KR102494234B1 - 스마트팜 시스템 - Google Patents

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KR102494234B1
KR102494234B1 KR1020220075564A KR20220075564A KR102494234B1 KR 102494234 B1 KR102494234 B1 KR 102494234B1 KR 1020220075564 A KR1020220075564 A KR 1020220075564A KR 20220075564 A KR20220075564 A KR 20220075564A KR 102494234 B1 KR102494234 B1 KR 102494234B1
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윤정필
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주식회사 효림솔루션
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Abstract

본 발명은 스마트팜 시스템에 관한 것으로, 내부의 수용공간에 작물이 식재되는 농업시설과, 수용공간의 환경정보를 측정하는 하나 이상의 환경 감지부와, 농업시설의 외부 기상정보를 측정하는 하나 이상의 기상 감지부와, 농업시설에 설치된 하나 이상의 구동기기와 전기적으로 연결되어 구동기기의 동작을 제어하는 제어부와, 환경 감지부와 기상 감지부 및 제어부와 무선통신 방식에 의해 연결되어 환경정보와 상기 기상정보를 수신하고, 환경정보와 기상정보에 따른 제어신호를 제어부로 전송하는 관제부 및, 환경 감지부와 기상 감지부 및 제어부와 무선통신 방식에 의해 연결되어 환경정보와 기상정보를 수신하고, 환경정보와 기상정보에 따른 제어신호를 제어부로 전송하는 휴대 단말부를 포함한다.

Description

스마트팜 시스템{Smart Farm System}
본 발명은 스마트팜 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농업용 시설에 설치된 구동기기를 실시간으로 모니터링 및 제어할 수 있고, 환경 감지부 및 기상 감지부와 연동하여 구동기기를 제어할 수 있는 스마트팜 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 농업용 시설에는 각종 장비를 자동 또는 수동으로 제어하기 위한 장비 제어 시스템이 운용되고 있으며, 사용자는 장비 제어 시스템을 이용해 각종 장비를 자동 또는 수동으로 제어하고 있었다.
종래의 장비 제어 시스템은 농업용 시설에 설치되는 제어부와, 사용자가 장비를 제어할 수 있도록 제어부에 전기적으로 연결되는 컨트롤박스와, 제어부와 장비(펌프, 모터, 조명 등)를 전기적으로 연결시키는 다수의 배선(전선, 통신선 등) 및, 장비에 전력을 공급하기 위한 전원 공급부 등으로 구성되고, 사용자가 컨트롤박스에 설치된 조작 스위치 등을 조작하여 각종 장비를 제어할 수 있다.
그런데, 종래의 장비 제어 시스템은 사용자가 현장에서 직업 컨트롤 패널을 제어해야 하므로 사용자가 현장에 자주 방문해야 하는 번거로움이 있었고, 모든 구동기 및 센서 데이터 케이블 등이 하나의 컨트롤박스에 집중되어 있기 때문에 화재발생의 위험성이 있었으며, 고장이 발생하는 경우 사용자가 스스로 수리 및 보수를 하기 어려운 구조였다.
또한, 종래의 장비 제어 시스템은 원거리에 위치된 장비와 컨트롤박스를 연결시키기 위한 배선(전선, 통신선 등)의 길이가 증가하므로 설치 비용과 인건비가 상승하였고, 장비 제어 시스템의 A/S 지원 및 기능 추가 등의 기술지원이 어려웠으며, 주변환경(온도, 수위, 풍속 등)에 대응할 수 있도록 장비를 연동 제어할 수 있는 기능이 없어 유지관리에 어려움이 있었다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0024450호(2016년 03월 07일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 비닐하우스의 개폐 제어 장치가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 농업용 시설에 설치된 구동기기를 실시간으로 모니터링 및 제어할 수 있고, 환경 감지부 및 기상 감지부와 연동하여 구동기기를 제어할 수 있는 스마트팜 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 스마트팜 시스템은 내부의 수용공간에 작물이 식재되는 농업시설과, 상기 수용공간의 환경정보를 측정하는 하나 이상의 환경 감지부와, 상기 농업시설의 외부 기상정보를 측정하는 하나 이상의 기상 감지부와, 상기 농업시설에 설치된 하나 이상의 구동기기와 전기적으로 연결되어 상기 구동기기의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 환경 감지부와 상기 기상 감지부 및 상기 제어부와 무선통신 방식에 의해 연결되어 상기 환경정보와 상기 기상정보를 수신하고, 상기 환경정보와 상기 기상정보에 따른 제어신호를 상기 제어부로 전송하는 관제부 및, 상기 환경 감지부와 상기 기상 감지부 및 상기 제어부와 무선통신 방식에 의해 연결되어 상기 환경정보와 상기 기상정보를 수신하고, 상기 환경정보와 상기 기상정보에 따른 제어신호를 상기 제어부로 전송하는 휴대 단말부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환경 감지부 및 상기 기상 감지부와 전기적으로 연결되어 상기 관제부와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제1통신모듈과, 상기 구동기기와 전기적으로 연결되는 제2통신모듈 및, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제2통신모듈 및 상기 관제부와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제3통신모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 관제부에 구비되는 관리자 단말부 및, 상기 관리자 단말부에 설치되는 관리 프로그램을 더 포함할 수 있으며, 상기 관리 프로그램은 실행시 상기 환경정보와 상기 기상정보 및 상기 구동기기의 상태정보와, 상기 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시될 수 있다.
또한, 상기 휴대 단말부에 설치되는 애플리케이션을 더 포함할 수 있으며, 상기 애플리케이션은 실행시 상기 환경정보와 상기 기상정보 및 상기 구동기기의 상태정보와, 상기 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시될 수 있다.
또한, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 수용공간의 내부영역을 촬영하는 실내측 영상 촬영부 및, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 농업시설의 외부영역을 촬영하는 실외측 영상 촬영부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 실내측 영상 촬영부와 상기 실외측 영상 촬영부로부터 전달된 영상을 상기 관제부와 상기 휴대 단말기 중 하나 이상으로 전송할 수 있다.
본 발명은 각종 구동기기를 실시간으로 모니터링 및 제어할 수 있어 관리의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용자가 농업용 시설의 현장에 직접 방문하지 않고도 각종 정보 확인과 제어가 가능하므로 노동력이 투입되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 농업용 시설의 환경정보 및 외부의 기상정보를 활용해 각종 구동기기를 원격으로 제어할 수 있어 유지관리가 용이하고, 환경정보 및 기상정보와 대응하도록 구동기기를 연동 제어할 수 있어 농업용 시설의 현장 상황(날씨 등)에 즉각적으로 대응이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템을 보여주기 위한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 설치상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 실내측 영상 촬영부와 실외측 영상 촬영부가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 물 공급부가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 물 공급부가 이동 가능하게 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 물 공급부와 양액 공급부가 함께 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 물 공급부와 양액 공급부가 이동 가능하게 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 이동부와 근접 조명부 및 제4통신모듈가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템을 보여주기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 설치상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 실내측 영상 촬영부와 실외측 영상 촬영부가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 물 공급부가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 물 공급부가 이동 가능하게 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 물 공급부와 양액 공급부가 함께 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템의 물 공급부와 양액 공급부가 이동 가능하게 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 이동부와 근접 조명부 및 제4통신모듈가 적용된 상태를 보여주기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트팜 시스템은 농업시설(온실 등, 10)과, 농업시설(10)에 설치되는 구동기기(커튼, 조명, 환기 팬, CO2 발생기, 온풍기, 관수 밸브, 모터, 펌프 등, 20)와, 환경 감지부(100)와, 기상 감지부(200)와, 제어부(300)와, 관제부(400) 및, 휴대 단말부(500)를 포함한다.
농업시설(10)은 내부에 수용공간(11)이 형성되고, 수용공간(11)의 바닥면에는 작물(P)이 식재될 수 있도록 토양이 일정 넓이로 형성될 수 있다. 여기서 농업시설(10)에는 작업자 등이 출입할 수 있도록 하나 이상의 출입구(12)가 개폐 가능하게 구비될 수 있고, 태양광을 수용공간(11)으로 통과시키기 위한 투과부(유리, 비닐 등)가 구비될 수 있으나, 농업시설(10)의 형상 및 구조 등은 필요에 따라 다양한 구조를 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 농업시설(10)에는 수용공간(11)의 공기(A)를 외부로 배출시키기 위한 배출구(13)와, 외부의 공기(A)를 수용공간(11)으로 유입시키기 위한 흡입구(13)가 각각 형성될 수 있고, 배출구(13)와 배출구(14) 중 하나 이상에는 일측의 공기(A)를 타측으로 통과시키기 위한 송풍팬(21)이 설치될 수 있으며, 송풍팬(21)은 후술될 제어부(300)에 의해 구동이 온(ON)/오프(OFF)될 수 있다.
환경 감지부(100)는 수용공간(11)의 환경정보(Co2 농도, 암모니아 농도, 토양 수분량, 토양 PH, 토양 EC 등)를 측정하기 위한 것으로, 온도 센서, 습도 센서, 정전 센서, Co2 센서, 암모니아 센서, 토양 수분 센서, 토양 PH 센서, 토양 EC 센서, 양액 센서 등과 같은 각종 센서를 포함할 수 있다. 즉 수용공간(11)의 환경정보를 실시간으로 측정할 수 있어 작물(P)의 생장에 필요한 조건(온도, 습도, 이산화탄소 등)을 일정하게 유지시킬 수 있어 작물(P)을 최적의 조건에서 재배할 수 있다.
기상 감지부(200)는 농업시설(10)의 외부 기상정보(온도, 풍속, 풍향, 일조량, 강우 등)를 측정하기 위한 것으로, 풍속 센서, 풍향 센서, 강우 센서 등과 같은 각종 센서를 포함할 수 있다. 즉 농업시설(10)의 외부 기상정보를 실시간으로 측정할 수 있어 기상정보에 대응할 수 있도록 구동기기(20)들을 제어할 수 있다.
제어부(300)는 농업시설(10)에 설치된 하나 이상의 구동기기(20)와 전기적으로 연결되어 동작을 제어하고, 제어부(300)는 인터넷 통신망에 의해 후술될 관제부(400)와 각종 정보를 송수신하며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다. 여기서 제어부(300)는 별도의 신호 전송용 케이블(미도시)에 의해 구동기기(20)들과 전기적으로 연결될 수 있으나, 무선통신 방식에 의해 구동기기(20)들과 전기적으로 연결될 수도 있다.
또한, 도 1과 2에서처럼 환경 감지부(100) 및 기상 감지부(200)와 전기적으로 연결되어 후술될 관제부(400)와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제1통신모듈(110)과, 구동기기(20)와 전기적으로 연결되는 제2통신모듈(210) 및, 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 제2통신모듈(210) 및 후술될 관제부(400)와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제3통신모듈(310)을 더 포함할 수 있다.
제1통신모듈(110)은 로라(LoRa, Long Range) 통신, 와이파이(Wi-Fi) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식 중 하나 이상을 이용해 환경정보(Co2 농도, 암모니아 농도, 토양 수분량, 토양 PH, 토양 EC 등)를 후술될 관제부(400)와 휴대 단말부(500) 중 하나 이상으로 전송할 수 있고, 제1통신모듈(110)은 RS485 모드버스(Modbus) 통신 방식 등을 사용할 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
제2통신모듈(210)은 로라(LoRa, Long Range) 통신, 와이파이(Wi-Fi) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식 중 하나 이상을 이용해 환경정보(Co2 농도, 암모니아 농도, 토양 수분량, 토양 PH, 토양 EC 등)를 후술될 제어부(300)로 전송할 수 있고, 제2통신모듈(210)은 RS485 모드버스(Modbus) 통신 방식 등을 사용할 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
제3통신모듈(310)은 로라(LoRa, Long Range) 통신, 와이파이(Wi-Fi) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식 중 하나 이상을 사용할 수 있고, 후술될 관제부(400)와 인터넷 통신망에 의해 각종 정보를 송수신할 수 있다. 제3통신모듈(310)은 RS485 모드버스(Modbus) 통신 방식 등을 사용할 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 수용공간(11)에 설치되어 제어부(300)와 전기적으로 연결되고, 외부에서 전달되는 전력에 의해 점등되어 하방의 작물(P)에 광(光)을 조사하는 조명부(22)와, 수용공간(11)의 내부에 구비되어 제어부(300)와 전기적으로 연결되고, 수용공간(11)으로 온풍 또는 냉풍을 토출시켜 설정온도로 유지시키는 온도 조절부(23) 및, 수용공간(11)의 내부에 구비되어 제어부(300)와 전기적으로 연결되고, 수용공간(11)의 내부 습도가 설정 습도 이상인 경우 구동되어 수용공간(11)을 설정습도로 유지시키는 습도 조절부(24)를 포함할 수 있다.
또한, 수용공간(11)의 내부에 설치되어 온도를 감지하고, 온도 감지신호를 제어부(300)로 전달하는 온도 감지 센서(temperature sensor, 140)와, 수용공간(11)의 내부에 설치되어 습도를 감지하고, 습도 감지신호를 제어부(300)로 전달하는 습도 감지 센서(humidity sensor, 150) 및, 수용공간(11)의 내부에 설치되어 조도를 감지하고, 조도 감지신호를 제어부(300)로 전달하는 조도 감지 센서(illumination sensor, 160)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 온도 감지 센서(temperature sensor, 140)와 습도 감지 센서(humidity sensor, 150) 및, 조도 감지 센서(illumination sensor, 160)는 제1통신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 후술될 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수 있으며, 제1통신모듈(110)은 제어부(300)를 통해 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수도 있다.
조명부(22)는 수용공간(11)의 상부에 설치되어 하방으로 광을 조사할 수 있으나 조명부(22)의 설치 위치는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하고, 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
여기서, 조명부(22)는 하우징과, 하우징에 구비되고, 외부에서 전력이 공급되는 회로기판 및, 회로기판에 실장되어 외부로 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 포함할 수 있고, 램프는 엘이디(LED: Light-Emitting Diode) 등을 선택적으로 사용할 수 있으며, 별도의 조작 스위치(미도시) 또는 제어부(300)에 의해 구동이 제어될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 조도 감지 센서(160)로부터 전달되는 조도 측정값이 기설정된 기준조도보다 높은 경우 조명부(22)를 소등시킬 수 있고, 조도 감지 센서(160)로부터 전달되는 조도 측정값이 기설정된 기준조도보다 낮은 경우 조명부(22)를 점등시킬 수 있으며, 별도의 조작 스위치를 이용해 조명부(300)의 점등 상태를 제어할 수 있다.
온도 조절부(23)는 수용공간(11)의 내부 온도를 설정온도로 유지시키기 위한 것으로, 온도 조절부(700)는 제어부(300)의 구동 제어에 의해 온(ON)/오프(OFF)되거나 냉풍 모드 또는 온풍 모드로 전환될 수 있고, 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
예를 들어, 온도 조절부(23)는 냉풍 모드로 구동시 물의 기화열을 이용하게 공기를 차갑게 냉각시키고, 온풍 모드로 구동시 발열체(미도시)를 가열시켜 공기를 따듯하게 가열할 수 있으며, 송풍 수단(미도시)을 이용해 냉풍 또는 온풍을 수용공간(11)으로 토출시키는 구조를 이용할 수 있으나 온도 조절부(23)는 필요에 따라 다양한 구조를 선택적으로 사용할 수 있다.
습도 조절부(24)는 압축기(미도시)의 냉매 사이클을 통해 발열기(미도시)가 가열되고, 냉각기(미도시)는 차가워지는 구조를 가질 수 있고, 흡열기(미도시)에 공기를 통과시켜 응결된 공기중의 수분을 모아 내부에 저장하거나 외부로 배출시킬 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어 제어부(300)는 습도 감지 센서(150)로부터 전달되는 습도 측정값이 기설정된 기준습도보다 높은 경우 습도 조절부(24)를 구동시킬 수 있고, 수용공간(11)의 습도를 일정하게 유지시킬 수 있어 작물(P)을 최적의 조건에서 재배할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 도 3에서처럼 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 수용공간(11)의 내부영역을 촬영하는 실내측 영상 촬영부(610) 및, 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 농업시설의 외부영역을 촬영하는 실외측 영상 촬영부(620)를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 제어부(300)는 실내측 영상 촬영부(610)와 실외측 영상 촬영부(620)로부터 전달된 영상을 관제부(400)와 휴대 단말부(500) 중 하나 이상으로 전송할 수 있다. 즉 관리자는 관제부(400)의 관리자 단말부(410)와 휴대 단말부(500)를 통해 표시되는 농업시설(10)의 수용공간(11) 영상과 농업시설(10)의 외부 영상을 육안으로 확인할 수 있다.
실내측 영상 촬영부(610)는 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있고, 실외측 영상 촬영부(620)는 제1통신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있으며, 관리자 단말부(410)와 휴대 단말부(500)를 이용해 실내측 영상 촬영부(610)와 실외측 영상 촬영부(620)의 구동을 제어할 수도 있다.
또한, 실내측 영상 촬영부(610)는 수용공간(11)의 일측에 설치되어 토양에 식재된 작물(P)의 영상을 촬영할 수 있고, 실외측 영상 촬영부(620)는 다양한 구조물(미도시)에 설치되어 실외의 영상을 촬영할 수 있다. 즉 원격지에서 농업시설(10)의 이상 유무 등을 확인할 수 있어 관리의 편의성을 향상시킬 수 있고, 관리자가 농업시설(10)의 이상 유무를 실시간으로 모니터링할 수 있어 비상 상황에 즉각적으로 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 도 4에서처럼 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 토양의 수분을 감지하고, 수분 감지신호를 제어부(300)로 전달하는 수분 감지 센서(moisture sensor, 120) 및, 수용공간(11)에 구비되어 토양으로 물을 분사하기 위한 물 공급부(700)를 더 포함할 수 있다.
물 공급부(700)는 수용공간(11)의 설정높이에 설치되고, 내부의 유로로 유입되는 물이 토양으로 낙하되도록 다수의 토출구(711)가 형성되는 물 분사관(710) 및, 물 분사관(710)의 유로와 연결 배관에 의해 연결되고, 제어부(300)에 의해 개폐 상태가 가변되는 조절 밸브(720)을 포함할 수 있다.
수분 감지 센서(120)는 제1통신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 후술될 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수 있고, 제1통신모듈(110)은 제어부(300)를 통해 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수도 있다. 여기서 수분 감지 센서(120)는 수용공간(11)에 형성된 토양에 삽입된 상태로 설치될 수 있으나 수분 감지 센서(120)의 설치 상태는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
물 공급부(700)의 물 분사관(710)은 수용공간(11)의 설정높이에 수평하게 설치되고, 양측으로 길이를 가질 수 있으며, 내부의 유로가 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 여기서 물 분사관(710)은 수용공간(11)의 일측 벽면에 고정된 상태로 설치될 수 있고, 물 분사관(710)의 토출구(711)는 물 분사관(710)의 길이방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열될 수 있다.
물 공급부(700)의 조절 밸브(720)는 제어부(300)의 동작 제어에 의해 개폐 상태가 가변될 수 있고, 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)와 무선통신 방식으로 연결될 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다. 이때 조절 밸브(720)의 출구측이 연결 배관에 의해 물 분사관(710)의 유로와 연결되고, 조절 밸브(720)의 입구측이 외부의 물 공급 수단(미도시)과 연결되어 물이 일정 압력으로 공급될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 수분 감지 센서(120)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(720)를 개방시킬 수 있다. 이때 물 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 물이 조절 밸브(720)와 연결 배관을 통해 물 분사관(710)의 유로를 따라 이동된 후 토출구(711)를 통해 분사되어 작물(P)이 식재된 토양으로 낙하될 수 있다.
반면, 제어부(300)는 수분 감지 센서(120)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위 내에 포함되는 경우 조절 밸브(720)를 폐쇄시킬 수 있고, 조절 밸브(720)가 폐쇄되므로 토출구(711)를 통해 물이 분사되지 않는다. 즉 토양의 수분 함유량이 부족한 경우 물이 즉각적으로 공급되므로 토양의 수분 함유량을 일정하게 유지시킬 수 있고, 토양의 수분 함유량을 일정하게 유지시킬 수 있어 작물(P)을 최적의 조건에서 재배할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 물 공급부(700)는 도 5에서처럼 물 분사관(710)의 상부에 나란하게 배치되고, 축방향 양측이 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 가지며, 수평회전중심을 기준으로 정역방향으로 회전 가능하게 구비되는 이송 스크류(730)와, 이송 스크류(730)의 축방향에 회전력을 전달하는 회전 모터(740)와, 상기 이송 스크류(730)의 하부 또는 상부에 나란하게 배치되고, 길이방향 양측이 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 갖는 가이드바(750) 및, 물 분사관(710)의 상부로 돌출되고, 이송 스크류(730)가 나사결합 방식으로 관통 결합되도록 제1체결홀이 이송 스크류(730)의 축방향으로 관통되며, 가이드바(750)가 관통 결합되도록 제2체결홀이 가이드바(750)의 길이방향으로 관통되는 연결부(712)를 포함할 수 있다.
물 공급부(700)의 이송 스크류(730)는 회전 모터(740)의 회전력에 의해 정방향 및 역방향을 향해 반복적으로 회전되는 것으로, 회전방향이 원주를 이루고, 외주면에는 나선을 이루면서 축방향을 따라 연속되는 나사산이 형성되며, 정역방향의 회전을 통해 연결부(712)를 양방향으로 왕복 이동시킨다. 여기서 이송 스크류(730)의 축방향 양측은 수용공간(11)의 양측 벽면에 회전 가능하게 각각 결합될 수 있다.
물 공급부(700)의 회전 모터(740)는 이송 스크류(730)의 축방향 일측에 회전력을 전달하기 위한 것으로, 제어부(300)에 의해 동작이 제어되고, 회전 모터(740)의 구동축이 이송 스크류(740)의 축방향 일측과 직접적으로 연결되거나 별도의 동력전달부재(미도시)에 의해 간접적으로 연결되어 회전력을 전달할 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
여기서, 회전 모터(740)는 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있으며, 제어부(300)는 수분 감지 센서(120)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(720)를 개방시킴과 아울러 회전 모터(740)의 구동축을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시킬 수 있다.
물 공급부(700)의 가이드바(740)는 연결부(712)를 길이방향을 따라 안내하기 위한 것으로, 폭방향이 원주를 이루고, 이송 스크류(730)가 정방향 또는 역방향으로 회전되는 경우 연결부(712)를 길이방향을 따라 슬라이드 이동시키며, 연결부(712)에 형성된 제1체결홀의 내주면에는 이송 스크류(730)의 나사산과 대응되게 맞물림 결합되는 나사산이 형성될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 수분 감지 센서(120)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(720)를 개방시킴과 아울러 회전 모터(740)의 구동축을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시킬 수 있다. 이때 물 공급 수단(미도시)으로부터 공급되는 물이 조절 밸브(720)와 연결 배관을 통해 물 분사관(710)의 유로를 따라 이동된 후 토출구(711)를 통해 분사되어 작물(P)이 식재된 토양으로 낙하하고, 물 분사관(710)이 수용공간(11)의 양측으로 왕복 이동되므로 토양의 전체 면적에 물을 균일하게 낙하시킬 수 있다.
반면, 제어부(300)는 수분 감지 센서(120)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위 내에 포함되는 경우 조절 밸브(720)를 폐쇄시킴과 동시에 회전 모터(740)의 구동을 중지시킨다. 이때 물 분사관(710)으로부터 물이 공급되지 않으므로 물 분사 동작이 중지되고, 회전 모터(740)의 구동이 중지되므로 물 분사관(710)의 이동이 중지된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 도 6에서처럼 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 토양에 함유된 수분의 수질을 감지하고, 수질 감지신호를 제어부(300)로 전달하는 수질 감지 센서(sensor for soluble substances in water, 130) 및, 수용공간(11)에 구비되어 토양으로 양액(養液, nutrient solution)을 분사하기 위한 양액 공급부(800)를 더 포함할 수 있다.
양액 공급부(800)는 수용공간(11)의 설정높이에 설치되고, 내부의 유로로 유입되는 물이 토양으로 낙하되도록 다수의 토출구(811)가 형성되는 양액 분사관(810) 및, 양액 분사관(810)의 유로와 연결 배관에 의해 연결되고, 제어부(300)에 의해 개폐 상태가 가변되는 조절 밸브(820)을 포함할 수 있다.
수질 감지 센서(130)는 제1통신모듈(110)과 전기적으로 연결되어 후술될 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수 있고, 제1통신모듈(110)은 제어부(300)를 통해 관제부(400)와 무선통신 방식으로 연결될 수도 있다. 여기서 수질 감지 센서(130)는 수용공간(11)에 형성된 토양에 삽입된 상태로 설치될 수 있으나 수질 감지 센서(130)의 설치 상태는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
양액 공급부(800)의 양액 분사관(810)은 수용공간(11)의 설정높이에 수평하게 설치되고, 양측으로 길이를 가질 수 있으며, 내부의 유로가 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 여기서 양액 분사관(810)은 수용공간(11)의 일측 벽면에 고정된 상태로 설치될 수 있고, 양액 분사관(810)의 토출구(811)는 양액 분사관(810)의 길이방향을 따라 다수가 이격된 상태로 배열될 수 있다.
양액 공급부(800)의 조절 밸브(820)는 제어부(300)의 동작 제어에 의해 개폐 상태가 가변될 수 있고, 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)와 무선통신 방식으로 연결될 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다. 여기서 조절 밸브(820)의 출구측이 연결 배관에 의해 양액 분사관(810)의 유로와 연결되고, 조절 밸브(820)의 입구측이 외부의 양액 수용부(860)과 연결되어 양액이 일정 압력으로 공급될 수 있으며, 양액 수용부(860)에는 양액을 일정 압력으로 공급하기 위한 양액 공급 펌프(미도시)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 수질 감지 센서(130)로부터 전달되는 수질 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(820)를 개방시킬 수 있다. 이때 양액 수용부(860)로부터 공급되는 양액이 조절 밸브(820)와 연결 배관을 통해 양액 분사관(810)의 유로를 따라 이동된 후 토출구(811)를 통해 분사되어 작물(P)이 식재된 토양으로 낙하될 수 있다.
반면, 제어부(300)는 수질 감지 센서(130)로부터 전달되는 수질 측정 수치가 기준범위 내에 포함되는 경우 조절 밸브(820)를 폐쇄시킬 수 있고, 조절 밸브(820)가 폐쇄되므로 토출구(811)를 통해 물이 분사되지 않는다. 즉 토양의 양액 함유량이 부족한 경우 양액이 즉각적으로 공급되므로 토양의 양액 함유량을 일정하게 유지시킬 수 있고, 토양의 양액 함유량을 일정하게 유지시킬 수 있어 작물(P)을 최적의 조건에서 재배할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 공급부(800)는 도 7에서처럼 양액 분사관(810)의 상부에 나란하게 배치되고, 축방향 양측이 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 가지며, 수평회전중심을 기준으로 정역방향으로 회전 가능하게 구비되는 이송 스크류(830)와, 이송 스크류(830)의 축방향에 회전력을 전달하는 회전 모터(840)와, 이송 스크류(830)의 하부 또는 상부에 나란하게 배치되고, 길이방향 양측이 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 갖는 가이드바(850) 및, 물 분사관(810)의 상부로 돌출되고, 이송 스크류(830)가 나사결합 방식으로 관통 결합되도록 제1체결홀이 이송 스크류(830)의 축방향으로 관통되며, 가이드바(850)가 관통 결합되도록 제2체결홀이 가이드바(850)의 길이방향으로 관통되는 연결부(812)를 포함할 수 있다.
양액 공급부(800)의 이송 스크류(830)는 회전 모터(840)의 회전력에 의해 정방향 및 역방향을 향해 반복적으로 회전되는 것으로, 회전방향이 원주를 이루고, 외주면에는 나선을 이루면서 축방향을 따라 연속되는 나사산이 형성되며, 정역방향의 회전을 통해 연결부(812)를 양방향으로 왕복 이동시킨다. 여기서 이송 스크류(830)의 축방향 양측은 수용공간(11)의 양측 벽면에 회전 가능하게 각각 결합될 수 있다.
양액 공급부(800)의 회전 모터(840)는 이송 스크류(830)의 축방향 일측에 회전력을 전달하기 위한 것으로, 제어부(300)에 의해 동작이 제어되고, 회전 모터(840)의 구동축이 이송 스크류(840)의 축방향 일측과 직접적으로 연결되거나 별도의 동력전달부재(미도시)에 의해 간접적으로 연결되어 회전력을 전달할 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
여기서, 양액 공급부(800)의 회전 모터(840)는 제2통신모듈(210)과 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있고, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있으며, 제어부(300)는 수질 감지 센서(130)로부터 전달되는 수질 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(820)를 개방시킴과 아울러 회전 모터(840)의 구동축을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시킬 수 있다.
양액 공급부(800)의 가이드바(840)는 연결부(812)를 길이방향을 따라 안내하기 위한 것으로, 폭방향이 원주를 이루고, 이송 스크류(830)가 정방향 또는 역방향으로 회전되는 경우 연결부(812)를 길이방향을 따라 슬라이드 이동시키며, 연결부(812)에 형성된 제1체결홀의 내주면에는 이송 스크류(830)의 나사산과 대응되게 맞물림 결합되는 나사산이 형성될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 수질 감지 센서(130)로부터 전달되는 수분 측정 수치가 기준범위를 미달하는 경우 조절 밸브(820)를 개방시킴과 아울러 회전 모터(840)의 구동축을 정방향 및 역방향으로 반복 회전시킬 수 있다. 이때 양액 수용부(860)로부터 공급되는 양액이 조절 밸브(820)와 연결 배관을 통해 양액 분사관(810)의 유로를 따라 이동된 후 토출구(811)를 통해 분사되어 작물(P)이 식재된 토양으로 낙하하고, 양액 분사관(810)이 수용공간(11)의 양측으로 왕복 이동되므로 토양의 전체 면적에 양액을 균일하게 낙하시킬 수 있다.
반면, 제어부(300)는 수질 감지 센서(130)로부터 전달되는 수질 측정 수치가 기준범위 내에 포함되는 경우 조절 밸브(820)를 폐쇄시킴과 동시에 회전 모터(840)의 구동을 중지시킨다. 이때 양액 분사관(810)으로부터 양액이 공급되지 않으므로 양액 분사 동작이 중지되고, 회전 모터(840)의 구동이 중지되므로 양액 분사관(810)의 이동이 중지된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 도 8에서처럼 하부에 다수의 롤러(911)가 회전 가능하게 구비되는 이동부(910)와, 이동부(910)의 하부에 결합되고, 외부에서 전달되는 전력에 의해 점등되어 하방의 작물(P)에 광(光)을 조사하는 근접 조명부(920) 및, 근접 조명부(920)와 전기적으로 연결되어 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제4통신모듈(930)을 더 포함할 수 있다.
이동부(910)는 농업시설(10)의 출입구(12)를 통해 수용공간(11)으로 이동되어 토양의 상부에 위치되거나, 농업시설(10)의 출입구(12)를 통해 외부로 이동될 수 있고, 이동부(910)의 하부에는 롤러(711)가 회전 가능하게 결합될 수 있도록 다수의 지지대가 일정 길이로 돌출될 수 있다.
근접 조명부(920)는 이동부(910)의 하부에 설치되어 하방으로 광을 조사할 수 있으나 근접 조명부(920)의 설치 위치는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하고, 제4통신모듈(930)와 전기적으로 연결되어 제어부(300)에 의해 무선통신 방식으로 제어될 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
여기서, 근접 조명부(920)는 이동부(910)의 하부에 결합되는 하우징과, 하우징에 구비되고, 외부에서 전력이 공급되는 회로기판 및, 회로기판에 실장되어 외부로 광을 조사하는 하나 이상의 램프를 포함할 수 있고, 램프는 엘이디(LED: Light-Emitting Diode) 등을 선택적으로 사용할 수 있으며, 별도의 조작 스위치(미도시) 또는 제어부(300)에 의해 구동이 제어될 수 있다.
제4통신모듈(930)은 로라(LoRa, Long Range) 통신, 와이파이(Wi-Fi) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식 중 하나 이상을 이용해 제어부(300)와 신호를 송수신할 수 있고, 제4통신모듈(930)은 RS485 모드버스(Modbus) 통신 방식 등을 사용할 수 있으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전력이 공급될 수 있다.
예를 들어, 이동부(910)를 수용공간(11)의 토양에 위치시키는 경우 토양에 식재된 작물(P)의 상부에 근접 조명부(920)를 위치시킬 수 있고, 근접 조명부(920)를 점등시키는 경우 근접 조명부(920)로부터 조사되는 광이 작물(P)로 전달되므로 날씨의 영향 또는 일조량이 부족한 환경인 경우 인위적으로 작물(P)에 광 조사할 수 있고, 일조량이 충분한 경우 이동부(910)를 농업시설(10)의 외부로 이동시킬 수 있어 사용의 편의성을 확보할 수 있다.
관제부(400)는 환경 감지부(100)와 기상 감지부(200) 및 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 환경정보와 기상정보를 수신 및 저장하고, 환경정보와 기상정보에 따른 제어신호를 제어부(300)로 전송한다. 여기서 관제부(400)는 원격지에서 인터넷 통신망에 의해 연결되고, 인터넷 통신망을 통해 구동기기(20)들의 상태정보와 환경 감지부(100)의 환경정보 및 기상 감지부(200)의 기상정보를 실시간으로 수신할 수 있고, 웹수집(MQTT: Message Queuing Telemetry Transport) 서버 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 관제부(400)는 제1통신모듈(110)을 통해 환경 감지부(100)의 환경정보를 실시간으로 수신하고, 제2통신모듈(210)을 통해 기상 감지부(200)의 기상정보를 실시간으로 수신하며, 제어부(300)의 제3통신모듈(310)을 통해 구동기기(20)들의 상태정보를 실시간으로 수신한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 시스템은 관제부(400)에 구비되는 관리자 단말부(PC 등, 410) 및, 관리자 단말부(410)에 설치되는 관리 프로그램(미도시)을 더 포함할 수 있다. 관리 프로그램은 실행시 환경정보와 기상정보 및 구동기기(20)의 상태정보와, 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시될 수 있고, 관리자는 관리 프로그램의 표시부를 통해 표시되는 각종 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
휴대 단말부(500)는 환경 감지부(100)와 기상 감지부(200) 및 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 환경정보와 기상정보를 수신하고, 환경정보와 기상정보에 따른 제어신호를 제어부(300)로 전송한다. 여기서 휴대 단말부(500)에는 애플리케이션(미도시)이 설치될 수 있고, 애플리케이션은 실행시 환경정보와 기상정보 및 구동기기의 상태정보와, 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 각종 구동기기(20)를 실시간으로 모니터링 및 제어할 수 있어 관리의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용자가 농업시설(10)의 현장에 직접 방문하지 않고도 각종 정보 확인과 제어가 가능하므로 노동력이 투입되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다. 또한 농업시설(10)의 환경정보 및 외부의 기상정보를 활용해 각종 구동기기(20)를 제어할 수 있어 유지관리가 용이하고, 환경정보 및 기상정보와 대응하도록 구동기기(20)를 연동 제어할 수 있어 농업용 시설의 현장 상황(날씨 등)에 즉각적으로 대응이 가능하다.
지금까지 본 발명에 따른 스마트팜 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 농업시설 11: 수용공간
12: 출입구 13: 흡입구
14: 배출구 20: 구동기기
21: 송풍팬 22: 조명부
23: 온도 조절부 24: 습도 조절부
100: 환경 감지부 110: 제1통신모듈
120: 수분 감지 센서 130: 수질 감지 센서
140: 온도 감지 센서 150: 습도 감지 센서
160: 조도 감지 센서 200: 기상 감지부
210: 제2통신모듈 300: 제어부
310: 제3통신모듈 400: 관제부
410: 관리자 단말부 500: 휴대 단말부
610: 실내측 영상 촬영부 620: 실외측 영상 촬영부
700: 물 공급부 710: 물 분사관
711: 토출구 712: 연결부
720: 조절 밸브 730: 이송 스크류
740: 회전 모터 750: 가이드바
800: 양액 공급부 810: 양액 분사관
811: 토출구 812: 연결부
820: 조절 밸브 830: 이송 스크류
840: 회전 모터 850: 가이드바
860: 양액 수용부 910: 이동부
911: 롤러 920: 근접 조명부
930: 제4통신모듈 A: 공기
P: 작물

Claims (5)

  1. 내부의 수용공간(11)에 작물이 식재되고, 상기 수용공간의 바닥면에 작물이 식재될 수 있도록 토양이 일정 넓이로 형성되는 농업시설(10);
    상기 수용공간(11)의 환경정보를 측정하는 하나 이상의 환경 감지부(100);
    상기 농업시설(10)의 외부 기상정보를 측정하는 하나 이상의 기상 감지부(200);
    상기 농업시설(10)에 설치된 하나 이상의 구동기기(20)와 전기적으로 연결되어 상기 구동기기(20)의 동작을 제어하는 제어부(300);
    상기 환경 감지부(100)와 상기 기상 감지부(200) 및 상기 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 상기 환경정보와 상기 기상정보를 수신하고, 상기 환경정보와 상기 기상정보에 따른 제어신호를 상기 제어부(300)로 전송하는 관제부(400); 및
    상기 환경 감지부(100)와 상기 기상 감지부(200) 및 상기 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 상기 환경정보와 상기 기상정보를 수신하고, 상기 환경정보와 상기 기상정보에 따른 제어신호를 상기 제어부(300)로 전송하는 휴대 단말부(500);를 포함하되,
    상기 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 토양의 수분을 감지하고, 수분 감지신호를 상기 제어부(300)로 전달하는 수분 감지 센서(moisture sensor, 120) 및, 상기 수용공간(11)에 구비되어 토양으로 물을 분사하기 위한 물 공급부(700)를 더 포함하고,
    상기 물 공급부(700)는 상기 수용공간(11)의 설정높이에 수평하게 설치되고, 내부의 유로로 유입되는 물이 토양으로 낙하되도록 다수의 토출구(711)가 형성되는 물 분사관(710) 및, 상기 물 분사관(710)의 유로와 연결 배관에 의해 연결되고, 상기 제어부(300)에 의해 개폐 상태가 가변되는 조절 밸브(720)을 포함하며,
    상기 물 공급부(700)는 상기 물 분사관(710)의 상부에 나란하게 배치되고, 축방향 양측이 상기 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 가지며, 수평회전중심을 기준으로 정역방향으로 회전 가능하게 구비되는 이송 스크류(730)와, 상기 이송 스크류(730)의 축방향에 회전력을 전달하고, 상기 제어부(300)에 의해 동작이 제어되는 회전 모터(740)와, 상기 이송 스크류(730)의 하부 또는 상부에 나란하게 배치되고, 길이방향 양측이 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 갖는 가이드바(750) 및, 상기 물 분사관(710)의 상부로 돌출되고, 상기 이송 스크류(730)가 나사결합 방식으로 관통 결합되도록 제1체결홀이 상기 이송 스크류(730)의 축방향으로 관통되며, 상기 가이드바(750)가 관통 결합되도록 제2체결홀이 상기 가이드바(750)의 길이방향으로 관통되는 연결부(712)를 포함하며,
    상기 제어부(300)와 무선통신 방식에 의해 연결되어 토양에 함유된 수분의 수질을 감지하고, 수질 감지신호를 상기 제어부(300)로 전달하는 수질 감지 센서(sensor for soluble substances in water, 130) 및, 상기 수용공간(11)에 구비되어 토양으로 양액(養液, nutrient solution)을 분사하기 위한 양액 공급부(800)를 더 포함하고,
    상기 양액 공급부(800)는 상기 수용공간(11)의 설정높이에 수평하게 설치되고, 내부의 유로로 유입되는 물이 토양으로 낙하되도록 다수의 토출구(811)가 형성되는 양액 분사관(810) 및, 상기 양액 분사관(810)의 유로와 연결 배관에 의해 연결되고, 상기 제어부(300)에 의해 개폐 상태가 가변되는 조절 밸브(820)을 포함하고,
    상기 양액 공급부(800)는 상기 양액 분사관(810)의 상부에 나란하게 배치되고, 축방향 양측이 상기 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 가지며, 수평회전중심을 기준으로 정역방향으로 회전 가능하게 구비되는 이송 스크류(830)와, 상기 이송 스크류(830)의 축방향에 회전력을 전달하고, 상기 제어부(300)에 의해 동작이 제어되는 회전 모터(840)와, 상기 이송 스크류(830)의 하부 또는 상부에 나란하게 배치되고, 길이방향 양측이 상기 수용공간(11)의 양측으로 수평하게 길이를 갖는 가이드바(850) 및, 상기 양액 분사관(810)의 상부로 돌출되고, 상기 이송 스크류(830)가 나사결합 방식으로 관통 결합되도록 제1체결홀이 상기 이송 스크류(830)의 축방향으로 관통되며, 상기 가이드바(850)가 관통 결합되도록 제2체결홀이 상기 가이드바(850)의 길이방향으로 관통되는 연결부(812)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환경 감지부(100) 및 상기 기상 감지부(200)와 전기적으로 연결되어 상기 관제부(400)와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제1통신모듈(110)과,
    상기 구동기기(20)와 전기적으로 연결되는 제2통신모듈(210) 및,
    상기 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 상기 제2통신모듈(210) 및 상기 관제부(400)와 무선통신 방식에 의해 연결되는 제3통신모듈(310)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관제부(400)에 구비되는 관리자 단말부(410) 및, 상기 관리자 단말부(410)에 설치되는 관리 프로그램을 더 포함하며,
    상기 관리 프로그램은 실행시 상기 환경정보와 상기 기상정보 및 상기 구동기기의 상태정보와, 상기 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 단말부(500)에 설치되는 애플리케이션을 더 포함하며,
    상기 애플리케이션은 실행시 상기 환경정보와 상기 기상정보 및 상기 구동기기의 상태정보와, 상기 제어신호를 전송하기 위한 선택 메뉴가 표시되는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 상기 수용공간(11)의 내부영역을 촬영하는 실내측 영상 촬영부(610) 및,
    상기 제어부(300)와 전기적으로 연결되어 상기 농업시설(10)의 외부영역을 촬영하는 실외측 영상 촬영부(620)를 더 포함하며,
    상기 제어부(300)는 상기 실내측 영상 촬영부(610)와 상기 실외측 영상 촬영부(620)로부터 전달된 영상을 상기 관제부(400)와 상기 휴대 단말부(500) 중 하나 이상으로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160143228A1 (en) * 2013-07-05 2016-05-26 Rockwool International A/S Plant growth system
WO2020034009A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 Manski Pty Ltd A computer-controlled agriculture system
KR102219273B1 (ko) * 2019-04-24 2021-02-24 김옥화 인삼 스마트 팜 시스템의 동작 방법

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