KR102655448B1 - 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템으로서, 사용자에 의한 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어; 사용자에 의해 휴대용단말기로부터 수신한 원격제어정보에 기반하는 원격제어; 또는 휴대용단말기로부터 수신한 자동제어설정정보에 기반하는 자동제어;가 즉각적으로 작동되도록 하고, 복수의 프로세서를 컨트롤러에 포함시켜 스마트팜 운영의 안정성을 높이는, 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템{The Method and System that Control A Smart Farm capable of Manual Control, Remote Control and Automatic Control}

본 발명은 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템으로서, 사용자에 의한 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어; 사용자에 의해 휴대용단말기로부터 수신한 원격제어정보에 기반하는 원격제어; 또는 휴대용단말기로부터 수신한 자동제어설정정보에 기반하는 자동제어;가 즉각적으로 작동되도록 하고, 복수의 프로세서를 컨트롤러에 포함시켜 스마트팜 운영의 안정성을 높이는, 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템에 관한 것이다.

스마트팜은 정보통신기술(ICT)을 농업에 접목하여 농작물 재배 시설의 온도, 습도, 햇볕량 등을 측정 분석하고, 분석 결과에 따라서 원격으로 제어 장치를 구동하여 농작물의 생육환경을 적절하게 관리할 수 있는 농장에 해당하고, 농업의 생산, 유통 및 소비 과정에 걸쳐 생산성과 효율성 및 품질 향상 등과 같은 고부가가치를 창출시킬 수 있다. 한편, 스마트팜을 운영하기 위해서는 농작물의 생육환경을 유지관리 할 수 있는 S/W, 스마트팜 생육환경 모니터링, 자동제어 및 원격제어로 가능한 환경관리가 필요하다.

구체적으로, 종래의 스마트팜을 운영하기 전에 고려해야 할 사항으로는 재배시설이 있는 지역에서는 상시 유무선 인터넷 접속이 가능해야 하는 점이 있다. 주변에 인터넷 설비가 없거나, 시설이 수동 조작만 가능한 경우에는 스마트농업 도입이 불가능하다. 또한 종래의 스마트팜을 제어하는 기술에서는 스마트팜 자동제어 중 사용자가 제어모드를 전환하는 동작을 별도로 하지 않으면 원격제어 혹은 수동제어로 작동이 되지 않는다. 반대의 경우에도, 원격제어 혹은 수동제어 중 사용자가 제어모드를 전환하는 동작을 별도로 하지 않으면 자동제어가 작동되지 않는다. 이러한 경우, 사용자가 원격제어로 스마트팜의 천장을 열어놓고, 제어모드를 전환하지 않은 채 멀리 외출을 하였을 때, 갑작스러운 폭우 등으로 인해 스마트팜의 천장이 닫혀야 하는 경우가 발생하여도 자동제어가 작동되지 못하여 스마트팜 안에 있는 농작물이 큰 피해를 입을 수 있다.

그러므로 스마트팜에 대해서 자동제어 동작 중에 사용자가 원격제어나 수동제어를 할 수 있고, 원격제어나 수동제어 이후 사용자의 별도의 동작 없이도 자동제어가 작동되도록 하는 기술의 개발이 필요한 상황이다.

본 발명은 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템으로서, 사용자에 의한 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어; 사용자에 의해 휴대용단말기로부터 수신한 원격제어정보에 기반하는 원격제어; 또는 휴대용단말기로부터 수신한 자동제어설정정보에 기반하는 자동제어;가 즉각적으로 작동되도록 하고, 복수의 프로세서를 컨트롤러에 포함시켜 스마트팜 운영의 안정성을 높이는, 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러, 센서신호I/O보드, 수동스위치제어보드 및 릴레이보드를 포함하는, 제어단말에서 수행되는 스마트팜 제어방법으로서, 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 컨트롤러와 서버 간의 네트워크 연결여부를 확인하는 네트워크확인단계; 상기 컨트롤러에 의하여, 휴대용단말기로부터 상기 서버가 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신했는지 확인하고, 상기 제어신호의 수신여부에 따라 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버로부터 수신하는 제어값수신단계; 상기 컨트롤러에 의하여, 복수의 센서와 연결된 상기 센서신호I/O보드로부터 센서데이터를 수신하는 센서데이터수신단계; 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 제어값수신단계의 수행결과 및 상기 센서데이터에 기반하여 스마트팜 자동화조건의 충족여부를 판단하는 자동화판단단계; 상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 자동화조건이 충족되는 경우, 상기 컨트롤러에 의하여, 자동제어를 활성화하는 조건활성화플래그의 on/off상태를 판단하는 조건활성화판단단계; 상기 조건활성화판단단계의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 off상태일 경우, 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 조건활성화플래그를 on상태로 전환하는 플래그온단계; 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 조건활성화플래그가 on상태인 경우에 실행되도록 설정된 해당 자동제어설정정보에서의 자동제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하는 자동제어저장단계; 및 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 컨트롤러에 저장된 해당 제어값에 기반하여 상기 릴레이보드에 포함된 복수의 릴레이를 제어하는 릴레이제어단계;를 포함하는, 스마트팜 제어방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 네트워크확인단계의 수행결과로써, 상기 컨트롤러와 서버와의 네트워크가 연결된 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제어값수신단계를 수행하고, 상기 네트워크확인단계의 수행결과로써, 상기 컨트롤러와 서버와의 네트워크가 연결 되어있지 않은 경우, 상기 컨트롤러는 상기 센서데이터수신단계를 수행하고, 상기 제어값수신단계는, 상기 서버가 상기 휴대용단말기로부터 제어신호를 수신한 경우, 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버로부터 수신하고, 이후 상기 컨트롤러는 상기 센서데이터수신단계를 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 상기 제어값수신단계에서 상기 원격제어정보에 대한 제어값에 해당하는 원격제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 원격제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계를 수행하고, 상기 조건활성화판단단계의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 on상태일 경우, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값에 기반하여 상기 릴레이제어단계를 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어값수신단계는, 상기 컨트롤러에 의하여, 사용자에 의해 작동된 복수의 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어정보를 포함하는 제어신호에 대한 제어값을 상기 수동스위치제어보드로부터 수신하고, 상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 상기 수동제어정보에 대한 제어값에 해당하는 수동제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 수동제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계를 수행하고, 상기 제어단말은, 상기 자동제어를 작동하는 도중에 상기 수동제어 또는 상기 원격제어를 작동할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어단말은, 상기 컨트롤러와 상기 서버 간의 네트워크 연결이 끊어진 경우, 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값으로 자동제어를 작동하고, 상기 컨트롤러와 상기 서버 간의 네트워크 연결이 복구되는 경우, 네트워크 연결이 안되었을 때 상기 서버로부터 수신하지 못한 상기 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신하여 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 컨트롤러는 제1프로세서 및 제2프로세서를 포함하고, 상기 제1프로세서는 상기 서버 및 수동스위치제어보드로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 복수의 릴레이를 제어하는 제1릴레이제어값을 출력하여 상기 제1릴레이제어값을 컨트롤러의 제1제어값으로 저장하고, 상기 제2프로세서는 상기 서버 및 수동스위치제어보드로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 제2릴레이제어값을 출력하여, 상기 제2릴레이제어값을 컨트롤러의 제2제어값으로 저장하고, 상기 릴레이제어단계에서는, 상기 제2프로세서는 상기 제1릴레이제어값과 상기 제2릴레이제어값을 비교하여 상기 제1프로세서가 정상적으로 작동하는지 판단하고, 상기 제1프로세서의 오작동을 감지하는 경우 상기 제1프로세서의 역할을 대신 수행하고, 상기 제1프로세서의 오작동에 대한 리포트정보를 상기 서버로 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 스마트팜이 자동제어로 동작 중일 때 사용자가 제어모드 전환을 위한 별도의 동작을 취하지 않아도 수동제어 혹은 원격제어가 가능함으로써 사용자에게 스마트팜 제어의 편리함을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 스마트팜이 자동제어로 동작 중 사용자가 상기 스마트팜을 원격제어 혹은 수동제어 하고자 할 때, 상기 원격제어 혹은 수동제어에 대한 동작이 자동제어보다 우선시되어 수행됨으로써, 사용자가 즉각적으로 스마트팜을 제어할 수 있게 하고, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러가 서버와 네트워크 연결이 끊긴 상황에서도, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값에 기반하여 자동제어를 작동하고, 지속적으로 네트워크 연결을 시도함으로써, 사용자에게 편리함을 제공하고, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러에 1 이상의 프로세서를 구비함으로써, 하나의 프로세서가 정상적인 동작을 하지 못하는 경우, 정상적으로 동작하는 다른 프로세서가 정상적인 동작을 못하는 프로세서의 역할을 대신 수행함으로써, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 저가장비들로 구성된 스마트팜에 최적화된 프로세서를 통해 상기 스마트팜을 제어함으로써, 스마트팜 운영에 필요한 비용을 최소화하는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법을 수행하는 시스템의 구성요소를 개략적으로 도시한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법의 수행단계를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜을 제어하는 수동모드, 원격모드 및 자동모드의 수행과정을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜을 제어하는 수동모드, 원격모드 및 자동모드의 작동과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동제어설정정보에 기반한 자동모드의 제어동작을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격모드 및 자동모드의 제어동작을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러가 서버와 네트워크 연결이 끊긴 환경에서 수행되는 자동모드를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서신호I/O보드와 연결된 우적센서의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 제어방법의 안정성을 높이기 위한 컨트롤러의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서 언급되는 "휴대용단말기(3000)"는 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신장치로서, 스마트폰, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드 (Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 근거리 통신망(Local Area Network;LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법을 수행하는 제어단말(1000)의 구성요소를 개략적으로 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스마트팜 제어방법을 수행하는 제어단말(1000)은 컨트롤러(1100), 센서신호I/O보드(1200), 수동스위치제어보드(1300) 및 릴레이보드(1400)를 포함한다. 컨트롤러(1100)는 유선 혹은 무선으로 서버(2000)와 네트워크로 연결되고, 휴대용단말기(3000)는 서버(2000)를 통해 상기 컨트롤러(1100)와 연결된다. 상기 센서신호I/O보드(1200)는 온도 및 습도 등 스마트팜의 운영환경을 측정하는 복수의 센서와 연결되고, 상기 수동스위치제어보드(1300)는 사용자에 의해 작동되는 복수의 수동스위치와 연결되고, 상기 릴레이보드(1400)는 스마트팜 설비에 포함되는 모터 각각과 연결된 복수의 릴레이를 포함한다.

구체적으로, 상기 컨트롤러(1100)는 서버(2000)와 네트워크로 연결되고, 상기 서버(2000)를 통해 사용자의 휴대용단말기(3000)와 정보를 송수신할 수 있다. 상기 컨트롤러(1100)는 복수의 센서를 통해 측정된 스마트팜의 내부온도, 내부습도 등을 상기 서버(2000)로 송신함으로써, 사용자는 상기 휴대용단말기(3000)에 설치된 애플리케이션을 통해 스마트팜의 운영환경을 실시간으로 모니터링하는 동시에, 스마트팜을 원격제어 또는 자동제어 할 수 있다.

상기 센서신호I/O보드(1200)에 연결되는 복수의 센서는 스마트팜 내부온도 또는 외부온도를 측정하는 온도센서, 스마트팜 내부습도 또는 외부습도를 측정하는 습도센서, 스마트팜 내부의 조도를 측정하는 조도센서, 및 스마트팜에 내리는 빗방울의 양을 감지하는 우적센서 등 다양한 센서를 포함한다.

상기 수동스위치제어보드(1300)는 복수의 수동스위치와 연결되고, 상기 복수의 수동스위치는 제어단말(1000)의 외부에 노출된 형태로 사용자에 의해 제어된다. 상기 릴레이보드(1400)는 복수의 릴레이와 연결되고, 각각의 릴레이는 개폐기, 환풍기 및 냉난방기 등의 스마트팜 시설을 제어하는 모터와 연결된다.

한편 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 센서신호I/O보드(1200), 수동스위치제어보드(1300) 및 릴레이보드(1400)와 유선형태로 연결되지만, 본 발명의 다른 실시예에서는, 유선형태에 한정하지 않고, 각각 무선형태로 연결될 수 있다.

도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동제어, 원격제어 및 자동제어가 가능한 스마트팜 제어방법의 수행단계를 개략적으로 도시한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(1100), 센서신호I/O보드(1200), 수동스위치제어보드(1300) 및 릴레이보드(1400)를 포함하는, 제어단말(1000)에서 수행되는 스마트팜 제어방법으로서, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 상기 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크 연결여부를 확인하는 네트워크확인단계(S100); 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 휴대용단말기(3000)로부터 상기 서버(2000)가 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신했는지 확인하고, 상기 제어신호의 수신여부에 따라 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버(2000)로부터 수신하는 제어값수신단계(S200); 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 복수의 센서와 연결된 상기 센서신호I/O보드(1200)로부터 센서데이터를 수신하는 센서데이터수신단계(S300); 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 상기 제어값수신단계(S200)의 수행결과 및 센서데이터에 기반하여 스마트팜 자동화조건의 충족여부를 판단하는 자동화판단단계(S400); 상기 자동화판단단계(S400)의 수행결과로써, 자동화조건이 충족되는 경우, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 자동제어를 활성화하는 조건활성화플래그의 on/off상태를 판단하는 조건활성화판단단계(S500); 상기 조건활성화판단단계(S500)의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 off상태일 경우, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 상기 조건활성화플래그를 on상태로 전환하는 플래그온단계(S600); 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 상기 조건활성화플래그가 on상태인 경우에 실행되도록 설정된 해당 자동제어설정정보에서의 자동제어값을 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장하는 자동제어저장단계(S700); 및 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 해당 제어값에 기반하여 상기 릴레이보드(1400)에 포함된 복수의 릴레이를 제어하는 릴레이제어단계(S800);를 포함한다.

상기 네트워크확인단계(S100)의 수행결과로써, 상기 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크가 연결된 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 제어값수신단계(S200)를 수행하고, 상기 네트워크확인단계(S100)의 수행결과로써, 상기 컨트롤러(1100)와 서버(2000)와의 네트워크가 연결 되어있지 않은 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 센서데이터수신단계(S300)를 수행하고, 상기 제어값수신단계(S200)는, 상기 서버(2000)가 상기 휴대용단말기(3000)로부터 제어신호를 수신한 경우, 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버(2000)로부터 수신하고, 이후 상기 컨트롤러(1100)는 상기 센서데이터수신단계(S300)를 수행한다.

상기 자동화판단단계(S400)의 수행결과로써, 상기 제어값수신단계(S200)에서 상기 원격제어정보에 대한 제어값에 해당하는 원격제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 원격제어값을 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계(S800)를 수행하고, 상기 조건활성화판단단계(S500)의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 on상태일 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 자동제어값에 기반하여 상기 릴레이제어단계(S800)를 수행한다.

상기 제어값수신단계(S200)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여, 사용자에 의해 작동된 복수의 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어정보를 포함하는 제어신호에 대한 제어값을 상기 수동스위치제어보드(1300)로부터 수신하고, 상기 자동화판단단계(S400)의 수행결과로써, 상기 수동제어정보에 대한 제어값에 해당하는 수동제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 수동제어값을 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계(S800)를 수행한다.

구체적으로, 사용자가 휴대용단말기(3000)를 통해 스마트팜을 원격제어하거나 스마트팜의 자동제어를 설정하기 위해서는 상기 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크가 연결이 되어야 한다. 상기 네트워크확인단계(S100)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000) 간의 네트워크 연결을 확인한다. 상기 컨트롤러(1100)는 상기 네트워크확인단계(S100)의 수행결과, 상기 네트워크 연결이 되어 있다면 상기 제어값수신단계(S200)를 수행하고, 상기 네트워크 연결이 되어 있지 않는다면 상기 센서데이터수신단계(S300)를 수행한다.

상기 제어값수신단계(S200)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 상기 서버(2000)가 휴대용단말기(3000)로부터 해당 제어신호를 수신했는지 확인하고, 상기 서버(2000)가 해당 제어신호를 수신했다면, 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버(2000)로부터 수신하고, 이후 상기 컨트롤러(1100)가 상기 센서데이터수신단계(S300)를 수행한다. 해당 제어신호는 수동제어정보, 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하며, 이에 기반하여 이후에 상기 릴레이제어단계(S800)를 통해 스마트팜이 수동제어, 원격제어 또는 자동제어로 작동된다.

상기 센서데이터수신단계(S300)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 복수의 센서와 연결된 상기 센서신호I/O보드(1200)로부터 출력되는 센서데이터를 수신한다. 상기 센서데이터는 상기 복수의 센서가 감지한 외부데이터에 기반하여 상기 센서신호I/O보드(1200)에서 출력되고, 본 발명의 일 실시예에서는, 해당 센서데이터는 스마트팜의 내부온도, 내부습도 또는 상기 스마트팜에 내리는 빗방울양 등을 포함한다.

상기 자동화판단단계(S400)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 상기 제어값수신단계(S200)에서 수신한 제어신호에 대한 제어값 및 상기 센서데이터수신단계(S300)에서 수신한 센서데이터에 기반하여 스마트팜 자동화조건의 충족여부를 판단한다. 해당 제어값이 상기 수동제어정보에 해당하는 수동제어값 또는 원격제어정보에 해당하는 원격제어값이거나, 또는 자동제어설정정보 및 센서데이터에 기반하여 상기 컨트롤러(1100)가 자동화조건이 충족되지 않다고 판단하는 경우, 상기 자동화판단단계(S400)는 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 해당 제어값을 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장한다.

한편, 해당 제어값이 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호에 대한 자동제어값이고, 상기 자동제어설정정보와 상기 센서데이터에 기반하여 상기 자동화판단단계(S400)에서 자동화조건이 충족된다고 판단되는 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 조건활성화판단단계(S500)를 수행한다.

예를 들어, 자동제어설정정보가 스마트팜의 실내온도가 25도 이상으로 오를 때 스마트팜의 천장이 열리도록 설정되었다면, 실내온도가 20도인 경우에는 상기 자동화판단단계(S400)에서 자동화조건이 충족되지 않다고 판단되고, 실내온도가 30도인 경우 상기 자동화판단단계(S400)에서 자동화조건이 충족된다고 판단된다.

상기 조건활성화판단단계(S500)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 자동화조건이 충족될 때 작동되도록 설정된 동작의 활성화상태를 표시하는 조건활성화플래그가 on상태인지, off상태인지를 확인한다. 예를 들어, 상기 조건활성화판단단계(S500)의 수행결과, 상기 조건활성화플래그가 on상태로 확인되는 것은, 해당 자동화조건이 충족될 때 작동되도록 설정된 동작과 동일한 동작이 이미 상기 제어단말에 의해 작동되고 있음을 의미한다.

즉, 상기 컨트롤러(1100)는, 상기 조건활성화판단단계(S500)의 수행결과, 상기 조건활성화플래그가 on상태인 경우, 상기 릴레이제어단계(S800)를 수행하고, 상기 조건활성화플래그가 off상태인 경우, 상기 플래그온단계(S600)를 수행한다.

상기 플래그온단계(S600)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 상기 조건활성화플래그를 off상태에서 on상태로 전환한다. 상기 조건활성화플래그가 on상태로 전환되면, 이후 자동화조건이 다시 충족되어도 상기 조건활성화판단단계(S500)의 수행결과, 상기 컨트롤러(1100)가 상기 릴레이제어단계(S800)를 수행하므로, 동일한 컨트롤러의 제어값을 반복적으로 저장하는 과정을 생략하여 컴퓨팅 리소스의 소모를 줄이는 효과를 발휘할 수 있다.

상기 자동제어저장단계(S700)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 해당 자동화조건이 충족될 때 작동되도록 설정된 동작을 포함하는 자동제어값을 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장한다.

상기 릴레이제어단계(S800)는, 상기 컨트롤러(1100)에 의하여 수행되고, 상기 자동화판단단계(S400) 및 상기 조건활성화판단단계(S500) 중 1 이상의 판단 결과에 따라 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 해당 제어값에 기반하여 상기 릴레이보드(1400)에 포함된 복수의 릴레이를 제어한다. 즉, 상기 복수의 릴레이 각각에 연결된 모터는 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 해당 제어값에 기반하여 수동제어, 원격제어 혹은 자동제어로 작동된다.

더 구체적으로, 상기 릴레이제어단계(S800)가 수행된 이후에는 다시 상기 네트워크확인단계(S100)가 수행되어 전술했던 일련의 과정이 반복적으로 수행됨으로써, 상기 제어단말이 스마트팜을 지속적으로 제어하도록 한다.

또한 자동제어로 작동 중에도 수동제어값 혹은 원격제어값이 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장됨으로써 사용자가 제어모드의 전환을 위해 별도의 동작을 취하지 않아도 되는 편리함이 제공된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜을 제어하는 수동제어, 원격제어 및 자동제어의 수행과정을 개략적으로 도시한다.

개략적으로, 도 4의 (a)는 수동제어의 수행과정을 개략적으로 도시하고, 도 4의 (b)는 원격제어의 수행과정을 개략적으로 도시하고, 도 4의 (c)는 자동제어의 수행과정을 개략적으로 도시한다.

구체적으로, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(1100)는 서버(2000), 릴레이보드(1400) 및 수동스위치제어보드(1300)와 연결되어 있으며, 상기 수동스위치제어보드(1300)는 복수의 스위치와 연결된다. 사용자는 수동스위치를 on/off 형태로 작동하고, 상기 수동스위치의 동작에 기반하는 수동제어값이 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장된다. 상기 컨트롤러(1100)는 저장된 수동제어값에 기반하여 릴레이보드(1400)에 포함된 해당 릴레이를 작동하고, 이를 통해 스마트팜이 수동으로 제어된다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 센서를 통해 감지된 외부데이터가 센서신호I/O보드(1200)에 의해 센서데이터로 출력되는 경우, 컨트롤러(1100)는 출력된 센서데이터를 수신하고, 서버(2000)를 통해 사용자의 휴대용단말기(3000)로 송신하고, 사용자는 상기 휴대용단말기(3000)를 통해 실시간으로 스마트팜을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 해당 센서신호I/O보드(1200)와 연결된 센서가 도 9에 도시된 우적센서에 해당할 때, 해당 우적센서에 의해 빗방울이 기설정된 기준 이상으로 감지된 것을 사용자가 모니터링하였다면, 상기 사용자는 원격제어로 스마트팜의 천장을 닫거나 내부습도를 조절하는 것으로 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 사용자는 휴대용단말기(3000)에 설치된 애플리케이션을 통해 상기 자동제어설정정보를 생성할 수 있다. 상기 휴대용단말기(3000)에서 설정된 자동제어설정정보를 서버(2000)가 수신하고, 상기 컨트롤러(1100)가 상기 서버(2000)로부터 상기 자동제어설정정보에 대한 자동제어값을 저장한다. 이후 상기 컨트롤러(1100)는 서버(2000)로부터 수신한 자동제어값 및 센서신호I/O보드(1200)로부터 수신한 센서데이터에 기반하여 릴레이보드(1400)에 포함된 해당 릴레이를 작동하고, 이를 통해 스마트팜이 자동으로 제어된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜을 제어하는 수동제어, 원격제어 및 자동제어의 작동과정을 개략적으로 도시한다.

개략적으로, 도 5의 (a)는 수동제어로 작동될 수 있는 제어단말(1000) 외부구조를 개략적으로 도시하고, 도 5의 (b)는 원격제어가 설정될 수 있는 휴대용단말기(3000) 상의 화면을 개략적으로 도시하고, 도 5의 (c)는 자동제어가 설정될 수 있는 휴대용단말기(3000) 상의 화면을 개략적으로 도시한다.

구체적으로, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제어단말(1000) 외부에는 스마트팜 제어방법을 수동모드로 전환할 수 있는 수동모드전환버튼, 수동모드 시 점등되는 표시LED 및 사용자에 의해 작동되는 복수의 수동스위치를 포함한다. 스마트팜이 자동모드 혹은 원격모드로 동작 중일 때 사용자가 상기 수동모드전환버튼을 누르면 스마트팜 제어방법은 수동모드로 전환된다. 동시에 상기 표시LED가 점등되어 사용자 혹은 다른 사용자가 해당 컨트롤러(1100)가 수동제어 중임을 용이하게 알 수 있도록 한다. 한편 수동모드는 원격모드와 동시에 수행될 수 없으므로 사용자가 스마트팜으로부터 멀리 떨어져 있는 경우, 사용자는 상기 수동모드전환버튼을 누르는 대신, 휴대용단말기(3000)를 통해 수동모드를 원격모드로 전환할 수 있다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 사용자는 상기 휴대용단말기(3000)에 설치된 애플리케이션을 통해 상기 스마트팜을 원격으로 제어할 수 있다. 사용자는 상기 애플리케이션에 접속하여 모드전환엘리먼트(E1)를 선택입력함으로써, 수동모드와 원격모드에 대해 간편하게 제어방식을 전환할 수 있다. 또한, 도 5의 (b)와 같이 수동모드를 끄고 원격모드로 상기 스마트팜을 제어하고자 할 때, 해당 모터에 대해서 열기엘리먼트, 정지엘리먼트 및 닫기엘리먼트 중 하나의 엘리먼트를 선택입력하여 해당 모터를 제어할 수 있다.

바람직하게는, 도 5의 (a)에 도시된 제어단말(1000) 외부에 설치된 수동스위치의 수와 도 5의 (b)에 도시된 모터의 수가 동일하도록 한다. 한편, 도 5의 (b)에 도시된 모터는 스마트팜의 천장개폐기모터에 해당하며, 사용자는 상기 열기엘리먼트를 통해 스마트팜의 천장을 열 수 있고, 정지엘리먼트를 통해 상기 천장의 움직임을 도중에 멈출 수 있고, 닫기엘리먼트를 통해 상기 천장을 닫을 수 있다.

사용자는 상기 휴대용단말기(3000)를 통해 상기 스마트팜을 자동으로 제어할 수 있고, 상기 휴대용단말기(3000)에 설치된 애플리케이션에 접속하여 자동제어설정정보를 변경할 수 있다. 도 5의 (c)에 도시된 본 발명의 일 실시예에서는, 사용자는 상기 애플리케이션을 통해 상기 스마트팜의 실내온도가 25도 이상으로 올라가는 경우 해당 개폐기가 자동으로 열리는 동작이 실행되도록 설정하였고, 상기 스마트팜의 실내온도가 15도 이하로 내려가는 경우 해당 개폐기가 자동으로 닫히는 동작은 실행되지 않도록 설정하였다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동제어설정정보에 기반한 자동모드의 제어동작을 개략적으로 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어단말(1000)은, 상기 자동제어를 작동하는 도중에 상기 수동제어 또는 상기 원격제어를 작동할 수 있다.

구체적으로, 자동제어는 스마트팜을 상시적으로 작동하는 제어방법으로써, 사용자가 제어방식을 변환하는 별도의 동작을 취하지 않아도 상기 스마트팜을 자동으로 제어하여 상기 사용자에게 편리함을 제공한다. 그러나 자동제어 중 오류가 발생하거나, 예기치 않은 상황이 발생하여 사용자가 직접 제어를 해서 해당 상황을 해결해야 하는 경우, 상기 사용자는 원격제어 혹은 수동제어를 통해 모터를 제어할 필요가 있다. 이 경우, 원격제어 혹은 수동제어는 상시적으로 동작 중인 자동제어보다 우선순위로 작동되어야 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예로써, 도 5의 (c)에 도시된 자동제어설정정보에 따라 스마트팜의 천장이 열리거나 닫히는 동작을 도시한다. 스마트팜의 실내온도가 25도 미만일 때는 상기 자동화판단단계에 의해 자동화조건이 충족되지 않기 때문에, 조건활성화플래그가 off상태로 유지되고, 스마트팜의 천장이 닫혀 있다. 이후 온도센서에 의해 실내온도가 25도 이상으로 올라간 것이 감지되면, 상기 자동화조건이 충족되어 조건활성화플래그가 on상태로 전환되고, 스마트팜의 천장이 열려 스마트팜 내부공기가 외부공기와 순환되도록 한다.

자동제어로 스마트팜의 천장이 열려 있는 중 특정상황에 의해 사용자가 자동제어와 상관없이 스마트팜의 천장을 닫고자 할 때, 사용자는 원격제어 혹은 수동제어를 통해 스마트팜의 천장을 닫을 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 자동제어값에 기반하여 스마트팜이 자동제어로 작동 중일 때, 원격제어값 혹은 수동제어값이 컨트롤러의 제어값으로 저장되면, 원격제어 혹은 수동제어는 자동제어보다 우선순위에 해당되어 상기 스마트팜은 상기 자동제어 대신 상기 원격제어 혹은 수동제어로 작동된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 원격제어 혹은 수동제어 최초작동 이후 조건활성화플래그가 off상태인 채로 스마트팜의 천장은 계속 닫힌 채로 유지되다가, 다시 실내온도가 25도 이상으로 오른 것이 다시 감지되었다면, 조건활성화플래그가 on상태로 전환되어 스마트팜의 천장이 열리게 된다.

이와 같이 사용자에 의해 원격제어 혹은 수동제어가 작동된 후에도 사용자가 별도의 조치를 취하지 않아도 자동화조건이 만족되는 경우 자동적으로 자동제어가 작동됨으로써 사용자가 제어모드의 전환을 신경 쓰지 않아도 되는 편리함을 제공하고, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

한편 본 발명의 다른 실시예에서는, 원격제어 혹은 수동제어가 작동된 후에 기설정된 시간동안 자동화조건이 충족되지 않도록 하고, 상기 원격제어 혹은 수동제어가 작동된 후 상기 기설정된 시간이 지난 뒤에, 상기 자동제어가 작동될 수 있도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러(1100)가 서버(2000)와 네트워크 연결이 끊긴 환경에서 수행되는 자동모드를 개략적으로 도시한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어단말(1000)은, 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000) 간의 네트워크 연결이 끊어진 경우, 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 자동제어값으로 자동제어를 작동하고, 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000) 간의 네트워크 연결이 복구되는 경우, 네트워크 연결이 안되었을 때 상기 서버(2000)로부터 수신하지 못한 상기 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신하여 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장한다.

개략적으로, 도 8의 (a)는 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크 연결이 끊긴 환경을 도시하고, 도 8의 (b)는 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크 연결이 복구된 환경을 도시한다.

구체적으로, 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000)는 상시 네트워크 연결이 된 상태가 유지되어야 사용자가 휴대용단말기(3000)를 통해 스마트팜의 상태 혹은 농작물의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있고, 필요한 경우 스마트팜의 내부 온도, 습도 및 조도 등을 조절할 수 있다. 그러나 스마트팜이 위치한 지역에 네트워크 인프라가 충분하지 않거나, 스마트팜에 설치된 인터넷 라우터 또는 모뎀 등의 하드웨어에 문제가 발생하는 등 다양한 요인으로 인해 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000) 간의 네트워크 연결이 불안정해질 수 있으므로 이에 대한 대응책이 필요하다.

상기 휴대용단말기(3000)에 설정된 자동제어설정정보에 대한 자동제어값이 최초 네트워크 연결을 통해 상기 컨트롤러(1100)의 제어값으로 저장되면, 이후 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(1100)와 상기 서버(2000)가 네트워크 연결이 되어있지 않아도 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 제어값에 기반하여 자동제어가 작동된다. 또한, 사용자는 별도의 동작을 취하지 않아도, 상기 컨트롤러(1100)는 자동제어를 수행하는 동시에 서버(2000)와 네트워크 연결을 지속적으로 시도한다. 그러나 네트워크 연결 시도 후 기설정된 시간이 지나도 서버(2000)와의 네트워크 연결이 복구되지 않을 경우, 사용자에게 알림을 보내 사용자가 조치를 취할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(1100)와 서버(2000) 간의 네트워크가 다시 연결되는 경우, 상기 컨트롤러(1100)는 네트워크가 끊겨 서버(2000)로부터 수신하지 못했던 원격제어정보 및 자동제어설정정보를 포함하는 누락정보를 수신하고, 상기 누락정보에 기반하여 최신 상태로 갱신된다. 즉, 서버(2000)와 컨트롤러(1100)의 네트워크 연결이 안되는 상황이 갑자기 발생해도 제어단말(1000)은 자동화된 프로세서를 통해 스마트팜 시설에 대해 안전한 운영환경을 조성할 수 있고, 스마트팜을 관리하는 사용자에게 편리함을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서신호I/O보드(1200)와 연결된 우적센서의 구조를 개략적으로 도시한다.

개략적으로, 도 9의 (a)는 빗방울의 양을 감지하는 우적센서를 도시하고, 도 9의 (b)는 센서신호I/O보드(1200)와 연결된 우적센서 설치의 예시를 도시한다.

구체적으로, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 우적센서는 상기 복수의 센서 중 하나로써, 스마트팜에 내리는 빗방울의 양을 감지한다. 더 구체적으로는, 상기 우적센서 각각의 외면에 배치된 도전체로 구성된 두 개의 선은 서로 연결되어 있지 않은 상태이므로 전류가 흐르지 않다가, 상기 두 개의 선 사이에 빗방울이 떨어지면 빗물에 포함된 불순물로 인해 상기 두 개의 선이 연결되어 전류가 흐르게 된다. 즉, 빗방울이 많이 떨어질수록 두 도전체 사이의 저항은 떨어지게 되고, 감지된 저항 또는 전류에 기반하여 우적센서가 빗방울의 양을 감지한다.

또한, 도 9의 (b)에 도시된 일 실시예에서는, 센서신호 I/O보드가 상기 우적센서와 유선으로 연결되어, 상기 우적센서에서 감지된 외부데이터를 입력 받고, 이에 대한 센서데이터를 컨트롤러(1100)에 출력한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 빗방울의 양이 기설정된 양보다 많이 감지된 외면이 2개 이상일 때, 제어단말(1000)은 농작물의 피해를 방지하기 위해 스마트팜의 천장을 닫도록 자동제어를 수행한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜 제어방법의 안정성을 높이기 위한 컨트롤러(1100)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(1100)는 제1프로세서 및 제2프로세서를 포함하고, 상기 제1프로세서는 상기 서버(2000) 및 수동스위치제어보드(1300)로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 복수의 릴레이를 제어하는 제1릴레이제어값을 출력하여 상기 제1릴레이제어값을 컨트롤러(1100)의 제1제어값으로 저장하고, 상기 제2프로세서는 상기 서버(2000) 및 수동스위치제어보드(1300)로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 제2릴레이제어값을 출력하여, 상기 제2릴레이제어값을 컨트롤러(1100)의 제2제어값으로 저장하고, 상기 릴레이제어단계(S800)에서는, 상기 제2프로세서는 상기 제1릴레이제어값과 상기 제2릴레이제어값을 비교하여 상기 제1프로세서가 정상적으로 작동하는지 판단하고, 상기 제1프로세서의 오작동을 감지하는 경우 상기 제1프로세서의 역할을 대신 수행하고, 상기 제1프로세서의 오작동에 대한 리포트정보를 상기 서버(2000)로 송신한다.

구체적으로, 상기 제1프로세서는 전술한 컨트롤러(1100)와 마찬가지로 센서신호I/O보드(1200), 서버(2000) 및 수동스위치와 연결되어 정보를 송수신한다. 상기 제1프로세서는 전술한 컨트롤러(1100)의 역할을 수행한다. 그러나 상기 제1프로세서의 오류로 인해 상기 제1프로세서에 의한 릴레이 동작에 문제가 생길 수 있으므로, 상기 제1프로세서가 정상적으로 동작하는지 감시할 수 있는 상기 제2프로세서를 상기 컨트롤러(1100)에 추가로 포함시킨다. 상기 제2프로세서는 상기 제1프로세서와 마찬가지로 상기 센서신호I/O보드(1200), 상기 서버(2000) 및 상기 수동스위치와 연결되어 정보를 송수신한다.

상기 제1프로세서는 해당 제어값에 기반하여 릴레이를 작동시킬 수 있는 제1릴레이제어값을 출력하여, 상기 제1릴레이제어값을 컨트롤러(1100)의 제1제어값으로 저장하고, 상기 제2프로세서는 해당 제어값에 기반하여 릴레이를 작동시킬 수 있는 제2릴레이제어값을 출력하여, 상기 제2릴레이제어값을 컨트롤러(1100)의 제2제어값으로 저장한다. 평상시에 실제 복수의 릴레이를 작동시키는 제어값은 상기 제1제어값에 해당하고, 상기 제2프로세서는 상기 제2제어값을 이용하여 상기 제1제어값에 대해 교차검증을 한다.

상기 교차검증 결과 상기 제1제어값과 상기 제2제어값이 서로 다를 경우, 상기 제2프로세서는 상기 제1프로세서에 오류가 발생하였다고 판단하고, 상기 제1프로세서의 동작을 중지시킨 뒤, 상기 제1프로세서의 역할을 대신 수행하게 한다. 또한, 상기 제2프로세서는 상기 컨트롤러(1100)와 연결된 서버(2000)에 리포트를 송신함으로써 사용자가 휴대용단말기(3000)를 통해 해당 문제에 대해 알림을 받을 수 있도록 한다. 상기 리포트는 상기 컨트롤러(1100)에 저장된 제어값에 해당하는 Input값; 해당 Input값에 대하여 정상적으로 출력되는 Output값; 및 상기 제1프로세서에 의해 출력된 제1제어값에 해당하는 Output값;을 포함한다.

종래의 스마트팜 제어방법을 수행하는 기술을 사용할 때는, 컨트롤러(1100)가 고장이 나서 점검이 필요한 경우 최소 하루 정도의 복구작업시간이 필요하다. 복구작업 중에는 스마트팜의 자동제어도 불가능해지기 때문에, 상기 컨트롤러(1100)의 점검 및 수리가 완료될 때까지 스마트팜을 제어하지 못하는 불편함이 생긴다. 그러나 제1프로세서의 감시자 및 대체자 역할을 수행하는 제2프로세서를 추가로 컨트롤러(1100)에 포함시킴으로써, 해당 제어단말(1000)의 개발 및 유지보수를 용이하게 하며, 제어단말(1000)에 의해 수행되는 프로세서에 대해서 안정성을 높여주는 효과를 발휘할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치(11000)의 내부 구성을 예시적으로 도시한다.

도 1에 대한 설명에서 언급된 제어단말(1000)은 후술하는 도 11에 도시된 컴퓨팅장치(11000)의 구성요소를 포함할 수 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅장치(11000)는 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리(11200)는 상기 컴퓨팅장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그 밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 상기 프로세서(11100)나 상기 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 상기 메모리(11200)에 액세스하는 것은 상기 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다. 상기 프로세서(11100)은 단일 혹은 복수로 구성될 수 있고, 연산처리속도 향상을 위하여 GPU 및 TPU 형태의 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 주변장치 인터페이스(11300)는 상기 컴퓨팅장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 상기 프로세서(11100) 및 상기 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 상기 프로세서(11100)는 상기 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 상기 컴퓨팅장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

상기 입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 상기 입/출력 주변장치들은 상기 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 상기 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

상기 전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

상기 통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수 있다. 또는, 상술한 바와 같이 필요에 따라 상기 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 11의 실시예는, 상기 컴퓨팅장치(11000)의 일례일 뿐이고, 상기 컴퓨팅장치(11000)는 도 11에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 11에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2 개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅장치는 도 11에 도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 상기 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(Wi-Fi, 3G, LTE, 5G, 6G, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 상기 컴퓨팅장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 어플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅장치 상에 표준편차되어서, 표준편차된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명의 일 실시예에서는, 스마트팜이 자동제어로 동작 중일 때 사용자가 제어모드 전환을 위한 별도의 동작을 취하지 않아도 수동제어 혹은 원격제어가 가능함으로써 사용자에게 스마트팜 제어의 편리함을 제공하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 스마트팜이 자동제어로 동작 중 사용자가 상기 스마트팜을 원격제어 혹은 수동제어 하고자 할 때, 상기 원격제어 혹은 수동제어에 대한 동작이 자동제어보다 우선시되어 수행됨으로써, 사용자가 즉각적으로 스마트팜을 제어할 수 있게 하고, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러가 서버와 네트워크 연결이 끊긴 상황에서도, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값에 기반하여 자동제어를 작동하고, 지속적으로 네트워크 연결을 시도함으로써, 사용자에게 편리함을 제공하고, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러에 1 이상의 프로세서를 구비함으로써, 하나의 프로세서가 정상적인 동작을 하지 못하는 경우, 정상적으로 동작하는 다른 프로세서가 정상적인 동작을 못하는 프로세서의 역할을 대신 수행함으로써, 스마트팜의 안정적인 운영환경을 조성하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 저가장비들로 구성된 스마트팜에 최적화된 프로세서를 통해 상기 스마트팜을 제어함으로써, 스마트팜 운영에 필요한 비용을 최소화하는 효과를 발휘할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (6)

1. 컨트롤러, 센서신호I/O보드, 수동스위치제어보드 및 릴레이보드를 포함하는, 제어단말에서 수행되는 스마트팜 제어방법으로서,
   상기 컨트롤러에 의하여, 상기 컨트롤러와 서버 간의 네트워크 연결여부를 확인하는 네트워크확인단계;
   상기 컨트롤러에 의하여, 휴대용단말기로부터 상기 서버가 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신했는지 확인하고, 상기 제어신호의 수신여부에 따라 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버로부터 수신하는 제어값수신단계;
   상기 컨트롤러에 의하여, 복수의 센서와 연결된 상기 센서신호I/O보드로부터 센서데이터를 수신하는 센서데이터수신단계;
   상기 컨트롤러에 의하여, 상기 제어값수신단계의 수행결과 및 상기 센서데이터에 기반하여 스마트팜 자동화조건의 충족여부를 판단하는 자동화판단단계;
   상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 자동화조건이 충족되는 경우, 상기 컨트롤러에 의하여, 자동제어를 활성화하는 조건활성화플래그의 on/off상태를 판단하는 조건활성화판단단계;
   상기 조건활성화판단단계의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 off상태일 경우, 상기 컨트롤러에 의하여, 상기 조건활성화플래그를 on상태로 전환하는 플래그온단계;
   상기 컨트롤러에 의하여, 상기 조건활성화플래그가 on상태인 경우에 실행되도록 설정된 해당 자동제어설정정보에서의 자동제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하는 자동제어저장단계; 및
   상기 컨트롤러에 의하여, 상기 컨트롤러에 저장된 해당 제어값에 기반하여 상기 릴레이보드에 포함된 복수의 릴레이를 제어하는 릴레이제어단계;를 포함하고,
   상기 조건활성화플래그는 자동화조건이 충족될 때 작동되도록 설정된 동작의 활성화상태를 표시하고,
   상기 조건활성화판단단계의 수행결과로써, 상기 조건활성화플래그가 on상태일 경우, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값에 기반하여 상기 릴레이제어단계를 수행하고,
   상기 제어단말은,
   상기 자동제어를 작동하는 도중에 수동제어 또는 원격제어를 우선순위로 작동할 수 있고,
   상기 컨트롤러와 상기 서버 간의 네트워크 연결이 끊어진 경우, 상기 컨트롤러에 저장된 자동제어값으로 자동제어를 작동하고,
   상기 컨트롤러와 상기 서버 간의 네트워크 연결이 복구되는 경우, 네트워크 연결이 안되었을 때 상기 서버로부터 수신하지 못한 상기 원격제어정보 또는 자동제어설정정보를 포함하는 제어신호를 수신하여 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하고,
   상기 컨트롤러는 제1프로세서 및 제2프로세서를 포함하고,
   상기 제2프로세서는 상기 제1프로세서에 저장된 컨트롤러의 제1제어값 및 상기 제2프로세서에 저장된 컨트롤러의 제2제어값을 비교하여 상기 제1제어값을 교차검증하는, 스마트팜 제어방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 네트워크확인단계의 수행결과로써, 상기 컨트롤러와 서버와의 네트워크가 연결된 경우, 상기 컨트롤러는 상기 제어값수신단계를 수행하고,
   상기 네트워크확인단계의 수행결과로써, 상기 컨트롤러와 서버와의 네트워크가 연결 되어있지 않은 경우, 상기 컨트롤러는 상기 센서데이터수신단계를 수행하고,
   상기 제어값수신단계는,
   상기 서버가 상기 휴대용단말기로부터 제어신호를 수신한 경우, 해당 제어신호에 대한 제어값을 상기 서버로부터 수신하고, 이후 상기 컨트롤러는 상기 센서데이터수신단계를 수행하는, 스마트팜 제어방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 상기 제어값수신단계에서 상기 원격제어정보에 대한 제어값에 해당하는 원격제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 원격제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계를 수행하는, 스마트팜 제어방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어값수신단계는,
   상기 컨트롤러에 의하여, 사용자에 의해 작동된 복수의 수동스위치 동작에 기반하는 수동제어정보를 포함하는 제어신호에 대한 제어값을 상기 수동스위치제어보드로부터 수신하고,
   상기 자동화판단단계의 수행결과로써, 상기 수동제어정보에 대한 제어값에 해당하는 수동제어값을 수신하여 자동화조건이 충족되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 조건활성화플래그를 off상태로 전환하고, 상기 수동제어값을 상기 컨트롤러의 제어값으로 저장하여 상기 릴레이제어단계를 수행하는, 스마트팜 제어방법.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1프로세서는 상기 서버 및 수동스위치제어보드로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 복수의 릴레이를 제어하는 제1릴레이제어값을 출력하여 상기 제1릴레이제어값을 컨트롤러의 제1제어값으로 저장하고,
   상기 제2프로세서는 상기 서버 및 수동스위치제어보드로부터 수신한 해당 제어값; 및 센서데이터;에 기반하여 제2릴레이제어값을 출력하여, 상기 제2릴레이제어값을 컨트롤러의 제2제어값으로 저장하고,
   상기 릴레이제어단계에서는,
   상기 제2프로세서는 상기 제1릴레이제어값과 상기 제2릴레이제어값을 비교하여 상기 제1프로세서가 정상적으로 작동하는지 판단하고, 상기 제1프로세서의 오작동을 감지하는 경우 상기 제1프로세서의 역할을 대신 수행하고, 상기 제1프로세서의 오작동에 대한 리포트정보를 상기 서버로 송신하는, 스마트팜 제어방법.
   

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