KR20120076691A - 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농산물의 생육환경에 대한 온도, 습도, 일조량 등을 원격으로 감지하고 유무선통신망으로 수신되는 기상정보에 따라 생육환경의 급수량, 온도 등을 자동 제어하며 유해동물의 접근 시 이를 감지 및 판단하여 특정 주파수의 음향으로 퇴치하는 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 농작물이 자라는 농장의 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나를 감지하는 센서부; 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 조절하는 생육모듈; 및 상기 농장에 배치되고, 온도 정보, 비 올 확률정보, 일조량 정보 중 적어도 하나의 기상예측정보를 제공하는 기상서버(2)와 유무선통신망으로 연결되어 상기 기상예측정보로부터 상기 농작물의 생육을 위한 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치인 기상분석정보를 생성하고 상기 센서부의 감지결과와 상기 기상분석정보를 기초로 상기 생육모듈을 제어하여 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 상기 조절치로 조절하는 제어서버(10)를 포함하는 농산물 생육시스템 및 이의 제어방법을 제공한다.

Description

농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법{Growth and development system for farm and method for controlling process}

본 발명은 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 농산물의 생육환경에 대한 온도, 습도, 일조량 등을 원격으로 감지하고 유무선통신망으로 수신되는 기상정보에 따라 생육환경의 급수량, 온도 등을 자동 제어하며 유해동물의 접근 시 이를 감지 및 판단하여 특정 주파수의 음향으로 퇴치하는 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법에 관한 것이다.

최근 u-IT(ubiquitous Information Technology) 기술을 도입한 u-Fram 서비스가 여러 농업분야에서 관심을 끌고 있다.

농업분야에서 IT 기술의 도입목적은 노동력 절감, 경쟁력 강화, 생산량 증가, 품질 증대와 더불어 요사이 주목받고 있는 FTA(Free Trade Agreement)에 의한 농산물 개방과 관련하여 재래식 농업의 생산, 재배, 수확, 물류 및 유통 관리방법 등을 한층 더 효율적이고 능률적으로 개선하는 것에 있으며, 해당취지에 부응해서 u-IT를 접목한 정밀농업에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 정밀농업의 요구사항은 첫째로는 농산물의 생육환경에 대한 각종 정보, 예컨대 위치별 습도, 조도, 일조량, 토양의 비옥도 등의 정보를 종합적으로 획득할 필요가 있고, 이를 위해 온도, 습도, 조도, 일조량은 물론 농산물의 위치, 수확량, 병해충 발생정도 등을 감지할 수 있는 여러 가지 복합센서장치가 활용되고 있다. 두 번째로는 해당 위치에 적합한 생육환경, 예컨대 위치별 급수량, 농약 내지는 비료의 시비량 등을 적절히 조절할 필요가 있으며, 이를 위해 원하는 양의 물을 급수하거나 비료 또는 농약을 혼합 및 살포할 수 있는 각종 기계기술이 동원되고 있다. 세 번째로는 위치별 생육환경에 대한 각종정보를 관리하고 신뢰성 높은 정보제공시스템과 연계한 제어 및 연산의 의사결정과정을 통해 상대적으로 적절한 생육환경을 조성하는 것이다.

이때, 첫 번째와 두 번째가 훌륭하게 수행되더라도 세 번째의 의사결정 과정이 원활하지 못하면 정밀농업은 어렵게 된다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로서, 농산물의 생육환경에 대한 각종 정보를 종합적으로 수집 및 분석하고 기상분석시스템과 연계된 의사결정의 과정을 통해 최적의 생육환경을 조성할 수 있는 구체적인 방도를 제시하는데 그 목적을 둔다.

이를 위해 구체적으로 본 발명은 농산물의 생육환경에 대한 온도, 습도, 일조량 등을 원격으로 감지하고 유무선통신망으로 수신되는 기상정보에 따라 생육환경의 급수량, 온도 등을 자동 제어하며 유해동물의 접근 시 이를 감지 및 판단하여 특정 주파수의 음향으로 퇴치할 수 있는 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법을 제공하는데 그 목적을 둔다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 농작물이 자라는 농장의 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나를 감지하는 센서부; 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 조절하는 생육모듈; 상기 농장에 배치되고, 온도 정보, 비 올 확률정보, 일조량 정보 중 적어도 하나의 기상예측정보를 제공하는 기상서버와 유무선통신망으로 연결되어 상기 기상예측정보로부터 상기 농작물의 생육을 위한 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치인 기상분석정보를 생성하고 상기 센서부의 감지결과와 상기 기상분석정보를 기초로 상기 생육모듈을 제어하여 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 상기 조절치로 조절하는 제어서버를 포함하는 농산물 생육시스템을 제공한다.

이때, 상기 생육모듈은 상기 농장의 온도 조절을 위해 상기 농장의 지중에 매립된 열선 또는 상기 농장에 설치된 온풍기 중 적어도 하나를 제공하는 난방유닛; 상기 농장의 습도 조절을 위해 상기 농산물에 물을 급수하는 급수유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어서버와 유선 또는 무선 통신망으로 연결되어 상기 농장의 상황을 촬영 및 저장하는 비전모듈; 상기 제어서버에서 제공된 신호에 따라 저장된 음향을 발생시키는 음향모듈; 원격지에서 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 제어서버에 접속하여 상기 비전모듈, 상기 음향모듈 또는 상기 생육모듈을 제어하는 모니터링단말기; 원격지에서 유선 또는 무선통신망을 통해 상기 제어서버에 접속하여 상기 비전모듈을 통해 촬영된 영상을 실시간으로 수신하거나 상기 비전모듈에 저장된 촬영영상파일을 수신하는 원격컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명은 상기의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서, 상기 센서부를 통해 상기 농장의 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나가 감지되는 단계; 상기 제어서버로 상기 기상예측정보가 전달되고, 상기 제어서버가 상기 기상분석정보를 생성하는 단계; 상기 제어서버가 상기 센서부의 감지결과와 상기 기상분석정보를 토대로 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치를 결정하는 단계; 상기 제어서버가 상기 생육모듈을 조절하여 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 상기 조절치로 조절하는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서, 상기 비전모듈을 통해 상기 농장에서 재배되는 농작물의 생육상황 또는 농장주변의 영상을 촬영하는 단계; 상기 비전모듈을 통해 촬영된 영상을 소정 시간단위로 저장하여 촬영영상파일을 생성시키는 단계; 상기 촬영영상파일에서 소정 시간 간격으로 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 순서대로 모아 촬영인덱스파일을 생성시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서, 상기 비전모듈을 통해 농장 주변을 촬영하는 단계; 상기 촬영된 영상으로 주변촬영영상을 생성시키는 단계; 상기 주변촬영영상의 이미지와 상기 제어서버에 저장된 유해동물의 이미지를 비교하는 단계; 상기 제어서버에 저장된 유해동물의 이미지와 상기 주변촬영영상의 이미지가 일치되는 경우 유해동물로 판단하는 단계; 상기 제어서버에서 상기 음향모듈에 신호를 전송하고, 전송된 신호에 따라 음향을 발생시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서, 상기 음향모듈의 마이크를 통해 유해동물의 소리데이터를 감지하는 단계; 상기 제어서버에 저장된 유해동물의 소리데이터와 상기 마이크를 통해 감지된 소리데이터를 비교하여 유해동물인지를 판단하는 단계; 상기 마이크에서 감지된 소리데이터가 유해동물이라고 판단된 경우, 상기 비전모듈의 카메라를 상기 마이크 주변으로 회전시켜 유해동물을 촬영하여 주변촬영영상을 생성시키는 단계; 상기 주변촬영영상의 이미지와 상기 제어서버에 저장된 유해동물의 이미지를 비교하는 단계; 상기 제어서버에 저장된 유해동물의 이미지와 상기 주변촬영영상의 이미지가 일치되는 경우 유해동물로 판단하는 단계; 상기 제어서버에서 상기 음향모듈에 신호를 전송하고, 전송된 신호에 따라 음향을 발생시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법을 제공한다.

본 발명에 따른 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법은 농산물의 생육환경에 대한 각종 정보를 원격감지하는 것은 물론 농작물의 생장과정을 비전정보로 제공함에 따라 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법은 기상청 등 신뢰도 높은 외부의 기상예측정보 및 생육환경에 대한 각종정보와 연계해서 급수량, 온도 등 최적의 생육환경을 자동 제어할 수 있어 한층 더 효율적이고 과학적인 농산물의 생육관리가 가능한 장점이 있다.

더 나아가 본 발명에 따른 농산물 생육시스템 및 그에 따른 제어방법은 유해동물의 접근 시 이를 감지 및 판단하고 특정 주파수의 음향으로 퇴치할 수 있어 보다 능률적인 농산물의 생육관리를 가능케 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 급수유닛의 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 생육모듈의 제어과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 비전모듈의 제어과정을 나타낸 순서도.
도 5와 도 6은 각각 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 유해동물퇴치과정을 나타낸 순서도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)를 살펴본다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 블럭도이다.

보이는 것처럼, 본 발명에 따른 농산물 생육시스템은 외부의 기상서버(2)와 인터넷 등의 유무선정보통신망으로 연결되고 농장 내에 배치되는 제어서버(10), 제어서버(10)와 유무선으로 연결되어 농장상태를 영상으로 감시하는 비전모듈(20), 음향을 감지하고 특정주파수의 음향을 발생시키는 음향모듈(30), 농장의 생육환경조성을 위한 생육모듈(40), 원격지에서 유무선으로 제어서버(10)에 접속되어 비전모듈(20) 또는 생육모듈(40)을 제어하는 모니터링단말기(60), 원격지에서 유무선으로 제어서버(10)에 접속되어 비전모듈(20)이 감시한 영상을 실시간 수신하는 원격컴퓨터(70)를 포함한다.

각각을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

기상서버(2)는 기상청의 기상예측시스템 등 신뢰도 높은 실시간의 기상예측정보를 생성할 수 있는 모든 외부시스템을 총칭한다. 이때, 바람직하게는 기상예측정보는 기상레이더나 위성 등이 수신한 기상도를 기초로 생성된 지역별, 시간별 온도정보, 비 올 확률정보, 일조량 정보 등이 될 수 있고, 해당 정보는 소정의 로그파일형태로 저장 및 갱신되어 제어서버(2)에 실시간으로 전송된다.

제어서버(10)는 기상서버(2)와 인터넷 등의 유무선정보통신망으로 연결되어 기상예측정보를 수신 및 분석하고, 해당 정보에 따라 생육모듈(40)을 제어하는 한편 비전모듈(20), 음향모듈(30)의 데이터를 저장 및 처리한다.

이를 위해 제어서버(10)는 바람직하게는 기상예측정보의 분석을 위한 소스정보가 기(旣) 저장된 데이터베이스와 연동할 수 있으며, 제어서버(10)는 기상서버(2)에서 수신한 기상예측정보를 타겟정보로 하여 데이터베이스에 저장된 소스정보와 비교한 후 양 정보간 일치비율을 토대로 사용자가 원하는 형태의 분석결과를 산출한다. 하지만 이는 예시에 지나지 않는바, 제어서버(10)는 일정알고리즘에 따른 연산과정을 통해 기상예측정보로부터 사용자가 원하는 데이터를 산출할 수 있는 한 특별한 제한은 없다.

비전모듈(20)은 농장에 설치된 카메라(22), 카메라(22)에서 촬영된 영상을 저장하는 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder, 이하 'DVR'이라 한다)(24)를 포함한다.

이때, 바람직하게는 카메라(22)는 농장에 다수 개 설치되고, 각 카메라(22)에는 IP address가 부여될 수 있다. 더 나아가 카메라(22)는 농장의 특정부분만을 촬영할 수 있도록 그 위치가 고정된 고정식 카메라 그리고 소정 범위를 회전 및 촬영하는 스피드돔 형태의 카메라가 사용될 수 있다. 즉, 카메라(22)는 좌우회전, 상하회전, 줌인, 줌 아웃 가능하고, 사용자는 카메라(22)를 원격조종할 수 있다.

음향모듈(30)은 특정 주파수의 음향을 발생시킬 수 있는 스피커(32), 농장에서 발생되는 소리를 감지하는 마이크(34)를 포함한다.

생육모듈(40)은 농장의 직접적인 생육환경을 조성 및 조절하기 위한 것으로서, 농장 각 부분에 물을 공급하는 급수유닛(50), 농장의 환경변화를 감지하는 센서부(42), 농장 각 부분의 온도를 제어하는 난방유닛(44)을 포함한다. 이때, 센서부(42)에서 감지한 농장의 환경변화는 제어서버(10)로 전송 및 관리되고, 급수유닛(50)과 난방유닛(44)은 제어서버(10) 또는 모니터링단말기(60)에 의해 제어되어 위치별, 시간별 급수량과 온도가 결정된다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 급수유닛(50)을 나타낸 모식도이다.

보이는 것처럼, 급수유닛(50)은 저장탱크(52), 저장탱크(52)의 수위를 감지하는 수위감지센서(53), 저장탱크(52)로부터 물을 공급받는 급수관(54), 저장탱크(52)의 물을 급수관(54)으로 펌핑하는 펌프(51), 급수관(54)에 연결된 호스(55), 호스(55)에 연결되어 공급된 물을 농작물에 분사하는 스프링클러(56), 급수관(54)에서 공급된 물을 다수개의 호스(55)에 공급하는 분배기(57)를 포함한다.

이때, 펌프(51)는 제어서버(10) 또는 모니터링단말기(60)에서 전송된 신호에 따라 제어되고, 저장탱크(52)에 저장된 물을 급수관(54)으로 펌핑한다. 그리고 분배기(57)는 급수관(54)과 연결되어 급수관(54)의 물을 다수개의 호스(55)에 분배하고, 호스(55)는 분배기(57)에서 공급된 물을 스프링클러(56)에 공급하며, 스프링클러(56)는 물을 분사해서 농작물에 공급한다.

또한 바람직하게는 저장탱크(52) 내부에는 수위감지센서(53)가 설치되어 저장탱크(52)에 저장된 물의 양을 감지하고, 감지된 수량을 제어서버(10)로 전송한다. 여기서 수위감지센서(53)의 구조 및 설치방법은 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다.

한편, 편의상 저장탱크(52)에 저장된 용매는 물을 예로 들어 설명하였으나 물 대신에 농약이나 물에 녹인 비료 등을 사용하여도 무방하며, 급수유닛(50)은 급수목적용, 농약시비의 목적용, 비료시비의 목적용 등 단일 농장에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

다시 도 1로 돌아가서, 센서부(42)는 농장의 환경변화를 감지하기 위한 복수의 센서로서, 온도변화를 감지하기 위한 온도센서, 습도변화를 감지하기 위한 습도센서, 일조량을 감지하기 위한 조도센서를 포함한다.

그리고 센서부(42)의 감기결과는 제어서버(10)로 전송 및 저장되는데, 온도센서, 습도센서, 조도센서의 구체적인 구성 등은 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다.

난방유닛(44)은 농장의 온도를 조절할 수 있도록 임야의 경우에 지중에 매립된 열선이거나 비닐하우스의 경우에 온풍기 등이 될 수 있다. 즉, 난방유닛(44)은 농장온도를 조절할 수 있는 한 열선, 온풍기 등 모든 구성을 포함하며, 그 구체적인 구성 및 작용은 당업자에게 일반적인 기술인바 상세한 설명을 생략한다.

모니터링단말기(60)는 유무선으로 제어서버(10)에 연결되는 단말기로서, 응용프로그램이 탑재되어 제어서버(10)를 제어할 수 있다. 예를 들어 모니터링단말기(60)는 태블릿PC, 스마트폰이 사용될 수 있다.

원격컴퓨터(70)는 농장 내에 배치된 제어서버(10)와 별도의 단말기로서, 유무선으로 제어서버(10)에 접속할 수 있고, 광대역통신망에 연결된 일반적인 PC를 예로 들 수 있다.

이하, 도 1 그리고 별도로 언급되는 도면을 적절히 참조해서 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법을 살펴본다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 생육모듈(40)의 제어과정을 나타낸 순서도이다.

제어서버(10)는 기상서버(2)에서 기상예측정보를 전송받아 사용자가 원하는 형태의 기상분석정보를 생성한다.(S2,S4) 이때, 기상예측정보는 지역별, 시간별 온도 정보, 비 올 확률정보, 일조량 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 기상분석정보는 농작물의 생육을 위한 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치를 포함한다.

즉, 제어서버(10)는 기상예측정보에 포함된 지역별, 시간별 온도정보, 비올확률정보, 일조량 정보 중 적어도 하나를 통해 농작물의 생육을 위한 최적 온도, 습도 중 적어도 하나를 산출한다.

그리고 제어서버(10)는 기상분석결과를 토대로 생육모듈(40)을 제어한다.(S6) 일례로, 농장지역의 한파가 예상되면 제어서버(10)는 센서부의 감지결과인 현재 농장온도를 기초로 목표난방온도를 산출한 후 그에 따라 난방유닛(44)을 가동해서 한파에 의한 농장물의 피해를 방지하고, 비가 예상될 경우 제어서버(10)는 센서부의 감지결과인 현재 농장습도를 기초로 목표습도를 산출한 후 급수유닛(50)의 급수량을 줄여 불필요한 물 낭비를 막거나 농약 또는 비료의 시비를 중단함으로써 농약 또는 비료의 유실을 방지하며, 일조량이 많을 것으로 예상될 경우 제어서버(10)는 센서부의 감지결과인 현재 농장습도를 기초로 목표습도를 산출한 후 급수유닛(50)에 의한 급수량을 늘려 농장물이 가뭄피해를 입는 것을 방지한다.

즉, 제어서버(10)는 기상분석결과를 기초로 생육모듈(40)의 난방유닛(44), 급수유닛(50)을 적절히 제어함으로써 최적의 생육환경을 조성하고, 여기에 필요한 기초정보를 센서부(42)로부터 실시간으로 획득해서 기상분석결과에 반영함으로써 한층 더 정확하고 정밀하게 생육모듈(40)을 제어한다.

이를 위한 센서부(42)는 온도센서, 습도센서, 조도센서를 포함하고, 이들 센서의 감지결과는 제어서버(10)의 데이터베이스에 날짜 및 시간별로 저장된다. 그리고 바람직하게는 제어서버(10)는 센서부(42)의 감지결과 및 기상정보분석결과에 따라 생육모듈(40)을 제어할 필요가 있을 경우 사용자에게 미리 알람을 제공하며, 알람의 제공방법은 스피커(32)를 통해 미리 저장된 음향을 재생시키거나 사용자의 이동통신단말기로 문자를 송신한다.

예를 들어 센서부(42)의 온도센서의 감지결과와 기상정보분석결과에 따라 난방유닛(44)을 가동하여 온도를 올리거나 낮추어야할 필요성이 있을 때 사용자에게 문자를 발송한다. 여기서 제어서버(10)에서 사용자의 이동통신단말기로 문자를 송신하는 방법은 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다.

또한, 습도센서는 농장의 지면 아래 또는 지면의 소정간격 위에 설치되어 습도를 감지할 수 있고, 습도센서의 감지결과와 기상정보분석결과에 따라 급수유닛(50)을 작동시켜 농작물에 물을 공급할 필요가 있을 경우 미리 사용자에게 알람을 제공한다.

따라서 본 발명에 따른 농산물 생육시스템은 신뢰도 높은 외부의 기상예측정보로부터 얻어진 기상정보분석결과를 통해 갑작스런 기상변화에도 불구하고 최적의 생육환경을 조성 및 유지할 수 있고, 부수적으로는 불필요한 물 낭비나 농약 또는 비료의 유실을 방지할 수 있는 장점을 나타낸다.

다음으로, 도 4는 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 비전모듈(20)의 제어과정을 나타낸 순서도이다.

카메라(22)는 농작물의 생육상황 또는 농장 주변의 영상을 촬영하고(S10), 촬영된 촬영영상은 소정의 시간 주기로 저장되며, 촬영영상은 DVR(24)에 저장된다. DVR(24)에 저장된 상기 촬영영상은 날짜별 또는 시간별로 구분되어 저장된다.(S12)

여기서 카메라(22)를 통해 촬영된 촬영영상은 농작물을 촬영한 농작물촬영영상, 농장 주변의 영상을 촬영한 주변촬영영상으로 구분된다.

농작물 촬영영상은 촬영된 영상의 대부분이 정지영상이기 때문에, 탐색 속도를 높이기 위해 인덱스화되어 저장되고, 촬영영상파일에서 소정 시간 간격으로 영상을 추출한 후 이를 순서대로 모아 촬영인덱스파일을 생성시킨다.

예를 들어 2010년 1월 1일에 촬영된 농작물 촬영영상파일이 10분 간격으로 인덱스화될 경우, 2010년 1월 1일에 촬영된 농작물 촬영영상파일을 10분 간격으로 영상을 추출하고, 10분 간격으로 추출된 영상을 연결하여 농작물 촬영 인덱스파일을 생성한다.(S14)

이후, 농작물의 생육상황을 확인하기 위해 상기 농작물 촬영인덱스파일을 구동시키면 10분 간격으로 촬영된 영상들이 연속되어 재생된다.

또한 촬영인덱스파일을 생성시킬 때, 여러 개의 파일을 통합하여 촬영인덱스파일을 생성시킬 수도 있고, 예를 들어 30일에 해당되는 30개의 농작물 촬영영상파일에서 10분 간격으로 영상을 추출하고, 추출된 영상을 이어서 하나의 촬영인덱스파일을 생성시킬 수도 있다.

여기서 사용자는 DVR(24)에서 특정 파일을 재생하여 연속되어 촬영된 농작물 촬영영상파일을 확인할 수도 있고, 촬영인덱스파일을 재생하여 긴 시간 동안에 자란 농작물의 생육상황을 짧은 시간에 확인할 수도 있다.

그래서 사용자가 촬영인덱스파일을 확인하는 경우, 보다 작은 용량의 데이터에 접근하게 되고, 이를 통해 제어서버(10) 또는 DVR(24)의 부하를 대폭 낮추어 각각을 효과적으로 이용할 수 있다. 여기서 촬영인덱스파일을 이용하여 농작물의 생육상황을 확인하는 경우 시간에 따른 농작물의 생육변화를 보다 명확하게 확인할 수 있다. 즉, 하나의 농작물은 최소 몇 주에서 최대 수개월 이상의 시간동안 성장하여 수확하게 되는데, 촬영인덱스파일을 통해 농장물의 생장 전 과정을 압축하여 관찰할 수 있는 효과가 있다.

한편, 촬영영상에 접근하는 사용자는 농작물을 재배하는 사람일 수도 있고, 외부에서 농작물의 생육상황을 확인하는 불특정의 사람일 수도 있는데, 외부에서 유/무선 통신망을 통해 접근한 이가 불특정 사람일 경우 원격컴퓨터(70) 및 제어서버(10)의 TCP/IP 통신을 통해 촬영된 영상을 수신할 수 있다.

DVR(24)에 저장된 촬영인덱스파일 또는 촬영영상파일은 제어서버(10)를 거쳐 원격 컴퓨터(70) 또는 상기 원격 모니터링 단말기(60)에 제공될 수 있다.

다음으로, 도 5와 도 6은 각각 본 발명에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법 중 유해동물퇴치과정을 나타낸 순서도이다.

유해동물은 농작물을 재배할 때 농작물에 피해를 발생시키는 것으로서, 과수원의 경우 조류를 예로 들 수 있고, 노지 재배인 경우 멧돼지를 예로 들 수 있다.

우선 도 5은 카메라(22)를 이용하여 유해동물을 감지하고 퇴치시키는 경우로서, 카메라(22)를 통해 농장 주변을 촬영하고(S20), 촬영된 영상은 주변촬영영상으로 생성되며(S22), 제어서버(10)는 주변촬영영상을 탐색하여 촬영된 영상과 저장된 유해동물이미지를 비교한다.(S24)

여기서 저장된 유해동물이미지와 촬영된 영상에서 추출된 이미지가 일치되는 경우, 제어서버(10)는 농장주변에 유해동물이 있는 것으로 판단한다.(S26)

이후 제어서버(10)는 스피커(32)에 음향신호를 송출하여 특정주파수의 음향을 발생시키고(S28), 이로써 유해동물을 농장주변에서 퇴치시킨다.

여기서 유해동물 이미지는 제어서버(10)의 데이터베이스에 저장된 이미지이고, 촬영된 주변촬영영상에서 추출된 이미지와 저장된 유해동물이미지를 비교하여 이미지의 일치여부를 판단하는 기술은 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이미지를 비교할 때 촬영된 이미지와 유해동물 이미지의 정확도는 %로 계산되고, 그 정확도가 소정% 이상일 때 스피커(32)에 음향신호를 송출하게 된다.

특히 스피커(32)에서 음향이 송출될 때 유해동물에게 보다 정확하게 전달될 수 있도록 스피커(32)는 지향성 스피커가 사용되는 것이 바람직하며, 감지된 유해동물을 향하여 스피커(32)가 회전되도록 구성하는 것이 바람직하다. 스피커(32)의 회전 구조는 모터 및 기어를 통해 회전되는 것으로, 당업자가 일반적으로 실시할 수 있는 정도의 기술인 바 상세한 설명을 생략한다. 다만, 스피커(32)는 상기 유해동물을 촬영한 카메라(32)가 향하는 방향으로 회전되어야 한다.

그리고 도 6은 마이크(34)를 통해 입력된 소리데이터를 활용하여 유해동물을 퇴치하는 경우로서, 마이크(34)를 통해 유해동물의 소리를 감지하고(S30), 감지된 유해동물의 소리데이터와 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 소리데이터를 비교하여 유해동물인지를 판단하며(S32), 유해동물소리가 감지된 주변의 카메라(22)를 회전시켜 유해동물을 촬영하고(S34), 촬영된 유해동물 이미지와 제어서버(10)에 저장된 유해동물 이미지를 비교하여(S36) 유해동물인지를 판단한다.(S38)

여기서 비교된 유해동물이미지와 저장된 유해동물이미지의 정확도가 높은 경우 스피커(32)에 음향을 송출시키고(S39), 이를 통해 유해동물을 농장주변에서 퇴치시킬 수 있다. 이와 같은 경우 입력된 소리데이터를 통해 유해동물을 판독함과 더불어 촬영된 이미지를 통해 유해동물을 판독함으로서 유해동물을 판단하기 위한 판단정확도를 대폭 향상시킬 수 있다. 여기서 유해동물로부터 입력된 소리데이터와 저장된 유해동물의 소리데이터를 비교하는 과정 및 이를 판단하는 과정은 당업자에게 일반적인 기술인 바 상세한 설명을 생략한다.

한편, 사용자는 유/무선통신망에 접속된 상기 원격컴퓨터(70), 모니터링단말기(60)를 통해 제어서버(10)에 접속할 수 있고, 이를 통해 상기 농작물의 생육과정을 모니터링 할 수 있다.

이를 위해 제어서버(10)는 원격컴퓨터(70) 또는 상기 모니터링단말기(60)가 접속할 경우, 해당 접속자의 ID를 확인하고, 해당 ID에 해당하는 권한을 부여한다. 여기서 ID의 권한이 관리자인 경우 비전모듈(20), 음향모듈(30), 생육모듈(40) 및 제어서버(10)를 제어할 수 있는 권한을 부여하고, 일반 사용자인 경우 비전모듈(20)의 제어권한만을 부여한다. 이때, 바람직하게는 원격컴퓨터(70)를 통한 사용자의 제어서버(10) 및 생육모듈(40)에 대한 제어명령은 기상정보분석결과에 따른 제어서버(10)의 생육모듈의 제어명령에 항상 우선한다.

또한, 일반 사용자인 경우에는 소정시간 동안만 비전모듈(20)의 제어권한을 부여하여 한 명의 사용자가 장시간 동안 상기 비전모듈(20)의 사용권한을 점유하는 것을 방지한다. 그래서 일반 사용자가 원격컴퓨터(70)를 통해 상기 제어서버(10)에 접속한 경우, 일반사용자는 비전모듈(20)의 카메라(22)의 방향을 제어할 수 있고, 이를 통해 농장의 생육상황을 실시간을 확인할 수 있다.

따라서 회원제 유기농농장을 운영하는 경우, 일반사용자가 제어서버(10)에 접속하여 농작물의 생육상황을 실시간으로 확인할 수 있고, 실제 유기농으로 재배되고 있는 지를 확인할 수 있어서 농작물에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 일반사용자는 DVR(24)을 검색하여 과거 촬영영상을 확인할 수도 있고, 이 경우 일반사용자는 각 촬영영상파일을 재생하여 확인할 수도 있고 촬영인덱스파일을 재생하여 확인할 수도 있다. 여기서 촬영인덱스파일을 재생시키는 경우 장시간의 데이터를 단시간 내에 압축적으로 재생시킴으로서 확인시간을 대폭 단축시킬 수 있고, 농작물의 생육과정을 보다 효과적으로 확인할 수 있다.

상기와 같이 본 발명을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 다양한 조합을 통해 당업자에 의해 응용이 가능하다.

2 : 기상서버 10 : 제어서버
20 : 비전모듈 22 : 카메라
24 : DVR 30 : 음향모듈
32 : 스피커 34 : 마이크
40 : 생육모듈 42 : 센서부
44 : 난방유닛 50 : 급수유닛
60 : 모니터링단말기 70 : 원격컴퓨터

Claims (7)

1. 농작물이 자라는 농장의 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나를 감지하는 센서부(42);
   상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 조절하는 생육모듈(40); 및
   상기 농장에 배치되고, 온도 정보, 비 올 확률정보, 일조량 정보 중 적어도 하나의 기상예측정보를 제공하는 기상서버(2)와 유무선통신망으로 연결되어 상기 기상예측정보로부터 상기 농작물의 생육을 위한 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치인 기상분석정보를 생성하고 상기 센서부(42)의 감지결과와 상기 기상분석정보를 기초로 상기 생육모듈(40)을 제어하여 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 상기 조절치로 조절하는 제어서버(10)를 포함하는 농산물 생육시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 생육모듈(40)은
   상기 농장의 온도 조절을 위해 상기 농장의 지중에 매립된 열선 또는 상기 농장에 설치된 온풍기 중 적어도 하나를 제공하는 난방유닛(44); 및
   상기 농장의 습도 조절을 위해 상기 농산물에 물을 급수하는 급수유닛(50) 중 적어도 하나를 포함하는 농산물 생육시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어서버(10)와 유무선으로 연결되어 상기 농장의 상황을 촬영 및 저장하는 비전모듈(20);
   상기 제어서버(10)에서 제공된 신호에 따라 음향을 발생시키는 음향모듈(30);
   원격지에서 유무선으로 상기 제어서버(10)에 접속하여 상기 비전모듈(20), 상기 음향모듈(30) 또는 상기 생육모듈(40)을 제어하는 모니터링단말기(60); 및
   원격지에서 유무선으로 상기 제어서버(10)에 접속하여 상기 비전모듈(20)을 통해 촬영된 영상을 실시간으로 수신하거나 상기 비전모듈(20)에 저장된 촬영영상파일을 수신하는 원격컴퓨터(70)를 더 포함하는 농산물 생육시스템.
   
4. 청구항 1의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서,
   상기 센서부(42)를 통해 상기 농장의 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나가 감지되는 단계;
   상기 제어서버(10)로 상기 기상예측정보가 전달되고, 상기 제어서버(10)가 상기 기상분석정보를 생성하는 단계;
   상기 제어서버(10)가 상기 센서부(42)의 감지결과와 상기 기상분석정보를 토대로 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나의 조절치를 결정하는 단계; 및
   상기 제어서버(10)가 상기 생육모듈(40)을 조절하여 상기 농장의 온도, 습도 중 적어도 하나를 상기 조절치로 조절하는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법.
   
5. 청구항 3의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서,
   상기 비전모듈(20)을 통해 상기 농작물의 생육상황 또는 농장주변의 영상을 촬영하는 단계;
   상기 비전모듈(20)을 통해 촬영된 영상을 소정 시간단위로 저장하여 촬영영상파일을 생성시키는 단계;
   상기 촬영영상파일에서 소정 시간 간격으로 영상을 추출하고, 상기 추출된 영상을 순서대로 모아 촬영인덱스파일을 생성시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법.
   
6. 청구항 3의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서,
   상기 비전모듈(20)을 통해 농장 주변을 촬영하는 단계;
   상기 촬영된 영상으로 주변촬영영상을 생성시키는 단계;
   상기 주변촬영영상의 이미지와 상기 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 이미지를 비교하는 단계;
   상기 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 이미지와 상기 주변촬영영상의 이미지가 일치되는 경우 유해동물로 판단하는 단계;
   상기 제어서버(10)에서 상기 음향모듈(30)에 신호를 전송하고, 전송된 신호에 따라 음향을 발생시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법.
   
7. 청구항 3의 기재에 따른 농산물 생육시스템의 제어방법으로서,
   상기 음향모듈(30)의 마이크(34)를 통해 유해동물의 소리데이터를 감지하는 단계;
   상기 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 소리데이터와 상기 마이크(34)를 통해 감지된 소리데이터를 비교하여 유해동물인지를 판단하는 단계;
   상기 마이크(34)에서 감지된 소리데이터가 유해동물이라고 판단된 경우, 상기 비전모듈(20)의 카메라(22)를 상기 마이크(34) 주변으로 회전시켜 유해동물을 촬영하여 주변촬영영상을 생성시키는 단계;
   상기 주변촬영영상의 이미지와 상기 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 이미지를 비교하는 단계;
   상기 제어서버(10)에 저장된 유해동물의 이미지와 상기 주변촬영영상의 이미지가 일치되는 경우 유해동물로 판단하는 단계;
   상기 제어서버(10)에서 상기 음향모듈(30)에 신호를 전송하고, 전송된 신호에 따라 음향을 발생시키는 단계를 포함하는 농산물 생육시스템의 제어방법.

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