KR102545118B1 - 식재도를 이용한 과수원의 관리 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 대한 정보를 기초로 수목의 위치와 해당 수목의 인식 정보를 포함하는 식재도를 생성하고, 과수원에 배치된 개별 수목에 대해 수목의 생장 또는 과실의 숙성 상태를 비파괴 방식으로 측정하여 제1정보를 생성하고, 개별 수목에 대해 측정된 상기 제1정보를 시각적으로 확인할 수 있는 제2정보로 변환하고, 변환된 제2정보를 상기 식재도 상의 개별 수목에 대해 연동하여 수목 생장 또는 과실 숙성 정도를 확인할 수 있는 디스플레이 정보를 생성하고, 시각적 정보가 나타난 식재도를 통해 과수원의 개별 수목에 대해 관리 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 식재도를 이용한 과수원의 관리 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 과수원의 관리 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 기초한 식재도 정보를 생성하고 식재된 수목의 성장 또는 과실의 숙성 상태를 식재도에 반영하여 과수원을 효율적으로 관리하는 방법 및 시스템을 제안한다.
농업은 국민의 먹거리와 관련된 중요한 산업으로서 국가 경쟁력의 핵심 사항에 해당한다. 농업 분야는 대량 생산, 품질 관리, 적기 유통, 환경 보호 등 다양한 이슈들이 관련되어 있으며, 천연의 자연 환경을 수동적으로 이용하는 관행 농법으로부터 관수 및 시비, 작목 관리 등의 각 단계를 인공적인 기술로 제어하는 신농법에 이르기까지 지속적으로 발전된 기술이 적용되고 있다.
최근에는 농산물의 생산, 가공, 유통 단계에서 정보 통신 기술을 접목하여 지능화된 농업 시스템인 스마트팜이 확대되고 있다. 스마트팜은 일반적으로 사물 인터넷, 빅데이터, 인공 지능 등의 기술을 이용하여 농작물의 생육 환경을 적정하게 유지 및 관리하고, 컴퓨터나 스마트폰 등으로 원격에서 자동 관리할 수 있어, 생산의 효율성뿐만 아니라 편리성도 높일 수 있는 장점이 있다. ICT 기술을 활용한 스마트팜 기술을 통해 환경 정보(온도·상대습도·광량·이산화탄소·토양 등) 및 생육 정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상시켜 수익성을 높일 수 있다. 또한, 노동력과 에너지를 효율적으로 관리함으로써 생산비를 절감할 수 있다.
식물공장을 예로 들면 외부와 완전히 차단된 공간에서 식물이 자라는데 필요한 빛, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 배양액 등의 환경을 인위적으로 조절하여 태양광이나 빗물이 공급되지 않더라도 고품질의 식물을 재배할 수 있다. 이러한 공장 형태의 스마트팜은 기후변화와 물 부족, 급속한 도시화로 인한 경작지 감소, 인구 고령화 등으로 농작물 생산량 증가가 한계에 부딪히게 되는 상황에서 미래 먹거리 확보를 위한 농업 분야의 필수적 대안으로 자리잡고 있다. 반면, 스마트팜을 통해 농작물의 생산을 효율적으로 제어할 수 있는 장점에도 불구하고, 다양한 농작물의 생육과 성장을 위해서는 기술 집약적 투자가 뒷받침되어야 하는 현실적 한계도 존재한다. 특히 대부분의 스마트팜은 시설 농업에 관련되어 있고, 농작물의 생육에 필요한 조건을 제어하기 위해서 과도한 장치 및 기술이 요구되어 대규모 생산을 위해 지불해야할 초기 비용 및 유지 비용이 만만치 않은 실정이다.
한편, 하우스 시설 등 실내 환경을 조성하기 어려운 대면적의 노지 과수원은 스마트팜으로 운영하기에 여전히 한계가 있고, 시설을 갖춘 스마트팜의 경우에도 과수원 내 개별 수목의 생장 정도 또는 과실의 생육 정도가 다른 상황에서 개별적으로 수확 시기를 판단하고 관리하기가 쉽지 않다.
종래에 과수원의 통합적 관리를 위한 다양한 기술이 제안되었는 바, 예를 들어 공개특허 10-2016-0133956호에 따르면 과수원 관리 시스템으로서, 구체적으로 지정된 영역에 펄스 신호를 전송하는 송신부, 지정된 영역에 전송된 펄스 신호가 반사되어 돌아오면 이를 수신하는 수신부, 및 지정된 영역의 고정된 좌표에 위치하여 좌표와 수신부를 통해 수신된 수신펄스신호를 이용하여 객체의 위치정보를 연산하는 제어부를 각각 포함하는 복수의 레이더들과, 지정된 영역 중 소정 위치에서 대기하는 드론, 및 연산된 객체의 위치정보를 복수의 레이더들 중 적어도 하나로부터 수신하여 드론으로 전송하는 서버를 포함하는 시스템을 제안하고 있다. 이 기술은 인간이 개입하지 않아도 정확한 측위 방법을 이용하여 과수원 내부의 새 등의 위치를 정확하게 인지함으로써 과수원의 과수를 새 등으로부터 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있으나, 과수원 내 식재된 개별 수목의 생장을 관리하기에는 한계가 있다.
또한, 공개특허 10-2020-0077075호에 따르면 노지 과원 종합관리를 위한 스마트 과수원 시스템을 제안하고 있는데, 구체적으로 노지 과원의 작물에게 영향을 미치는 환경정보를 측정하고 상기 환경정보를 노지 과원의 농가 관리자에게 가시성 있게 출력하고 상기 환경정보에 맞춰서 작물의 환경을 자동으로 관리하는 것을 통해 과수 생육의 적정범위를 벗어나는 가뭄 또는 서리해 등의 재해에 대응하고 농가가 노지 과원의 작물을 효과적으로 생육할 수 있도록 하고 있다.
이 기술은 공간의 비밀폐성으로 인해 노지 과원의 환경을 조절할 수 없을 정도로 재배환경이 다른 상황에서 외부 환경정보를 수집하고 이를 바탕으로 과수 생육의 적정범위를 벗어나는 가뭄 또는 서리해 등의 재해에 대응하는 것을 통해 농가가 노지 과원의 작물을 효과적으로 생육할 수 있는 효과가 있으나, 시설원예업에 특화된 기술에 불과하며, 과수원에 식재된 수목을 개별적으로 관리하기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 과수원 내 식재된 수목의 생육 및 과실의 수확 시기 등을 개별적으로 확인하고 관리할 수 있는 새로운 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 과수원에 식재된 수목마다 상이한 생육을 고려하여 해거리 방지, 병해충 방제, 관수 및 관비 제어 등 개별적 품질 관리가 가능한 방법을 제공하는 것이다.
특히 본 발명의 목적은 과수원의 수목들을 개별적으로 관리할 수 있도록 각 시기별 생육 관련 직관적 정보를 제공하는 한편, 과실의 성장 정도에 따라 수확 시기를 판별하여 과수원 내 해당 과실의 수확 효율을 증진시키는 것이다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 대한 정보를 기초로 수목의 위치와 해당 수목의 인식 정보를 포함하는 식재도를 생성하고, 과수원에 배치된 개별 수목에 대해 수목의 생장 또는 과실의 숙성 상태를 비파괴 방식으로 측정하여 제1정보를 생성하고, 개별 수목에 대해 측정된 상기 제1정보를 시각적으로 확인할 수 있는 제2정보로 변환하고, 변환된 제2정보를 상기 식재도 상의 개별 수목에 대해 연동하여 수목 생장 또는 과실 숙성 정도를 확인할 수 있는 디스플레이 정보를 생성하고, 시각적 정보가 나타난 식재도를 통해 과수원의 개별 수목에 대해 관리 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 식재도를 이용한 과수원의 관리 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 식재도는 과수원의 형태 및 과수원에 배치된 수목의 위치 정보를 수신하고, 과수원의 각 수목에 대해 인식 정보를 부여하고, 과수원 형태에 대한 배치도를 생성한 후 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하여 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1정보는 과수원에 식재된 개별 수목에 대하여 비파괴 방식으로 수목의 과실에 대해 당도를 측정하여 수치적 데이타를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제2정보는 제1정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있는 색상 또는 크기 정보로 변환하며, 제1정보의 수치적 데이타의 차이에 따라 색상 또는 크기가 다른 정보로 변환할 수 있다.
또한, 본 발명은 과수원 형태에 대한 배치도 및 과수원에 식재된 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하여 모바일 기기 또는 컴퓨터 화면에서 출력 가능한 디스플레이 정보를 생성하는 식재도 생성부, 과수원에 식재된 수목에 대해 비파괴 방식으로 측정한 생장 정보 또는 과실 숙성 정보를 수신하는 수목 정보 수신부, 비파괴 방식으로 측정하여 수신된 수목 정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있는 색상 또는 크기 정보로 변환하는 수목 정보 변환부, 및 변환된 수목 정보를 기초로 과수원에 식재된 개별 수목에 대한 관리 정보를 생성하는 수목 관리부를 포함하는 식재도를 이용한 과수원의 관리 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 과수원에 식재된 복수의 수목에 대해 식재도를 생성하여 과수원의 수목 관리를 효율적으로 수행할 수 있으며, 다양한 작목의 과수원 및 농원 등에 대해 스마트팜을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 과수원에 식재된 복수의 수목에 대해 개별적인 성장 정도 또는 과실 숙성 정도를 주기적으로 파악한 후 파악된 정보를 통해 변화 추이를 확인할 수 있으며, 직관적으로 인식할 수 있는 시각 정보로 변환하여 수목 관련 정보를 식재도에 나타냄으로써 개별 수목에 대해 효율적으로 관리 가능하다.
특히 본 발명에 따르면, 과수원에 식재된 수목의 생장 및 과실 성장에 대하여 공간적 및 시간적 변화 및 차이를 분석하여 고품질 수확물을 얻을 수 있으며, 인력에 의해 직접 또는 자동화된 수확 장비를 활용하여 수확 시기가 도래한 과실수의 작물 수확을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 과수원 관리 방법 및 시스템은 하우스 시설이 구비된 과원은 물론 노지 과수원에도 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 과수원 관리 방법을 보인 순서도
도 2a 및 2b는 실제 과수원의 수목 배치 형태를 기초로 생성한 식재도
도 3은 본 발명의 식재도를 이용한 과수원 관리를 위한 시스템 구성도
도 4는 휴대용 전자기기에 구현된 수목 정보 수신 및 관리 시스템의 화면
도 5는 수목 당도 측정 변환값을 식재도에 매칭한 디스플레이 결과물
도 6은 비파괴 측정 및 수목 정보 제공 프로세스를 예시적으로 보인 모식도
도 7a 및 7b는 식재도 생성 후 수목 측정 정보 테스트 결과 화면
도 8a 및 8b는 감귤 농장의 당도 관리 테스트 결과물
도 2a 및 2b는 실제 과수원의 수목 배치 형태를 기초로 생성한 식재도
도 3은 본 발명의 식재도를 이용한 과수원 관리를 위한 시스템 구성도
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도 7a 및 7b는 식재도 생성 후 수목 측정 정보 테스트 결과 화면
도 8a 및 8b는 감귤 농장의 당도 관리 테스트 결과물
본 발명은 과수원의 관리 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 기초한 식재도 정보를 생성하고, 식재된 수목의 생장 또는 과실의 숙성 상태를 측정하여 시각적 정보로 변환한 후 식재도에 반영하여 과수원의 수목의 생장 또는 과실의 수확을 관리하는 방법 및 이를 위한 시스템을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 과수원의 관리 방법은 과수원의 형태 및 과수원에 식재된 개별 수목의 위치를 확인할 수 있도록 식재도를 생성하여 활용하는데 가장 큰 특징이 있다. 개별 수목의 위치가 매핑된 정보에 해당 수목의 생장 정보 등을 매칭함으로써 농업 현장에서 또는 원격의 관리 시스템에서 과수원의 통합적인 관리가 가능하다.
또한, 본 발명은 과수원에 식재된 개별 수목에 대해서 직접 생장 정보를 확인하며, 이를 위하여 비파괴 방식으로 성장중인 수목에 대해 예를 들어 당도 등 다양한 항목을 측정한다. 기존의 비파괴 당도 측정의 경우 예를 들어 수확한 과일을 선과장에서 선별할 때 활용되었으며, 컴퓨터로 선별 공정이 제어되는 시스템하에서 과일의 당도, 색상, 크기(무게) 등을 선별한 다음, 컨베이어벨트를 통해 선별된 과일 박스에 포장하였다. 반면 본 발명에서는 식재된 상태로 직접 수목에 비파괴 방식으로 수목 관련 정보를 측정하고, 측정된 정보를 식재도와 연동하여 수목의 생장과 과실 숙성 상태를 관리한다.
본 발명의 또 다른 특징은 식재중인 개별 수목에 대해 비파괴 방식으로 측정된 정보는 식재도에 반영하여 직관적으로 생장 상태나 과실 숙성 상황을 확인할 수 있도록 신호 변환 내지 정보 변환 과정을 거치는 데 있다. 변환된 수목 정보를 반영한 식재도를 모바일 기기나 컴퓨터 등에 출력 가능한 디스플레이 정보로 제공함으로써 농업인이 직접 또는 통합 관리 시스템에서 과수원의 개별 수목에 대해 수확 여부 또는 수확 시기 등을 실시간으로 판별하는데 쉽게 활용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 구체적으로 본 발명의 과수원 관리 방법은 식재도 생성, 제1정보 생성, 제2정보로 변환, 변환된 측정 정보를 식재도에 반영, 및 수목 관리 정보 생성 단계를 포함한다.
먼저, 식재도는 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 대한 정보를 기초로 수목의 위치와 해당 수목의 인식 정보를 포함하여 생성한다(단계 S110).
이러한 식재도는 예를 들어 과수원의 형태 및 과수원에 배치된 수목의 위치 정보를 수신하고, 이와 더불어 과수원의 각 수목에 대해 인식 정보를 부여하며, 과수원 형태에 대한 배치도를 생성한 후 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하여 생성할 수 있다. 도 2a 및 2b는 실제 감귤 농장에 대해 예시적으로 식재도를 생성한 모습을 보이고 있다. 최초 농장 설계 시 정방형으로 토지를 구획하고 간격을 일정하게 수목을 식재한 경우라면 수목 배치 형태가 균일하여 비교적 단순한 과정을 통해 식재도를 생성할 수 있다. 반면, 전통적인 대부분의 과수원의 형태는 비정형으로 구획된 토지에 간격이 불균일하게 수목이 식재되어 있는 경우가 허다하다. 이와 같은 과수원에 대해서는 입구 또는 중앙을 기준으로 동서남북 방위에 따라 상대적인 수목의 위치를 설정하며, 식재된 수목들의 상대적인 위치를 좌표평면상에 배치하여 도 2a 및 2b에 예시적으로 나타낸 바와 같은 식재도를 얻을 수 있다. 한번 생성된 식재도는 좌표평면상에 수목들의 상대적 위치가 반영되어 있기 때문에, 이후 과수원의 간벌이나 수목 위치를 변화시키더라도 변화된 수목의 위치를 식재도상에서 조정하기 용이하다. 식재도 생성은 예를 들어 관련 프로그램이 내장된 모바일 기기 또는 원격의 관리 시스템에서 수행될 수 있으며, 이에 관해서는 후술한다.
식재도를 생성한 후 또는 식재도 생성과 더불어 과수원에 배치된 개별 수목에 대해 수목의 생장 또는 과실의 숙성 상태를 비파괴 방식으로 측정하여 제1정보를 생성한다. 제1정보는 휴대용 비파괴 측정기를 이용하여 인력에 의해 수목의 상태를 측정할 수 있으며, 자동 측정 장비를 통해 과수원 내부 통로를 이동하면서 주기적으로 측정 작업을 시행할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1정보는 과수원에 식재된 개별 수목에 대하여 비파괴 방식으로 수목의 과실에 대해 당도를 측정하여 수치적 데이타를 생성할 수 있다(단계 S120).
측정된 수치 데이타는 과수원의 많은 수목에 대해 직관적으로 이해하기 어려우며, 특히 수목의 과실에 대한 숙성 상태를 실시간 파악하여 수확 작업을 진행하기에 무리가 있다. 이와 같은 수치 데이타의 한계를 극복하기 위하여, 본 발명에서는 개별 수목에 대해 측정된 상기 제1정보를 시각적으로 확인할 수 있는 제2정보로 변환하는 단계를 포함한다(단계 S130). 제2정보는 제1정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있도록 예를 들어 색상 또는 크기 정보로 변환하며, 제1정보의 수치적 데이타의 차이에 따라 색상 또는 크기가 다른 정보로 변환되도록 할 수 있다. 이와 같이 색상 또는 크기 정보로 변환된 측정 데이타는 작업자가 시각에 의해 직관적으로 과수원 전체 및 개별 수목의 상태를 파악하기에 용이하며, 특히 수확 작업을 진행하는 경우 해당 위치의 수목을 빠르게 찾아내어 수확 효율을 높일 수 있고 별도의 선과 작업을 거치치 않더라도 상품성이 높은 고품질 과실의 선별이 가능하게 된다.
이와 같이 제2정보를 효과적으로 활용하기 위하여, 본 발명에서는 변환된 제2정보를 상기 식재도 상의 개별 수목에 대해 연동하여 수목 생장 또는 과실 숙성 정도를 확인할 수 있는 디스플레이 정보를 생성한다(단계 S140). 식재도에 반영된 수목의 상태 정보는 시각적으로 확인 가능할 뿐만 아니라, 휴대용 전자기기를 이용하여 농업 현장에서 직접 수목의 상태를 파악할 수 있어 실제 과수원에서 작업중인 인력이 활용하기에 용이할 뿐만 아니라, 원격의 관리 시스템을 운영하면서 여러 과수원이나 농장의 재배 상황 내지 과육 숙성 상황을 파악하고 제어하는 관리자에게도 통합적인 운영이 가능한 장점이 있다.
이러한 현장 및 원격 활용을 위해, 휴대용 전자기기에 마련된 관리 프로그램 또는 원격의 통합 관리 시스템에서 시각적 정보가 나타난 식재도를 통해 과수원의 개별 수목에 대해 관리 정보를 생성하거나 제공하는 단계가 더 포함될 수 있다(단계 S150). 예를 들어, 과수원 내 개별 과수에 각 번호를 부여한 식재도 정보를 기초로 각 과수에 대한 평균 당도 정보를 색상변화를 통해 식재도에 시각적으로 나타내고, 설정된 당도값 기준에 부합한 과수번호를 호출하는 등의 방식으로 관리 정보를 제공할 수 있다. 또한, 과일 농장에서 비파괴 당도 측정 후 과수별 번호로 구분하여 당도 데이타베이스를 시기별로 구축할 수 있고, 과수원에 식재된 수목의 과실 생육 과정에서 시기별로 당도 상태를 실시간으로 분석하여 수목마다 필요한 시비나 관수 등 개별적인 제어가 가능하다.
도 3은 본 발명의 식재도를 이용한 과수원 관리를 위한 시스템(100)의 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 이러한 관리 시스템은 예를 들어 컴퓨터로 구성되는 서버와 제어 프로세서, 디스플레이 정보 산출 프로그램 등을 포함할 수 있으며, 과수원 정보를 수신하여 저장하는 데이타베이스, 외부의 통신 장치와 데이타를 송수신할 수 있는 네트워크 통신 수단 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 각 기능이 구현되고 유효한 결과물을 산출할 수 있는 앱 형태의 프로그램이 내장된 모바일 기기로 구현될 수도 있다. 구체적으로 과수원 관리 시스템은 식재도 생성부(110), 수목 정보 수신부(120), 수목 정보 변환부(130), 및 수목 관리부(140)를 포함한다.
식재도 생성부(110)는 과수원 형태에 대한 배치도 및 과수원에 식재된 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하여 모바일 기기 또는 컴퓨터 화면에서 출력 가능한 디스플레이 정보를 생성한다. 이를 위하여 식재도 생성부는 특정 과수원의 형태 및 식재된 수목에 대한 정보(310)를 수신하고, 수신된 정보를 기초로 과수원 배치도를 전술한 좌표평면에 단순화시켜 나타내는 한편 각 수목에 대한 식별번호를 산출하여 수목 위치 및 해당 수목을 인식할 수 있는 정보를 산출하며, 컴퓨터나 모바일 장치의 디스플레이에서 출력할 수 있도록 시각적으로 확인 가능한 정보 형태로 변환한다. 식재도 생성을 위한 과수원 정보는 인력에 의해 직접 특정 과수원의 형태와 수목 배치 상황을 확인할 수도 있지만, 인공위성이나 GPS를 통해 일반에게 제공되는 항공사진 자료나 드론 등의 무인항공기기를 통해 촬영된 영상 정보를 활용하여 얻을 수도 있다.
수목 정보 수신부(120)는 과수원에 식재된 수목에 대해 비파괴 방식으로 측정한 생장 정보 또는 과실 숙성 정보를 수신한다. 수목 정보는 예를 들어 과수원에서 작업중인 인력이 휴대하거나 자동으로 이동하며 동작하는 비파괴 측정기(320)를 통해 측정된 정보를 시스템에 전송하여 수신할 수 있다. 비파괴 방식으로 측정된 정보는 예를 들어 수목의 당도 정보를 해당 수목의 식별 정보와 함께 전송할 수 있으며, 과수원에서 작업 중인 인력이 휴대하는 모바일기기를 거치거나 비파괴 측정기에서 무선으로 과수원 관리 시스템에 직접 전송될 수도 있다.
모바일 기기를 이용하는 경우, 과수원의 수목은 개체 식별을 위해 예를 들어 RFID 태그가 미리 설치되고, 해당 수목에 대해 비파괴 측정을 수행한 후 비파괴 측정기와 블루투스페어링을 통해 스마트폰이나 태블릿 등의 모바일기기와 연동시켜 측정 정보를 실시간 공유할 수 있다. 도 4는 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 휴대용 전자기기에 앱 형태로 구현된 당도 정보 수신 및 관리가 가능한 시스템의 화면을 예시적으로 보인 것이다. 수목의 당도를 측정하는 비파괴 당도계와 연동시킨 스마트폰 앱을 예로 들면, RFID를 등록한 과목에 비파괴 당도계를 태그한 후 당도 측정을 진행하고 블루투스 페어링을 통해 스마트폰으로 전송하여 측정데이터를 실시간으로 확인한다. 이 경우 앱은 동시에 한 개의 측정기에 연동되도록 할 수 있으며, 다른 측정기를 페어링 시 제1기기와의 연결을 해제한 후 제2기기에서 접속을 시도하도록 할 수 있다. 사용자의 모바일기기에 관련 앱 설치 후 최초 1회에 한해 당도 측정기를 페어링하며, 이후에는 자동으로 당도 측정기가 페어링된다.
한편, 비파괴 측정기를 통해 측정된 수목 정보는 실시간으로 클라우드에 전송되어 통합관리 시스템에서 실시간 수신할 수도 있으며, 이 경우 과수원 정보와 태깅된 아이디값이 함께 전송될 수 있다.
수목 정보 변환부(130)는 비파괴 방식으로 측정하여 수신된 수목 정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있는 색상 또는 크기 정보로 변환한다. 수목 정보 수신부와 수목 정보 변환부는 기능의 연속적인 특성을 고려하여 하나의 프로세스로 통합하여 시스템화시킬 수도 있다.
수목 관리부(140)는 변환된 수목 정보를 기초로 과수원에 식재된 개별 수목에 대한 관리 정보를 생성한다. 이 과정에서 전술한 식재도 생성부에서 제공되는 과수원 수목 배치 상태 및 식별정보를 포함하는 디스플레이 정보에 수목 측정 정보의 변환값이 매칭될 수 있다. 도 5는 식재도에 수목의 당도 측정값 변환 정보를 매칭하여 반영한 디스플레이 결과를 예시적으로 보이고 있다. 각 수목에 대해 당도가 다른 정도를 색상으로 표시한 것을 볼 수 있으며, 측정된 데이터를 기반으로 과수 태그 번호와 과원 모형에 맞는 식재도를 생성하고 당도를 기준에 맞게 점차 노-주-빨 순으로 설정하여 고당도일수록 진하게 표시할 수 있다.
이와 같은 시각화된 수목 측정 정보를 통해 전체 과수원에 대한 수목의 상태를 직관적으로 확인하고 실시간 관리하는데 활용할 수 있다.
본 발명의 시스템은 수목 관리부를 통해 생성된 과수원의 수목 정보를 사용자 단말(200)을 통해 제공하여 수확 시기를 확인할 수 있고, 과수원 전체에 대한 당도 관리나 기타 수목들의 관제 관비 등에도 활용할 수 있다. 이를 위하여 인터넷을 통해 과수원의 기본 정보 및 식재된 개별 수목의 측정 정보 등을 공유하고 관리할 수 있는 당도 관리 시스템을 부가적으로 포함할 수 있으며, 위치가 다른 복수의 과수원 또는 농장 등을 통합적으로 관리할 수 있는 농장관리 플랫폼(150)을 더 포함할 수 있다. 도 6은 과수원의 수목에 대해 개체 식별, 비파괴 당도 측정, 블루투스 페어링 및 인터넷을 통한 모바일기기, 당도관리 시스템의 연동 과정, 그리고 농장관리 플랫폼으로 정보 제공하는 과정 등을 모식적으로 보이고 있다.
도 7a 및 7b는 식재도 생성 후 수목 측정 정보 테스트 결과를 예시적으로 보인 화면으로서, 최초 과수원의 수목 배치 상태에서(도 7a) 과육의 성장에 따라 각 과수에 대한 당도 정보를 색상 변화를 통해 시각적으로 표기하여 식재도에 반영하였다(도 7b). 시기가 변화됨에 따라 당도 값이 달라지는 것을 식재도로부터 명확히 확인할 수 있다.
축적된 당도 정보는 농장 식재도에 표시되어 기간별로 나무별 당도정보를 모니터링하고 수확시기를 데이터에 근거해 예측할 수 있다. 도 8a 및 8b는 감귤 농장의 당도 관리 테스트 결과물로서 시기별로 달라지는 당도 변화 그래프를 직관적으로 확인할 수 있다. 전술한 식재도 정보로부터 설정된 당도값 기준에 부합한 과수번호를 호출하여 수확자의 작업 효율을 높일 수 있으며 기간별 당도 변화 그래프로부터 전체 과수원의 수확 작업 설계, 해거리 수목의 관리 등 통합적인 과수원 관리가 가능하게 된다.
나아가, 본 발명의 과수원 관리 방법 및 시스템은 특정 작물에 대한 당도관리 시스템이나 동일한 작물을 수확하는 복수의 농장에 대한 통합관리 플랫폼으로 발전시킬 수 있다. 또한, 과수의 수확 여부 및 시기를 판별하여 최적의 수확시기를 관리하는데 활용할 수 있고, 과수원이나 농원에서 수목 생장 상황에 따라 관수 관비를 효과적으로 제어할 수도 있다. 특히 하우스 시설이 포함된 농장은 물론 노지의 과수원 등에서도 스마트팜을 구현하고 통합적 관제를 통해 농업 경쟁력을 높이는데 이용될 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
100: 과수원 관리 시스템 110: 식재도 생성부
120: 수목 정보 수신부 130: 수목 정보 변환부
140: 수목 관리부 150: 농장관리 플랫폼
200: 사용자 단말 310: 과수원 수목 정보
320: 비파괴 측정기
120: 수목 정보 수신부 130: 수목 정보 변환부
140: 수목 관리부 150: 농장관리 플랫폼
200: 사용자 단말 310: 과수원 수목 정보
320: 비파괴 측정기
Claims (5)
- 과수원에 식재된 수목의 배치 형태에 대한 정보를 기초로 수목의 위치와 해당 수목의 인식 정보를 포함하는 식재도를 생성하고,
과수원에 배치된 개별 수목에 대해 수목의 생장 또는 과실의 숙성 상태를 비파괴 방식으로 측정하여 제1정보를 생성하고
개별 수목에 대해 측정된 상기 제1정보를 시각적으로 확인할 수 있는 제2정보로 변환하고,
변환된 제2정보를 상기 식재도 상의 개별 수목에 대해 연동하여 수목 생장 또는 과실 숙성 정도를 확인할 수 있는 디스플레이 정보를 생성하고,
시각적 정보가 나타난 식재도를 통해 과수원의 개별 수목에 대해 관리 정보를 제공하며,
상기 식재도 생성 단계는 과수원의 형태 및 과수원에 배치된 수목의 위치 정보를 수신하고 과수원의 각 수목에 대해 인식 정보를 부여하고 과수원 형태에 대한 배치도를 생성한 후 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하며, 과수원의 입구 또는 중앙을 기준으로 동서남북 방위에 따라 상대적인 수목의 위치를 설정하고 식재된 수목들의 상대적인 위치를 좌표평면상에 배치하여 수목의 실제 위치 및 배치 모습이 변형된 식재도를 생성하는 것을 특징으로 하는
식재도를 이용한 과수원의 관리 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1정보는 과수원에 식재된 개별 수목에 대하여 비파괴 방식으로 수목의 과실에 대해 당도를 측정하여 수치적 데이타를 생성하는 것을 특징으로 하는 식재도를 이용한 과수원의 관리 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제2정보는 제1정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있는 색상 또는 크기 정보로 변환하며, 제1정보의 수치적 데이타의 차이에 따라 색상 또는 크기가 다른 정보로 변환되는 것을 특징으로 하는 식재도를 이용한 과수원의 관리 방법.
- 과수원 형태에 대한 배치도 및 과수원에 식재된 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하여 모바일 기기 또는 컴퓨터 화면에서 출력 가능한 디스플레이 정보를 생성하는 식재도 생성부,
과수원에 식재된 수목에 대해 비파괴 방식으로 측정한 생장 정보 또는 과실 숙성 정보를 수신하는 수목 정보 수신부,
비파괴 방식으로 측정하여 수신된 수목 정보를 시각적으로 직관에 의해 확인할 수 있는 색상 또는 크기 정보로 변환하는 수목 정보 변환부, 및
변환된 수목 정보를 기초로 과수원에 식재된 개별 수목에 대한 관리 정보를 생성하는 수목 관리부를 포함하며,
상기 식재도 생성부는 과수원의 형태 및 과수원에 배치된 수목의 위치 정보를 수신하고, 과수원의 각 수목에 대해 인식 정보를 부여하고, 과수원 형태에 대한 배치도를 생성한 후 개별 수목의 위치와 인식 정보를 상기 배치도에 매핑하며, 과수원의 입구 또는 중앙을 기준으로 동서남북 방위에 따라 상대적인 수목의 위치를 설정하고 식재된 수목들의 상대적인 위치를 좌표평면상에 배치하여 수목의 실제 위치 및 배치 모습이 변형된 식재도를 생성하는 것을 특징으로 하는
식재도를 이용한 과수원의 관리 시스템.
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2021
- 2021-04-06 KR KR1020210044794A patent/KR102545118B1/ko active IP Right Grant
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