KR20150121415A - 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템 - Google Patents

무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 농가에서 수확하는 농산물의 수확량 및 유통량을 자동으로 측정하여 향후 농산물 생산 계획 등에 활용하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템에 관한 것으로, 상기의 방법은, 포장재에 배치되며 포장재에 포장되는 농산물을 감지하여 활성화되는 제1센서를 준비하는 제1단계, 제1센서와의 무선 통신을 통해 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집하도록 설치된 농가의 제1통신유닛, 농산물운송차량의 제2통신유닛 및 농산물유통센터(APC) 또는 도매상의 제3통신유닛으로부터 농산물 데이터를 실시간으로 수신하는 제2단계, 제1센서의 위치 정보를 토대로 농산물에 대한 이벤트를 감지하여 농산물의 데이터베이스를 업데이트하는 제3단계, 및 농산물 데이터에 포함된 온도나 습도를 분석하여 농산물의 유통기한을 재산정하는 제4단계를 포함한다.

Description

무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템{Method for Monitoring Output and Circulation of Agricultural Products Based on Wireless Sensor Network and Agricultural Product Data Processing System Using the Same}
본 발명은 농가에서 수확하는 농산물의 수확량 및 유통량을 자동으로 측정하여 향후 농산물 생산 계획 등에 활용하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템에 관한 것이다.
현재, 전기전자기술과 정보통신기술(Information & Communication Technology, 이하, IT라 칭함)의 발전에 힘입어 농업 분야에서도 IT를 활용한 다양한 생산기술, 유통기술 등이 연구개발되고 있다.
예를 들어, IT 기반의 농업 기술은 자동 온실 및 축사 관리 기술이나, 농산물의 전자상거래와 이력 추적을 통한 품질 관리, 물류·저장 정보 관리 등 농축산물의 생산이나 유통에 광범위하게 활용되고 있다.
농업 부문에서 IT를 활용하면, 농산물의 전자상거래나 농산물 이력 추적 외에 실시간으로 농산물에 대한 물류정보를 활용하여 거래비용을 축소하고 유통구조를 개선하며 농산물의 차별적인 유통을 가능케 할 뿐만 아니라 농산물의 품질 관리 및 분쟁 해소에 기여할 수 있다.
한편, 일부 IT를 활용한 농산물 유통 시스템은 생산에서 판매까지 이력추적관리를 위한 위치정보, 상품정보, 이력정보 등을 제공하거나 농산물의 통상적인 유통기한을 제공한다. 하지만, 농산물의 생산량 및 유통량을 실시간으로 모니터링 하거나 농산물의 유통 환경에 따라 달라지는 유통기한을 개별적으로 관리하는 데에는 한계가 있다. 실제로 농산물의 정확한 유통기한을 알 수 있으면, 도매상은 유통기한이 가장 짧은 농산물을 우선적으로 판매하여 농산물의 손실을 줄이는 등 여러 면에서 유용할 수 있다. 또한, 생산량 및 유통량을 실시간으로 모니터링 할 수 있다면 농산물 가격 안정 및 농산물 공급 부족 등을 예측하여 공급 계획을 세울 수 있다.
이와 같이, IT와 결합하는 오늘날의 농업 기술 분야에서는 유통 환경에 따라 변화되는 실질적인 유통기한을 개개의 농산물에 대하여 효율적으로 재산정하고 이를 도매상 등에 실시간으로 제공할 뿐 아니라 유통량 및 생산량을 실시간으로 모니터링 하여 농산물 가격 안정화 및 수급 계획을 효과적으로 세울 수 있는 새로운 농산물 유통 기술을 요구하고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0012358호(2010.02.08)
본 발명의 일실시예에서는 유통 환경에 따라 변화되는 실질적인 유통기한을 개개의 농산물에 대하여 재산정하고 이를 도매상 등에 실시간 제공할 수 있는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 농가에서 수확하는 농산물의 수확량 및 유통량을 자동으로 측정하고, 향후 농산물 생산 계획 등에 활용할 수 있는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템을 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법은, 포장재에 배치되며 포장재에 의해 포장되는 농산물을 감지하여 활성화되는 제1센서를 준비하는 제1단계, 제1센서와의 무선 통신을 통해 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집하도록 설치된 농가의 제1통신유닛, 농산물운송차량의 제2통신유닛 및 농산물유통센터(APC: Agricultural Product Processing Center) 또는 도매상의 제3통신유닛으로부터 농산물 데이터를 실시간으로 수신하는 제2단계, 농산물 데이터를 수신하는 농산물 데이터 처리 시스템에서 농산물 데이터에 포함된 제1센서의 위치 정보를 토대로 농산물에 대한 이벤트를 감지하여 농산물의 데이터베이스를 업데이트하는 제3단계, 및 농산물 데이터에 포함된 온도, 습도 또는 이들 조합의 농산물 유통환경 데이터를 분석하여 농산물의 유통기한을 재산정하는 제4단계를 포함한다.
일실시예에서, 제4단계는 농산물의 수확 후 온도 및 습도에 따른 유통기한에 대하여 기저장된 패턴 데이터베이스를 참조하여 제1센서의 농산물에 대한 유통기한을 재산정하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제3단계의 제1센서의 이벤트는, 농산물수확 이벤트, 차량탑재 이벤트, APC도착 이벤트, 농산물입고 이벤트 및 도매상도착 이벤트를 포함할 수 있다. 여기서, 농산물 데이터 처리 시스템은 제1센서로부터의 농산물 유통환경 데이터를 시간별로 저장하여 관리할 수 있다.
일실시예에서, 농산물 데이터 처리 시스템은, 제3단계에서, 제1센서의 활성화 후에 자동 발생하는 농산물수확 이벤트를 감지하며, 제1통신유닛으로부터 제1센서의 개수에 기초한 농산물 박스의 개수 정보와 제1센서의 위치 정보에 기초한 수확 위치 정보를 포함하는 농산물 데이터를 수신하고, 제1센서의 위치 정보가 제1통신유닛에서 제2통신유닛으로 변경될 때 차량탑재 이벤트를 감지하고, 제1센서의 위치 정보가 APC의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지될 때 APC도착 이벤트를 감지하며, 제1센서의 위치 정보가 APC의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 농산물입고 이벤트를 감지하며, 제1센서의 위치 정보가 도매상의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지되거나 도매상의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 도매상도착 이벤트를 감지할 수 있다.
일실시예에서, 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법은, 농산물에 대하여 예측한 유통기한 정보를 도매상으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 농산물 데이터 처리 시스템은, 포장재에 배치되며 포장재에 의해 포장되는 농산물을 감지하여 활성화되는 제1센서와의 무선 통신을 통해 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집하도록 설치된 통신유닛으로부터 농산물 데이터를 실시간으로 수신하는 송수신부와, 농산물 데이터에 포함된 제1센서의 위치 정보를 토대로 농산물에 대한 이벤트를 감지하여 농산물의 데이터베이스를 업데이트하는 이벤트 감지부와, 농산물 데이터에 포함된 온도, 습도 또는 이들 조합의 농산물 유통환경 데이터를 분석하여 농산물의 유통기한을 재산정하는 분석부를 포함한다. 여기서, 통신유닛은 농가의 제1통신유닛, 농산물운송차량의 제2통신유닛 및 농산물유통센터(APC: Agricultural Product Processing Center) 또는 도매상의 제3통신유닛을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 농산물 데이터 처리 시스템은, 농산물에 대하여 미리 구축된 온습도 변화량과 유통기한의 관계를 기록한 패턴 데이터베이스를 저장하는 저장부를 더 포함한다. 여기서, 분석부는 패턴 데이터베이스를 참조하여 제1센서의 농산물에 대한 유통기한을 재산정할 수 있다.
일실시예에서, 이벤트 감지부는, 제1센서의 활성화 후에 자동 발생하는 농산물수확 이벤트를 감지하고, 제1센서의 위치 정보가 제1통신유닛에서 제2통신유닛으로 변경될 때 차량탑재 이벤트를 감지하며, 제1센서의 위치 정보가 APC의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지될 때 APC도착 이벤트를 감지하며, 제1센서의 위치 정보가 APC의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 농산물입고 이벤트를 감지하며, 제1센서의 위치 정보가 도매상의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지되거나 도매상의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 도매상도착 이벤트를 감지할 수 있다.
일실시예에서, 송수신부는 제1통신유닛으로부터 제1센서의 개수에 기초한 농산물 박스의 개수 정보와 제1센서의 위치 정보에 기초한 수확 위치 정보를 포함하는 농산물 데이터를 수신하고, 저장부는 제1센서로부터의 농산물 유통환경 데이터를 시간별로 저장하여 관리할 수 있다.
일실시예에서, 농산물 데이터 처리 시스템은 분석부 및 송수신부에 연결되며 농산물에 대하여 재산정된 유통기한 정보를 도매상으로 전송하는 유통기한 통지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 유통 환경에 따라 변화되는 실질적인 유통기한을 개개의 농산물에 대하여 재산정하고 이를 도매상 등에 실시간 제공하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 농가에서 수확하는 농산물의 수확량 및 유통량을 자동으로 측정하고, 농산물 수급 계획 및 농산물 생산 계획 등에 유용하게 활용할 수 있는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법과 이를 이용하는 농산물 데이터 처리 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 시스템에 대한 개략도
도 2는 도 1의 시스템에 채용가능한 농산물 데이터 처리 시스템의 블록도
도 3은 도 1의 시스템에 채용가능한 센서모듈의 블록도
도 4는 도 1의 시스템에 채용가능한 통신유닛의 블록도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법에 대한 순서도
도 6 내지 도 11은 도 5의 방법의 주요 과정들을 설명하기 위한 도면들
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태들에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 시스템에 대한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 시스템(이하, 간략히 '농산물 수확량 및 유통량 모니터링 시스템'이라 칭함)은, 제1센서(10), 통신유닛(20a, 20b, 20c, 20d, 20e) 및 농산물 데이터 처리 시스템(30)을 포함한다.
본 실시예에서 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 시스템은 산지 농산물 집하장(이하, '농산물유통센서' 또는 'APC'라고 칭함)을 중심으로 농산물을 공급하는 농가들과 농산물유통센서(4)로부터 농산물을 공급받는 도매상에 걸쳐 구축된다.
제1센서(10)는 농가에서 생산하는 농산물을 포장하기 위한 포장재(2)에 설치된다. 제1센서(10)는 포장재(2) 속에 매립되거나 포장재(2)의 표면에 부착되거나 그 일단부에 결합될 수 있다.
포장재(2)는 상자(Box) 형태, 평평하거나 오목한 용기 형태, 밴드 형태, 띠 형태, 또는 이들의 조합 형태를 구비할 수 있다. 포장재(2)는 소정의 규격을 갖는 포장재일 수 있으며, 이러한 포장재(2)의 규격이나 포장재(2)가 포장하는 농산물의 종류 등은 제1센서(10)에 미리 저장될 수 있다. 즉, 미리 설정된 기본 정보를 갖는 제1센서(10)가 포장재(2)에 부착된다. 이하에서는 제1센서(10)가 부착되는 포장재는 제1규격포장재로 언급될 수 있다.
제1센서(10)는 온도 및 습도 측정 장치가 결합된 센서모듈로 구현될 수 있다. 제1센서(10)는 소정 거리 내의 통신장치(20a, 20b, 20c, 20d, 20e)와 무선 통신하는 무선 센서 태그로 구현될 수 있다.
제1센서(10)는 비활성 상태에서 포장재(2)에 부착되어 농가에 보급 또는 판매될 수 있으며 포장재(2)에 의해 포장된 농산물을 감지하여 비활성(Inactive) 상태에서 활성(Active) 상태로 전이될 수 있다. 제1센서(10)는 동작센서나 중력센서를 탑재하도록 구현되거나 통신유닛의 전자기파에 의해 기동하도록 구현될 수 있다. 제1센서(10)는 자체 배터리를 탑재하지 않은 수동 타입의 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)로 구현될 수 있다.
농가, 농산물운송차량, 농산물유통센서(4), 도매상에는 센서 노드(제1센서)로부터 전송되는 데이터를 수집하여 인프라 네트워크를 통해 중앙의 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송하는 통신유닛(20a, 20b, 20c, 20d, 20e)이 설치된다.
각 통신유닛은 GPS(Global Positioning System), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), WAN 또는 이들 조합의 통신 인터페이스를 구비하고, 제1센서(센서노드)(10)의 데이터가 수집된 위치를 실시간으로 농산물 데이터 처리 시스템으로 전송한다. 여기서, 위치는 제1센서의 위치이면서 제1센서가 부착된 농산물의 위치일 수 있다. 통신유닛에서 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송되는 데이터를 농산물 데이터라 지칭한다. 농산물 데이터는 통신유닛에서 네트워크를 통해 농산물 데이터 처리 시스템으로 전송되는 모든 데이터를 포함할 수 있다.
네트워크는 기본적으로 WiFi, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee), ISA100, WirelessHART, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 혹은 이들이 조합된 무선 근거리 통신망(Local Area Network, LAN)를 포함한다. 물론, 네트워크는 무선 근거리 통신망에 연결되는 이동통신망, 대도시통신망(MAN), 공중데이터통신망(PSDN), 광역통신망(Wide Area Network, WAN), 인터넷, 위성망 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 통신유닛은 제1통신유닛(Communication Unit 1, CU1)(20a), 제2통신유닛(CU2, 20b), 제3통신유닛(CU3, 20c), 제4통신유닛(CU4, 20d) 및 제5통신유닛(CU5, 20e)을 포함한다.
제1통신유닛(20a)은 특정 농산물(제1농산물)을 생산하는 제1농가(농가A)에 설치되고, 제2통신유닛(20b)은 제1농산물과 동일하거나 다른 제2농산물을 생산하는 제2농가(농가B)에 설치되고, 제3통신유닛(20c)은 산지 농산물유통센터(Agricultural product Processing Center, APC)(4)에 설치되고, 제4통신유닛(20d)은 제1도매상에 설치되며, 제5통신유닛(20e)은 제2도매상에 설치된다. 여기서, '제1' 내지 '제5'의 용어는 단지 하나와 다른 하나를 구분하기 위한 것이다.
제1통신유닛(20a) 및 제2통신유닛(20b)은 제1센서(10)의 최초 위치 정보를 통해 농산물의 수확 위치 또는 최초 위치를 수집할 수 있다. 또한, 제1통신유닛(20a) 및 제2통신유닛(20b)은 제1센서(10)의 개수나 농산물 데이터의 개수로 농산물의 개수에 대한 정보를 수집할 수 있다. 농산물의 개수는 농산물 자체의 개수이거나 소정 개수의 농산물을 담은 포장 박스(제1규격포장재, 도 6의 2a 참조)의 개수이거나 적어도 하나 이상의 농산물을 패키지하는 제1규격포장재(2)의 개수일 수 있다.
제1 내지 제5 통신유닛들(20a ~ 20e)은 서로 다른 장소에 설치되는 것을 제외하고 그 구성이 실질적으로 동일하다. 따라서 대부분의 통신유닛들에 공통으로 적용되는 구성에 대한 설명에서는 간단히 통신유닛(20)(도 4 참조)으로 지칭하기로 한다.
본 실시예에서 통신유닛(20)은 제1센서(10)의 온도 및 습도 측정 장치에서 측정된 온도 및 습도 데이터를 제1센서(10)로부터 수집한다. 이러한 온도 및 습도 데이터는 유통과정에서 농산물이 어떠한 온도 및 습도의 유통환경에 노출되었는지를 나타내는 것으로, 통신유닛(20)에서 일정 시간 주기 예컨대 1시간 주기로 저장되거나 통신유닛(20)에서 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송될 수 있다.
제1센서(10) 및 통신유닛(20)을 이용하면, 포장재(2)에 의해 포장되는 농산물의 위치나 농산물의 개수를 실시간 파악할 수 있고, 농산물의 유통 이력뿐만 아니라 서로 다른 위치와 서로 다른 환경에서 유통되는 각 농산물의 온도 및 습도 데이터를 수집할 수 있다.
농산물 데이터 처리 시스템(30)은 통신유닛(20)으로부터 농산물 데이터를 수신한다. 농산물 데이터는 제1센서(10)의 위치 정보에 의한 농산물의 위치 정보, 온도 및 습도 정보 등을 포함할 수 있다. 온도 및 습도 정보는 농산물의 유통 환경의 척도로서 농산물 유통환경 데이터로 지칭될 수 있다. 농산물 데이터가 수신되면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제1센서(10)의 위치 정보를 토대로 농산물의 이벤트를 감지하고 감지한 이벤트를 토대로 해당 농산물의 데이터베이스를 업데이트한다.
이벤트 감지에 있어서, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제1센서(10)의 위치 정보가 제1위치에서 제2위치로 변경되거나 제2장소 부근에서 일정시간 유지될 때, 이벤트가 발생한 것으로 감지한다. 이벤트는 농산물의 유통 단계에서 농산물이 소정의 제1유통단계 또는 직전의 유통단계에서 제2유통단계 혹은 현재의 유통단계로 진행하는 것을 지칭한다. 예를 들어, 이벤트는 농산물수확 이벤트, 차량탑재 이벤트, APC도착 이벤트, 농산물입고 이벤트 및 도매상도착 이벤트를 포함할 수 있다. 그리고, 해당 농산물의 데이터베이스는 접근, 처리, 갱신, 운용 등이 용이하도록 저장된 해당 농산물에 대한 데이터의 묶음을 지칭한다. 이러한 농산물 데이터는 이벤트가 감지될 때마다 농산물 데이터 처리 시스템(30)에서 업데이트된다.
즉, 농산물 데이터 처리 시스템은 통신유닛의 GPS 위치 정보를 통해 결정되는 센서의 위치변화를 통해 이벤트(농산물 수확, 포장, 차량 탑재/이동, 산지 농산물 집하장 입고, 산지 농산물 집하장 출고, 도매상 입고 등)를 감지하고 그에 따라 해당 농산물의 데이터베이스를 업데이트(Update)한다. 물론, 위치 정보는 GPS 위치 정보 외에 무선 근거리 통신망의 AP(Access Point)의 위치 정보를 이용하거나 GPS 위치정보와 AP 위치정보를 조합하여 이용하는 것이 가능하다.
또한, 농산물 데이터 특히 농산물 유통환경 데이터가 수집 완료되면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 농산물 유통환경 데이터를 분석하여 해당 농산물의 유통기한을 재산정한다. 데이터 분석을 위해, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 수확 후 농산물에 대하여 미리 구축된 온도 및 습도 변화량과 그에 따른 유통기한의 관계를 기록한 패턴 데이터베이스를 구비한다. 즉, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 패턴 데이터베이스를 참조하여 농산물의 온도, 습도 또는 이들 조합의 농산물 유통환경 데이터를 분석함으로써 표준 유통기한을 유지하거나 소정의 시간이나 기간을 유통기간에서 단축하는 방식으로 적정 유통기한을 재산정할 수 있다.
전술한 실시예에 의하면, 농산물의 유통 환경에 따라 각 농산물의 유통기한을 재산정하여 도매상이나 소비자에게 알려주는 것이 가능하다. 이를 이용하면, 도매상은 재산정 유통기한에 따라 농산물의 판매 우선순위를 신뢰성 있으면서 신속하게 결정하여 효율적으로 농산물을 판매할 수 있으며, 소매상이나 소비자는 재산정 유통기한을 보고 원하는 신선도를 갖는 농산물을 손쉽게 선택하여 구매할 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에 채용가능한 농산물 데이터 처리 시스템의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 농산물 데이터 처리 시스템(30)은, 송수신부(31), 이벤트 감지부(32), 분석부(33), 유통기한 통지부(34), 메모리(35) 및 저장부(36)를 포함한다.
송수신부(31)는 통신유닛(도 1의 참조부호 20a 내지 20e 참조)이 제1센서로부터 수집한 농산물 데이터를 통신유닛으로부터 수신한다. 송수신부(31)는 이동통신망, WAN, LAN, 인터넷, 위성망 등의 네트워크를 통해 통신유닛과 연결되는 통신 인터페이스이다.
이벤트 감지부(32)는 농산물 데이터에 포함된 제1센서의 위치 정보를 토대로 미리 설정된 이벤트를 감지한다. 이벤트는 농산물수확 이벤트, 차량탑재 이벤트, APC도착 이벤트, 농산물입고 이벤트 및 도매상도착 이벤트를 포함한다. 이벤트 감지를 위해 이벤트 감지부(32)는 저장부(36)에 저장되는 제1센서 식별자, 제1센서의 위치 정보, 통신유닛 식별자, 통신유닛 주소, 도착 추정을 위한 기준 시간 등의 데이터를 참조할 수 있다.
여기서, 농산물수확 이벤트는 제1센서가 활성화되고 활성화된 제1센서를 통신유닛이 감지하는 것에 의해 자동 생성되고, 차량탑재 이벤트는 제1센서의 위치 정보가 농가에 설치된 통신유닛(제1통신유닛)에서 차량에 설치된 다른 통신유닛(제2통신유닛)으로 변경될 때 생성되며, APC도착 이벤트는 제1센서의 위치 정보가 APC의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지될 때 생성되며, 농산물입고 이벤트는 제1센서의 위치 정보가 APC의 주소(IP주소 등)를 갖는 통신유닛(제3통신유닛)으로 변경될 때 생성되고, 도매상도착 이벤트는 제1센서의 위치 정보가 도매상의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지되거나 도매상의 주소를 갖는 통신유닛(다른 제3통신유닛)으로 변경될 때 생성될 수 있다.
분석부(33)는 농산물 데이터에 포함된 온도, 습도 또는 이들 조합의 데이터(농산물 유통환경 데이터)를 분석한다. 데이터 분석을 위해 분석부(33)는 농산물에 대하여 미리 계산된 표준 유통기한 패턴 데이터베이스(Pattern DB)를 참조할 수 있다. 패턴 데이터베이스는 저장부(26)에 저장될 수 있다. 그리고, 분석부(33)는 농산물 유통환경 데이터의 분석 결과에 따라 해당 농산물의 유통기한을 재산정한다. 재산정된 유통기한은 해당 농산물의 데이터베이스에 저장된다.
유통기한 통지부(34)는 분석부(33) 및 송수신부(31)에 연결되며 농산물에 대하여 재산정된 유통기한 정보를 도매상 등에 전송한다. 유통기한 통지부(34)는 송수신부(34)를 통해 도매상의 컴퓨터와 연결되는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로 구현될 수 있다. 여기서, 수단 또는 구성부는 네트워크나 인터넷을 통해 농산물의 유통기한 정보를 게시하는 웹(Web) 페이지이거나, 온라인 혹은 소셜 네트워크 서비스에서 유통기한 정보를 송수신하도록 컴퓨터 장치에서 실행되는 응용 프로그램(Application)일 수 있다.
전술한 이벤트 감지부(32), 분석부(33) 및 유통기한 통지부(34)는 단일 프로세서에서 해당 기능을 수행하는 수단이거나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로 구현될 수 있다.
메모리(35)는 프로세서에 연결되고 프로세서에서 실행되는 프로그램을 저장한다. 메모리(35)는 롬(ROM) 등의 비휘발성 메모리나 램(RAM) 등의 휘발성 메모리를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
저장부(36)는 하드디스크, 광디스크, 자기디스크, 플래시 메모리 등의 저장매체로 구현가능하며, 농산물 데이터 처리 시스템(30)을 구성하는 특정 서버에 탑재되거나 네트워크를 통해 연결되는 온라인상의 클라우드 시스템의 적어도 일부 구성부 등으로 구현될 수 있다. 저장부(36)는 대용량 데이터의 효율적인 갱신, 처리, 운용 등을 위한 데이터베이스 시스템을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 시스템에 채용가능한 센서모듈의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 센서모듈(10)은, 제1센서부(11), 제2센서부(12), 마이크로프로세서(13), 액세스포인트(Access Point, AP)(14) 및 제어스위치(15)를 포함한다. 센서모듈(10)은 전술한 제1센서에 해당하며, 하나의 센서모듈(10)은 하나의 센서노드를 구성한다. 다수의 센서모듈(10)은 무선 센서네트워크를 구성한다.
제1센서부(11)는 온도 센서이다. 제1센서부(11)는 농산물 자체나 농산물 주위의 온도를 측정하고 측정한 온도에 대한 온도 데이터를 출력한다.
제2센서부(12)는 습도 센서이다. 제2센서부(12)는 농산물 주위의 습도를 측정하고 측정한 습도에 대한 습도 데이터를 출력한다.
온도 데이터, 습도 데이터 또는 이들의 조합은 농산물 유통환경 데이터로서 농산물의 유통기한에 영향을 미치므로, 농산물 유통환경 데이터를 토대로 각 농산물의 유통기한을 재산정하기 위해 센서모듈(10)은 주기적으로 예컨대 1시간마다 농산물 유통환경 데이터를 수집할 수 있다.
마이크로프로세서(13)는 제1센서부(11) 및 제2센서부(12)를 제어하여 각 센서부로부터 데이터를 수집하며 센서모듈 전체를 제어한다. 이를 위해, 마이크로프로세서(13)는 AP(14)를 통해 외부의 입력 데이터를 수신하여 처리하기 위한 메인 시스템부와 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환부(Analog digital Convertor, ADC)를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(13)는 제1센서부(11)와 제2센서부(12)가 각각 연결되는 적어도 두 개의 포트와 제어 스위치(15)가 연결되는 적어도 하나의 포트와 AP(14)가 연결되는 적어도 하나의 포트를 구비할 수 있다.
메인 시스템부는 제어 프로시저에 의해 동작한다. 제어 프로시저는 센서 모듈의 설계와 이를 바탕으로 하는 제어 프로그램을 작성하여 SPI(Serial Peripheral Interface) 기반으로 모듈에 적재되는 프로그램을 지칭한다. 본 실시예에서 채용하는 제어 프로시저는 센서 모듈에 대한 초기화를 통하여 모듈의 기능을 수행할 수 있도록 구현된다. 여기서, 마이크로프로세서(13)의 특정 포트에 대한 초기화 과정, ADC 초기화 과정, 타이머/카운터에 대한 초기화 과정, UART(Universal asynchronous receiver/transmitter)에 대한 초기화 과정, 인터럽트에 대한 초기화 과정으로 구성되며 이를 수행하는 것이 void init_device(void) 함수(이하, 간략히 '초기화 함수'라 칭함)이다. 이 초기화 함수를 펌웨어 형식으로 구현하여 프로세서에 적재할 수 있으며, 이를 나타내면 아래의 표 1과 같다.
Figure pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, void port_io_init(void) 함수에서는 입출력 포트로 사용하게 되는 다수의 포트들(port B 내지 port D)에 대한 초기화 과정이 수행되도록 처리하였고, void analog_comp_init(void) 함수에서는 아날로그 비교기에 대한 디스에이블(Disable)을 처리하였다. 여기서, 온도 및 습도 데이터의 입력과 LED 출력, 그리고 입력 데이터의 송신을 위한 출력 포트에 대하여 초기화가 수행된다.
그리고, void timer_counter_init(void) 함수에서는 타이머 혹은 카운터에 대한 초기화 과정이 수행되도록 처리하였고, 이는 마이크로프로세서(13)에서 사용하는 데이터의 송수신, 인터럽트 등에 필요한 타이머로 사용된다. void uart_init(USART_BRATE_9600) 함수에서는 데이터의 송신을 위한 UART의 초기화를 위한 함수로 9600bps, 듀얼 USART(Universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter) 전송속도, 다중프로세서 통신모드 등의 옵션을 설정하도록 구현하였다. 또한, 표 1에 도시하지는 않았지만, void turn_on_watchdog(USART_value) 함수에서는 일정한 시간을 검사하면서 이벤트의 발생을 체크하는 기능을 수행하도록 설계하였다.
AP(14)는 통신유닛과의 연결을 담당한다. AP(14)는 입력 데이터를 수신하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로 구현될 수 있다.
제어스위치(15)는 마이크로프로세서(13)와 AP(14)에 연결되며, 센서모듈(10)이 비활성 상태로 대기 모드일 때, 동작센서나 중력센서의 출력 신호 혹은 통신유닛으로부터 AP(14)를 통해 입력되는 신호에 따라 소정 레벨의 제어신호를 발생시켜 마이크로프로세서(13)를 비활성 상태에서 활성 상태로 전이시킬 수 있다.
제어신호를 발생시키는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 회로부는 제어스위치(15) 내부에 탑재될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, AP(14) 내에 배치되고, 그 출력 신호가 제어스위치(15)로 입력되도록 구현될 수 있다.
활성 상태에서, 마이크로프로세서(13)는 미리 저장된 제어프로그램에 의해 제1센서부(11)와 제2센서부(12)의 입력 데이터를 내부의 메모리에 저장한다. 이를 위해 마이크로프로세서(13)는 직렬 동기(또는 비동기) 동작방식의 제어기로서 클록발생기, 전송기, 수신기를 포함하여 구성될 수 있으며, 송수신 레지스터가 독립적으로 운용하는 전이중 방식이나, 동기 방식으로 동작하는 마스터/슬래이브 방식으로 구현될 수 있고, 에러율이 적은 보드율 발생장치, 패리티 비트 발생기 및 하드웨어에 의한 패리티 검사기, 데이터 오버런(Data overrun) 검출 기능, 프레이밍에러(Framing error) 검출 기능, 송신(TX) 및 수신(RX) 인터럽트 등의 기능을 갖추고, 이러한 기능들이 프로그램을 통해 제어되도록 구현될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 구현된 센서모듈을 통하여 농산물의 온도 및 습도 데이터를 소정의 변동 폭 내에서 안정적으로 획득할 수 있다. 그리고, 이러한 온도 및 습도 측정 장치를 구비한 센서모듈(제1센서)에 의하면, IT 기반 농산물 유통 관리를 위한 저비용의 기능 구현 및 센서설계의 용이성을 확보할 수 있다.
도 4는 도 1의 시스템에 채용가능한 통신유닛의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 통신유닛(20)은 프로세서(21), 메모리(22) 및 송수신부(23)를 포함한다. 통신유닛(20)은 다수의 센서모듈(제1센서)에서 농산물 데이터를 수집하고, 수집한 농산물 데이터를 실시간으로 농산물 데이터 처리 시스템으로 전송한다.
통신유닛(20)의 구성요소를 좀더 구체적으로 살펴보면, 프로세서(21)는 메모리(22)에 저장된 프로그램을 실행한다. 프로세서(21)는 프로그램에 의해 제1센서를 인식하고 제1센서의 위치정보를 저장하며, 제1센서에 저장된 데이터(농산물 데이터 등)를 수집하고, 수집한 데이터를 농산물 데이터 처리 시스템에 전송한다. 프로세서(21)는 프로그램에 의한 명령어를 해석하고 해석한 명령을 실행하는 중앙처리장치(CPU)나 마이크로프로세서를 지칭한다.
메모리(22)는 그 내부에 저장되는 데이터를 제외하고 도 2의 메모리(35)와 실질적으로 동일할 수 있다.
송수신부(23)는 제1센서와 무선 통신하기 위한 무선 근거리 통신 인터페이스를 포함한다. 일례로, 송수신부(23)는 RFID 리더를 포함할 수 있다. 또한, 송수신부(23)는 이동통신망, WAN, WCDMA 등의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
전술한 구성에 의하면, 통신유닛(20)은 제1센서와 무선 통신으로 연결되고 농산물 데이터 처리 시스템과 네트워크를 통해 연결되어 제1센서와 농산물 데이터 처리 시스템 사이에서 제1센서의 데이터(농산물 데이터 등) 및 제1센서에 대한 데이터(위치 정보 등)를 실시간으로 농산물 데이터 처리 시스템으로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법에 대한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법(이하, 간략히 '농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법'이라 칭함)은 제1센서가 부착된 제1규격포장재를 농가에서 마련하고, 농가, 농산물운송차량, APC 및 도매상에 통신유닛을 설치하는 것으로 준비된다(S51).
농가에서 농산물이 제1센서가 부착된 포장재로 포장된다(S52). 여기서, 제1센서는 포장된 농산물을 인식하고, 그 동작 모드가 비활성 상태에서 활성 상태로 전이된다. 이때, 농가에 설치된 제1통신유닛은 제1센서와 무선 통신을 시작하고 무선 통신에 응답하는 제1센서에 대한 위치 정보를 기록하며 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집한다. 제1통신유닛은 수집된 농산물 데이터를 네트워크를 통해 농산물 데이터 처리 시스템으로 전송한다. 이때, 농산물 데이터 처리 시스템은 통신유닛으로부터 실시간으로 농산물 데이터를 수신하고(S53), 농산물 데이터 내 제1센서의 위치 정보를 토대로 이벤트를 감지한다(S54). 그리고, 농산물 데이터 처리 시스템은 이벤트 감지에 따라 농산물의 데이터베이스를 업데이트한다(S55).
다음으로, 농산물 데이터 처리 시스템은 농산물의 유통환경 데이터를 분석하고 이러한 분석을 통해 해당 농산물의 유통기한을 재산정한다(S56). 농산물 유통환경 데이터는 제1센서로부터 통신유닛을 통해 획득한 농산물의 온도 및 습도 데이터를 포함한다. 농산물 유통환경 데이터의 신뢰성 있는 분석을 위해, 본 단계에서는 수확 후 농산물의 유통 과정 중 온도 및 습도에 따른 표준 유통기한에 대하여 설정된 패턴 데이터베이스를 참조하여 수행될 수 있다.
일례로, 유통기한의 재산정은 온도 또는 습도의 차이가 패턴 데이터베이스 내 기준치 이상인 횟수에 비례하여 유통기한을 하루씩 또는 소정 시간씩 단축하는 방식 등으로 구현될 수 있다.
다음으로, 농산물 데이터 처리 시스템은 재산정된 유통기한을 해당 농산물이 입고된 APC, 도매상 혹은 소매상에 통지한다(S57). 재산정 유통기한을 이용하면, APC, 도매상 혹은 소매상은 유통 과정에서의 온도 및 습도 환경에 따라 재산정된 유통기한을 해당 농산물과 함께 관리함으로써 판매하고자 하는 농산물의 신선도를 효율적으로 관리하면서 유효 유통기한을 토대로 결정되는 우선순위에 따라 더욱 효과적으로 농산물을 판매할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 농가에서 수확하는 농산물의 수확량, 유통량 및 유통환경을 자동으로 측정하고, 측정된 데이터를 토대로 현재 농산물의 유통기한을 재산정할 수 있을 뿐만 아니라 향후 농산물 생산 계획 등에 활용할 수 있다.
도 6 내지 도 11은 도 5의 방법의 주요 과정들을 단계별로 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 제1농가(농가A)와 제2농가(농가B)에 통신유닛(20a, 20b)이 각각 설치되어 있다. 제1센서(10a)가 부착된 박스(2a)에 농산물을 포장하면, 박스(2a)의 움직임이나 박스(2a) 안의 농산물에 의해 제1센서(10a)는 활성(Active) 상태로 전이되어 제1통신유닛(20a)에 데이터를 전송하기 시작한다.
한편, 농산물이 포장되지 않은 박스(2b)에 부착된 다른 제1센서(10b)는 비활성(Inactive) 상태이다. 따라서 제2농가의 제2통신유닛(20b)은 제1센서(10b)로부터 농산물 데이터를 수신하고 있지 않다.
제1통신유닛(20a)은 제1센서(10a)로부터 수신한 데이터를 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송한다. 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 '농산물수확' 이벤트를 감지한다. 농산물수확 이벤트는 수확한 농산물 박스(2a)의 개수, 수확 위치 즉 지리적인 위치(loc1)에 대한 정보를 수반한다. 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 이벤트에 따라 데이터베이스를 업데이트한다.
본 실시예에서 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제1위치(loc1)에 위치한 제1농가에서 수확한 과수(후지사과 등)의 수확량(4Box)을 모니터링한다. 아울러, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 APC(4)에 입고된 과수(농산물)의 입고량도 APC(4)에 설치된 제3통신유닛(20c)에서 제1센서(10c)로부터 수집한 데이터로 모니터링할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, APC(4)가 농가A의 농산물 수확을 감지하면, APC(4)는 농가A의 농산물 입고 시기를 결정하여 차량(8)을 통해 농가A의 농산물을 APC(4)로 운송한다.
농산물을 운송하는 차량(농산물운송차량)(8)에는 제6통신유닛(20f)이 설치되어 있다. 차량(8)에 적재되는 농산물 박스(2a)에 설치된 센서노드들(제1센서들)(10a)은 차량(8)이 농가A로 멀어지게 되면 데이터를 전송하는 대상을 농가A의 제1통신유닛(20a)에서 차량(8)의 제6통신유닛(20f)으로 전환하게 된다.
제6통신유닛(20f)은 제1센서(10a)로부터 수집한 데이터를 차량(8)의 제6통신유닛(20f)이 감지한 위치(Loc1-1)와 함께 농산물 데이터 처리 시스템(30)에 전송한다. 여기서, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제1센서들(10a)의 위치가 최초 농가A에서 다른 위치로 이동하는 것을 통해 '차량탑재'라는 이벤트를 감지한다.
차량탑재 이벤트는 차량(8)에 탑재되는 농산물 박스의 수량과 위치를 수반한다. 예를 들면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제6통신유닛(20f)의 농산물 데이터를 토대로 다음의 표 2와 같이 데이터베이스에 대한 업데이트를 수행할 수 있다.
농가 위치1 위치2 농산물 수확량 탑재량
농가A Loc1 Loc1-1 사과 0 4Box
다음으로, 도 8을 참조하면, 차량탑재 이벤트 후 지속적으로 제1센서(10a)의 위치가 이동하고 제1센서(10a)의 위치가 APC(4)의 위치에 근접하고 더 이상 변화하지 않으면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제6통신유닛(20f)로부터의 데이터 중 위치 정보를 토대로 'APC도착' 이벤트를 감지한다.
APC도착 이벤트에 따라 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 제1농가(농가A)의 농산물에 대한 데이터베이스를 표 3과 같이 업데이터할 수 있다.
농가 위치1 위치2 위치3 농산물 수확량 탑재량
농가A Loc1 Loc1-1 Loc-APC 사과 0 4Box
한편, 도 8에서 제2농가(농가B)에서 다른 제1센서(10b)가 부착된 박스(2a)로 농산물을 포장하면, 제1센서(10b)는 활성 상태로 천이하고, 제2통신유닛(20b)은 제1센서(10b)를 감지한 위치 정보와 제1센서(10b)로부터 수신한 농산물 데이터를 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송한다. 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 농가B(Loc2)에서의 농산물수확 이벤트를 감지하고 해당 농산물의 데이터베이스를 생성하거나 업데이트한다.
농산물 데이터는 기저장된 농산물 종류, 박스/포장재 종류, 제1센서(10b)의 식별자 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 본 실시예의 농산물 데이터는 제1센서(10b)의 식별자만을 포함하도록 구현될 수 있다. 그 경우, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 농산물에 대한 다른 정보를 제1센서(10b)의 식별자에 대응하여 농산물 데이터 처리 시스템(30)이나 네트워크를 통해 연결되는 서버 혹은 클라우드 시스템에 미리 저장된 데이터베이스에서 추출하여 사용하도록 구현될 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 제1센서(10a)가 통신하는 통신유닛이 APC(4) 내 고정된 위치(APC_Loc)의 제3통신유닛(20c)로 변경되면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 '농산물입고'라는 이벤트를 감지하고, 농가A의 농산물에 대한 입고 처리와 함께 데이터베이스를 업데이트한다(표 4 참조).
농가 위치1 위치2 위치4 농산물 수확량 탑재량 입고량
농가A Loc1 Loc1-1 APC_Loc 사과 0 0 104Box
표 4에서, 농가A의 농산물에 대한 입고 처리는 기존 입고량 100Box에 더하여 4Box가 추가 입고되고, 그에 의해 총 입고량은 104Box로 누적 기록되어 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 도매상으로 농산물을 출고하기 위해, 농산물 박스(2a)가 차량에 적재될 때, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 차량(8) 내 제6통신유닛(20f)에서 감지한 제1센서(10d)의 위치를 데이터베이스에 기록하고, 농산물의 차량 적재 후에는 제6통신유닛(20f)으로부터 각 농산물 박스(2a)의 위치에서의 온도 및 습도 데이터를 수신한다.
즉, 농산물 박스(2a)에 부착된 제1센서들(10d)은 각 농산물 박스에서 측정한 온도 및 습도 데이터를 제6통신유닛(20f)에 전송하고, 제6통신유닛(20f)은 온도 및 습도 데이터를 포함하여 제1센서들(10d)로부터 수집한 모든 데이터를 농산물 데이터 처리 시스템(30)으로 전송한다. 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 각각의 제1센서(10d)에서 수집한 온도, 습도 또는 이들 조합의 데이터를 시간별로 저장하여 관리한다.
예를 들어, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 농가별 수확량 모니터링 데이터를 제1데이터베이스에 저장하고, APC 입/출고량 모니터링 데이터를 제2데이터베이스에 저장하며, 유통환경 모니터링 데이터를 제3데이터베이스에 저장할 수 있다. 각 데이터는 하둡(hadoop) 저장될 수 있다. 여기서, 하둡은 데이터 구조에 상관없이 저렴한 비용으로 수십 내지 수백 기가바이트 이상의 데이터를 처리할 수 있도록 구성된 것으로, 맵리듀스(MapReduce) 프레임워크로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 유통환경 모니터링 데이터는 9개 박스에 각각 부착된 제1센서들(10d)의 식별자(센서ID)(1 내지 9)에 대하여 각각 측정된 온도, 습도, 시간, 위치 정보를 테이블 형태로 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 설명의 편의상 APC(4)에서 도매상을 농산물을 출고할 때, 농산물의 온도 및 습도를 측정하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지는 않으며, 농가에서 APC(4)로 농산물을 입고하기 위해 농사에서 차량에 농산물을 탑재하는 경우에도 농산물의 온도 및 습도를 측정하고 측정한 온도 및 습도 데이터를 사용할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 도 11을 참조하면, 제1센서(10d)의 위치가 지속적으로 변하고, 목적지의 주소(Loc-도매상A)에 근접하여 더 이상 변하지 않으면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 '도매상도착' 이벤트를 감지한다.
도매상도착 이벤트가 감지되면, 유통환경 모니터링 과정이 종료된다. 유통환경 모니터링 과정이 종료되면, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 유통환경 모니터링을 통해 수집된 온도 및 습도 데이터를 분석한다. 즉, 농산물 데이터 처리 시스템(30)은 패턴 데이터베이스(Pattern DB)를 참조하여 유통기한 예측하고 센서별 유통기한을 산정한다. 센서별 유통기한은 제1센서가 부착된 박스(제1규격포장재)에 의해 포장된 농산물의 재산정 유통기한이 된다.
농산물 데이터 처리 시스템(30)은 재산정된 유통기한을 도매상(6a, 6b) 등에게 통보할 수 있다. 도매상(6a)은 유통기한이 가장 짧은 농산물을 우선적으로 판매하여 농산물의 손실을 줄이고 이윤을 극대화할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 제1센서는 유통 경로 또는 지리적 위치에 따라 서로 다른 참조부호(10, 10a, 10b, 10c, 10d)로 기재되나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 실질적으로 동일한 구성을 구비할 수 있다.
이상에서와 같이 실시 예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 포장재
2a: 박스
4: APC(Agricultural product Processing Center)
10, 10a ~ 10d: 제1센서
20, 20a ~ 20f: 통신유닛
30: 농산물 데이터 처리 시스템

Claims (10)

  1. 포장재에 배치되며 상기 포장재에 의해 포장되는 농산물을 감지하여 활성화되는 제1센서를 준비하는 제1단계;
    상기 제1센서와의 무선 통신을 통해 상기 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집하도록 설치된 농가의 제1통신유닛, 농산물운송차량의 제2통신유닛 및 농산물유통센터(APC: Agricultural Product Processing Center) 또는 도매상의 제3통신유닛으로부터 상기 농산물 데이터를 실시간으로 수신하는 제2단계;
    상기 농산물 데이터를 수신하는 농산물 데이터 처리 시스템에서 상기 농산물 데이터에 포함된 상기 제1센서의 위치 정보를 토대로 상기 농산물에 대한 이벤트를 감지하여 농산물의 데이터베이스를 업데이트하는 제3단계; 및
    상기 농산물 데이터에 포함된 온도, 습도 또는 이들 조합의 농산물 유통환경 데이터를 분석하여 상기 농산물의 유통기한을 재산정하는 제4단계;
    를 포함하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4단계는 상기 농산물의 수확 후 농산물의 온도 및 습도 변화량과 유통기한의 관계를 기록한 패턴 데이터베이스를 참조하여 상기 제1센서의 농산물에 대한 유통기한을 재산정하는 단계인 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제3단계에서 상기 제1센서의 이벤트는, 농산물수확 이벤트, 차량탑재 이벤트, APC도착 이벤트, 농산물입고 이벤트 및 도매상도착 이벤트를 포함하고, 상기 농산물 데이터 처리 시스템은 상기 제1센서로부터의 상기 농산물 유통환경 데이터를 시간별로 저장하여 관리하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 농산물 데이터 처리 시스템은,
    상기 제1센서의 활성화 후에 자동 발생하는 상기 농산물수확 이벤트를 감지하며, 상기 제1통신유닛으로부터 상기 제1센서의 개수에 기초한 농산물 박스의 개수 정보와 상기 제1센서의 위치 정보에 기초한 수확 위치 정보를 포함하는 상기 농산물 데이터를 수신하고,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 제1통신유닛에서 상기 제2통신유닛으로 변경될 때 상기 차량탑재 이벤트를 감지하고,
    상기 제1센서의 위치 정보가 APC의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지될 때 상기 APC도착 이벤트를 감지하며,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 APC의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 상기 농산물입고 이벤트를 감지하며,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 도매상의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지되거나 상기 도매상의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 상기 도매상도착 이벤트를 감지하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 농산물에 대하여 예측한 유통기한 정보를 상기 도매상으로 전송하는 단계를 더 포함하는 무선 센서네트워크 기반의 농산물 수확량 및 유통량 모니터링 방법.
  6. 포장재에 배치되며 상기 포장재에 의해 포장되는 농산물을 감지하여 활성화되는 제1센서와의 무선 통신을 통해 상기 제1센서로부터 농산물 데이터를 수집하도록 설치된 농가의 제1통신유닛, 농산물운송차량의 제2통신유닛 및 농산물유통센터(APC: Agricultural Product Processing Center) 또는 도매상의 제3통신유닛으로부터 상기 농산물 데이터를 실시간으로 수신하는 송수신부;
    상기 농산물 데이터에 포함된 상기 제1센서의 위치 정보를 토대로 상기 농산물에 대한 이벤트를 감지하여 상기 농산물의 데이터베이스를 업데이트하는 이벤트 감지부; 및
    상기 농산물 데이터에 포함된 온도, 습도 또는 이들 조합의 농산물 유통환경 데이터를 분석하여 상기 농산물의 유통기한을 재산정하는 분석부;
    를 포함하는 농산물 데이터 처리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 농산물에 대한 온습도 변화량과 유통기한의 관계를 기록한 패턴 데이터베이스를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 분석부는 상기 패턴 데이터베이스를 참조하여 상기 제1센서의 농산물에 대한 유통기한을 재산정하는 농산물 데이터 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이벤트 감지부는,
    상기 제1센서의 활성화 후에 자동 발생하는 농산물수확 이벤트를 감지하고,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 제1통신유닛에서 상기 제2통신유닛으로 변경될 때 차량탑재 이벤트를 감지하며,
    상기 제1센서의 위치 정보가 APC의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지될 때 APC도착 이벤트를 감지하며,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 APC의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 농산물입고 이벤트를 감지하며,
    상기 제1센서의 위치 정보가 상기 도매상의 위치에 근접하고 일정 시간 이상 유지되거나 상기 도매상의 주소를 갖는 제3통신유닛으로 변경될 때 도매상도착 이벤트를 감지하는 농산물 데이터 처리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 제1통신유닛으로부터 상기 제1센서의 개수에 기초한 농산물 박스의 개수 정보와 상기 제1센서의 위치 정보에 기초한 수확 위치 정보를 포함하는 상기 농산물 데이터를 수신하고,
    상기 저장부는 상기 제1센서로부터의 상기 농산물 유통환경 데이터를 시간별로 저장하여 관리하는 농산물 데이터 처리 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 분석부 및 상기 송수신부에 연결되며 상기 농산물에 대하여 재산정된 유통기한 정보를 상기 도매상으로 전송하는 유통기한 통지부를 더 포함하는 농산물 데이터 처리 시스템.
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