KR102549189B1 - 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치에 관한 것으로, 약제들을 저장하는 복수의 약제 탱크들 및 상기 약제들을 희석하기 위한 물을 저장하는 물 탱크를 포함하는 용액 저장부; 상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크와 각각 연결되는 교반 탱크를 포함하고, 상기 약제들 중 적어도 하나와 상기 물을 상기 교반 탱크에 수집하여 상호 교반하는 용액 교반부; 작업 명령에 따라 상기 상호 교반을 제어하여 혼합 용액을 생성하고 상기 교반 탱크에 연결된 토출구를 통해 외부로 토출시키는 동작 제어부; 및 상기 제어부와 연동하여 상기 작업 명령의 전체 과정에 대한 모니터링 정보를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함한다.
Description
본 발명은 약제 관리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방제용 약제와 물을 설정된 양만큼 혼합하는 과정을 자동화하고 전용 앱을 통해 관리할 수 있는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 농약이란 농작물의 재배 및 저장 중 발생한 병, 해충, 잡초를 방제하는데 사용하는 화학농약 및 생물농약과, 농작물의 생리기능을 증진·억제하는데 사용되는 생장조정제 및 약효를 증진시키는 보조제 등을 총칭하는 말이다. 넓은 의미에서 농약은 비료까지도 포함시키며, 토양소독으로부터 종자소득, 발아에서 결실, 저장에 이르기까지 농업경영상 동식물에 의한 피해를 막는데 쓰이는 모든 약제를 말한다.
상기 농약(비료 및 소독약을 포함함)은 물과 함께 혼합하여 각종 병충해로부터의 피해를 방지하기 위하여 농작물에 분무하게 된다. 그러나, 상기와 같은 종래 방법에 의한 농약과 물의 혼합은 작업 전 사용자에 의해 농약과 물을 단순히 혼합시켜 그대로 농작물에 분무하기 때문에 혼합이 제대로 이루어지지 않거나, 시간이 지남에 따라 농약성분이 침전되는 현상으로 농작물 전체에 균일한 농약살포가 이루어지지 않는다.
많은 약제를 한번에 혼합할 경우 시간이 지남에 따라 약효가 감소되는 현상이 발생하기 때문에 원액용기에서 필요한 시기에 즉시 혼합하여 사용하여야 한다.
또한, 사용자에 의해 수동으로 혼합되는 과정에서 농약에 의한 오염으로 피해가 발생할 수 있고, 정확한 계량 및 혼합이 이루어지지 않아 원래 의도했던 약제의 효과를 정확히 달성하기 어려우며, 다수의 농약을 일괄적으로 관리하기에 상당한 노력이 소요될 수 있다.
한편, 스마트 팜(지능형 농장)은 정보통신기술(ICT)을 활용해 '시간과 공간의 제약없이' 원격으로, 자동으로 작물의 생육환경을 관측하고 최적의 상태로 관리하는 과학 기반의 농업방식에 해당할 수 있다. 스마트 팜은 농산물의 생산량 증가는 물론, 노동시간 감소를 통해 농업 환경을 획기적으로 개선할 수 있다. 또한, 스마트 팜은 빅데이터 기술과 결합해 최적화된 생산 및 관리의 의사결정을 가능하도록 하며, 최적화된 생육환경을 제공해 수확 시기와 수확량 예측뿐만 아니라 품질과 생산량을 한층 더 높일 수 있다.
스마트 팜의 구현을 위해 농작물을 위한 약제의 혼합 및 관리 역시 자동화되고 데이터베이스를 구축할 필요가 있으며, 현재까지 이를 위한 기술의 개발 및 구현은 미비한 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 방제용 약제와 물을 설정된 양만큼 혼합하는 과정을 자동화하고 전용 앱을 통해 관리할 수 있는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 블루투스 등의 무선통신을 통해 사용자 단말 상에서 실행되는 앱과 연동하여 동작하고 약제 관리를 위한 빅데이터 구축과 안전관리를 효과적으로 수행할 수 있는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 IoT 기술과 결합되어 구현될 수 있고 스마트 팜에 적용되어 작물 관리를 위한 생육환경을 적정하게 유지 관리하는데 기여할 수 있는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치는 약제들을 저장하는 복수의 약제 탱크들 및 상기 약제들을 희석하기 위한 물을 저장하는 물 탱크를 포함하는 용액 저장부; 상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크와 각각 연결되는 교반 탱크를 포함하고, 상기 약제들 중 적어도 하나와 상기 물을 상기 교반 탱크에 수집하여 상호 교반하는 용액 교반부; 작업 명령에 따라 상기 상호 교반을 제어하여 혼합 용액을 생성하고 상기 교반 탱크에 연결된 토출구를 통해 외부로 토출시키는 동작 제어부; 및 상기 제어부와 연동하여 상기 작업 명령의 전체 과정에 대한 모니터링 정보를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크 각각은 탱크 내부의 수위 측정을 위한 제1 수위 센서와, 상기 교반 탱크와의 연결을 위한 제1 펌프 및 유량계를 포함하고, 상기 교반 탱크는 탱크 내부의 수위 측정을 위한 제2 수위 센서, 상기 상호 교반을 위한 순환 펌프 및 상기 토출구와의 연결을 위한 제2 펌프를 포함할 수 있다.
상기 동작 제어부는 제1 제어 명령에 따라 상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크의 각 용액들을 상기 교반 탱크로 토출하고 해당 토출 과정에서 상기 제1 수위 센서, 상기 제1 펌프 및 상기 유량계의 동작을 제어하고, 제2 제어 명령에 따라 상기 교반 탱크의 혼합 용액을 외부로 토출하는 과정에서 상기 제2 수위 센서 및 상기 제2 펌프의 동작을 제어할 수 있다.
상기 동작 제어부는 사용자 단말과 연동하기 위한 통신 모듈을 포함하고, 상기 사용자 단말에게 상기 모니터링 정보를 제공하여 상기 사용자 단말 상에서의 약제 관리에 관한 DB 구축을 지원하며, 상기 사용자 단말로부터 수신된 상기 작업 명령에 따라 동작 제어를 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.
상기 동작 제어부는 상기 교반 탱크에 잔존하는 혼합 용액을 검출하여 해당 잔존량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 혼합 용액을 기초로 동작 가능한 작업 명령들을 상기 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다.
상기 동작 제어부는 작업 종류 별로 약제의 종류와 용량 및 물 용량에 관한 혼합 조건을 설정하여 상기 작업 명령들로서 표시하고, 상기 혼합 조건은 상기 해당 혼합 용액의 혼합 조건과 상기 해당 잔존량 및 가장 최근의 토출 시점을 기준으로 경과된 잔존 시간에 따라 동적으로 갱신될 수 있다.
상기 동작 제어부는 상기 작업 명령에 따라 상기 토출을 수행하는 과정에서 상기 제2 수위 센서를 기초로 상기 탱크 내부의 수위가 최초 수위의 20% 미만으로 떨어지는 경우 상기 토출의 속도가 느려지도록 제2 펌프의 동작을 제어할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치는 블루투스 등의 무선통신을 통해 사용자 단말 상에서 실행되는 앱과 연동하여 동작하고 약제 관리를 위한 빅데이터 구축과 안전관리를 효과적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치는 IoT 기술과 결합되어 구현될 수 있고 스마트 팜에 적용되어 작물 관리를 위한 생육환경을 적정하게 유지 관리하는데 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 약제 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 약제 관리 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 약제 관리 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 약제 관리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 앱을 이용한 약제 관리의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 약제 관리 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 약제 관리 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 약제 관리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 앱을 이용한 약제 관리의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 약품 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 약제 관리 시스템(100)은 사용자 단말(110), 약제 관리 장치(130) 및 데이터베이스(150)를 포함할 수 있다.
사용자 단말(110)은 본 발명에 따른 약제 관리 서비스를 이용할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 단말(110)을 통해 약제 관리 장치(130)와 연결될 수 있고, 약제 관리 장치(130)에서 제공하는 다양한 모니터링 정보들에 접근할 수 있다. 사용자 단말(110)은 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다.
또한, 사용자 단말(110)은 약제 관리 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 사용자 단말(110)들은 약제 관리 장치(130)와 동시에 연결될 수 있다. 또한, 사용자 단말(110)은 약제 관리 장치(130)와 연동하기 위한 전용 프로그램 또는 어플리케이션을 설치하여 실행할 수 있다.
약제 관리 장치(130)는 약제들을 저장 및 관리하고 물과 혼합한 용액으로서 혼합 약제를 생성할 수 있는 장치에 해당할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 약제 및 물을 저장하고 다양한 약제들을 물과 함께 교반하는 과정을 수행하는 자동화 장치로 구현될 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 사용자 단말(110)과 유선 네트워크 또는 블루투스, WiFi, LTE 등과 같은 무선 네트워크로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 사용자 단말(110)과 데이터를 송·수신할 수 있다. 또한, 약제 관리 장치(130)는 데이터의 수집 또는 추가 기능의 제공을 위하여 외부 시스템(도 1에 미도시됨)과 연동하여 동작할 수도 있다.
데이터베이스(150)는 약제 관리 장치(130)의 동작 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(150)는 약제 관리 장치(130)와 독립적인 장치로서 구현될 수도 있으나, 필요에 따라 약제 관리 장치(130) 내부에 포함되어 구현될 수도 있다. 또한, 데이터베이스(150)는 필요에 따라 생략될 수 있음은 물론이다.
외부 시스템(도 1에 미도시됨)은 약제 관리 장치(130)에서 수집된 모니터링 정보 및 약제 관리 장치(130)의 동작 과정에서 수집된 다양한 정보들을 수집, 저장 및 분석하기 위한 컴퓨터 또는 서버에 해당할 수 있다. 예를 들어, 외부 시스템은 다양한 약제 관리 장치(130)들에서 수집된 정보를 통합하여 빅데이터를 구축할 수 있는 빅데이터 서버, 관련 동작의 예측 및 진단을 위한 학습 모델을 구축할 수 있는 학습 서버 및 사용자 단말(110)과 연결되어 다양한 클라우드 서비스를 제공할 수 있는 클라우드 서버 등을 포함할 수 있다.
즉, 약제 관리 장치(130)는 사용자 단말(110)과 연동하여 약제 관리 장치(130)에서 수집된 정보들을 사용자 단말(110) 상에서 저장 및 관리하도록 구현될 수 있으나, 필요에 따라 데이터의 양이 기 설정된 기준을 초과하는 경우 외부 시스템을 통해 클라우드 서버 상에 구축된 별도의 DB에 저장하여 통합 관리할 수 있다. 이 경우, 약제 관리 장치(130)에서 수집된 정보는 사용자 단말(110)을 통해 1차 관리될 수 있고, 이후 외부 시스템 상의 클라우드 서버에 통합되어 2차 관리될 수 있다. 사용자는 사용자 단말(110)을 통해 클라우드 서버에 접속할 수 있고, 통합된 정보에 접근하여 다양한 정보 분석을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 약제 관리 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 약제 관리 장치(130)는 약제들을 저장하는 복수의 약제 탱크(210)들과 약제들에 혼합되어 농도를 희석시키기 위한 물을 저장하는 물 탱크(230) 및 약제들과 물을 하나로 모아 교반하기 위한 교반 탱크(270)를 포함하여 물리적으로 구현될 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 약제 관리를 위해 다양한 센서들과 연결되어 동작할 수 있으며, 구체적으로 각 탱크들 내부에 설치된 수위 센서들(220, 240, 290)을 통해 탱크 내부에 존재하는 약제 또는 물의 수위를 측정할 수 있다.
예를 들어, 약제 관리 장치(130)는 각 약제 탱크(210) 및 물 탱크(230)의 수위를 모니터링하고 내부 용량이 소정의 수위 미만으로 떨어지는 경우 소정의 경고 또는 알림 메시지(또는 소리)를 제공할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 교반 탱크(270) 내에도 수위 센서(290)를 포함하여 구현될 수 있고, 교반 탱크(270) 내의 혼합 용액에 관한 수위 관리 기능을 제공할 수도 있다. 이를 통해, 약제 관리 장치(130)는 내부 약제의 희석 배율을 정확히 관리하고, 내부 탱크의 용량 부족에 따른 오작동을 예방하여 약제의 효율적 관리를 제공할 수 있다.
또한, 약제 관리 장치(130)는 약제 탱크(210)와 교반 탱크(270) 또는 물 탱크(230)와 교반 탱크(270) 사이를 연결하는 유류관에 결합되어 동작하는 펌프(250) 및 유량계(260)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기에서, 펌프(250)는 약제 또는 물을 특정 방향으로 수송하는 동작을 수행할 수 있고, 유량계(260)는 펌프(250)와 연결되어 수송되는 약제 또는 물의 유량을 측정하는 동작을 수행할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 수위 센서들(220, 240, 290)과 펌프(250) 및 유량계(260)와 각각 연결될 수 있고, 제어 명령을 통해 각 장치들의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 약제 관리 장치(130)는 교반 탱크(270)에 보관된 혼합 용액을 교반 탱크(270)에 연결된 토출구(200)를 통해 외부로 토출시킬 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 약제들의 관리 및 혼합 용액의 생성과 토출에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있으며, 해당 과정들에서 수집되는 모니터링 정보를 사용자 단말(110)에게 전달할 수 있다. 사용자 단말(110)은 전용 앱(또는 어플리케이션)을 통해 해당 정보들을 확인할 수 있으며, 약제 관리 장치(130)의 구체적인 동작 조건을 설정하거나 동작을 제어할 수도 있다. 이를 위해, 약제 관리 장치(130)는 사용자 단말(110)과 무선 통신할 수 있는 통신 모듈을 포함하여 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 약제 관리 장치(130)는 정보 표시 및 명령 수신을 위한 디스플레이 모듈과 전체적인 동작 및 제어를 수행하는 제어 유닛(280)을 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대해서는 도 3에서 보다 자세히 설명한다.
도 3은 도 1의 약제 관리 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 약제 관리 장치(130)는 용액 저장부(310), 용액 교반부(330), 동작 제어부(350), 디스플레이부(370) 및 제어부(390)를 포함할 수 있다.
용액 저장부(310)는 약제들을 저장하는 복수의 약제 탱크(210)들 및 약제들을 희석하기 위한 물을 저장하는 물 탱크(230)를 포함할 수 있다. 약제 탱크(210)는 특정 약제를 저장하기 위한 보관 장치에 해당할 수 있으며, 각 약제의 특성에 따라 약제의 효능을 유지하는 적정 보관 환경을 제공하도록 구현될 수 있다. 물 탱크(230)는 물을 수용하기 위한 보관 장치에 해당할 수 있고, 약제와 혼합되는 양을 고려하여 약제 탱크(210)의 크기보다 더 큰 크기로 구현될 수 있다. 예를 들어, 약제 탱크(210)는 약제 별로 5L의 용량으로 구현될 수 있고, 물 탱크(230)는 200L의 용량으로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 약제 탱크(210)와 물 탱크(230) 각각은 내부에 수위 측정을 위한 수위 센서(220, 240)를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 약제 탱크(210)와 물 탱크(230) 각각은 교반 탱크(270)와의 연결을 위한 제1 펌프(250) 및 유량계(260)를 포함하여 구현될 수 있다.
용액 교반부(330)는 복수의 약제 탱크(210)들 및 물 탱크(230)와 각각 연결되는 교반 탱크(270)를 포함하고, 약제들 중 적어도 하나와 물을 교반 탱크(270)에 수집하여 상호 교반할 수 있다. 용액 교반부(330)는 동작 제어부(350)의 제어 명령에 따라 교반 동작을 수행할 수 있으며, 교반 탱크(270)에 소정의 약제들과 물이 수용되면 자동으로 교반 동작을 개시하도록 구현될 수도 있다.
일 실시예에서, 용액 교반부(330)는 탱크 내부의 수위 측정을 위한 제2 수위 센서(290)를 포함하여 구현될 수 있고, 교반 동작을 수행하기 위하여 교반 탱크(270) 내부에 순환 펌프를 포함하여 구현될 수 있으며, 토출구(200)와 연결되어 내부의 혼합 용액이 외부로 토출되도록 구현될 수 있다. 이때, 용액 교반부(330)는 교반 탱크(270)와 토출구(200) 사이에 토출 동작을 수행하는 제2 펌프를 포함하여 구현될 수 있다.
동작 제어부(350)는 작업 명령에 따라 상호 교반을 제어하여 혼합 용액을 생성하고 교반 탱크(270)에 연결된 토출구(200)를 통해 외부로 토출시킬 수 있다. 한편, 동작 제어부(350)는 약제 관리 장치(130)의 제어 유닛(280)에 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 동작 제어부(350)는 제1 제어 명령에 따라 복수의 약제 탱크(210)들 및 물 탱크(230)의 각 용액들을 교반 탱크(270)로 토출하고 해당 토출 과정에서 제1 수위 센서, 제1 펌프 및 유량계의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 동작 제어부(350)는 제2 제어 명령에 따라 교반 탱크(270)의 혼합 용액을 외부로 토출하는 과정에서 제2 수위 센서 및 제2 펌프의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 동작 제어부(350)는 작업 명령에 따라 약제들과 물을 혼합하기 위한 혼합 조건을 결정할 수 있고, 혼합 조건에 대응되어 각 탱크들로부터 약제들과 물을 교반 탱크로(270) 수송시킬 수 있다. 이때, 유량계를 통해 각 약제들 및 물의 용량을 제어할 수 있으며, 수위 센서를 통해 탱크 내부에 존재하는 약제 또는 물의 수위를 측정할 수 있다. 동작 제어부(350)는 교반에 의해 혼합 용액이 생성된 경우 토출 명령에 따라 제2 펌프의 동작을 제어하여 토출구(200)를 통한 외부로의 토출을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 제어부(350)는 사용자 단말(110)과 연동하기 위한 통신 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. 동작 제어부(350)는 통신 모듈을 통해 사용자 단말(110)에게 모니터링 정보를 제공하여 사용자 단말(110) 상에서의 약제 관리에 관한 DB 구축을 지원할 수 있으며, 사용자 단말(110)로부터 수신된 작업 명령에 따라 동작 제어를 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 단말(110) 상에서 실행되는 전용 앱을 통해 약제 관리 장치(130)의 동작을 제어할 수 있으며, 약제 관리 장치(130)의 상태 및 동작에 관한 모니터링 정보를 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 잔존하는 혼합 용액을 검출하여 해당 잔존량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 혼합 용액을 기초로 동작 가능한 작업 명령들을 디스플레이부를 통해 표시할 수 있다. 여기에서, 작업 명령은 약제들과 물을 혼합하는 작업을 위한 혼합 조건을 포함할 수 있다. 즉, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 혼합 용액이 잔존하는 경우 이에 관한 알림 메시지를 디스플레이부를 통해 표시할 수 있고, 혼합 용액의 토출을 수행하여 교반 탱크(270)가 비워지도록 제어할 수 있다.
이와 달리, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 남아 있는 혼합 용액을 비우지 않고 그대로 활용하기 위한 동작을 수행할 수도 있다. 구체적으로, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 남아 있는 혼합 용액의 잔존량을 기초로 새로운 약제들과 물의 혼합이 더해지더라도 충분히 원하는 효과를 획득할 수 있는 혼합 조건들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 교반 탱크(270)에 남아 있는 혼합 용액이 약제 A와 물을 각각 50%씩 혼합한 용액에 해당하는 경우라면, 잔존하는 혼합 용액에 동일한 약제 A와 물을 혼합하는 혼합 조건은 작업 명령으로 결정될 수 있다. 만약 교반 탱크(270)에 남아 있는 혼합 용액이 약제 A와 물을 각각 50%씩 혼합한 용액에 해당하고 약제 B를 추가하여 약제 A, B 및 물의 비율이 1:1:1이 되도록 하는 혼합 조건이 기존의 작업 내용에 해당하는 경우라면 잔존하는 혼합 용액에 약제 B를 동일한 양만큼 혼합하는 혼합 조건은 작업 명령으로 결정될 수 있다.
이와 같이, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 잔존하는 혼합 용액의 상태에 관한 정보를 제공하고 해당 혼합 용액을 추가로 활용할 수 있는 작업 명령들을 동적으로 도출하여 디스플레이를 통해 표시함으로써 사용자로 하여금 잔존하는 혼합 용액을 활용할 것인지 또는 모두 제거한 후 새로운 혼합 용액을 생성할 것인지를 선택할 수 있도록 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 동작 제어부(350)는 작업 종류 별로 약제의 종류와 용량 및 물 용량에 관한 혼합 조건을 설정하여 작업 명령들로서 표시할 수 있다. 이때, 혼합 조건은 해당 혼합 용액의 혼합 조건과 해당 잔존량 및 가장 최근의 토출 시점을 기준으로 경과된 잔존 시간에 따라 동적으로 갱신될 수 있다. 보다 구체적으로, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 잔존하는 혼합 용액의 활용을 위한 동작을 수행할 수 있으며, 이를 위해 잔존하는 혼합 용액을 활용할 수 있는 작업 내용을 작업 명령 리스트로서 제공할 수 있다. 이때, 작업 명령 리스트로서 제공되는 작업 명령들은 각각의 혼합 조건을 포함하여 생성될 수 있고, 동작 제어부(350)는 각 작업 명령의 혼합 조건을 동적으로 조정할 수 있다.
이를 위하여, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)에 잔존하는 혼합 용액의 혼합 조건, 잔존량 및 가장 최근에 외부로 토출된 이후 경과된 잔존 시간을 기초로 결정될 수 있다. 즉, 약제들과 물 간의 혼합에 따라 시간이 경과될수록 약제의 효능을 감소할 수 있고, 동작 제어부(350)는 잔존 시간을 기초로 혼합 용액의 최초 효능에 대한 감쇠율을 결정한 후 이를 반영하여 새롭게 추가되는 약제들 및 물의 용량을 결정할 수 있다.
또한, 동작 제어부(350)는 잔존하는 혼합 용액의 혼합 조건과 잔존량에 따라 새롭게 추가되는 약제들 및 물의 용량을 결정할 수 있으며, 사용자는 디스플레이 모듈을 통해 제공되는 작업 명령들 중에서 어느 하나를 선택하여 현재 교반 탱크(270)에 잔존하는 혼합 용액을 그대로 활용하여 새로운 혼합 용액을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 제어부(350)는 작업 명령에 따라 토출을 수행하는 과정에서 제2 수위 센서를 기초로 탱크 내부의 수위가 최초 수위의 20% 미만으로 떨어지는 경우 토출의 속도가 느려지도록 제2 펌프의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 동작 제어부(350)는 교반 탱크(270)의 혼합 용액을 외부로 토출하는 과정에서 초기 80%는 빠른 속도로 도출을 수행하다가 그 다음 20%는 느린 속도로 토출하여 교반 탱크(270)의 토출이 정확하게 이루어지도록 구현될 수 있다.
디스플레이부(370)는 동작 제어부(350)와 연동하여 작업 명령의 전체 과정에 대한 모니터링 정보를 디스플레이 할 수 있다. 디스플레이부(370)는 약제 관리 장치(130)의 외부에 노출되는 터치스크린으로 구현될 수 있고, 이에 따라 정보의 표시와 사용자의 터치 입력을 각각 제공할 수 있다. 디스플레이부(370)는 동작 제어부(350)의 제어 명령에 따라 특정 정보를 다양한 인터페이스를 통해 스크린 상에 디스플레이 하도록 구현될 수 있다.
제어부(390)는 약제 관리 장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 용액 저장부(310), 용액 교반부(330), 동작 제어부(350) 및 디스플레이부(370) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 약제 관리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 약제 관리 장치(130)는 전원이 공급되어 동작을 개시하는 경우 약제 탱크(210)와 물 탱크(230)의 수위 센서들을 통해 각각의 수위를 측정할 수 있고, 이를 통해 각 탱크에 저장된 약제들 및 물의 용량을 산출하여 표시할 수 있다(단계 S410).
일 실시예에서, 약제 관리 장치(130)는 각 탱크들의 잔존 용량이 기 설정된 기준을 충족하지 못하는 경우 디스플레이 모듈을 통해 해당 약제 또는 물이 충분하지 않다는 메시지를 출력하거나 그래픽적으로 시각화하여 표시할 수도 있다.
이후, 약제 관리 장치(130)는 현재 각 탱크들의 저장 상태에 따라 작업 가능한 작업 명령들에 관한 작업 목록을 표시할 수 있다(단계 S430). 이때, 작업 목록으로 제공되는 작업 명령은 혼합 조건으로서 각 약제들의 종류와 용량 및 물의 용량에 관한 조건을 포함할 수 있다.
사용자는 디스플레이를 통해 특정 작업 명령(또는 작업 종류)을 선택할 수 있고, 약제 관리 장치(130)는 해당 작업 종류에 따른 작업 명령을 생성하여 혼합 동작을 개시할 수 있다(단계 S450). 혼합 동작은 각 약제 탱크(210)와 물 탱크(230)에서 토출된 용액들이 교반 탱크(270)에 모여 교반기에 의해 소정의 시간 동안 혼합되는 동작에 해당할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 작업 명령에 따라 설정된 시간만큼 교반용 순환 펌프를 동작시킬 수 있고, 해당 시간이 경과되면 순환 펌프의 동작을 종료하여 교반 동작을 종료할 수 있다.
이때, 약제 관리 장치(130)는 전체 동작 과정을 모니터링하고 모니터링 정보를 디스플레이 모듈을 통해 표시할 수 있다(단계 S490). 또한, 약제 관리 장치(130)는 해당 정보를 사용자 단말(110)에게 전송하여 사용자 단말(110) 상에서 약제 관리를 위한 데이터베이스가 구축될 수 있다.
한편, 교반 탱크(270)에 생성된 혼합 용액은 자동 또는 수동(입력버튼 또는 레버)으로 토출 펌프를 가동시켜 혼합 용액을 외부로 토출될 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 교반 탱크(270)의 수위를 모니터링할 수 있고, 교반 탱크(270)가 비워지면 토출 펌프의 동작을 종료시키고 디스플레이 모듈을 통해 작업 종료에 관한 메시지를 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 앱을 이용한 약제 관리의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 약제 관리 장치(130)는 사용자 단말(110)과 연동하여 약제 관리 정보를 제공하거나 또는 약제 생성을 위한 명령을 입력 받을 수 있다. 즉, 사용자는 모바일 기기(예를 들어, 스마트폰) 상에 설치된 전용 앱을 통해 약제 관리 장치(130)의 모니터링 정보를 확인할 수 있고, 필요에 따라 약제 관리 장치(130)의 동작을 원격으로 제어할 수 있다.
그림 (a)의 경우, 약제 관리 장치(130)에 의해 측정된 현재 상태에 관한 정보를 표시하는 화면을 나타낼 수 있다. 즉, 약제 관리 장치(130)는 동작 개시에 따라 각 약제 탱크(210)들과 물 탱크(230)의 수위를 측정하여 약제 및 물의 남은 용량을 실시간으로 표시할 수 있다.
그림 (b)의 경우, 약제 관리 장치(130)를 통해 현재 상태에서 수행 가능한 작업 리스트를 표시하는 화면을 나타낼 수 있다. 즉, 사용자는 작업 리스트 상에서 특정 작업을 선택함으로써 해당 작업을 약제 관리 장치(130)에게 명령할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 해당 입력을 사용자 단말(110)로부터 수신하면 해당 작업의 작업 내용에 따라 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 '작업 4'를 선택한 경우, 약제 관리 장치(130)는 약제 C 탱크와 물 탱크 각각에 있는 펌프를 가동시킬 수 있고, 각 펌프와 연결된 유량계를 통해 약제 C는 10mL, 물은 19.99L가 될 때까지 동작을 수행할 수 있다. 약제 관리 장치(130)는 작업 내용에 포함된 혼합 조건만큼 약제 및 물의 토출이 확인되면 각 펌프의 동작을 종료시킬 수 있다. 이후, 약제 관리 장치(130)는 교반을 위한 순환 펌프를 가동시킬 수 있고, 기 설정된 시간 동안 교반 동작을 수행하여 혼합 용액을 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 약제 관리 장치(130)는 방제용 약제와 물을 설정된 양만큼 각각 계량하여 교반하도록 구현될 수 있고, 해당 작업 과정들을 순차적으로 제어하는 과정에서 모니터링을 통해 다양한 정보들을 수집할 수 있다. 이후 약제 관리 장치(130)는 수집된 정보들을 사용자 단말(110)에게 전송하여 약제 관리에 관한 데이터베이스가 구축되도록 지원할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 단말(110) 상에 구축된 정보들을 활용하여 약제 관리 장치(130)의 구체적 동작을 제어하거나 약제 관리를 효과적으로 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 약제 관리 시스템
110: 사용자 단말 130: 약제 관리 장치
150: 데이터베이스 200: 토출구
210: 약제 탱크 220, 240, 290: 수위 센서
230: 물 탱크 250: 펌프
260: 유량계 270: 교반 탱크
280: 제어 유닛
310: 용액 저장부 330: 용액 저장부
350: 동작 제어부 370: 디스플레이부
390: 제어부
110: 사용자 단말 130: 약제 관리 장치
150: 데이터베이스 200: 토출구
210: 약제 탱크 220, 240, 290: 수위 센서
230: 물 탱크 250: 펌프
260: 유량계 270: 교반 탱크
280: 제어 유닛
310: 용액 저장부 330: 용액 저장부
350: 동작 제어부 370: 디스플레이부
390: 제어부
Claims (7)
- 약제들을 저장하는 복수의 약제 탱크들 및 상기 약제들을 희석하기 위한 물을 저장하는 물 탱크를 포함하는 용액 저장부;
상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크와 각각 연결되는 교반 탱크를 포함하고, 상기 약제들 중 적어도 하나와 상기 물을 상기 교반 탱크에 수집하여 상호 교반하는 용액 교반부;
작업 명령에 따라 상기 상호 교반을 제어하여 혼합 용액을 생성하고 상기 교반 탱크에 연결된 토출구를 통해 외부로 토출시키는 동작 제어부; 및
상기 동작 제어부와 연동하여 상기 작업 명령의 전체 과정에 대한 모니터링 정보를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함하되,
상기 동작 제어부는
사용자 단말과 연동하기 위한 통신 모듈을 포함하고, 상기 사용자 단말에게 상기 모니터링 정보를 제공하여 상기 사용자 단말 상에서의 약제 관리에 관한 DB 구축을 지원하며, 상기 사용자 단말로부터 수신된 상기 작업 명령에 따라 동작 제어를 위한 제어 명령을 생성하고,
상기 교반 탱크에 잔존하는 혼합 용액을 검출하여 해당 잔존량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 해당 혼합 용액을 기초로 동작 가능한 작업 명령들을 상기 디스플레이부를 통해 표시하며,
작업 종류 별로 약제의 종류와 용량 및 물 용량에 관한 혼합 조건을 설정하여 상기 작업 명령들로서 표시하고, 상기 혼합 조건은 상기 해당 혼합 용액의 혼합 조건과 상기 해당 잔존량 및 가장 최근의 토출 시점을 기준으로 경과된 잔존 시간에 따라 동적으로 갱신되며,
상기 잔존 시간을 기초로 상기 해당 혼합 용액의 최초 효능에 대한 감쇠율을 결정한 후 상기 감쇠율을 적용하여 새롭게 추가되는 약제들 및 물의 용량을 결정함으로써 상기 혼합 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크 각각은 탱크 내부의 수위 측정을 위한 제1 수위 센서와, 상기 교반 탱크와의 연결을 위한 제1 펌프 및 유량계를 포함하고,
상기 교반 탱크는 탱크 내부의 수위 측정을 위한 제2 수위 센서, 상기 상호 교반을 위한 순환 펌프 및 상기 토출구와의 연결을 위한 제2 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 동작 제어부는
제1 제어 명령에 따라 상기 복수의 약제 탱크들 및 상기 물 탱크의 각 용액들을 상기 교반 탱크로 토출하고 해당 토출 과정에서 상기 제1 수위 센서, 상기 제1 펌프 및 상기 유량계의 동작을 제어하고,
제2 제어 명령에 따라 상기 교반 탱크의 혼합 용액을 외부로 토출하는 과정에서 상기 제2 수위 센서 및 상기 제2 펌프의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치.
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- 제2항에 있어서, 상기 동작 제어부는
상기 작업 명령에 따라 상기 토출을 수행하는 과정에서 상기 제2 수위 센서를 기초로 상기 탱크 내부의 수위가 최초 수위의 20% 미만으로 떨어지는 경우 상기 토출의 속도가 느려지도록 제2 펌프의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치.
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| KR1020200185815A KR102549189B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020200185815A KR102549189B1 (ko) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 빅데이터 기반의 모바일 앱을 이용한 약제 관리 장치 |
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2020
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