KR20130007899A - 작물의 생육 상태 모니터링 방법 - Google Patents

작물의 생육 상태 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

환경 제어 서버는 계측기로부터 측정된 작물의 생육 상태 정보와 계측기의 위치 정보를 수신하여 생육 상태 데이터베이스에 저장하여 관리한다. 환경 제어 서버는 계측기의 위치 정보에 따른 작물 생육 상태 정보를 분석하여 제어해야 할 환경 요소의 환경 제어 코드를 생성하여 계측기의 위치 정보와 함께 브로드캐스팅한다. 그러면, 작물의 환경 요소를 제어하는 복수의 제어기 중 상기 계측기의 위치 정보에 상응하는 위치 정보를 가진 제어기에서 환경 제어 코드에 따라 환경 요소를 제어한다.

Description

작물의 생육 상태 모니터링 방법{METHOD FOR MONITORING GROWTH STATE OF PLANT}
본 발명은 작물의 생육 상태 모니터링 방법에 관한 것이다.
작물의 생육 환경은 작물의 종류와 생육 단계에 따라 다르며, 작물의 생육 단계에 따라 적절한 생육 환경을 조절할 수 있어야 작물의 수확량을 크게 늘릴 수 있다. 따라서, 작물의 생육 상태의 모니터링은 작물 생육에 있어서 필수적인 기술이 되고 있다.
최근 인터넷 기술의 발달로 인해 웹을 통해 온실을 관리하는 시스템을 구성하여 직접 온실을 찾아가지 않고도 온실 환경의 측정, 제어 및 모니터링할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있다.
기존 온실 모니터링 시스템은 작물의 생육 상태가 구역에 따라 다른 경우 관리자가 원격에서 해당 구역의 온실 환경을 제어하는 복수의 제어기를 개별적으로 제어해야 하는 번거로움이 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 작물의 생육 상태에 따라서 작물의 생육 환경을 용이하게 제어할 수 있는 작물의 생육 상태 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 환경 제어 서버에서 작물의 생육 상태를 모니터링하는 방법이 제공된다. 작물의 생육 상태 모니터링 방법은, 계측기로부터 상기 계측기의 위치 정보와 계측된 작물의 생육 상태 정보를 수신하는 단계, 상기 작물의 생육 상태 정보를 분석하여 제어해야 할 환경 요소의 환경 제어 코드를 생성하는 단계, 그리고 상기 환경 제어 코드와 상기 계측기의 위치 정보를 브로드캐스팅하는 단계를 포함한다. 이때, 작물의 환경 요소를 제어하는 복수의 제어기 중 상기 계측기의 위치 정보에 상응하는 위치 정보를 가진 제어기가 상기 환경 제어 정보에 따라 환경 요소를 제어한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 환경 제어 서버에서 위치 정보를 기반으로 작물의 생육 상태 정보를 모니터링함으로써, 관리자가 환경 제어를 수행하는 복수의 제어기를 개별적으로 제어하지 않아도 해당 제어기에서 적절한 환경 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명의 실시 예에 따른 작물 생육 상태 모니터링 시스템을 활용하면, 위치에 기반한 전국 작물 수요량을 예측할 수 있으므로 작물의 출하 시가 조절 및 작물 가격 안정화에 도움이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 작물의 생육 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 환경 제어 서버를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작물의 생육 상태 모니터링 시스템의 모니터링 방법을 설명하기 위한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계측기의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환경 제어 서버의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어기의 동작을 설명한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 작물의 생육 상태 모니터링 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 작물의 생육 상태 모니터링 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 작물 생육 상태 모니터링 시스템은 계측기(100), 복수의 제어기 예를 들면, 제어기(200a, 200b, 200c), 환경 제어 서버(300) 및 작물 생육 데이터베이스(400)를 포함한다.
도 1에서는 설명의 편의상 하나의 구역(A)을 기준으로 하나의 계측기(100)와 3개의 제어기(200a, 200b, 200c)를 도시하였으며, 다른 구역(B, C)에도 구역(A)과 동일하게 설치될 수 있다. 또한 하나의 구역(A)에서 이들 계측기(100) 및 제어기(200a, 200b, 200c)의 종류 및 개수는 설정에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 하나의 구역(A)에 하나 이상의 계측기(100) 및 하나 이상의 제어기(200a, 200b, 200c)가 설치되어 있을 수 있으며, 환기창의 개폐, 온도 및 습도 이외의 환경 조건을 제어하기 위한 제어기가 설치될 수 있다.
계측기(100)는 구역(A)에 설치되어 있으며, 자신이 설치되어 있는 위치를 나타내는 위치 정보를 저장하고 있다. 위치 정보는 구역(A)의 중심 위치 정보일 수도 있고, 계측기(100)의 설치 위치일 수도 있다.
계측기(100)는 구역(A)에서 재배되고 있는 작물의 생육 상태를 측정하고, 측정한 작물 생육 상태 정보와 자신의 위치 정보를 포함한 상태 메시지를 생성하여 환경 제어 서버(300)로 전송한다. 계측기(100)는 무선 네트워크를 통해서 상태 메시지를 환경 제어 서버(300)로 전송할 수 있다.
제어기(200a, 200b, 200c) 중 제어기(200a)는 구역(A)에 대응하여서 온실의 천정에 달려 있는 환기창 즉, 천창의 개폐를 제어하는 장치로, 환경 제어 서버(300)의 제어에 따라서 온실의 천정에 달려 있는 환기창의 개폐를 제어한다.
제어기(200a, 200b, 200c) 중 제어기(200b)는 온도를 제어하는 장치로, 구역(A)에 설치되어 있으며 환경 제어 서버(300)의 제어 메시지에 따라서 온도를 제어한다.
제어기(200a, 200b, 200c) 중 제어기(200c)는 습도를 제어하는 장치로, 구역(A)에 설치되어 있으며 환경 제어 서버(300)의 제어 메시지에 따라서 습도를 제어한다.
이들 제어기(200a, 200b, 200c)는 자신이 설치되어 있는 위치를 나타내는 위치 정보를 저장하고 있다. 제어기(200a, 200b, 200c)에 저장되어 있는 위치 정보는 구역(A)의 중심 위치 정보일 수도 있고, 제어기(200a, 200b, 200c)의 설치 위치일 수도 있다.
환경 제어 서버(300)는 계측기(100)로부터 상태 메시지를 수신하여서 구역(A)의 작물 생육 상태를 수집하고, 구역(A)의 작물 생육 상태 정보를 무선 네트워크를 통해 데이터 센터의 작물 생육 데이터베이스(400)에 저장한다. 이때, 작물 생육 데이터베이스(400)는 데이터 센터에서 관리할 수 있다.
환경 제어 서버(300)는 정해진 기간 동안 수집한 구역(A)의 작물 생육 상태 정보를 분석하여서 구역(A)에서 제어해야 할 환경 요소의 제어 정도를 결정하며, 결정한 환경 요소의 제어 정도에 따른 환경 제어 코드를 생성한다. 그런 후에, 환경 제어 서버(300)는 환경 제어 코드와 환경 제어 코드와 계측기(100)의 위치 정보를 포함한 제어 메시지를 브로드캐스팅한다.
제어기(200a, 200b, 200c)는 브로드캐스팅된 제어 메시지를 수신하여, 제어 메시지에 포함되어 있는 위치 정보와 자신이 저장하고 있는 위치 정보를 비교하여서 뒤 위치 정보가 서로 상응하는 경우에 제어 메시지에 포함되어 있는 환경 제어 코드에 따라 환경 제어를 수행한다. 이때, 계측기(100)와 제어기(200a, 200b, 200c)의 위치 정보가 각각 설치되어 있는 구역(A)의 위치 정보로 저장되어 있는 경우에, 제어기(200a, 200b, 200c)는 제어 메시지에 포함되어 있는 위치 정보와 자신이 저장하고 있는 위치 정보가 동일하면 두 위치 정보가 서로 상응하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 계측기(100)와 제어기(200a, 200b, 200c)의 위치 정보가 각각 설치 위치 정보로 저장되어 있는 경우, 제어 메시지에 포함되어 있는 위치 정보와 자신이 저장하고 있는 위치 정보가 동일한 구역에 해당하면 두 위치 정보가 서로 상응하는 것으로 판단할 수 있다.
작물 생육 데이터베이스(400)는 계측기(100)의 위치 정보에 따른 작물 생육 상태 정보를 저장한다.
도 2는 도 1에 도시된 환경 제어 서버를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 환경 제어 서버(300)는 수집부(310), 분석 제어부(320) 및 송신부(330)를 포함한다.
수집부(310)는 계측기(100)로부터 상태 메시지를 수신하고 상태 메시지를 분석하여 위치 정보와 작물 생육 상태 정보를 추출함으로써, 위치 정보에 따른 작물 생육 상태 정보를 수집한다. 수집부(310)는 위치 정보에 따른 작물의 상태 정보를 작물 생육 데이터베이스(400)에 저장한다.
분석 제어부(320)는 검색하고자 하는 구역에 설치되어 있는 계측기(100)의 위치 정보를 키로 하여 작물 생육 데이터베이스(400)에서 작물 생육 상태 정보를 검색하고, 검색한 작물 생육 상태 정보를 분석하여 제어해야 할 환경 요소의 제어 정도를 결정한다.
분석 제어부(320)는 지역별 환경 정보 데이터베이스(도시하지 않음)를 참조하여 제어해야 할 환경 요소의 제어 정도를 결정할 수 있다. 여기서, 지역별 환경 정보 데이터베이스에는 지역별 온도, 습도, 광량, 풍속, 토양산도, 외부 기상 조건 등이 포함되어 있을 수 있다.
분석 제어부(320)는 정해진 주기에 따라서 또는 관리자의 요청에 따라서 해당 계측기(100)의 위치 정보를 키로 하여 작물 생육 데이터베이스(400)에서 작물 생육 상태 정보를 검색할 수 있다.
분석 제어부(320)는 환경 요소의 제어 정도가 결정되면 환경 요소의 제어 정도에 따른 환경 제어 코드를 생성하고, 환경 제어 코드와 해당 위치 정보를 송신부(330)로 전달한다. 예를 들어서, 온도를 20도로 제어하고 습도를 40%를 제어해야 하는 경우, 분석 제어부(320)는 환경 제어 코드로 "T30/H40"을 생성할 수 있다. 여기서, T는 온도를 나타내고, H는 습도를 나타낸다. 그러면, 제어기(200a, 200b, 200c) 중 온도를 제어하는 제어기(200b)에서 온도를 20도로 제어하고 습도를 제어하는 제어기(200c)에서 습도를 40%로 제어할 수 있다. 반면, 자신이 제어할 환경 요소가 환경 제어 코드에 포함되어 있지 않는 제어기(200a)는 동작하지 않는다.
송신부(330)는 분석 제어부(320)로부터 환경 제어 코드와 위치 정보를 전달받아 환경 제어 코드와 위치 정보를 포함한 제어 메시지를 생성하고, 이를 브로드캐스팅한다. 이렇게 하면, 제어 메시지를 수신한 제어기 중에서 자신의 위치 정보와 제어 메시지의 위치 정보가 서로 상응하는 제어기에서 환경 제어 코드에 따라 환경 제어를 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 작물 생육 상태 모니터링 시스템의 모니터링 방법을 설명하기 위한 일 예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 온실의 구역(A_1)에 계측기(100_1)와 제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1)가 설치되어 있고, 온실의 구역(A_2)에 계측기(100_2)와 제어기(200a_2, 200b_2, 200c_2)가 설치되어 있으며, 계측기(100_1, 100_2)와 제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1, 200a_2, 200b_2, 200c_2)에는 계측기(100_1, 100_2)와 제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1, 200a_2, 200b_2, 200c_2)의 설치 위치를 나타내는 위치 정보가 저장되어 있는 것으로 가정한다.
도 3에 도시된 작물 생육 상태 모니터링 시스템의 모니터링 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 참고하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계측기의 동작을 설명한 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환경 제어 서버의 동작을 설명한 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어기의 동작을 설명한 도면이다.
도 4를 참고하면, 계측기(100_1, 100_2)는 정해진 주기에 따라서 해당 구역(A_1, A_2)에서 재배되고 있는 작물의 생육 상태를 측정한다(S410).
계측기(100_1, 100_2)는 각각 측정한 구역(A_1, A_2)에 대한 작물 생육 상태 정보와 자신이 저장하고 있는 위치 정보를 포함한 상태 메시지를 생성한다(S420).
계측기(100_1, 100_2)는 상태 메시지를 환경 제어 서버(300)로 전송한다(S430).
다음, 도 5를 참고하면, 환경 제어 서버(300)는 계측기(100_1, 100_2)로부터 상태 메시지를 수신하면(S510), 상태 메시지에서 위치 정보와 작물 생육 상태 정보를 추출하고(S520), 계측기(100_1, 100_2)의 위치 정보에 대응하여 작물 생육 상태 정보를 작물 생육 데이터베이스(400)에 저장한다(S530). 이렇게 하면, 환경 제어 서버(300)는 계측기(100_1, 100_2)의 위치 정보를 키로 하여서 해당 구역에 대한 작물 생육 상태 정보를 검색할 수가 있다.
환경 제어 서버(300)는 정해진 주기 또는 관리자의 요청에 따라서 작물 생육 데이터베이스(400)에서 계측기 예를 들면, 계측기(100_1)의 위치 정보를 키로 하여 작물 생육 상태 정보를 검색한다(S540). 이때, 계측기(100_1)는 구역(A_1)에 설치되어 있으므로, 계측기(100_1)의 위치 정보를 키로 하여 검색된 작물 생육 상태 정보는 구역(A_1)의 작물 생육 상태 정보일 수 있다.
다음, 환경 제어 서버(300)는 구역(A_1)에 대한 작물 생육 상태 정보를 분석하여 구역(A_1)에서 제어해야 할 환경 요소의 제어 정도를 결정하며(S550~S560), 결정한 환경 요소의 제어 정도에 따른 환경 제어 코드를 생성한다(S570).
환경 제어 서버(300)는 생성한 환경 제어 코드와 계측기(100_1)의 위치 정보를 포함한 상태 메시지를 생성하고(S580), 생성한 상태 메시지를 브로드캐스팅한다(S590).
이어서, 도 6을 참고하면, 제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1, 200a_2, 200b_2, 200c_2)는 환경 제어 서버(300)에서 브로드캐스팅한 제어 메시지를 수신한다(S610).
제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1, 200a_2, 200b_2, 200c_2)는 환경 제어 서버(300)의 제어 메시지를 분석하여 환경 제어 코드와 계측기(100_1)의 위치 정보를 추출한다(S620~S630).
제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1, 200a_2, 200b_2, 200c_2)는 계측기(100_1)의 위치 정보를 자신이 저장하고 있는 위치 정보와 비교한다(S640). 이때, 두 위치 정보가 서로 상응하는 제어기(200a_1, 200b_1, 200c_1)는 환경 제어 코드에 따라서 각각 해당하는 환경 요소를 제어한다(S650). 예를 들어, 환경 제어 코드가 온도만을 나타내는 경우, 제어기(200b_1)만이 환경 제어 코드에 대응하여 온도를 설정된 온도로 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 환경 제어 서버에서 작물의 생육 상태를 모니터링하는 방법에서,
    계측기로부터 상기 계측기의 위치 정보와 측정된 작물의 생육 상태 정보를 수신하는 단계,
    상기 작물의 생육 상태 정보를 분석하여 제어해야 할 환경 요소의 환경 제어 코드를 생성하는 단계, 그리고
    상기 환경 제어 코드와 상기 계측기의 위치 정보를 브로드캐스팅하는 단계
    를 포함하고,
    작물의 환경 요소를 제어하는 복수의 제어기 중 상기 계측기의 위치 정보에 상응하는 위치 정보를 가진 제어기가 상기 환경 제어 정보에 따라 환경 요소를 제어하는 작물의 생육 상태 모니터링 방법.
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