KR102571665B1 - Smart plant pot device controlled amount of moisture based on weight sensor and method for control the same - Google Patents
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Abstract
식물을 재배하기 위한 화분에 IoT 기술을 접목한 스마트 화분 장치 및 그 장치에 의해 수행되는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분은 식물의 생장에 필요한 환경 정보를 측정하기 위한 센서부; 상기 센서부의 측정값을 기 저장된 기준값과 비교하고, 생장에 충분한 환경이 조성되었는지 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 비교 및 판단의 결과를 시각적으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.Provided is a smart pot device incorporating IoT technology into a pot for growing plants and a method performed by the device. A smart pot according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit for measuring environmental information necessary for plant growth; a control unit that compares the measured value of the sensor unit with a pre-stored reference value and determines whether an environment sufficient for growth is created; And it may include a display unit for visually displaying the result of the comparison and determination.
Description
본 발명은 스마트 화분 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 상세하게, 식물을 재배하기 위한 화분에 IoT 기술을 접목한 스마트 화분 장치 및 그 장치에 의해 수행되는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart flowerpot device and a control method thereof. In detail, it relates to a smart pot device incorporating IoT technology into a pot for growing plants and a method performed by the device.
현대인은 자연적인 분위기 속에서 심리적 안정과 위안을 얻는다. 식물이 내뿜는 이온이나 피톤치드 등의 자연 물질에 의한 효과도 있지만, 식물 자체가 주는 시각적 효과 또한 상당하다. 그러나 급속한 도시화와 인공적인 건축물들 사이에서 자연적인 분위기를 느끼기는 쉽지 않다. 이러한 이유로 현대인은 바쁜 일상 속에서도, 시간을 내어 자연 환경을 느낄 수 있는 공간을 찾아가 심리적 안정을 얻기도 한다.Modern people find psychological stability and comfort in a natural atmosphere. There are also effects caused by natural substances such as ions emitted by plants and phytoncide, but the visual effect given by the plant itself is also significant. However, it is not easy to feel the natural atmosphere among the rapid urbanization and artificial buildings. For this reason, even in busy daily life, modern people take time to find a space where they can feel the natural environment and gain psychological stability.
뿐만 아니라 더 가까이서 빈번한 자연을 느끼기 위해 실내에서 다양한 식물을 키우기도 한다. 예를 들어 현대인은 가정에서 다양한 화분을 기르거나, 사무실 책상 한 켠에 조그만 화분을 기르기도 한다. 또, 실내에서 식물을 이용한 플랜트 월(plant-wall) 등을 설치하기도 한다. 심지어 차량 내에서 키울 수 있는 화분도 제공되고 있으며, 관련 산업 또한 급속도로 발전 중이다.In addition, various plants are grown indoors to feel the nature more closely. For example, modern people grow various potted plants at home, or grow small potted plants on one side of their office desk. In addition, a plant-wall using plants indoors may be installed. Even flower pots that can be grown in vehicles are being provided, and the related industry is also developing rapidly.
특히 코로나-19가 확산됨에 따라 실내에서 머무르는 시간이 증가하고, 그에 따라 실내에서 할 수 있는 다양한 활동에 대한 관심이 증가하고 있다. 그 중 일 예로 화분 생육에 관심을 갖는 사람이 늘어나고 있다.In particular, as COVID-19 spreads, the time spent indoors increases, and interest in various activities that can be done indoors is increasing accordingly. As an example, more and more people are interested in potted plants.
그러나 식물이 실내에서 안정적으로 장시간 성장함에는 많은 어려움이 있다. 예를 들어, 식물은 종류에 따라 적정 조건의 온도와 습도가 갖춰줘야 함은 물론, 햇볕과 바람에 의한 영향도 무시할 수 없다. 특히 습도와 햇볕, 바람 조건이 제한적인 실내에서 화분을 생육하는 것은 결코 쉽지 않은 일이며, 그에 따라 실내 생육 가능한 식물의 종류도 매우 제한적인 것이 현실이다.However, there are many difficulties in stably growing plants indoors for a long time. For example, depending on the type of plant, it is necessary to have appropriate conditions for temperature and humidity, as well as the influence of sunlight and wind cannot be ignored. In particular, it is never easy to grow potted plants indoors where humidity, sunlight and wind conditions are limited, and accordingly, the types of plants that can grow indoors are also very limited.
특히 식물 생육에 경험이 많지 않은 사람들이 화분에 점차 관심을 갖게 되는 분위기 하에서, 일반적으로 사람들은 식물에 큰 시간을 들이지 않고도 식물이 잘 성장해주기를 기대한다. 식물 생육에 깊이 있는 관심이 있거나, 전문적인 지식을 갖고 있지 않은 사람으로서는, 그저 식물에 약간의 시간을 할애하는 것 자체가 제공하는 휴식감, 그리고 식물이 성장하는 것을 바라보는 것 자체에 즐거움을 느끼기 때문일 수 있다.In particular, in an atmosphere in which people who are not experienced in plant growth are increasingly interested in potted plants, generally people expect plants to grow well without spending a lot of time on them. As a person who has a deep interest in plant growth or does not have professional knowledge, just spending a little time on plants provides a sense of relaxation and pleasure in watching plants grow. it could be because
그러나 전술한 것과 같이 실내에서 생육할 수 있는 식물의 종류는 극히 제한적이며, 이마저도 일정한 생육 환경을 제공하지 못할 경우 식물이 고사하게 되기 때문에 식물을 키우는 일이 되려 스트레스가 될 수도 있다.However, as described above, the types of plants that can be grown indoors are extremely limited, and even this can be stressful to grow plants because the plants will wither if a certain growth environment is not provided.
해당 식물에 대해 지식을 가지고 있고 오랜 경험을 가지고 있는 사람은 식물 줄기와 잎의 상태, 흙의 상태 등을 보고 식물이 잘 성장하고 있는지, 식물이 성장하기에 적절한 조건인지를 판단할 수 있다. 반면, 그렇지 않은 사람으로서는 그저 화분 구입시에 판매처에서 알려준 조건, 예를 들어 '하루에 한번 물을 듬뿍', 또는 '일주일에 한번 흙이 촉촉하게' 정도 만을 기억하며 이를 반복한다. 그러나 이는 식물의 상태를 확인하고 식물의 상태를 기초로 조건을 만들어 나가는 과정이 아니기 때문에 식물에 대한 경험치가 쌓이지 않고, 오히려 반복적인 업무로 느껴지기 조차 한다. A person who has knowledge about the plant and has long experience can determine whether the plant is growing well and whether the plant is growing well by looking at the state of the plant stem and leaves, the state of the soil, and the like. On the other hand, those who do not, simply remember the conditions that the seller informed them when purchasing pots, such as 'watering once a day with plenty of water' or 'moistening the soil once a week' and repeating this. However, since this is not a process of checking the state of the plant and creating conditions based on the state of the plant, experience points for plants are not accumulated, and it even feels like a repetitive task.
그리고 위와 같은 조건은 다양한 환경, 예컨대 습도가 높은 여름철의 가정, 또는 히터가 가동되는 매우 건조한 겨울철의 사무실 등의 환경에 따라 대응이 불가능한 문제가 있다. 무엇 보다 판매처에서 알려준 조건 대로 생육했음에도, 원인도 모르고 식물이 고사하는 과정을 바라보는 사람은 괴로울 뿐이다.In addition, there is a problem in which the above conditions cannot be addressed depending on various environments, such as a home in summer with high humidity or an office in very dry winter in which a heater is operated. Above all, it is painful for those who watch the process of plants dying without knowing the cause even though they have grown according to the conditions informed by the seller.
이에 기존의 화분에 IoT 기능을 접목하여 식물을 보다 잘 생육할 수 있는 환경을 제공하는 스마트 화분에 대한 연구가 활발히 진행중이다.Accordingly, research on smart pots that provide an environment in which plants can grow better by grafting IoT functions on existing pots is being actively conducted.
즉, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 스마트 화분 장치를 제공하는 것이다.That is, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a smart flower pot device.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 스마트 화분 장치에 의해 수행되는 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method performed by a smart pot device.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The tasks of the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분은 식물의 생장에 필요한 수분 정보를 측정하기 위한 무게 센서; 상기 무게 센서의 측정값을 기 저장된 기준값과 비교하고, 생장에 충분한 환경이 조성되었는지 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 비교 및 판단의 결과를 시각적으로 표시하는 표시부를 포함한다.A smart pot according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a weight sensor for measuring moisture information required for plant growth; a control unit that compares the measurement value of the weight sensor with a pre-stored reference value and determines whether an environment sufficient for growth is created; and a display unit visually displaying a result of the comparison and determination.
상기 무게 센서는, 상기 화분의 전체 무게를 측정하여 상기 제어부에 전달할 수 있다.The weight sensor may measure the total weight of the flower pot and transmit the measured weight to the control unit.
또, 상기 제어부는, 상기 화분의 전체 무게에서 상기 화분의 자체 무게, 흙의 초기 무게 및 상기 식물의 무게를 차감하여 상기 흙 속에 포함된 수분의 무게를 연산할 수 있다.In addition, the controller may calculate the weight of water contained in the soil by subtracting the weight of the pot itself, the initial weight of the soil, and the weight of the plant from the total weight of the pot.
나아가 상기 제어부는, 상기 연산된 수분의 무게를 흙의 무게로 나눈 흙의 습도를 연산할 수 있다.Furthermore, the control unit may calculate the humidity of the soil by dividing the weight of the calculated moisture by the weight of the soil.
그리고 상기 제어부는, 상기 연산된 흙의 습도를 미리 저장된 소정의 습도와 비교할 수 있다.The control unit may compare the calculated soil humidity with a pre-stored predetermined humidity.
상기 소정의 습도는, 미리 지정된 식물의 종류에 따라, 데이터베이스에 저장된 해당 식물의 생장에 적절한 습도일 수 있다.The predetermined humidity may be a humidity suitable for growth of a corresponding plant stored in a database according to a type of a plant designated in advance.
또는, 상기 소정의 습도는, 상기 화분의 흙이 포화할 수 있는 최대 습도일 수 있다.Alternatively, the predetermined humidity may be the maximum humidity at which the soil of the flowerpot can be saturated.
몇몇 실시예에서, 상기 스마트 화분은 외측면에 상기 표시부가 배치되는 제1 수용기; 및 상기 제1 수용기 내에 배치된 제2 수용기로서, 상기 흙이 직접적으로 수용되고, 하부에 상기 무게 센서가 배치되는 제2 수용기를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the smart flower pot may include a first receptor in which the display unit is disposed on an outer surface; and a second container disposed within the first container, in which the soil is directly accommodated, and the weight sensor is disposed at a lower portion thereof.
상기 제1 수용기의 바닥부의 상면과, 상기 제2 수용기의 바닥부의 저면은 적어도 부분적으로 이격되고, 상기 제1 수용기의 측벽부의 내측면과, 상기 제2 수용기의 측벽부의 외측면은 적어도 부분적으로 이격될 수 있다.An upper surface of the bottom portion of the first receptacle and a bottom surface of the bottom portion of the second receptacle are at least partially spaced apart from each other, and an inner surface of the sidewall portion of the first receptacle and an outer surface of the sidewall portion of the second receptacle are at least partially spaced apart from each other. It can be.
또, 상기 제1 수용기의 바닥부의 상면은 오목한 그루브를 가질 수 있다.In addition, an upper surface of the bottom portion of the first receptor may have a concave groove.
몇몇 실시예에서, 상기 스마트 화분은 사용자의 움직임을 감시하는 동작 센서부를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the smart pot may further include a motion sensor unit for monitoring a user's motion.
이 때 상기 제어부는, 상시 전원이 공급 중인 경우에는 상기 표시부를 켜고, 상시 전원이 없이 구동 중인 경우에는 사용자의 움직임을 감지하여, 상기 사용자가 화분과 기 설정된 범위 내에 위치한 경우에만 상기 표시부를 켤 수 있다.At this time, the control unit turns on the display unit when constant power is being supplied, and detects the user's movement when driving without constant power, and turns on the display unit only when the user is located within a predetermined range with the potted plant. there is.
상기 동작 센서부는, 적외선 센서 또는 초음파 센서 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.The motion sensor unit may include at least one of an infrared sensor and an ultrasonic sensor.
이 경우 상기 제어부는, 일정한 시간마다 상기 적외선 센서 또는 상기 초음파 센서를 이용하여 상기 화분의 일정 범위 내에 상기 사용자가 위치하였는지 여부를 판단할 수 있다.In this case, the control unit may determine whether the user is located within a predetermined range of the flowerpot by using the infrared sensor or the ultrasonic sensor at regular intervals.
몇몇 실시예에서, 상기 스마트 화분은 상기 사용자가 휴대한 스마트 기기와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해서 수신한 상기 스마트 기기와의 신호 감도를 이용하여 상기 화분의 일정 범위 내에 상기 사용자가 위치하였는지 여부를 판단할 수 있다.In some embodiments, the smart potted plant further includes a communication unit for communicating with a smart device carried by the user, and the control unit uses a signal sensitivity with the smart device received through the communication unit to schedule the potted plant. It is possible to determine whether the user is located within the range.
몇몇 실시예에서, 상기 스마트 화분은 상기 제2 수용기의 내측벽 상에 배치된 히터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the smart pot may further include a heater disposed on an inner wall of the second receptacle.
이 경우 상기 제어부는, 시간의 흐름 따른 수분양의 변화량에 대한 정보를 생성하여 저장할 수 있다.In this case, the control unit may generate and store information about a change in the amount of moisture over time.
또, 측정된 수분의 변화량 정보가, 미리 설정된 기준값 보다 작을 경우, 상기 히터를 작동시켜 흙을 가열할 수 있다.In addition, when the measured moisture variation information is smaller than a preset reference value, the heater may be operated to heat the soil.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분을 이용한 식물 관리 방법, 또는 스마트 화분의 제어 방법은, 사용자로부터 입력 받은 화분, 흙, 식물에 관한 정보 중에서 하나 이상을 수신하는 단계; 상기 식물의 생장에 필요한 환경 정보를 추가로 더 수신하는 단계; 상기 화분의 하단에 위치한 무게 센서를 이용하여 상기 화분의 전체 무게를 측정하고, 상기 화분의 전체 무게에서 상기 화분 자체의 무게, 상기 흙의 초기 무게, 상기 식물의 무게를 차감하여 수분의 양을 연산하는 단계; 및 상기 수분의 양이 상기 환경 정보에 포함된 상기 식물의 생장에 필요한 수분의 양을 충족하는지 비교하고, 비교한 수치를 표시하는 단계를 포함한다.A plant management method using a smart flower pot or a smart flower pot control method according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes receiving one or more of information about a flower pot, soil, and a plant input from a user. ; Further further receiving environmental information necessary for the growth of the plant; The total weight of the pot is measured using a weight sensor located at the bottom of the pot, and the amount of moisture is calculated by subtracting the weight of the pot itself, the initial weight of the soil, and the weight of the plant from the total weight of the pot. doing; and comparing whether the amount of water meets the amount of water required for the growth of the plant included in the environmental information, and displaying the compared value.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Other embodiment specifics are included in the detailed description.
본 발명의 실시예들에 따르면, 스마트 화분을 통해서 식물이 필요한 수분, 양분, 햇빛, 온도 등을 손쉽게 확인하고 필요한 환경을 조성할 수 있다. 이를 통해서 식물을 처음 키우는 초보자들도 식물을 손쉽게 키울 수 있다. 또한 반려 식물과 정서적 교감을 나누고, 사회 활동으로 지친 마음을 달래는 위로를 얻을 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to easily check moisture, nutrients, sunlight, temperature, etc. required by plants through a smart pot and create a necessary environment. Through this, beginners who grow plants for the first time can easily grow plants. In addition, you can share emotional sympathy with your companion plant and get comfort from social activities to soothe your tired mind.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments of the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more diverse effects are included in the present specification.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분의 초기 설정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분을 이용하여 식물을 키우는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분을 이용한 환경 조성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 12은 본 발명 일 실시예에 따른 스마트 화분과 스마트폰 어플리케이션 사이의 정보 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 to 4 are views for explaining a smart pot according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are diagrams for explaining an initial setting process of a smart pot according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are views for explaining a process of growing a plant using a smart pot according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram for explaining environment creation using a smart pot according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams for explaining an information transfer process between a smart pot and a smartphone application according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 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. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments provided by the present invention. The embodiments described below are not intended to be limiting on the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents or substitutes thereto.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms 'above', 'upper', 'on', 'below', 'beneath', 'lower', etc. are not included in the drawings. As shown, it can be used to easily describe the correlation between one element or component and another element or component. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use in addition to the orientations shown in the figures. For example, when elements shown in the figures are turned over, elements described as 'below' or 'below' other elements may be placed 'above' the other elements. Accordingly, the exemplary term 'below' may include directions of both down and up.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.In this specification, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the recited items. In addition, singular forms also include plural forms unless otherwise specified in the text. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. A numerical range expressed using 'to' indicates a numerical range including the values listed before and after it as the lower limit and the upper limit, respectively. 'About' or 'approximately' means a value or range of values within 20% of the value or range of values set forth thereafter.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분(10)을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 스마트 화분(10)에 식물(11)이 심어진 상태를 나타낸 도면이다. 도 2는 스마트 화분(10)의 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 스마트 화분(10)의 단면사시도이고, 도 4는 도 2의 스마트 화분(10)의 단면도이다.1 to 4 are views for explaining a
우선 도 1을 참조하면 본 발명에서 제안하는 스마트 화분(10)은 일반적인 화분과 비슷하게 흙(12)으로 화분(10)을 채우고 그 안에 식물(11)을 심는다. 다만, 기존의 화분과 다른 점은 스마트 화분(10)의 전면부에 식물(11)의 생태에 관한 환경 정보를 표시하는 표시부(100)가 추가로 구비된 점이다.First of all, referring to FIG. 1, the
전면의 표시부(100)를 통해서 흙(12)에 함유된 수분, 영양분, 산성도 내지는 pH도, 식물(11)이 노출된 햇빛량 등에 관한 환경 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 이를 위해서 화분(10)의 내부 및 하단에는 환경 정보를 측정하기 위한 다수의 센서가 위치한다. 도 1은 이러한 수치를 퍼센트 스케일로 표시하여 직관적으로 사용자에게 환경 정보를 전달하는 경우를 예시한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 이러한 수치는 LED에 의한 색상, 예컨대 청색, 녹색, 적색 등으로 표현되거나, 또는 이러한 수치는 LED에 의한 밝기, 예컨대 청색, 연한 청색, 회색 등으로 표현될 수도 있다.Through the
이 때 화분(10)에서 퍼센트 스케일로 환경 정보를 표시하기 위해서는 센서를 통해서 측정한 측정값과 비교할 기준값이 필요하다. 이러한 기준값은 데이터베이스에 사전에 저장되어 있는 값으로, 화분(10)의 연산 능력 및 저장 용량을 고려하면 초기 설정 시점에 스마트 폰과 같은 외부의 기기와 연동을 통해서 기준값을 수신하는 것이 바람직하다. 기준값에 대해서는 후술된다.At this time, in order to display environmental information on a percentage scale in the potted
식물(11) 및 흙(12)에 따라 적절한 환경 정보의 기준값이 다를 수 있다. 따라서 데이터베이스에 저장된 복수의 기준값을 화분(10)에 저장하고 있 다양한 식물이나 생육 환경에 그대로 적용하기 보다는, 이러한 다양한 변수에 따른 기준값을 사용자가 직접 설정하여 맞춤형 환경을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 적절한 환경 정보의 기준값에 관한 정보는 사용자 스마트폰의 어플리케이션에 의해 설정되거나, 또는 저장될 수 있다.Depending on the
초기 설정 과정에서 사용자가 식물(11)과 흙(12)에 관한 정보를 선택하면 선택된 식물(11)과 흙(12)에 해당하는 환경 정보의 기준값만 화분(10)으로 송신하고, 화분(10)은 현재 자신의 식물(11)과 흙(12)에 대한 기준값을 내부 메모리에 저장하고 이를 기준으로 표시부(100)의 수치를 보여줄 수 있다.In the initial setting process, when the user selects information about the
IoT 기능을 접목한 스마트 화분(10)은 연산 능력이나 배터리 성능이 제한적 이므로 가능하면 자원의 사용을 최소화하기 위해서 초기 설정 과정에서 필요한 정보만 수신하여 저장하는 방식을 취할 수 있다. 이를 통해서 메모리의 사용을 최소화하고 전력 소모도 줄일 수 있다.Since the
또한 표시부(100)는 항상 해당 정보를 표시하는 것이 아니라, 상황에 따라 화면을 온/오프 하면서 정보를 표시할 수 있다. 일반적으로 스마트 화분(10)은 지속적으로 전원을 공급하는 방식이 아니라 한번의 충전으로 장시간 사용하는 형태가 사용성이 더 높으므로 전력 소모를 최소화할 필요가 있다. 따라서 표시부(100)의 정보는 필요할 때만 표시하는 방식으로 구현할 필요가 있다.In addition, the
도 2 내지 도 4를 더 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분(10)은 표시부(100)를 포함하는 제1 수용기(200), 제1 수용기(200)의 내부에 배치되는 제2 수용기(300) 및 제1 수용기(200)의 하단에 배치된 물받침(500)을 포함할 수 있다. 또, 제2 수용기(300)의 하단에는 무게 센서(400)가 배치될 수 있다.2 to 4, the
제1 수용기(200)는 그 내부에 스마트폰 등의 유저 단말기와 통신 가능한 통신 인터페이스, 배터리, 표시부(100)의 디스플레이를 위한 구성들, 메모리 및 프로세서 등이 내장될 수 있다.The
제2 수용기(300)는 제1 수용기(200)에 비해 더 작은 내부 공간을 제공할 수 있다. 제2 수용기(300)의 외측면과 제1 수용기(200)의 내측면은 적어도 부분적으로 이격될 수 있다. 제2 수용기(300)는 그 내부에 흙(12)이 수용되는 공간을 제공할 수 있다. 본 실시예와 같이 제1 수용기(200)와 제2 수용기(300) 이중 구조로 형성하되, 제1 수용기(200)에는 다양한 전자적 장치를 실장하고, 제2 수용기(300)에는 흙(12)을 수용하도록 구성하여 본 실시예에 따른 스마트 화분(10)의 고장을 최소화할 수 있다.The
본 발명의 발명자는 종래 스마트 화분들의 경우 사용 과정에서 수분 등에 의해 고장이 빈번한 문제에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 실제로 식물(11)이 생육되는 공간을 제공하는 제2 수용기(300)와 전자적 장치가 구비된 제1 수용기(200)를 분리 형성하여 위와 같은 고장 문제를 최소화할 수 있다. 한편, 도면으로 표현하지 않았으나, 제1 수용기(200)와 제2 수용기(300)는 배선 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.The inventors of the present invention have come to complete the present invention by paying attention to the problem that conventional smart flower pots often fail due to moisture during use. That is, the above failure problem can be minimized by separating the
제2 수용기(300)의 하부에는 무게 센서(400)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 무게 센서(400)는 대략 6개 구비될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 무게 센서(400)는 제2 수용기(300)의 저면 보다 더 하측으로 돌출된 상태일 수 있다. 이에 따라 제2 수용기(300)의 저면과 제1 수용기(200)의 바닥부의 상면은 제3 방향(Z)으로 이격될 수 있다. 무게 센서(400)는 제2 수용기(300)의 자중, 그리고 제2 수용기(300)에 수용된 흙(12)과 식물(11)의 무게를 감지할 수 있다. A
무게 센서(400)는 흙(12)이 함유하거나 머금는 수분의 양을 측정하기 위한 구성일 수 있다. 즉, 무게 센서(400)에 의해 측정된 실측 무게에서, 제2 수용기(300)의 무게와 식물(11)의 무게, 그리고 초기 상태에서의 흙(12)의 무게를 제외하면, 현재 흙(12)이 머금고 있는 수분의 무게를 정량적으로 측정할 수 있다. 그리고 이를 기준값과 비교하여 현재 상태에서 흙(12)에 포함된 수분의 양이 적절한지 여부를 판단할 수 있고, 이를 표시부(100)에서 디스플레이할 수 있다.The
흙(12)이 머금고 있는 수분의 양을 측정하기 위해, 본 실시예와 같이 무게 센서(400)를 구비하지 않고 습도 센서를 구비하는 것을 고려해볼 수 있다. 그러나 토양 습도 센서는 수분 측정을 위해서 흙(12)과 접촉해야 하기 때문에 센서가 부식될 위험이 있고, 측정 값이 정밀하지 못한 문제가 있다. 특히 습도 센서의 정밀도는 센서가 부식됨에 따라 오차가 커질 수 있다. 따라서 본 발명은 흙(12)과 비접촉 방식으로 수분의 양을 측정하기 위해 무게 센서(400)를 이용한 수분 측정 방법을 제안한다.In order to measure the amount of moisture contained in the
제2 수용기(300)의 바닥부에는 제2 배수홀(300h)이 형성된 상태일 수 있다. 또, 제1 수용기(200)의 바닥부에도 제1 배수홀(200h)이 형성된 상태일 수 있다. 흙(12)에 머금는 수분 중 적어도 일부는 공기 중으로 증발하고, 적어도 일부는 제1 배수홀(200h) 및 제2 배수홀(300h)을 통해 배수될 수 있다. 특히, 제1 수용기(200)의 바닥부의 상면이 제3 방향(Z)으로 오목하게 함몰된 함몰부(200g)를 포함하여 제2 배수홀(300h)을 통해 배수된 수분이 제1 배수홀(200h)로 집중될 수 있도록 구성할 수 있다. 그리고 제1 배수홀(200h)을 통해 배수된 수분은 물받침(500)을 통해 고일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.A
제2 수용기(300)의 내측벽 상에는 히터(600)가 배치될 수 있다. 히터(600)는 제2 수용기(300)의 내측벽과 상응하는 형상일 수 있다. 히터(600)는 열선 등이 임베딩된 구성요소일 수 있다. 히터(600)는 제2 수용기(300) 및/또는 제1 수용기(200)와 배선 등을 통해 연결되고, 제1 수용기(200) 내부의 프로세서 등에 의해 제어될 수 있다. 히터(600)에 대해서는 후술한다.A
한편, 무게 센서(400)를 이용하여 수분의 양을 측정하기 위해서는 전체 무게에서 제외해야 할 무게들을 정확히 설정할 필요가 있다. 앞서 설명한 것처럼 스마트 화분(10) 자체의 무게, 식물(11)의 무게, 흙(12)의 무게 등을 제외해야 하는데 이는 초기 설정 과정에서 관련 정보를 입력 받을 수 있다.Meanwhile, in order to measure the amount of moisture using the
초기 설정 과정에서 스마트 화분(10)에 관한 정보, 식물(11)에 관한 정보, 흙(12)에 관한 정보를 입력 받으면 그에 따라 수분을 공급하기 전의 건조한 상태의 스마트 화분(10)의 무게를 구할 수 있고, 수분을 공급하면 증가한 무게만큼 수분이 공급된 것으로 보고 흙(12)의 습도를 구할 수 있다. 이에 대해서는 도 5 등과 함께 후술한다.In the initial setting process, when information about the
또한 도 4에 도시된 무게 센서 외에 햇빛의 양을 측정하기 위한 조도 센서, 주변의 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 토양의 pH를 측정하기 위한 pH 센서, 토양의 양분을 측정하기 위한 양분 센서가 화분(10)의 내부벽과 외부벽에 설치되어 흙(12)에 관한 정보와 외부 환경에 관한 정보를 취합할 수 있다. 각 센서들의 위치 및 배치 관계는 측정하고자 하는 대상에 따라 적절하게 선택될 수 있다.In addition to the weight sensor shown in FIG. 4, an illuminance sensor for measuring the amount of sunlight, a temperature sensor for measuring the ambient temperature, a pH sensor for measuring the pH of the soil, and a nutrient sensor for measuring the nutrients in the soil It is installed on the inner and outer walls of (10) to collect information about
각종 센서에서 수집된 정보는 화분(10)의 제어부에 전송되고, 제어부에서는 이를 스마트폰을 이용한 설정 과정에서 수신한 기준값과 비교하여 환경 정보가 얼마나 적절한 상태에 있는지 이를 수치화해서 표시부(100)를 이용하여 사용자에게 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이 제어부는 제1 수용기(200) 내부에 임베딩될 수 있다.The information collected from various sensors is transmitted to the control unit of the potted
도 5 내지 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분의 초기 설정 과정을 설명하기 위한 도면으로, 유저 단말에서 표시되는 어플리케이션 인터페이스를 나타낸 도면이다.5 to 7 are diagrams for explaining an initial setting process of a smart pot according to an embodiment of the present invention, and are diagrams showing an application interface displayed on a user terminal.
우선 도 5를 참조하면, 화분(10)의 크기를 선택하는 사용자 화면(UI)을 볼 수 있다. 스마트 화분(10)의 크기, 구체적으로 제1 수용기(200)의 크기는 다양하게 구비될 수 있다. 제1 수용기(200)의 크기에 따라 수용되는 흙(12)의 양과 생육 가능한 식물의 종류가 달라질 수 있다. 또한 제1 수용기(200)의 크기에 따라 적절한 수분 기준값 등이 재설정될 필요가 있다. 즉, 흙의 양을 두배로 이용한다고 하더라도 흙이 머금고 있는 수분이 두배로 식물 생육에 기여하는 것은 아닐 수 있다. 따라서 이러한 점을 고려하여 초기 설정 단계에서 제2 수용기(300)의 크기에 관한 정보를 수집할 필요가 있다. 사용자가 구매한 화분(10)의 크기를 선택하면, 해당 크기의 화분(10)의 무게가 스마트 화분(10)의 제어부에 전송될 수 있다.First, referring to FIG. 5 , a user screen UI for selecting the size of the potted
도 6을 참고하면 스마트 화분(10)에 키울 식물(11)을 선택하는 사용자 화면(UI)을 볼 수 있다. 스마트 화분(10)에 키우는 식물(11)에 따라 해당 식물(10)의 초기 무게가 스마트 화분(10)의 제어부에 전송될 수 있다. 화분의 크기와 흙의 양이 동일하다 하더라도, 식물(11)의 종류에 따라 적절한 수분 기준값 등이 재설정될 필요가 있다. 즉, 식물의 종류에 따라 수분을 상대적으로 많이 필요로 하는 식물이 있을 수 있고, 상대적으로 수분을 적게 필요로 하는 식물이 있을 수 있다. 따라서 초기 설정 단계에서 생육되는 식물(11)의 종류에 관한 정보를 수집할 필요가 있다.Referring to FIG. 6 , a user screen (UI) for selecting a
도 7를 참고하면 스마트 화분(10)을 채울 흙(12)인 압축 토양의 개수를 선택하는 사용자 화면(UI)을 볼 수 있다. 화분(10)을 채운 압축 토양의 개수에 따라 흙(10)의 초기 무게가 스마트 화분(10)의 제어부에 전송될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 압축 토양을 이용하지 않는 경우, 사용되는 흙(12)의 무게를 측정하여 기재할 수도 있다.Referring to FIG. 7 , a user screen (UI) for selecting the number of compressed soil, which is the
전술한 도 5 내지 도 7에서 예시된 것과 같이, 사용자는 스마트 화분(10)을 처음 사용할 때에 다양한 초기 조건을 설정할 수 있고, 하기 수학식 1의 과정에 따라 식물 생육 중의 수분 무게를 도출할 수 있다.As illustrated in FIGS. 5 to 7 above, the user may set various initial conditions when using the
[수학식 1][Equation 1]
수분의 무게 = 화분 전체의 무게 - (화분의 무게 + 식물의 무게 + 흙의 무게)Weight of water = weight of whole pot - (weight of pot + weight of plant + weight of soil)
상기 화분 전체의 무게는 실측된 무게를 의미할 수 있다. 그리고 화분의 무게, 식물의 무게 및 흙의 무게는 최초 화분 구입 시에 설정된 값일 수 있다.The weight of the entire pot may mean the actually measured weight. Also, the weight of the pot, the weight of the plant, and the weight of the soil may be values set at the time of initial purchase of the pot.
이렇게 구한 수분의 무게를 다시 흙(12)에 대한 비율로 환산을 하여야 한다. 동일한 수분의 무게라고 하더라도 작은 화분을 사용할 때와 큰 화분을 사용할 때의 흙(12)의 습도가 다르기 때문이다. 즉, 하기 수학식 2의 과정에 따라 식물 생육 중의 흙의 습도를 도출할 수 있다.The weight of the moisture obtained in this way should be converted into a ratio to the
[수학식 2][Equation 2]
흙의 습도 = 수분의 무게 / 흙의 부피Moisture of soil = weight of water / volume of soil
흙(12)의 부피는 도 7에서 입력 받은 압축 토양의 수를 고려하면 간단하게 산출될 수 있다. 이를 위해, 바람직하게는 스마트 화분(10)과 함께 압축 토양, 식물을 함께 판매할 수 있다. 스마트 화분(10)과 함께 판매하는 압축 토양을 사용하지 않고, 사용자가 별도로 흙(12)을 구해서 사용하는 경우라면, 도 5에서 입력 받은 화분(10)의 크기를 고려해서 흙(12)의 부피를 추정할 수 있다.The volume of the
도 5 내지 도 7의 사용자 화면을 통해서 초기 설정 과정을 거치면 앞서 도 4에서 설명한 무게 센서(400)를 이용한 수분 측정의 준비를 마칠 수 있다. 초기 설정 과정에서 선택된 화분(10)의 무게 + 식물(11)의 무게 + 흙(12)의 무게를 초과하는 값은 수분으로 인한 것이다. 또한 흙(12)의 양을 고려하면 흙(12) 속에 수분의 분포가 어느 정도인지 산술적으로 계산할 수 있다.After going through the initial setting process through the user screens of FIGS. 5 to 7 , preparations for moisture measurement using the
또한, 도 6에서 선택한 식물(11)의 종류에 따라 해당 식물(11)의 생장에 필요한 환경 정보의 기준값을 스마트폰 어플리케이션의 데이터베이스에서 로딩해서 이를 스마트 화분(10)에 전송할 수 있다. 스마트 화분(10)에서는 전송받은 기준값을 내부 메모리에 저장하고, 측정한 센서값과 비교하여 이를 퍼센트로 수치화하여 사용자에게 제공할 수 있다.In addition, according to the type of
즉, 하기 수학식 3의 과정에 따라 표시부(100)가 표시하는 수분의 적정도를 도출할 수 있다.That is, the appropriateness of moisture displayed by the
[수학식 3][Equation 3]
수분의 적정도 (%) = 흙의 습도 / 해당 식물의 생장에 필요한 적정 습도 Moisture suitability (%) = Soil humidity / Optimal humidity required for the growth of the plant
수학식 3에 따라 계산된 수분의 적정도는 후술할 도 8 내지 도 10과 같은 형태로 사용자에게 전달될 수 있다. 직관적으로 제공되는 수분 함량에 대한 정보, 그리고 식물 생육에 수분이 더 필요할지, 혹은 적정한지 등에 대한 정보를 기초로 사용자는 보다 용이하게 식물(11)을 키울 수 있다.도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 화분을 이용하여 식물을 키우는 과정을 설명하기 위한 도면로서, 도 8은 스마트폰 어플리케이션에서 확인되는 유저 인터페이스를 예시한 것이다. 또, 도 9 및 도 10은 각각 스마트 화분(10)의 표시부(100)에서 표시되는 이미지를 예시한 것이다.The appropriateness of moisture calculated according to Equation 3 may be delivered to the user in the form of FIGS. 8 to 10 to be described later. The user can more easily grow the
스마트 화분(10)의 표시부(100)에서 퍼센트 스케일로 표시하는 수분의 적정도는 스마트폰 어플리케이션에서도 확인할 수 있다. 도 8을 참고하면, 식물(11)의 생장에 필요한 생태 정보 중의 하나인 수분의 적정도를 시각적으로 사용자에게 제공하는 사용자 화면(UI)을 볼 수 있다.The appropriateness of moisture displayed on a percent scale in the
예컨대, 스투키를 키우는데 필요한 수분의 양과 현재 흙(12)이 머금고 있는 수분의 양을 비교하여 0%부터 100%까지의 수치로 시각화하여 제공하며, 수분이 충분하지 않은 경우에는 팝업의 형태로 공급해야 하는 수분에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 이를 통해 식물을 키우는데 초보인 사용자들도 손쉽게 식물을 키울 수 있도록 보조할 수 있다.For example, by comparing the amount of moisture required to grow Stucky with the amount of moisture currently contained in the
도 8에서 표시하는 수분의 적정도나 수분 공급에 대한 알림 메시지는 스마트 화분(10)의 표시부(100)에서도 동일하게 제공될 수 있다. 도 9을 참고하면, 스마트 화분(10)의 표시부(100)에서 수분의 적정도를 퍼센티지 스케일로 사용자에게 제공하는 것을 볼 수 있다. 표시부(100)가 표시하는 정보는 상단부터 수분양, 토양의 산성도(pH), 토양의 영양분 상태 및 햇빛 조사량 등을 예시할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 수분의 적정도가 기설정된 기준치보다 낮은 경우에는 표시부(100)의 수분의 적정도 정보를 깜박이거나 청각적인 알람으로 수분 보충에 대한 알림을 제공할 수도 있다.The notification message about the appropriateness of moisture or the supply of water displayed in FIG. 8 may be provided in the same way on the
경우에 따라서는 수분의 적정도를 연산할 때, 식물(11)에 따른 적정 습도가 아닌 해당 화분(10)과 흙(12)을 기준으로 수분의 연산도를 제공할 수도 있다. 스마트폰 어플리케이션의 데이터베이스에 저장되지 않은 식물을 사용자가 키울 수도 있고, 데이터베이스에 저장된 식물이라고 하더라도 식물의 종류, 형상, 크기 등에 따라 적정 수분량이 달라질 수 있는데, 이를 사용자가 설정하기 어려운 경우도 있기 때문이다.In some cases, when calculating the appropriateness of moisture, the calculation degree of moisture may be provided based on the
이런 경우에는 흙(12)에 수분을 공급하되 화분(10)을 흘러 넘치는 경우는 예방할 수 있도록, 현재 선택한 화분(10)과 흙(12)이 포화할 수 있는 최대 수분을 기준으로 수분의 적정도를 제공할 수 있다. 이를 위해서는 위 수학식 3 대신에 하기 수학식 4를 적용할 수도 있다.In this case, moisture is supplied to the
[수학식 4][Equation 4]
수분의 적정도 (%) = 흙의 습도 / 해당 화분이 포화할 수 있는 최대 습도 Moisture adequacy (%) = soil humidity / maximum humidity that the pot can be saturated with
전술한 수학식 3에서 구한 수분의 적정도가 식물을 잘 키우기 위해 필요한 값이라면 수학식 4에서 구한 수분의 적정도는 밑의 물받침(500)으로 물이 과도하게 흘러내리지 않도록 하기 위한 것이다. 특히 바쁜 시간을 살아가는 현대인에게는 물받침(500)을 교체하는 것 조차 귀찮은 일이 될 수 있기 때문이다. 또는, 본 실시예에 따른 스마트 화분(10)이 행잉 식물 등과 같이 구성될 경우, 수학식 4를 통해 수분양을 제어하는 것이 바람직할 수 있다.If the appropriateness of moisture obtained in Equation 3 above is a value necessary for growing plants well, the appropriateness of moisture obtained in Equation 4 is to prevent excessive water from flowing down to the
도 10을 참고하면 스마트 화분(10)의 내외벽에 설치된 센서를 통해 수집한 정보들을 식물(11)의 생장에 필요한 환경 정보의 기준값과 비교하여 표시한 것을 볼 수 있다. 표시부(100)가 표시하는 정보는 좌측 상단부터 시계 방향으로 수분양, 토양의 산성도, 햇빛 조사량 및 토양의 영양분 상태 등을 예시할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 10 , it can be seen that the information collected through the sensors installed on the inner and outer walls of the
도 11 내지 도 12은 본 발명 일 실시예에 따른 스마트 화분과 스마트폰 어플리케이션 사이의 정보 전달 과정을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for explaining an information transfer process between a smart pot and a smartphone application according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참고하면, 스마트폰을 이용하여 도 5 내지 도 7의 설정 과정을 통해 스마트 화분(10)을 통해 사용자가 키우고자 하는 식물(11)에 관한 정보를 입력 받는다(S1100). 이 때 화분(10)의 크기나 사용한 흙(12)의 양에 관한 정보를 추가로 더 입력 받을 수 있다.Referring to FIG. 11 , information about the
스마트폰 어플리케이션에서는 사전에 저장된 식물의 생태 환경에 관한 데이터베이스에서 해당 식물(11)이 자라기 최적의 환경에 관한 정보를 조회한다(S1110). 예를 들면 도 6에 도시된 것과 같이 스투키 식물은 한달에 한 번 정도 물 공급이 필요하며 온도는 15도 내지 30도 사이가 최적의 환경이라는 정보 등이 될 수 있다. 또는 안시리움 식물은 계절에 따라 여름에는 5일 내지 7일 사이에 한 번씩, 겨울에는 10일 내지 15일에 한 번씩 물 공급이 필요하며 온도는 20도 내지 25도 사이가 최적의 환경이라는 정보다. 이러한 정보는 스마트폰 자체가 수집한 현재 날짜, 예컨대 여름인지, 겨울인지 등에 대한 정보를 기초로 가변적으로 제공될 수 있다.In the smart phone application, information on an optimal environment for the
이러한 정보를 스마트 화분(10)으로 전송하면(S1130), 스마트 화분(10)은 내장된 각종 센서를 이용하여 흙(12)의 습도나 온도, 양분, pH, 햇빛의 양 등에 관한 정보를 측정하고, 센서의 측정값과 환경 정보의 기준값과 비교하여 이를 스마트 화분(10)의 표시부(100)에 표시할 수 있다(S1200).When this information is transmitted to the smart flowerpot 10 (S1130), the
또한 경우에 따라서는 스마트 화분(10)에서 측정한 값을 스마트폰으로 전송할 수 있다(S1210). 이때 스마트 화분(10)의 메모리에 저장된 그 동안의 측정값을 한 번에 전송하면 스마트폰 어플리케이션에서는 그동안 스마트 화분(10)에서 식물(11)이 어떠한 환경에서 생장을 해왔는지 시간(예컨대, day)을 가로축으로 하고 성장에 대한 값을 세로축으로 하는 막대 그래프 형식으로 생장 일지를 제공할 수 있다(S1230).In addition, in some cases, the value measured by the
몇몇 실시예에서, 스마트폰 어플리케이션(또는 스마트 화분의 제어부)은 시간(예컨대, day)을 가로축으로 하고 흙(12)이 머금고 있는 수분양을 세로축으로 하는 막대 그래프 형식의 생장 일지를 더 저장할 수도 있다.In some embodiments, the smartphone application (or the control unit of the smart pot) may further store a growth diary in the form of a bar graph in which time (eg, day) is the horizontal axis and the amount of water contained in the
또한 몇몇 실시예에서, 스마트폰 어플리케이션(또는 스마트 화분의 제어부)은 시간(예컨대, day)을 가로축으로 하고, 흙(12)이 머금고 있는 수분양을 세로축으로 하는 그래프의 기울기값을 더 저장할 수도 있다.In addition, in some embodiments, the smartphone application (or the control unit of the smart pot) may further store a slope value of a graph in which time (eg, day) is the horizontal axis and the amount of moisture in the
전술한 바와 같이 흙(12)이 머금는 수분의 양은 주변 환경에 따라 더 빨리 소진될 수도, 천천히 소진될 수도 있다. 예를 들어, 겨울철에는 건조한 환경으로 인해 수분이 증발되는 속도가 증가하고, 상대적으로 빠르게 수분양이 감소하며 기울기가 클 수 있다. 반면, 여름철에는 습한 환경으로 인해 수분이 증발되는 속도가 감소하고, 상대적으로 수분양의 감소 속도, 즉 기울기가 작을 수 있다. As described above, the amount of moisture contained in the
다른 예를 들어, 어느 환경 하에서는 건조한 환경으로 인해 수분양이 감소하는 기울기가 큰 반면, 다른 환경 하에서는 습한 환경으로 인해 수분양이 감소하는 기울기가 작을 수 있다.For another example, a slope in which the amount of moisture decreases due to a dry environment may be large under one environment, whereas a slope in which the amount of moisture decreases due to a humid environment may be small under another environment.
그러나 수분의 함량 기울기는 적절한 정도로 제어되는게 바람직할 수 있다. 이는 식물의 종류에 따른 영향일 수도 있고, 또는 다른 요인일 수도 있다. 상기 다른 요인의 예로는, 수분양이 감소하는 기울기가 지나치게 작은 경우, 즉 흙(12)이 지나치게 장시간 동안 수분을 함유하고 있고, 이에 따라 배수되는 양이 적은 경우, 흙에 곰팡이 등이 번식할 수 있다. However, it may be desirable to control the water content gradient to an appropriate degree. This may be the effect of the type of plant, or it may be other factors. As an example of the other factor, when the slope of the decrease in the amount of moisture is too small, that is, when the
위와 같은 수분 함량의 기울기는 제1 수용기(200) 내측벽 상에 배치된 히터(600)를 이용하여 제어될 수 있다. 만일 스마트폰 어플리케이션의 데이터베이스에 저장된 해당 식물의 적정한 수준의 수분량 변화 기울기에 비해, 측정되거나, 생장 일지를 기초로 계산된 수분량 변화 기울기가 지나치게 작은 경우, 히터(600)를 작동시켜 스마트 화분(10) 내부의 온도를 증가시키고, 이를 통해 수분양의 변화를 촉진할 수 있다. 반면, 데이터베이스에 저장된 적정한 수준의 수분량 변화 기울기에 비해, 계산된 수분량 변화 기울기가 지나치게 큰 경우, 히터(600)를 작동시키지 않을 수 있다.The above moisture content gradient may be controlled using the
한편, 전술한 바와 같이 스마트폰과 스마트 화분(10)의 연동을 스마트 화분(10)의 표시부(100)의 구동에도 이용할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 스마트 화분(10)은 일반적으로 상시 전원이 없는 충전 방식의 배터리를 이용하여 구동될 수 있다. 이러한 제한적인 IoT 환경에서는 자원의 소모를 최소화하여야 하므로 표시부(100)를 항상 구동하는 것은 지양해야 한다.Meanwhile, as described above, the linkage between the smart phone and the
즉 필요 시점에만 표시부(100)를 켜서 식물의 생장에 관한 정보를 사용자에게 제공하여야 하는데, 이는 다름 아닌 스마트 화분(10) 근처에 사용자가 다가온 경우이다. 즉 스마트 화분(10)으로부터 사용자가 멀리 떨어져 있는 경우에는 표시부(100)를 끄고, 사용자가 스마트 화분(10)에 가까이 다가오는 경우에는 표시부(100)를 켜는 방식이다.That is, information on plant growth should be provided to the user by turning on the
사용자가 스마트 화분(10)의 근처에 왔는지 판단하는 방법으로는 두 가지가 있다. 하나는 스마트 화분(10)의 전면부에 적외선 센서나 초음파 센서를 설치하고 일정한 시간마다 센싱을 해서 사용자가 근접을 했는지 파악할 수 있다. 또는 사용자가 소지한 스마트폰과 스마트 화분(10)이 Wi-Fi, NFC, Bluetooth와 같은 근거리 무선 통신을 해서 사용자의 위치를 파악할 수 있고, 사용자의 위치가 스마트 화분(10)에 가까운 경우에만 표시부(100)의 전원을 킬 수 있다.There are two methods for determining whether a user has come near the
NFC는 수십cm 이내의 거리에서만 통신이 가능하므로 NFC를 이용하는 경우에는 사용자가 스마트 화분(10)과 매우 가까운 거리에 위치한 경우이다. 블루투스나 와이파이는 NFC보다 긴 거리에도 통신이 가능하나 신호의 감도를 이용하면 스마트 화분(10)으로부터 스마트폰이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인이 가능하다. 거리가 멀어질수록 신호의 세기가 작아지기 때문이다.Since NFC can communicate only within a distance of several tens of cm, when using NFC, the user is located very close to the
도 12을 참고하면, 화분 앞의 움직임을 감지하거나 스마트폰과의 근거리 통신을 통해서 사용자의 위치를 파악한다(S2100). 사용자가 스마트 화분(10)에 접근하였는지 여부를 확인한다(S2200). 사용자가 스마트 화분(10)에 접근하지 않은 경우에는 표시부의 전원을 끈다(S2300).Referring to FIG. 12 , a motion in front of a potted plant is detected or a user's location is determined through short-range communication with a smartphone (S2100). It is checked whether the user has approached the smart flowerpot 10 (S2200). When the user does not approach the
만약 사용자가 스마트 화분(10)에 접근한 경우에는 표시부(100)의 전원을 키고 측정값을 기준값과 비교하여 사용자에게 제공한다(S2350). 만약 측정값을 기준값과 비교하여(S2400), 기설정된 생장 환경에 충분하지 않은 경우에는 표시부(100)의 해당 항목을 깜박거리거나 알람 사운드를 통해 사용자에게 알림을 제공할 수 있다(S2500). 또는 스마트폰 어플리케이션에서 도 8의 하단과 같은 알림 메시지를 제공할 수 있다.If the user approaches the
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to It will be appreciated that various modifications and applications not exemplified above are possible.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, it should be understood that the scope of the present invention includes modifications, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
첨부된 도면의 구성도 또는 블록도 상의 각 구성요소는 소프트웨어나 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit) 등의 하드웨어로 구현될 수 있다. 다만, 구성도 또는 블록도 상의 각 구성요소들은 소프트웨어 및 하드웨어 뿐만 아니라 어드레싱 가능한 저장 매체에서 구현될 수 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수 있다.Each component on the configuration diagram or block diagram of the accompanying drawings may be implemented in software or hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC). However, each component on the configuration diagram or block diagram may be implemented in an addressable storage medium as well as software and hardware, and may be configured to execute one or more processors.
구성도 또는 블록도 상의 각 구성요소는 특정된 논리 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 의미할 수 있다. 따라서 구성도 또는 블록도 상의 구성요소가 제공하는 기능은 더 세분화된 복수의 구성요소에 의해 구현되거나, 또는 구성도 또는 블록도 상의 복수의 구성요소들은 일체화된 하나의 구성요소에 의하여 구현될 수도 있음은 물론이다.Each component on a block diagram or block diagram may represent a module, segment, or piece of code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function. Therefore, a function provided by a component on a block diagram or block diagram may be implemented by a plurality of more subdivided components, or a plurality of components on a block diagram or block diagram may be implemented by an integrated component. is of course
100: 표시부
200: 제1 수용기
300: 제2 수용기
400: 무게 센서
500: 물받침
600: 히터100: display unit
200: first receptor
300: second receptor
400: weight sensor
500: water support
600: heater
Claims (10)
제1 수용기;
상기 제1 수용기 내에 배치되며 상기 제1 수용기 보다 작은 내부 공간을 제공하는 제2 수용기;
상기 제1 수용기의 바닥부의 상면과 제2 수용기의 바닥부의 저면 사이에 배치되어, 상기 제2 수용기 및 제2 수용기에 담긴 구성의 무게를 측정하도록 구성된 무게 센서;
사용자의 움직임을 감시하는 동작 센서부;
상기 화분의 상태를 시각적으로 표현하는 표시부; 및
제어부를 포함하되,
상기 제1 수용기의 바닥부의 상면과, 상기 제2 수용기의 바닥부의 저면은 적어도 부분적으로 이격되고, 상기 제1 수용기의 측벽부의 내측면과, 상기 제2 수용기의 측벽부의 외측면은 적어도 부분적으로 이격되고,
상기 제1 수용기의 바닥부의 상면은 오목한 그루브를 가지고, 상기 그루브에는 배수홀이 형성되고,
상기 제어부는, 초기 설정 과정에서 제2 수용기 무게 정보, 식재되는 식물에 관한 정보 및 흙의 무게 및 부피에 관한 정보를 수집하고,
상기 제어부는, 무게 센서를 이용해 측정된 무게에서, 초기 설정 과정에서 수집된 무게를 차감하여 흙 속에 포함된 수분의 무게를 도출하고,
상기 제어부는, 초기 설정 과정에서 수집된 흙의 양에 대한 도출된 수분의 무게의 비율로 흙의 습도를 도출하고,
상기 제어부는, 상기 도출된 흙의 습도를 미리 지정된 소정의 습도와 비교하고,
상기 제어부는, 상시 전원 없이 구동 중인 경우 상기 동작 센서부를 이용해 사용자 움직임을 감지하고, 사용자가 상기 화분과 기설정된 범위 내에 있는 경우에만 상기 표시부를 켜도록 구성되고,
상기 제어부는, 일정 시간 마다 상기 동작 센서부를 이용해 상기 화분의 일정 범위 내에 상기 사용자가 위치하였는지 여부를 판단하는, 스마트 화분.As a smart pot,
first receptor;
a second receptacle disposed within the first receptacle and providing a smaller inner space than the first receptacle;
a weight sensor disposed between an upper surface of the bottom part of the first container and a lower surface of the bottom part of the second container, and configured to measure the weight of the second container and the components contained in the second container;
a motion sensor unit that monitors a user's movement;
a display unit that visually expresses the state of the pot; and
Including a control unit,
An upper surface of the bottom portion of the first receptacle and a bottom surface of the bottom portion of the second receptacle are at least partially spaced apart from each other, and an inner surface of the sidewall portion of the first receptacle and an outer surface of the sidewall portion of the second receptacle are at least partially spaced apart from each other. become,
The upper surface of the bottom of the first receptor has a concave groove, and a drain hole is formed in the groove,
The control unit collects information about the weight of the second receptor, information about the plant to be planted, and information about the weight and volume of the soil in the initial setting process,
The control unit derives the weight of moisture contained in the soil by subtracting the weight collected in the initial setting process from the weight measured using the weight sensor,
The control unit derives the humidity of the soil as a ratio of the weight of the derived moisture to the amount of soil collected in the initial setting process,
The control unit compares the derived humidity of the soil with a predetermined humidity,
The control unit is configured to detect a user's movement using the motion sensor unit when the drive is being driven without constant power, and to turn on the display unit only when the user is within a predetermined range with the potted plant,
The smart flower pot, wherein the control unit determines whether the user is located within a predetermined range of the flower pot by using the motion sensor unit at regular intervals.
상기 사용자가 휴대한 스마트 기기와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 통신부를 통해서 수신한 상기 스마트 기기와의 신호 감도를 이용하여 상기 화분의 일정 범위 내에 상기 사용자가 위치하였는지 여부를 판단하는, 스마트 화분.According to claim 1,
Further comprising a communication unit for communicating with a smart device carried by the user,
The smart flower pot, wherein the control unit determines whether the user is located within a certain range of the flower pot by using the signal sensitivity with the smart device received through the communication unit.
상기 제1 수용기의 내측벽 상에 배치된 히터를 더 포함하되,
상기 제어부는, 시간의 흐름 따른 수분양의 변화량에 대한 정보를 생성하여 저장하고,
측정된 수분의 변화량 정보가, 미리 설정된 기준값 보다 작을 경우, 상기 히터를 작동시켜 흙을 가열하는, 스마트 화분.According to claim 8,
Further comprising a heater disposed on the inner wall of the first receptor,
The control unit generates and stores information on the amount of change in the amount of moisture over time,
A smart flower pot that heats the soil by operating the heater when the measured moisture variation information is smaller than a preset reference value.
Priority Applications (1)
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KR1020200150019A KR102571665B1 (en) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | Smart plant pot device controlled amount of moisture based on weight sensor and method for control the same |
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