도 있다.Meanwhile, in some cases, the
그리고 몸체(210)의 측면지지부(214)외면에는 결합부(230)의 제1 결합부(232)가 구비되고, 측면지지부(214)의 외측에서 내면 방향으로는 가이드부(242)가 형성되며, 이들 제1 결합부(232)와 가이드부(242)는 후술하기로 한다.And the
몸체커버부(220)는 몸체(210)의 개방된 몸체개방부(216)를 덮도록 형성되며, 몸체(210)의 제1 외측부(2142)와 대향되는 몸체커버부(220)의 테두리에는 제2 외측부(224)가 구비되어, 몸체커버부(220)가 몸체(210)를 덮을 때, 제2 외측부(224)와 제1 외측부(2142)가 상호 밀착될 수 있다.The body cover
이때, 제1 외측부(2142)또는 제2 외측부(224)에는 밀착 연결 모듈이 구비되어, 제1 외측부(2142)와 제2 외측부(224)가 상호 수밀하게 밀착되며, 이에 따라 외부의 빗물 등으로부터 컨트롤 판넬(13)을 안전하게 보호할 수 있게 될 수 있다. At this time, the first
그리고 몸체커버부(220)의 외측에는 환기홈 커버부(222)가 더 구비될 수 있다. 환기홈 커버부(222)는 몸체커버부(220)의 외측에 형성된 하나 이상의 환기홈(221)을 커버하는 것으로, 환기홈(221)에 의하여 외부 공기가 몸체(210)의 판넬수용부(211)로 이동되고, 몸체(210)의 판넬수용부(211)의 공기가 외부로 배출될 수 있다.And a ventilation
그리고 환기홈 커버부(222)와 몸체커버부(220)의 외측 사이에는 비어 있는 공간이 구비되고, 환기홈 커버부(222)의 중력방향 하측에는 몸체개방부(216)가 구비되어, 외부의 공기가 몸체개방부(216)를 통하여 몸체(210)의 판넬수용부(211)로 유입되고, 몸체(210)의 판넬수용부(211)의 공기가 몸체개방부(216)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.And an empty space is provided between the ventilation
몸체개방부(216)가 환기홈 커버부(222)의 중력방향 하측에 구비되는 이유는, 공기유입부(215)와 마찬가지로, 비 등에 의하여 환기홈 커버부(222)의 외면을 따라 하방으로 흐르는 물이 몸체개방부(216)로 유입되지 않도록 하기 위함이다.The reason that the
먼저, 결합부(230)는 몸체(210)에 구비되는 제1 결합부(232)와, 제1 결합부(232)와 대향되도록 몸체커버부(220)에 구비되며, 제1 결합부(232)와 상호 걸림 결합되는 제2 결합부(235)를 포함할 수 있다.First, the
제1 결합부(232)는 제1 결합지지부와 제1 결합결착부를 포함할 수 있다. 제1 결합지지부는 측면지지부(214)의 외면에 형성되는 것으로, 측면지지부(214)의 외측에서 후면지지부(212)방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고 제1 결합결착부는 제1 결합지지부의 후면지지부(212)방향 단부에서 그 외측으로 돌출 형성될 수 있다.The
제2 결합부(235)는 제2 결합돌출부와 제2 결합걸림홀을 포함할 수 있다. 제2 결합돌출부는 몸체커버부(220)의 타측 외면에서 제1 결합부(232)의 제1 결합결착부 방향으로 돌출 형성되며, 제2 결합돌출부의 선단부는 외측 방향으로 절곡되어 있다.The
제2 결합걸림홀은 제2 결합돌출부의 선단부에 제1 결합결착부가 삽입되어 걸림 결합되도록 천공되어 형성될 수 있다.The second coupling locking hole may be formed by being perforated so that the first coupling coupling part is inserted into the distal end of the second coupling protrusion to be hooked.
그리고 몸체커버부(220)가 회전되어 몸체(210)를 덮도록 위치될 때, 몸체커버부(220)에 구비된 제2 결합부(235)의 제2 결합돌출부의 선단부가 몸체(210)에 구비된 제1 결합부(232)의 제1 결합결착부에 슬라이딩되어 하방으로 이동된 후, 제2 결합부(235)의 제2 결합걸림홀에 제1 결합부(232)의 제1 결합결착부가 용이하게 삽입되어 상호 걸림 결합되며, 이에 따라 몸체커버부(220)가 몸체(210)에 견고하게 고정 위치될 수 있다.And when the
몸체커버부(220)가 몸체(210)에 고정될 때, 몸체커버부(220)의 외면에 구비된 제2 결합부(235)가 몸체(210)의 측면지지부(214)외면에 구비된 제1 결합부(232)에 걸림 결합될 수 있다.When the
이때, 몸체커버부(220)의 내면에 구비된 걸림결합부(240)가 몸체(210)의 측면지지부(214)내면으로 가이드되어, 제1 결합부(232)와 제2 결합부(235)가 정위치에서 걸림 결합되도록 가이드할 수 있다.At this time, the engaging portion 240 provided on the inner surface of the
걸림결합부(240)는 몸체커버부(220)의 일측이 몸체(210)와 힌지 결합될 때, 몸체커버부(220)의 타측 내면에서 몸체(210)의 측면지지부(214)의 내면 방향으로 길게 형성될 수 있다.The engaging portion 240 is when one side of the
그리고 몸체커버부(220)의 일측이 회전되면서 몸체(210)와 결합될 때, 가이드 돌출부(40)가 몸체(210)의 측면지지부(214)의 내면으로 안내되며, 이때, 몸체(210)측면지지부(214)의 외측에서 측면지지부(214)의 내면 방향으로 비스듬하게 가이드부(242)가 형성되어, 걸림결합부(240)의 단부가 가이드부(242)에 슬라이딩되면서 측면지지부(214)의 내면으로 용이하게 안내될 수 있다.And when one side of the
이처럼 본 고안은 몸체커버부(220)가 몸체(210)를 덮도록 회전될 때, 몸체커버부(220)의 타측 내면에 구비된 걸림결합부(240)가 몸체(210)의 측면지지부(214)내면 방향으로 안내되고, 몸체커버부(220)의 타측 외면에 구비되는 제2 결합부(235)가 몸체(210)의 측면지지부(214)외면에 구비되는 제1 결합부(232)방향으로 안내되므로, 몸체커버부(220)가 제2 결합부(235)와 걸림결합부(240)에 의하여 흔들리지 않고 몸체(210)에 견고하게 결합되는 효과가 있다.As such, in the present invention, when the
컨트롤 판넬(13) 등이 수용되는 몸체(210)와 몸체커버부(220)가 상호 결합될 수 있다. 그 후, 몸체(210)는 못 등에 의하여 비닐하우스의 벽체에 고정되는데, 이때, 몸체(210)의 공기유입부(215)와, 몸체커버부(220)의 공기출입구(23)가 중력방향 하방을 향해 위치되어, 빗물 등이 공기유입부(215)나 공기출입구(23)를 통하여 몸체(210)내부로 유입되지 않도록 구성될 수 있다.The
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후면지지부(212)와 판넬지지부(218)의 사이에 위치한 완충부재(219)는 외측지지통(2191)과, 외측지지통(2191)의 내측에 고정되어 스프링이 삽입됨과 함께 좌우로 유동되지 않도록 잡아주는 내측지지통(2192)을 포함할 수 있다.18 to 20 , the
또한, 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 완충부재(219)는 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)의 일측을 막아 주는 일측캡(2193)과, 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에 삽입되는 탄성모듈(2194)을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 완충부재(219)는 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에 탄성모듈(2194)이 삽입된 상태에서 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에 삽입되며 외주면에 다수의 외주링(2195)이 고정된 삽입지지통(2196)을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 완충부재(219)는 삽입지지통(2196)의 중심부 외주링(2195)에 위치되어 충격 시 소음을 저감시키는 소음저감부(21915)를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 완충부재(219)는 삽입지지통(2196)이 끼워지는 끼움공(2198)을 가지며 소음저감부(21915)에 접하여 결합되는 결합캡(2197)과, 내측지지통(2192)의 하단에 끼워져 충격시 소음을 완화시키는 일정 두께를 가진 소음완화부(21914)으로 구성될 수 있다.In addition, the
단, 삽입지지통(2196)은 내측지지통(2192)과 외측지지통(2191)사이에 탄성모듈(2194)을 매개하여 장착되어 탄성모듈(2194)의 탄성에 의해 충격 시 일정 간격내에서 탄력적으로 이동하도록 설치된다.However, the
탄성모듈(2194)은 내측지지통(2192)과 외측지지통(2191)사이에 삽입 시 외부로 돌출되어 내측지지통(2192)과 외측지지통(2191)사 이에 삽입지지통(2196) 삽입 시 탄성모듈(2194)에 의한 완충작용을 충분히 할 수 있도록 설치된다.The
단, 외주링(2195)은 삽입지지통(2196)의 하단 끝단부와 중심부에 설치되어 삽입지지통(2196)이 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에서 이동시 한쪽으로 기울지 않도록 균형을 잡아주는 역할을 한다.However, the
완충부재(219)는 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)의 일측을 하나의 일측캡(2193)으로 막아 고정시키고, 타측에는 탄성모듈(2194)을 내측지지통(2192)과 외측지지통(2191) 사이에 삽입한다.The
그리고 탄성모듈(2194)이 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에 삽입된 상태에서 삽입지지통(2196)을 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192) 사이에 삽입시키는데 이때, 삽입지지통(2196)의 외주면 끝단부와 중심부에 형성된 2개의 외주링(2195)이 삽입지지통(2196)이 외측지지통(2191) 내에 삽입된 상태에서 좌우로 흔들리지 않도록 잡아주는 역할을 하여 삽입지지통(2196)의 이동 시 균형 상태를 이루도록 한다.And in a state where the
여기서, 삽입지지통(2196)의 상단은 막혀 있어 탄성모듈(2194)이 삽입지지통(2196) 내에서 탄력을 받아 이동 가능한 상태를 유지하게 된다.Here, the upper end of the
상기와 같이 일체형으로 구성되는 완충부재(219)를 용이하게 조립하여 후면지지부(212)와 판넬지지부(218)의 사이에 설치할 수 있음은 물론 해체도 용이하다.As described above, it is possible to easily assemble the
따라서, 후면지지부(212)와 판넬지지부(218)의 사이에 탄력적으로 설치된 완충부재(219)가 충격을 흡수하게 되는 것으로, 완충부재(219) 내의 삽입지지통(2196)이 탄성모듈(2194)을 압축하면서 내측으로 들어갔다가 탄성모듈(2194)의 복원력에 의해 외측으로 원위치되므로 결국 판넬지지부(218))가 저면 방향으로 밀렸다가 다시 전방으로 나오면서 충격을 흡수하게 되는 것이다.Therefore, the
여기서, 탄성모듈(2194)은 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192) 사이에 삽입되면서 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)의 외부로 외측지지통(2191)의 길이 정도 더 돌출되어 있어 충격 시 탄성모듈(2194)을 매개하여 외측지지통(2191)과 내측지지통(2192)사이에 삽입된 삽입지지통(2196)이 충분히 탄력을 받아 충격을 흡수하게 된다.Here, the
즉, 본 발명의 판넬지지부(218)는 고정되어 있는 것이 아니고, 판넬지지부(218)가 충격을 받으면 어느 정도 저면의 방향으로 밀렸다가 다시 앞으로 이동되는 동작에 의해 충격을 완화시켜 줌으로써 컨트롤 판넬(13)이 손상되는 것을 방지해 준다.That is, the
이때, 완충부재(219)의 결합캡(2197)이 소음저감부(21915)과 접하여 설치됨과 함께 탄성모듈(2194)이 소음완화부(21914)에 접하여 설치되어 있어 충격 시 완충부재(219)내의 소음을 감소해주게 된다.At this time, the
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 기존의 농업 방식을 탈피하여 무공해 친환경적으로 농작물을 재배할 수 있는 차별성이 있다.The IoT-based smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 작물의 생장에 필수적인 광이 복수의 배양부에 모두 골고루 균일하게 공급되도록 함과 동시에 작물의 생장을 활발히 촉진하는 영양이 원활히 공급되도록 함으로써 작물의 생산효율이 증대될 수 있다.The IoT-based smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 IoT 기술을 접목하여 원격으로 편리하게 관리되는 동시에 각종 제반 비용을 절감할 수 있는 홈 스마트팜이다.The IoT-based home smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 온도, 습도, PH, CO2 등을 측정할 수 있는 각 센서모듈을 구비하고, 각각의 센서모듈에서 수집된 정보를 서버에서 관리하여 작물의 재배환경 정보를 사용자 및 관리자에게 제공할 수 있고 스마트폰 등을 통해 원격으로 스마트팜 내부의 환경 및 장치를 제어할 수 있다.The IoT-based home smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 제어 시스템의 기능을 제공함으로서 작물 재배지에서의 자동 환경 조절 및 영양분 공급 등을 자동으로 제어할 수 있어 농가의 노동력, 경영, 농작물의 질병 및 병충해 예방 등을 통해 효율적으로 관리할 수 있는 차별성이 있다.The IoT-based smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 딥러닝을 이용하여 구축된 데이터를 바탕으로 최적 조건의 식물의 생육환경에 대한 정보 및 예측되는 정보를 제공받을 수 있다.The IoT-based smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 딥러닝 기반의 제어부가 구축된 데이터를 바탕으로 급수부 또는 배수조절장치부의 수문 개폐를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 관리자의 편의성을 증가시킬 수 있다.The IoT-based smart
현재 스마트팜 산업은- USDA(2018)에 따르면 향후 10년간 세계 농산물 수요 및 무역 규모는 2027년까지 지속적으로 증가할 것으로 예상되지만, 10년 전보다는 다소 성장세가 주춤할 것으로 예상된다.The current smart farm industry- According to USDA (2018), the global demand for agricultural products and trade volume for the next 10 years is expected to continue to increase until 2027, but the growth rate is expected to slow down slightly compared to 10 years ago.
한편, USDA(2018)에 따르면 향후 10년간 세계 육류 소비의 지속적인 증가로 인해, 많은 국가가 육류 수출을 증가시킬 것으로 전망되며, 스마트팜을 이용한 에너지신산업 창출도 기대된다.Meanwhile, according to USDA (2018), due to the continuous increase in world meat consumption over the next 10 years, many countries are expected to increase meat exports, and the creation of a new energy industry using smart farms is also expected.
1인 가구의 증가, 소포장 농산물 선호, 신선 농수산물 당일 배송 등으로 농산물 소비·구매 트렌드 변화가 발생하고 있다.Agricultural consumption and purchase trends are changing due to the increase in single-person households, preference for small-packed agricultural products, and same-day delivery of fresh agricultural and marine products.
1세대는 현재 선도 농가를 중심으로 보급·확산되고 있는 스마트팜 모델로 IT기술을 접목시키고 있다.The first generation is applying IT technology to the smart farm model that is currently being distributed and spread around leading farms.
스마트 팜의 세계 시장은 - MARKETSANDMARKETS의 2020년 분석에 의하면 세계 스마트팜 시장은 2020년 137억 달러에서 2024년에 200억 달러까지 성장할 것으로 전망된다.Global market for smart farms - According to a 2020 analysis by MARKETSANDMARKETS, the global smart farm market is expected to grow from $13.7 billion in 2020 to $20 billion in 2024.
반면 국내 시장은 국내 스마트팜 시장 규모는 '18년 1조 9,741억 원에서 연평균 6.7% 성장하여 '24년 2조 9,131억 원 규모에 이를 전망된다.On the other hand, in the domestic market, the size of the domestic smart farm market is expected to grow at an average annual rate of 6.7% from KRW 1.97 trillion in '18 to KRW 2.913.1 trillion in '24.
또한 지능형 농작업기, 식물공장 등을 합친 2020년 스마트농업 전체시장은 5조2,475억 원으로 추정된다.In addition, the total smart agriculture market in 2020, including intelligent agricultural machines and plant factories, is estimated to be 5,247.5 billion won.
2018년 기준 국내 스마트팜 기업은 총 212개로 조사됐지만, 냉난방, 신재생설비 등 관련산업으로 확대하면 시장 플레이어는 더욱 많을 것으로 예상된다.As of 2018, a total of 212 domestic smart farm companies were surveyed, but if it expands to related industries such as heating and cooling, new and renewable facilities, the number of market players is expected to increase.
전 세계적으로 스마트팜에 대한 관심이 증대되고 향후 시장규모가 크게 성장할 것으로 전망됨에 따라 국내 대기업에서도 스마트팜 분야 투자를 확대할 예정으로 보인다.As interest in smart farms is growing worldwide and the market size is expected to grow significantly in the future, it is expected that domestic conglomerates will also expand investment in the smart farm field.
국내외 경쟁기관 및 기술 현황에 대하여 첫 째로 스마트팜 관련 기술개발 이슈를 후술하기로 한다.Regarding the current status of domestic and foreign competitive institutions and technologies, first, the smart farm-related technology development issues will be described later.
해외 플레이어 동향으로, (Trimble) 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 제품과 서비스를 제공, (Fancom BV) 림뷔르흐 주에 본사를 둔 네덜란드 회사, (Deere & Company) 디어앤컴퍼니는 미국 일리노이주에 본사를 두고 있으며, 주로 존 디어(John Deere)라는 상표로 알려진 세계적인 미국계 중장비, 농기계 제조업체, (RAVEN INDUSTRIES) 미국 사우스다코타주에 본사를 두고 있으며, 정밀농업 관련 제품을 제조하는 업체, (SPREAD) 교토에서 상추를 수직형 식물공장에서 재배하고 있는데, 상추 공장은 세계 최대 규모의 수직형 식물공장이 있다.As an international player trend, (Trimble) provides products and services that connect the physical and digital worlds, (Fancom BV) a Dutch company headquartered in Limburg, (Deere & Company), Deere & Company, headquartered in Illinois, USA (RAVEN INDUSTRIES), a world-class American heavy equipment and agricultural machinery manufacturer known under the trademark John Deere, is headquartered in South Dakota, USA, and manufactures precision agriculture related products, (SPREAD) in Kyoto. Lettuce is grown in a vertical plant factory, which has the world's largest vertical plant factory.
국내 플레이어 동향으로는 (KT) 4차 산업혁명 시대의 스마트 농업 장려를 위해 다양한 IoT 기술과 빅데이터 분석 기술을 갖춘 KT 역시 청년 '스마트 파머' 육성 지원, (SK 텔레콤) 스마트팜 이용과 창조 마을 서비스 활성화를 위해 IoT 특화 전용기술인 로라(LoRa) 네트워크를 구축, (LG 유플러스) 농민들의 원활한 스마트팜 이용 및 창조 마을 서비스 활성화를 위해 사물인터넷(IoT) 특화 전용기술인 'NB-IoT'를 적용한 네트워크를 구축하는 등 관련 인프라 확충, (그린플러스) 국내 식물공장시스템 운영 기업이며 초기 프로토타입의 식물공장으로서 딸기, 양배추, 상추, 각종 엽채류 등을 성공적으로 재배, (미래원) 엽채류 수직형 식물 공장으로 최근 5년간 연구 개발하여 연 매출 350억을 달성하고 있다.As for domestic player trends, (KT) equipped with various IoT technologies and big data analysis technology to promote smart agriculture in the era of the 4th industrial revolution, KT also supports nurturing of young 'smart farmers', (SK Telecom) smart farm use and creative village service To revitalize, build a LoRa network, an IoT-specific technology, and (LG U+) build a network to which 'NB-IoT', an IoT-specific technology, is applied to enable farmers to use smart farms and revitalize creative village services. (Green Plus) is a domestic plant factory system operating company and has successfully grown strawberries, cabbage, lettuce, and various leafy vegetables as an early prototype plant factory. It has achieved annual sales of 35 billion won through research and development for 5 years.
스마트 팜의 핵심기술 선정하자면, 특허 분석을 통한 요소기술과 기술수요와 각종 문헌을 기반으로 한 요소기술, 전문가 추천 요소기술을 종합하여 요소기술을 도출한 후, 핵심기술 선정위원회의 평가과정 및 검토/보완을 거쳐 핵심기술 확정하고 있다.To select the core technology of Smart Farm, after deriving the element technology by synthesizing element technology and technology demand through patent analysis, element technology based on various documents, and element technology recommended by experts, the evaluation process and review of the core technology selection committee / The core technology is being finalized after being supplemented.
핵심기술의 선정 지표는 기술개발 시급성, 기술개발 파급성, 기술의 중요성 및 중소기업 적합성이다.The key technology selection indicators are the urgency of technology development, the ripple effect of technology development, the importance of technology, and the suitability of SMEs.
즉, 보급형 스마트팜 솔루션 분야 핵심 기술은 아래 표를 참조하여 확인할 수 있다.In other words, core technologies in the field of low-end smart farm solutions can be identified by referring to the table below.
작물의 성장속도, 크기, 색깔 등의 데이터를 축적할 수 있는 DB구축 A technology that processes significant data in real time in a large amount and systematically by modeling, rather than listing actual growth information of crops as simple time-series data with little meaning.
DB construction that can accumulate data such as crop growth rate, size, color, etc.
작물의 성장속도, 크기, 색깔 등의 데이터 분석 시스템 A system that accurately diagnoses the current state and accurately predicts the prognosis using a mathematical model by network modeling the plant and the surrounding environment, rather than just analyzing the image and drainage of crop growth status.
Data analysis system for crop growth rate, size, color, etc.
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)의 사업화 전략은 보급형 스마트팜 솔루션 구축 (2021년~2022년), 수확 시스템 효율화 기술 (투입 비용 60% 이상 절감), 병충해 및 재해 예측 기술 (발병 감소율 90% 이상), 에너지 절감형 환경 최적화 기술 (투입 전기 에너지 40% 이상 절감), 작물생육정보 데이터베이스 구축 (컨테이너별 기산당 20Gb 이상 처리 및 비용 50% 최적화), 작물 생육 상태 자동 분석 시스템 (작물생육정보 데이터베이스 구축), 품종 개량 및 조직 배양 기술 (고부가가치 작물 배양)을 보유하는 것이다.The commercialization strategy of the IoT-based home smart
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)의 생산 계획은 스마트팜 분야를 시설원예, 과수, 식물공장(수직형 농장)으로 나누어 생산하는 것으로 [표 2]를 참조하여 확인할 수 있다.The production plan of the IoT-based home smart
(수직형농장)plant factory
(Vertical Farm)
·광원에 따라 ①인공광형 (완전제어형), ②자연광 병용형 (부분제어형)으로 구분되며, 완전제어형 식물공장을 수직형 농장으로 분류A system that artificially controls the growth environment (light, air, heat, nutrients) within artificial structures (greenhouses, buildings, etc.) and enables planned production like industrial products regardless of weather or seasonal changes
Depending on the light source, it is divided into ① artificial light type (completely controlled), ② natural light combined type (partially controlled), and fully controlled plant factories are classified as vertical farms.
본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)의 해외시장 진출 계획으로는 KOTRA 스마트팜 해외진출협의회의 중소, 중견기업의 해외진출 지원 계획 이용, 해외 스마트팜 시장정보 전파, 스마트팜 웹세미나 및 화상상담회 개최, 스마트팜 프로젝트 발굴, 스마트팜 시범 온실 조성 프로젝트 지원, · 다국어 홈페이지, 제품 카탈로그, 동영상 제작을 계획하고 있다.As the overseas market entry plan of the IoT-based home smart
이를 통하여 본 발명이 제안하는 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템(10)은 다양한 농업용 IoT제품은 개별적/폐쇄적 서비스 플랫폼을 사용하기 때문에, 다양한 작물에 특화된 환경제어 시스템으로 호환, 통합, 연동이 매우 어려운 실정을 해결할 수 있다.Through this, the IoT-based smart
또한, 기존의 농업 방식을 탈피하여 무공해 친환경적으로 농작물을 재배할 수 있으며, 작물의 생장에 필수적인 광이 복수의 배양부에 모두 골고루 균일하게 공급되도록 함과 동시에 작물의 생장을 활발히 촉진하는 영양이 원활히 공급되도록 함으로써 작물의 생산효율이 증대될 수 있다.In addition, it is possible to grow crops in a pollution-free and eco-friendly way by breaking away from the existing agricultural method, and it ensures that the light essential for the growth of crops is evenly and uniformly supplied to all of the plurality of culture sections, and at the same time, nutrition that actively promotes the growth of crops is smoothly supplied. By supplying it, the production efficiency of crops can be increased.
이와 더불어 IoT 기술을 접목하여 원격으로 편리하게 관리되는 동시에 각종 제반 비용을 절감할 수 있으며, 각각의 센서모듈에서 수집된 정보를 서버에서 관리하여 작물의 재배환경 정보를 사용자 및 관리자에게 제공할 수 있고 스마트폰 등을 통해 원격으로 스마트팜 내부의 환경 및 장치를 제어할 수 있다.In addition, by combining IoT technology, it can be conveniently managed remotely and various costs can be reduced. It is possible to remotely control the environment and devices inside the smart farm through a smartphone, etc.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above-described embodiments are for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the above-described embodiments belong can easily transform into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the above-described embodiments. You will understand. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The scope to be protected through the present specification is indicated by the following claims rather than the detailed description, and should be construed to include all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents.
10: 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템10: IoT-based smart farm control system for home with control panel
Claims (2)
상기 비닐하우스의 내부에 구비된 장치를 수동으로 제어하는 컨트롤 판넬;을 포함하는, 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템에 있어서,
상기 비닐하우스는,
외관을 형성하는 제1 본체와, 상기 제1본체의 내부로 조명 광을 공급하는 제1 광 공급부와, 상기 제1 광 공급부로 전원을 공급하는 제1 전원부와, 상기 제1본체의 내부에 착탈 가능하도록 구비되며 상기 작물이 끼워지는 다수 개의 제1 배양 홈이 형성되어 있는 제1 배양 프레임을 포함하고, 상기 제1 본체의 하부에 구비되어 상기 제1 광 공급부의 동작을 제어하며 수위와 습도를 감지하는 제1 배양부 센서를 포함하고, 상기 제1 광 공급부, 상기 제1 배양부 센서 및 상기 제1 전원부의 구동을 제어하는 제1 제어부를 포함하는 계단형 배양 설치부;를 포함하고,
상기 제1 배양 프레임은,
복수의 단으로 배치되는 계단식으로 형성되어 상기 제1본체에 구비되고,
상기 비닐하우스는,
외관을 형성하는 제2 본체와, 상기 제2 본체의 내부로 조명 광을 공급하는 제2 광 공급부와, 상기 제2 본체의 중심부에 상기 제2 본체의 폭 방향을 따라 구비된 회전축과, 상기 제2 본체의 하단에 구비되어 있으며 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 회전 구동시키는 회전구동부와, 상기 회전구동부와 상기 회전축과 상기 제2 광 공급부로 전원을 공급하는 제2 전원부와, 상기 회전축의 원주 둘레에 일정 간격마다 고정 연결되어 구비되어 있으며 상기 회전축에 의해 회전 가능하게 설치되는 프레임 회전축과, 상기 프레임 회전축에 구비되며 상기 작물이 끼워지는 다수 개의 제2 배양 홈이 형성되어 있는 제2 배양 프레임을 포함하고, 상기 제2 본체의 하부에 구비되어 상기 제2 본체의 수위와 습도를 감지하는 제2 배양부 센서를 포함하고, 상기 회전구동부, 상기 제2 광공급부, 상기 회전축, 제2 배양부 센서 및 상기 제2 전원부의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함하는 드럼형 배양 설치부;를 포함하고,
상기 비닐하우스는,
상기 계단형 배양 설치부에 구비된 제1 배양부 센서와 상기 드럼형 배양 설치부에 구비된 제2 배양부 센서로부터 감지된 수위와 습도에 대한 정보를 제공 받고, 딥러닝을 이용하여 상기 작물의 재배 환경 정보에 대하여 구축된 데이터를 바탕으로 예측되는 정보를 이용하여 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부로 광 공급과 회전 구동을 제어하고,
상기 비닐하우스는,
상기 계단형 배양 설치부와 상기 드럼형 배양 설치부로 양수를 공급하는 양수모터와, 내부에 구비된 조명, 내부 환기가 가능하도록 설치된 팬, 출입 감지 센서 모듈을 이용하여 상기 계단형 배양 설치부와 상기 드럼형 배양 설치부를 개폐하는 개폐모터 및 내부를 감시하는 CCTV를 제어하고,
상기 컨트롤 판넬은,
내부가 비어 있는 컨트롤 박스의 내부에 수용되고,
상기 컨트롤 박스는,
내부에 상기 컨트롤 판넬이 수용되는 판넬수용부를 중심으로 하여 전면지지부, 후면지지부 및 상기 전면지지부와 상기 후면지지부의 테두리 사이에 구비되는 측면지지부를 포함하되, 상기 전면지지부는 개방되어 몸체개방부를 구비하는 몸체;
상기 몸체개방부를 덮도록 형성되되 그 일측이 상기 몸체의 상기 몸체개방부 일측에 회전 가능하게 결합되는 몸체커버부; 및
상기 몸체커버부의 타측과 대향되는 상기 측면지지부의 외면에 형성되는 제1 결합부와, 상기 몸체커버부의 타측에 상기 제1 결합부와 걸림 결합되도록 형성되는 제2 결합부를 구비하는 결합부;를 포함하고,
상기 제1 결합부는,
상기 측면지지부의 외면에 돌출되어 형성되고,
상기 제2 결합부는,
상기 몸체커버부의 타측 외면에서 상기 제1 결합부 방향으로 돌출 형성되는 제2 결합돌출부; 및
상기 제2 결합돌출부의 선단부에 상기 제1 결합부가 삽입되어 걸림 결합되도록 형성되는 제2 결합걸림홀;을 포함하고,
상기 몸체커버부는,
타측 내면에서 상기 측면지지부의 내면 방향으로 형성되는 걸림결합부를 더 구비하고,
상기 몸체커버부는,
상기 몸체개방부를 덮도록 위치될 때, 상기 걸림결합부가 상기 측면지지부의 내면 방향으로 안내되도록 형성되고,
상기 판넬수용부는,
상기 후면지지부에 지지되면서 상기 후면지지부와 이격 위치되는 판넬지지부가 구비되되, 상기 판넬지지부에는 다수의 천공홈이 형성되고,
상기 판넬수용부는,
상기 컨트롤 판넬을 고정시키는 고정핀이 상기 다수의 천공홈 중 상호 마주보는 천공홈에 관통되어 고정되고,
상기 컨트롤 박스는,
상기 후면지지부와 상기 판넬지지부의 사이에 완충부재가 더 구비되어 있고,
상기 완충부재는,
외측지지통;
상기 외측지지통의 내측에 고정되어 스프링이 삽입됨과 함께 좌우로 유동되는 것을 방지하도록 잡아주는 내측지지통;
상기 외측지지통과 상기 내측지지통의 일측을 막아 주는 일측캡;
상기 외측지지통과 상기 내측지지통사이에 삽입되는 탄성모듈;
상기 외측지지통과 상기 내측지지통사이에 상기 탄성모듈이 삽입된 상태에서 상기 외측지지통과 상기 내측지지통사이에 삽입되며 외주면에 다수의 외주링이 고정된 삽입지지통;
상기 삽입지지통의 중심부 외주링에 위치되어 충격 시 소음을 저감시키는 소음저감부;
상기 삽입지지통이 끼워지는 끼움공을 가지며 상기 소음저감부에 접하여 결합되는 결합캡; 및
상기 내측지지통의 하단에 끼워져 충격 시 소음을 완화시키는 일정 두께를 가진 소음완화부;를 포함하고,
상기 삽입지지통은,
상기 내측지지통과 상기 외측지지통 사이에 상기 탄성모듈을 매개하여 장착되어 상기 탄성모듈의 탄성에 의해 충격 시 일정 간격 내에서 탄력적으로 이동하도록 설치되고,
상기 탄성모듈은,
상기 내측지지통과 상기 외측지지통 사이에 삽입 시 외부로 돌출되어 상기 내측지지통과 상기 외측지지통 사이에 상기 삽입지지통의 삽입 시, 완충작용이 가능하도록 설치되고,
상기 외주링은,
상기 삽입지지통의 하단 끝단부와 중심부에 설치되어 상기 삽입지지통이 상기 외측지지통과 상기 내측지지통 사이에서 이동 시 한쪽으로 기우는 것을 방지하도록 균형을 잡아주는 역할을 하고,
상기 완충부재는,
상기 외측지지통과 상기 내측지지통의 일측을 하나의 상기 일측캡으로 막아 고정시키고,
나측에는 상기 탄성모듈을 상기 내측지지통과 상기 외측지지통 사이에 삽입하도록 구성되고,
상기 탄성모듈은,
상기 외측지지통과 상기 내측지지통 사이에 삽입된 상태에서 상기 삽입지지통을 상기 외측지지통과 상기 내측지지통 사이에 삽입되고,
상기 삽입지지통은,
외주면 끝단부와 중심부에 형성된 두 개의 상기 외주링이 상기 외측지지통 내에 삽입된 상태에서 좌우로 흔들리는 것을 방지하도록 잡아주는 역할을 하여 이동 시 균형 상태를 이루도록 하고,
상기 삽입지지통은,
상단이 막혀있어 상기 탄성모듈이 내부에서 탄력을 받아 이동 가능한 상태를 유지하게 되고,
상기 완충부재는,
상기 후면지지부와 상기 판넬지지부의 사이에 조립하여 설치하거나 해체하는 것에 용이하고,
상기 완충부재는,
상기 후면지지부와 상기 판넬지지부의 사이에 탄력적으로 설치되어 충격을 흡수하되, 내부의 상기 삽입지지통이 상기 탄성모듈을 압축하면서 내측으로 들어갔다가 상기 탄성모듈의 복원력에 의해 외측으로 원위치되므로 상기 판넬지지부가 저면 방향으로 밀렸다가 다시 전방으로 나오면서 충격을 흡수하게 되고,
상기 탄성모듈은,
상기 외측지지통과 상기 내측지지통 사이에 삽입되면서 상기 외측지지통과 상기 내측지지통의 외부로 상기 외측지지통의 길이 정도 더 돌출되어 있어 충격 시 상기 탄성모듈을 매개로 하여 상기 외측지지통과 상기 내측지지통 사이에 삽입된 상기 삽입지지통이 탄력을 받아 충격을 흡수하게 되고,
상기 판넬지지부는,
충격을 받으면 저면의 방향으로 밀렸다가 앞으로 이동되는 동작에 의해 충격을 완화시켜 줌으로 상기 컨트롤 판넬이 손상되는 것을 방지하고,
상기 완충부재는,
상기 결합캡이 상기 소음저감부와 접하여 설치되며 상기 탄성모듈이 상기 소음완화부에 접하여 설치되어 있어 충격 시 소음을 감소해주는, 컨트롤 판넬이 구비된 IoT 기반의 가정용 스마트 팜 제어 시스템.
Manages the information collected from the provided culture module, stores and provides information on the cultivation environment of the crop, and uses deep learning to provide information on the cultivation environment of the crop based on the data built on the information about the cultivation environment of the crop and a control module that provides predicted information and controls the internal environment and devices using the information on the cultivation environment of the crop and the predicted information; and
In the IoT-based home smart farm control system having a control panel, including; a control panel for manually controlling the device provided inside the plastic house,
The greenhouse is
A first body forming an outer appearance, a first light supply unit for supplying illumination light to the interior of the first body, a first power supply unit for supplying power to the first light supply unit, and detachable inside the first body It is provided to be possible and includes a first culture frame having a plurality of first culture grooves in which the crops are inserted, and is provided under the first body to control the operation of the first light supply unit and to control the water level and humidity. Including a first culture unit sensor for detecting, the step-type culture installation unit comprising a first control unit for controlling the driving of the first light supply unit, the first culture unit sensor and the first power supply unit;
The first culture frame,
It is formed in a stepwise manner arranged in a plurality of stages and is provided in the first body,
The greenhouse is
A second body forming an external appearance, a second light supply unit for supplying illumination light to the inside of the second body, a rotation shaft provided in a central portion of the second body along the width direction of the second body; 2 A rotary driving unit provided at the lower end of the main body and connected to the rotating shaft to rotate the rotating shaft, a second power supply unit for supplying power to the rotating driving unit, the rotating shaft, and the second light supply unit; It includes a frame rotation shaft that is fixedly connected at regular intervals and is rotatably installed by the rotation shaft, and a second culture frame that is provided on the frame rotation shaft and has a plurality of second culture grooves in which the crops are inserted. and a second culture unit sensor provided under the second main body to detect the water level and humidity of the second main body, the rotation driving unit, the second light supply unit, the rotating shaft, a second culture unit sensor and Includes; drum-type culture installation unit including a second control unit for controlling the operation of the second power supply unit;
The greenhouse is
Information on the water level and humidity sensed from the first culture unit sensor provided in the step-type culture installation unit and the second culture unit sensor provided in the drum-type culture installation unit is provided, and the crops are grown using deep learning. Controlling light supply and rotational driving to the first control unit and the second control unit using information predicted based on data built on the cultivation environment information,
The greenhouse is
The step culture installation unit and the above using a pumping motor for supplying amniotic water to the stepped culture installation unit and the drum type culture installation unit, lighting provided inside, a fan installed to enable internal ventilation, and an entrance detection sensor module Controls the opening/closing motor that opens and closes the drum-type culture installation part and the CCTV that monitors the inside,
The control panel is
accommodated inside the control box with an empty interior,
The control box is
It includes a front support part, a rear support part, and a side support part provided between the front support part and the rim of the rear support part centering on the panel receiving part in which the control panel is accommodated, wherein the front support part is opened and a body opening part is provided. body;
a body cover part formed to cover the body opening part and having one side rotatably coupled to one side of the body opening part of the body; and
A first coupling part formed on the outer surface of the side support part opposite to the other side of the body cover part, and a coupling part having a second coupling part formed to be engaged with the first coupling part on the other side of the body cover part; includes; do,
The first coupling part,
It is formed to protrude from the outer surface of the side support part,
The second coupling part,
a second coupling protrusion formed to protrude in the direction of the first coupling part from the other outer surface of the body cover part; and
and a second coupling locking hole formed so that the first coupling part is inserted into the front end of the second coupling protrusion to be hooked.
The body cover portion,
Further comprising an engaging portion formed in the inner surface direction of the side support portion from the other inner surface,
The body cover portion,
When positioned to cover the body opening portion, the engaging portion is formed to be guided toward the inner surface of the side support portion,
The panel receiving part,
While being supported by the rear support portion, a panel support portion spaced apart from the rear support portion is provided, wherein a plurality of perforated grooves are formed in the panel support portion,
The panel receiving part,
A fixing pin for fixing the control panel is penetrated and fixed to each of the plurality of punched grooves facing each other,
The control box is
A buffer member is further provided between the rear support part and the panel support part,
The buffer member,
outer support tube;
an inner support tube fixed to the inside of the outer support tube and holding the spring to prevent it from flowing left and right together with the insertion;
One side cap to block one side of the outer support tube and the inner support tube;
an elastic module inserted between the outer support tube and the inner support tube;
an insertion support tube inserted between the outer support tube and the inner support tube in a state in which the elastic module is inserted between the outer support tube and the inner support tube, and a plurality of outer peripheral rings are fixed to an outer circumferential surface;
a noise reduction unit positioned on the outer peripheral ring of the center of the insertion support tube to reduce noise upon impact;
a coupling cap having a fitting hole into which the insertion support barrel is fitted and coupled to the noise reduction unit; and
It includes; a noise alleviator having a certain thickness that is inserted into the lower end of the inner support tube to alleviate noise in case of impact.
The insertion support tube,
It is mounted between the inner support tube and the outer support tube through the elastic module and is installed to move elastically within a predetermined interval when impacted by the elasticity of the elastic module,
The elastic module,
It protrudes to the outside when inserted between the inner support tube and the outer support tube, and is installed to enable a buffer action when the insertion tube is inserted between the inner support tube and the outer support tube,
The outer ring is
It is installed at the lower end and the center of the insertion support tube and serves to balance the insertion support tube to prevent tilting to one side when moving between the outer support tube and the inner support tube,
The buffer member,
One side of the outer support tube and the inner support tube is blocked and fixed with one of the one side caps,
The inner side is configured to insert the elastic module between the inner support tube and the outer support tube,
The elastic module,
The insertion support tube is inserted between the outer support tube and the inner support tube in a state inserted between the outer support tube and the inner support tube,
The insertion support tube,
The two outer rings formed at the end and the center of the outer circumferential surface serve to prevent shaking left and right while being inserted into the outer support barrel to achieve a balanced state when moving,
The insertion support tube,
Since the upper end is blocked, the elastic module receives elasticity from the inside to maintain a movable state,
The buffer member,
It is easy to assemble or disassemble between the rear support part and the panel support part,
The buffer member,
It is elastically installed between the rear support part and the panel support part to absorb shock, but the insertion support barrel inside compresses the elastic module and returns to the outside by the restoring force of the elastic module, so that the panel is supported. The part is pushed toward the bottom and then comes out again to absorb the shock,
The elastic module,
As it is inserted between the outer support tube and the inner support tube, the outer support tube and the inner support tube protrude about the length of the outer support tube to the outside of the outer support tube and the inner support tube. The insertion support tube inserted between the barrels receives elasticity and absorbs the shock,
The panel support part,
Prevents the control panel from being damaged by mitigating the impact by moving it forward after being pushed in the direction of the bottom when it receives an impact,
The buffer member,
The coupling cap is installed in contact with the noise reducing unit and the elastic module is installed in contact with the noise reducing unit to reduce noise during impact, an IoT-based smart farm control system for home use with a control panel.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210115782A KR102403406B1 (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | IoT-based home smart farm control system |
KR1020210115543 | 2021-08-31 | ||
KR20210115543 | 2021-08-31 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210115782A Division KR102403406B1 (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | IoT-based home smart farm control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102446943B1 true KR102446943B1 (en) | 2022-09-26 |
Family
ID=81780962
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210115782A KR102403406B1 (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | IoT-based home smart farm control system |
KR1020220062301A KR102446943B1 (en) | 2021-08-31 | 2022-05-20 | Smart Farm Control System Based on IoT |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210115782A KR102403406B1 (en) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | IoT-based home smart farm control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102403406B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240033447A (en) | 2022-09-05 | 2024-03-12 | 김시은 | Home Smart Farm Using Vertical Light Source and Rubber Water Pipe |
KR102655126B1 (en) * | 2023-03-13 | 2024-04-05 | 백민석 | Smart preventive agricultural service system through AI technology-based disease surveillance |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140002270U (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-22 | 안계숙 | Control Box for LED Module |
KR101901418B1 (en) * | 2018-02-14 | 2018-09-21 | 양정민 | home smart farm |
KR20190031768A (en) * | 2017-09-18 | 2019-03-27 | 주식회사 팜랩스 | ICT-based smart farm control system |
KR20200071810A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-22 | 배문섭 | Smart farm IoT(Internet of Things) system for rice cultivation management using Deep leaning |
-
2021
- 2021-08-31 KR KR1020210115782A patent/KR102403406B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-05-20 KR KR1020220062301A patent/KR102446943B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140002270U (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-22 | 안계숙 | Control Box for LED Module |
KR20190031768A (en) * | 2017-09-18 | 2019-03-27 | 주식회사 팜랩스 | ICT-based smart farm control system |
KR101901418B1 (en) * | 2018-02-14 | 2018-09-21 | 양정민 | home smart farm |
KR20200071810A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-22 | 배문섭 | Smart farm IoT(Internet of Things) system for rice cultivation management using Deep leaning |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102403406B1 (en) | 2022-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102446943B1 (en) | Smart Farm Control System Based on IoT | |
RU2688234C1 (en) | Smart growing control method and smart device for growing | |
KR101963508B1 (en) | Plant cultivation system capable of self-control and romote control | |
JP4876439B2 (en) | How to provide plant growth information | |
US20140053463A1 (en) | Systems, methods, and devices for insulated grain germination | |
KR101229048B1 (en) | Rotate type plant cultivation device | |
JP2004000146A (en) | Method and apparatus for cultivating vegetable | |
US20210007300A1 (en) | Soil Ecosystem Management and Intelligent Farming Arrangement | |
KR102088593B1 (en) | Rotation type mushroom cultivation system | |
KR20190028983A (en) | Small plant cultivation devices | |
CN204480090U (en) | Kitchen garden intelligent control system | |
KR20210059494A (en) | Smart Farm System | |
KR20190029540A (en) | Plant cultivation system capable of self-control and romote control | |
CN104920103A (en) | Intelligent seedling culturing system and method | |
CN204994345U (en) | Intelligence system of growing seedlings | |
CN111248008A (en) | Vegetable greenhouse based remote monitoring management system | |
Marchant et al. | Robotic implementation to automate a vertical farm system | |
CN206260347U (en) | Household balcony assembled stereoscopic cultivates bacterium symbiotic fish (shrimp)-vegetable system | |
CN116784130A (en) | Zero release environmental protection and energy saving's intelligent control by temperature change big-arch shelter | |
CN110308710A (en) | A kind of tomato planting monitor supervision platform | |
CN207443966U (en) | A kind of salt-soda soil livestock farms | |
CN104731139A (en) | Family garden intelligent control system and control method thereof | |
CN205511218U (en) | Planting greenhouse of intelligent analysis growth state | |
KR20200015299A (en) | Smart self independent seeding cultivation system and method cultivating seeding using this same | |
Muneeswaran et al. | Instinctual Synced Ventilation for Mushroom Growing using IoT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |