KR20090074884A - 유비쿼터스 영농일지 시스템 - Google Patents

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KR20090074884A
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plantation
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ubiquitous
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log
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KR1020080000572A
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신창선
박주훈
이정훈
전병택
현 여
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순천대학교 산학협력단
고흥군
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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 영농일지 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 농약 시비량, 비료 사용량, 병해충 정보, 온실과 노지를 포함하는 재배지의 환경, 토양의 상태 등의 재배 이력을 포함하고, 음성, 영상 등의 멀티미디어 자료의 입력을 가능하게 하여 신뢰도 높은 영농일지를 작성할 수 있는 유비쿼터스 영농일지 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 유비쿼터스 영농일지 시스템은 센서부로부터 재배지의 환경, 토양의 상태 및 센서의 배터리 중 어느 하나 이상을 제공받기 위한 센서 관리부; 상기 센서 관리부로부터 전송받은 센싱 데이터, 제어부로부터 전송받은 설비 장치의 상태 데이터 및 재배지의 환경을 제어하기 위한 기저장된 환경 데이터 중 어느 하나 이상을 저장하기 위한 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 데이터 또는 단말기로부터 전송받은 음성, 영상, 이미지 및 텍스트 중 어느 하나 이상을 영농일지로 작성하기 위한 일지관리부; 및 상기 센서관리부, 데이터베이스 및 일지관리부를 제어하기 위한 서버관리부를 포함하는 서버를 포함함에 기술적 특징이 있다.
영농일지, 유비쿼터스, 온실, 노지

Description

유비쿼터스 영농일지 시스템{Ubiquitous agriculture system}
본 발명은 유비쿼터스 영농일지 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 농약 시비량, 비료 사용량, 병해충 정보, 온실과 노지를 포함하는 재배지의 환경, 토양의 상태 등의 재배 이력을 포함하고, 음성, 영상 등의 멀티미디어 자료의 입력을 가능하게 하여 신뢰도 높은 영농일지를 작성할 수 있는 유비쿼터스 영농일지 시스템에 관한 것이다.
온실 제어 시스템은 온실 내부에 센서를 배치하고, 센서에서 검출된 온도 및 습도 등을 일정 수준으로 제어하는 시스템이다. 이와 같은 온실 제어 시스템은 온실 내부 환경에 대해 미리 설정된 온도나 습도 등에 대한 정보를 센서에서 검출된 값과 비교하여 온실 내부의 작물 재배 환경이 일정한 수준을 유지하도록 한다.
작물의 재배 환경에 대한 기록을 하는 영농일지는 친환경 재배를 하고 있다는 인증을 받기 위해서는 필요한 것으로, 기존에는 농사를 짓는 관리자들이 직접 손으로 일지를 작성해왔다.
그러나 이러한 영농일지에 기록되는 데이터는 관리자들의 양심에 맡겨야 할 뿐, 직접 관리할 수 있는 방안이 없어 관리자들이 농약의 사용량, 농약의 종류 등의 작성을 잘못할 경우 확인할 방법이 없는 문제점이 있다.
따라서, 온실 제어 시스템의 제어 환경을 자동으로 일지를 작성하는 신뢰성 있고, 작물의 상태를 확인할 수 있는 이미지, 영상 등을 삽입할 수 있는 영농일지가 필요하다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 농작물의 상태, 제어환경에 관하여 자동으로 기록이 가능하고, 멀티미디어 자료를 입력함으로써, 정확하고 신뢰도 높은 영농일지를 작성할 수 있도록 하는 유비쿼터스 영농일지 시스템을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 센서부로부터 재배지의 환경, 토양의 상태 및 센서의 배터리 중 어느 하나 이상을 제공받기 위한 센서 관리부; 상기 센서 관리부로부터 전송받은 센싱 데이터, 제어부로부터 전송받은 설비 장치의 상태 데이터 및 재배지의 환경을 제어하기 위한 기저장된 환경 데이터 중 어느 하나 이상을 저장하기 위한 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 데이터 또는 단말기로부터 전송받은 음성, 영상, 이미지 및 텍스트 중 어느 하나 이상을 영농일지로 작성하기 위한 일지관리부; 및 상기 센서관리부, 데이터베이스 및 일지관리부를 제어하기 위한 서버관리부를 포함하는 서버를 포함하는 유비쿼터스 영농일지 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 서버는 카메라로부터 전송되는 영상데이터를 관리하는 영상관리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 단말기는 영농일지를 전송받고, 상기 영농일지를 통해 재배지를 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 영농일지는 단말기에서 인증을 통해 접속하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 센서부는 재배지 토양의 온도, 수분, 전기전도도 및 산성도 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 토양센서; 상기 재배지 내부의 온도, 조도, 습도 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 재배지 내부센서; 상기 재배지 외부의 온도, 조도, 습도, 풍향, 풍속 및 강우설량 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 재배지 외부센서; 및 상기 재배지의 작물의 온도를 적외선으로 측정하기 위한 작물온도센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 설비장치는 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링쿨러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 환경 데이터는 재배지의 온도, 습도, 조도, 토양 EC, PH 및 병해충 정보 중 어느 하나 이상을 저장하고 있어 재배지의 환경을 자동으로 제어하기 위한 데이터인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 유비쿼터스 영농일지 시스템은 재배지 모니터링 및 제어하는 환경을 기록함으로써, 정확하고 신뢰도 높은 영농일지를 작성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 영농일지에 음성, 영상, 이미지 또는 텍스트를 첨부하여 작 성함으로써, 관리자가 쉽게 육안으로 확인이 가능하고, 관리를 하는 사람이 아니더라도 영농일지를 통해 농작물의 상태를 확인할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 센서부(110), 제어부(Programmable Logic Controller)(120), 설비장치(130), 카메라(140), 서버(200), 단말기(300)를 포함하며, 서버(200)는 센서관리부(210), 영상관리부(220), 데이터베이스(230), 서버관리부(240), 일지관리부(250)를 포함한다.
센서부(110)는 토양센서(112), 재배지 내부센서(114), 재배지 외부센서(116) 및 작물온도센서(118)를 포함한다. 토양센서(112)는 토양의 온도, 수분, 전기전도도(Electronic Conductivity, 이하 "EC"라 칭함) 및 산성도(Power of Hydrogen inos, 이하 "PH"라 칭함) 중 어느 하나 이상을 측정한다.
토양의 EC는 화학비료의 사용량이 증가하면 높아지고, PH는 화학비료의 사용량이 증가하면 낮아지는 특징이 있어, 토양의 EC 및 PH를 통해 화학비료의 사용 정도를 알 수 있다.
재배지 내부센서(114)는 재배지 내부의 온도, 조도, 습도 및 이산화탄소 등의 값을 측정하고, 재배지 외부센서(116)는 재배지 외부의 온도, 조도, 습도, 풍향, 풍속 및 강우설량 등의 값을 측정한다. 작물온도센서(118)는 적외선온도센서로 작물 근처에서 작물의 온도를 측정한다. 각 센서부(110)에 ID를 부여하여 식별할 수 있도록 한다. 재배지는 온실과 노지를 포함하며, 농작물을 재배하는 곳이 바람직하다.
제어부(120)는 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링클러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기, 난방기 등의 설비장치(130)의 현재 상태를 파악하는 상태 데이터를 수집하여 서버(200)로 전송하고, 설비장치(130)를 제어하는 역할을 한다.
카메라(140)는 재배지 내외부의 하나 이상으로 설치되어 작물의 상태 또는 설비장치(130)를 촬영하며, CCTV로 구현하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
서버(200)의 센서관리부(210)는 센서부(110)로부터 들어오는 데이터를 관리 하는 것으로, 토양센서(112), 재배지 내부센서(114), 재배지 외부센서(116), 작물온도센서(118)에서 전송된 데이터들을 분류하여 센싱하고, 이를 데이터베이스(230)에 저장한다.
센서관리부(210)는 센서부(110)의 배터리 정보도 함께 추출하며, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 적외선통신(IrDA), RFID(Radio Frequency Indentification), 무선주파수(Radio Frequency) 및 초광대역통신(UWB) 중 어느 하나를 사용함이 바람직하다.
영상관리부(220)는 DVR(Digital Video Recoder)을 포함하며, 상기 DVR을 이용하여 카메라(140)로 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하고, 이를 데이터베이스(230)에 저장한다.
데이터베이스(230)는 센서관리부(210), 영상관리부(220), 제어부(120)에서 수집한 데이터들을 저장하고, 병해충 정보 등을 저장하고 있어서, 재배지를 자동으로 제어하는데 필요한 재배지 환경의 정보를 가지고 있다. 또한 단말기(300)로부터 데이터를 입력받아 재배지 제어에 필요한 데이터를 저장하고 있다.
일지관리부(240)는 데이터베이스(230)에 저장된 데이터를 이용하여 영농일지를 작성하는 것으로, 데이터베이스(230)에 저장된 데이터뿐만 아니라, 단말기(300)로부터 입력받은 데이터를 통해 기록된다.
일지관리부(240)의 영농일지는 친환경 농작물이라는 인증을 받기 위해서는 필수적인 것으로, 약물의 사용량 등이 자동으로 기록되기 때문에 신뢰성 있는 영농일지를 제작할 수 있다.
서버관리부(250)는 센서관리부(210), 영상관리부(220), 데이터베이스(230), 일지관리부(240)를 제어하는 것으로, 제어부(120)의 설비장치(130)의 현재 상태와 데이터베이스(230)에 저장된 데이터들을 단말기(300)에 전송하여 단말기(300)에서 모니터링을 할 수 있다. 또한, 단말기(300)로부터 입력받은 데이터를 전송받아 데이터베이스(230)에 저장하며, 데이터베이스(230)에 저장되어 있는 데이터들에 맞는 제어신호를 발생함으로써, 제어부(120)를 통해 설비장치(130)를 제어하여, 재배지환경을 자동 또는 수동으로 제어할 수 있도록 한다.
단말기(300)는 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등 통신네트워크에 연결가능한 것으로, 단말기(300)의 종류에 따라 GUI(Graphical User Interface)를 제공한다. 단말기(300)는 웹서버, 재배지 제어프로그램 등을 이용하여 재배지 제어 시스템에 접속할 수 있으며, 재배지 제어뿐만 아니라 이에 관련된 영농일지를 작성할 수 있다.
또한, 단말기(300)에서 촬영한 영상, 이미지, 음성, 텍스트 등의 데이터를 서버(200)로 전송하여 영농일지에 저장할 수 있고, 농약의 종류, 농약의 양 등의 데이터를 기록할 수 있어 편리하게 영농일지를 작성할 수 있다.
일지관리부(240)는 재배지 제어하는 기록과 모니터링하는 기록을 작성하는 것으로, 재배지 모니터링은 센서부(110)에 포함된 토양센서(112), 재배지 내부센서(114), 재배지 외부센서(116), 작물온도센서(118)에서 수집한 각각의 센싱 데이터를 포맷에 맞도록 기록한다. 상기 센싱 데이터를 기록함으로써, 관리자는 시간, 날짜 등에 대응하는 재배지의 환경을 정확한 데이터 값으로 알 수 있다.
센서부(110)뿐만 아니라, 카메라(140)를 이용하여 촬영한 재배지의 환경을 제공받을 수 있으며, 이는 영상관리부(220)에서 수집하고 가공한 데이터를 전송받는다.
센서부(110) 및 카메라(140)에서 수집한 데이터는 소정의 간격으로 수집하기 때문에 거의 실시간으로 데이터베이스(230)에 저장되고, 서버관리부(250)로 전송된다. 이를 일정관리부(240)에 기록함으로써, 재배지의 환경을 실시간으로 확인할 수 있다.
일정관리부(240)에 기록된 영농일지는 서버관리부(250)를 통해 단말기(300)로 전송되며, 단말기(300)에서는 영농일지를 확인하고, 직접 작성할 수 있다. 단말기(300)는 수집한 영상, 음상, 이미지, 텍스트 등을 서버관리부(250)로 전송하고, 서버관리부(250)에서 일정관리부(240)로 전송되어 영농일지에 저장할 수 있다.
또한, 재배지 모니터링뿐만 아니라 재배지 제어도 가능하기 때문에 이에 대한 기록이 가능하다. 작물의 종류, 알맞은 환경에 따라 재배지 내외부를 제어함으로써, 작물을 재배하는데 최적의 환경을 조성한다.
재배지 제어는 단말기(300)로부터 원격으로 제어가능하고, 데이터베이스(230)에 저장되어 있는 환경 데이터에 따라 자동으로 제어가 가능하다. 상기 환경 데이터는 재배지의 온도, 습도, 토양의 PH, EC, 병해충 정보 등의 데이터가 저장되어 있고, 작물에 따른 환경에 맞는 환경으로 설정되어 있다.
센서부(110)로부터 수집한 센싱 데이터와 데이터베이스(230)에 저장된 환경 데이터의 값을 비교하고, 상기 데이터의 값이 다를 경우, 환경 데이터의 값에 맞도록 재배지를 제어할 수도 있다.
또한, 데이터베이스(230)의 저장된 병해충 관련 데이터는 센서부(110)에서 수집한 센싱 데이터가 데이터베이스(230)에 저장된 병해충 관련 데이터와 일치하면 이에 대응하는 재배지를 제어함으로써, 병해충이 생기는 것을 막도록 한다.
이러한 제어하는 기록들을 일지관리부(240)에 작성한다. '2007년 12월 12일 오후 3시경에 병해충이 생길 환경이 조성되었고, 이에 대응하는 재배지 환경을 조성하였다' 라는 등을 기재한다. 또한, 병해충이 생겼으면, '2007년 12월 12일 오후 3시경에 병해충이 발견되어 그에 대응하는 약물을 살포하였다' 등의 기록을 자동으로 함으로써, 신뢰할 수 있는 영농일지를 제작한다.
자동으로 재배지를 제어하고 있더라도 관리자가 수동으로 제어할 수 있으며, 단말기(300)에 전송되는 재배지 환경 또는 영상을 보고 설비장치(130)를 제어하거나 약물을 사용하거나 한다. 이러한 제어상황 또는 약물투여 등의 내용을 일지관리부(240)에 기록한다.
또한, 일지관리부(240)에 기록된 영농일지를 단말기(300)로 전송받을 수 있으며, 재배지를 제어하기 위해서 단말기(300)는 인증과정을 거쳐 서버(200)에 접속하도록 한다
도 2(a)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 일실시예이다. 도 2(a)를 참조하면, 영농일지에서 날짜를 선택하는 것으로, 관리자가 날짜를 선택하여 영농일지를 작성할 수도 있고, 자동으로 서버에서 제어한 기록을 작성할 경우에는 그에 대응하는 날짜에 작성하도록 한다.
도 2(b)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 다른 실 시예이다. 도 2(b)를 참조하면, 영농일지의 목록을 보여주는 것으로, 일반작업, 병해충 예찰 등이 기록되어 있고, 영상, 음성, 텍스트 또는 이미지 등이 삽입되어 있는지를 보여주는 것으로, 삽입되어 있는 것을 한눈에 보이도록 나타내주며, 그에 해당하는 것을 선택하면 관련된 파일을 보여준다. 영상, 음성, 텍스트 또는 이미지는 선택이 가능하며, 하나 이상 저장할 수 있다.
도 2(c)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 또 다른 실시예이다. 도 2(c)를 참조하면, 영농일지 목록에서 멀티미디어 중 하나를 선택하였을 때, 나오는 것으로 영상을 선택하면 영상이 재생된다. 음성은 음성이 재생되고, 이미지는 사진 또는 그림이 나타난다. 또한, 재배지의 내부를 확인하면서 재배지에 설치된 카메라를 통해 영상 녹화를 바로 제어할 수도 있다.
도 2(d)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 또 다른 실시예이다. 도 2(d)를 참조하면, 영농일지 프로그램에서 재배지를 제어할 수 있는 것으로, 재배지를 자동 또는 수동으로 제어할지 선택이 가능하다. 자동으로 할 경우, 미리 설정된 환경 데이터에 맞도록 제어하는 것이며, 수동일 경우에는 관리자가 직접 설비장치를 제어할 수 있다. 온도가 높다고 판단되면, 온도를 낮출 수 있도록 창문을 열거나 난방기를 작동시키지 않아서 온도를 낮추도록 하는 등의 제어를 뜻한다.
또한, 센서부로부터 수신되는 데이터의 값을 전송받아 재배지의 환경을 모니터링 할 수 있도록 한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설 명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 구성도,
도 2(a)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 일실시예,
도 2(b)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 다른 실시예,
도 2(c)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 또 다른 실시예,
도 2(d)는 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 영농일지 시스템의 또 다른 실시예이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 센서부 112 : 토양센서
114 : 재배지 내부센서 116 : 재배지 외부센서
118 : 작물온도센서 120 : 제어부
130 : 설비장치 140 : 카메라
200 : 서버 210 : 센서관리부
220 : 영상관리부 230 : 데이터베이스
240 : 일지관리부 250 : 서버관리부
300 : 단말기

Claims (7)

  1. 유비쿼터스 영농일지 시스템에 있어서,
    센서부로부터 재배지의 환경, 토양의 상태 및 센서의 배터리 중 어느 하나 이상을 제공받기 위한 센서 관리부;
    상기 센서 관리부로부터 전송받은 센싱 데이터, 제어부로부터 전송받은 설비 장치의 상태 데이터 및 재배지의 환경을 제어하기 위한 기저장된 환경 데이터 중 어느 하나 이상을 저장하기 위한 데이터베이스;
    상기 데이터베이스에 저장된 데이터 또는 단말기로부터 전송받은 음성, 영상, 이미지 및 텍스트 중 어느 하나 이상을 영농일지로 작성하기 위한 일지관리부; 및
    상기 센서관리부, 데이터베이스 및 일지관리부를 제어하기 위한 서버관리부
    를 포함하는 서버를 포함하는 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서버는 카메라로부터 전송되는 영상데이터를 관리하는 영상관리부를 더 포함하는 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단말기는 영농일지를 전송받고, 상기 영농일지를 통해 재배지를 제어할 수 있는 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 영농일지는 단말기에서 인증을 통해 접속하는 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는,
    재배지 토양의 온도, 수분, 전기전도도 및 산성도 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 토양센서;
    상기 재배지 내부의 온도, 조도, 습도 및 이산화탄소 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 재배지 내부센서;
    상기 재배지 외부의 온도, 조도, 습도, 풍향, 풍속 및 강우설량 중 어느 하나 이상을 측정하기 위한 재배지 외부센서; 및
    상기 재배지의 작물의 온도를 적외선으로 측정하기 위한 작물온도센서
    를 포함하는 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 설비장치는 조명기, 환풍기, 양액기, 관수기, 스프링쿨러, 천창/측창 개폐기, 이중커텐, 차광막, 포그기 및 난방기 중 어느 하나 이상인 유비쿼터스 영농일지 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 환경 데이터는 재배지의 온도, 습도, 조도, 토양 EC, PH 및 병해충 정보 중 어느 하나 이상을 저장하고 있어 재배지의 환경을 자동으로 제어하기 위한 데이터인 유비쿼터스 영농일지 시스템.
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