KR20160080889A - 다수의 온실 환경 정보를 이용한 클라우드 온실 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

다수의 온실 환경 정보를 이용한 클라우드 온실 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

다수의 온실 환경 정보를 이용한 클라우드 온실 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
이 시스템에서 복수의 온실 제어 시스템은 온실 내 환경 정보를 수집하여 온실 내 환경을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 온실 내 환경을 제어한다. 외부 기상대는 온실 외부의 환경 정보를 측정한다. 클라우드 온실 제어 서버는 네트워크를 통해 상기 복수의 온실 제어 시스템으로부터 온실 내부 환경 정보와 온실 내 환경 제어를 위한 운영 정보를 수집하고, 네트워크를 통해 상기 외부 기상대로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집하며, 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 온실의 운영 정보를 분석하여 온실의 이상 발생 및 재해 발생이 판단되는 경우 경보를 발생하고 대응되는 조치를 수행한다.

Description

다수의 온실 환경 정보를 이용한 클라우드 온실 제어 시스템 및 그 방법{CLOUD GREENHOUSE CONTROL SYSTEM USING A PLURALITY OF GREENHOUSE ENVIRONMENT INFORMATION AND GREENHOUSE CONTROL METHOD IN THE SYSTEM}
본 발명은 온실 제어 시스템과 그 시스템에서의 온실 환경 모니터링 방법 및 제어 방법에 관한 것이다.
정보기술(IT)이 급속히 발전하면서 농업 분야에도 많은 기술이 적용되고 있다. 스마트 팜, 식물공장 등 많은 자동화 기술을 농업에 적용시켜 농업의 생산성을 향상시키고 있다.
이와 같이, 온실 농업이 확산되면서 생산량을 늘릴 수 있는 온실 재배가 급격히 확산되고 있다. 온실 농업은 인위적으로 환경을 조정하고 작물에 양분을 공급하여 재배하는 방법으로 노동력 절감, 생산 증대 및 고품질을 제공하지만 이에 대한 환경 제어 및 양액 제어 기술이 작물의 특성, 생육 단계, 지역 환경 및 시설종류와 형태에 따라 다르므로 운영의 복잡도와 난이도가 매우 높다.
따라서 농업기술센터를 중심으로 기술 교육 및 컨설팅이 제공되고 있으나, 온실 농가의 요구를 충분히 반영하지 못하고 있어 온실 농가에서는 별도로 재배 컨설팅을 받고 있다.
온실의 운영 환경은 작물의 품종과 생육 단계에 따라 일출, 일몰을 기준으로 온도, 습도, Co2, 누적 광량 등의 환경적 요인과 관수, 관비등 작물의 영양 공급 요인으로 나눌 수 있다.
위와 같은 다양한 조건에 따른 온실 환경 제어는 문헌이나 정보의 형태로 고정되어 있지 않고 온실과 작물의 재배 상황에 따라 맞춤형으로 온실 환경 제어가 제공되어야 하므로, 온실 환경 전문가와 작물 재배 전문가의 도움이 필요하다.
또한, 이상 고온, 태풍, 폭우, 폭설, 병해충 확산 등 얘기치 못한 상황에서 온실은 시설 피해에 작물 피해까지 더해져 많은 피해를 입게 된다.
현재 공개되어 있는 외부 기상 환경 변화 및 병해충 확산에 대한 대비책으로는 공공 정보 시스템에서 예보나 공지하는 방식 외에 별도의 대비 시스템이 없는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주변 다른 온실의 제어 정보를 수집 분석하여 온실 환경 제어 및 양액 제어에 대한 운영 어려움을 해결하고 예기치 못하는 기상 이변에 대한 대비를 하고자 하는 것으로써, 지역적으로 산재해 있는 각 온실의 환경 정보와 운영 정보를 모아서 개별의 온실에서 파악할 수 없는 작물별, 지역별 다수 온실의 운영 현황 정보 및 긴급 상황에 대해 모니터링하고 개선 조치 및 경보를 개별 온실에 제공하는 클라우드 온실 제어 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따른 클라우드 온실 제어 시스템은,
온실 내 환경 정보를 수집하여 온실 내 환경을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 온실 내 환경을 제어하는 복수의 온실 제어 시스템; 온실 외부의 환경 정보를 측정하는 외부 기상대; 및 네트워크를 통해 상기 복수의 온실 제어 시스템으로부터 온실 내부 환경 정보와 온실 내 환경 제어를 위한 운영 정보를 수집하고, 네트워크를 통해 상기 외부 기상대로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집하며, 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 온실의 운영 정보를 분석하여 온실의 이상 발생 및 재해 발생이 판단되는 경우 경보를 발생하고 대응되는 조치를 수행하는 클라우드 온실 제어 서버를 포함한다.
여기서, 상기 복수의 온실 제어 시스템 각각은 복수의 센서를 통해 수집되는 온실 내 환경 정보와 복수의 구동기를 사용하여 환경 제어를 수행하는데 사용되는 운영 정보를 상기 클라우드 온실 제어 서버로 전달하고, 상기 클라우드 온실 제어 서버로부터 전달되는 제어 명령에 따라 온실 내 환경 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 클라우드 온실 제어 서버는, 상기 복수의 온실 제어 시스템 및 상기 외부 기상대로부터 상기 온실 내 환경 정보, 상기 온실 외부 환경 정보 및 상기 온실의 운영 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 정보 수집부에서 수집되는 복수의 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보에 대한 분류 및 정규화 처리를 수행하는 정보 처리부; 상기 정보 처리부에 의해 처리된 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 비교 분석하여 온실의 이상 여부 및 재해 발생 여부를 판단하는 이상 판단부; 및 상기 이상 판단부에 의해 온실의 이상 또는 재해 발생이 판단되는 경우 대응되는 경보를 발생하고 발생된 이상을 조치하기 위한 제어를 수행하는 제어 수행부를 포함한다.
또한, 상기 정보 처리부에 의해 처리되는 온실 내외부 환경 정보 및 운영 정보를 저장하고, 상기 이상 판단부가 온실의 이상 여부 판단시 사용되는 기준 정보와 재해 발생 패턴 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
또한, 상기 클라우드 온실 제어 서버는 재해 발생이 판단되는 경우 재해 발생 지역의 다른 온실들과 비교하여 재해 발생 징후가 발생하는 경우 일정 패턴으로 확산되는 것을 인식하여 다른 지역의 온실에 대해서도 재해 발생 예고에 대한 경보를 발생하고 재해 발생 대처 및 예방을 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 온실 제어 방법은,
클라우드 온실 제어 서버가 복수의 온실 제어 시스템에 접속되어 온실 제어를 수행하는 방법으로서, 상기 복수의 온실 제어 시스템으로부터 온실 내부 환경 정보와 온실 내 환경 제어를 위한 운영 정보를 수집하고, 외부 기상대로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집하는 단계; 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 비교 분석하여 이상 여부를 판단하는 단계; 및 판단되는 이상에 대한 경보를 발생하고 이상에 대처하기 위한 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 수집하는 단계와 상기 판단하는 단계 사이에, 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 분류하는 단계; 및 분류되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보에 대한 정규화를 수행하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 제어를 수행하는 단계는, 발생되는 이상이 온실 내부의 이상인지를 판단하는 단계; 온실 내부의 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우 재해 발생 여부를 판단하는 단계; 및 재해 발생이 아닌 것으로 판단되는 경우 기타 사항으로 등록하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 재해 발생 여부를 판단하는 단계에서, 수집되는 상기 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보의 분석 결과와 미리 설정되어 있는 재해 발생 패턴을 사용하여 재해 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어를 수행하는 단계에서, 판단되는 이상에 대한 조치 권고를 이동통신 시스템을 통해 관리자의 이동 단말로 메시지를 통해 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 다양한 온실 조건에 따른 최적의 온실 환경 및 양액 제어값을 주위 다른 온실의 현장에서 실제로 적용되는 정보를 제공함으로써 정보의 신뢰성을 높이며 고가의 컨설팅 비용을 줄여줄 수 있다.
또한, 기상 이변의 상황을 미디어를 통해 일반적으로 전달 받고 대처하는 것에 비해 전국 온실에 환경 상황을 통해 이상 유무를 감지하여 전달 받음으로써 더욱 재해 방비를 실시간적으로 할 수 있어 온실에 대한 재난 경보 시스템으로의 역할을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 시스템의 개략적인 구성 블록을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 온실 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 클라우드 온실 제어 서버의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 클라우드 온실 제어 서버가 수집하는 온실 내외부 환경 정보와 온실의 운영 정보의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 시스템(10)의 개략적인 구성 블록을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 시스템(10)은 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n), 외부 기상대(200) 및 클라우드 온실 제어 서버(300)를 포함한다.
복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)은 각각 제어 대상의 온실 내 환경 정보를 수집하여 온실 내 환경을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 온실 내 환경을 제어한다.
복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)이 수행하는 온실 제어 방법에 있어서 제어의 방식은 제어기, 구동기 마다 다양한 형태를 가진다. 또한, 제어 방법에서 중요한 점은 제어에 필요한 제어 설정값이 된다. 이러한 제어 설정값은 작물, 온실 시설, 온실 내외부 환경 및 작업자의 작업 형태에 달라지므로 정확한 값이나 방법으로 나오는 것이 아니라 보편적인 범위나 수준 정도로 알려지고 있다. 따라서, 이러한 다양한 변수를 가진 온실 제어 모델을 다양한 환경에 있는 대량의 온실 환경 정보를 수집 및 분석하여 온실 내 환경 제어를 위한 최적의 값을 찾아 주게 한다.
외부 기상대(200)는 온실 외부의 환경 정보를 측정한다. 이러한 환경 정보로는 온도, 습도, 광량, 공기 흐름, 풍속, 풍향 등이 포함될 수 있다. 여기서, 외부 기상대(200)는 인터넷(400)을 통해 클라우드 온실 제어 서버(300)에의 접속을 위해 액세스 포인크(Access Point)를 포함할 수 있다.
클라우드 온실 제어 서버(200)는 네트워크, 예를 들어 인터넷(300)을 통해 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n) 각각에 접속되어 각 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로부터 온실 내 환경 정보 및 온실 내 환경 제어를 위해 수행한 운영 정보를 수집하고, 또한 외부 기상대(200)로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집한 후, 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로부터 수집되는 환경 정보 및 운영 정보와 외부 기상대(200)로부터 수집되는 환경 정보를 비교 분석한다. 이러한 환경 정보 및 운영 정보는 주기적으로 수집되거나 또는 클라우드 온실 제어 서버(200)의 요청에 따라 비주기적으로 수집될 수 있다. 여기서, 운영 정보는 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)이 온실 내 환경을 제어하는데 사용한 작동값 정보 등이 해당된다. 또한, 온실 내 환경 정보로는 온도, 습도, 광량 등이 포함될 수 있고, 운영 정보로는 양액비 등이 포함될 수 있다.
클라우드 온실 제어 서버(200)는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n) 및 외부 기상대(200)로부터 수집되는 환경 정보 및 운영 정보의 분석을 통해 각 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)이 각 온실 내 환경을 제어하기 위한 최적의 제어 방법을 제공한다. 클라우드 온실 제어 서버(200)가 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로 제공하는 제어 방법으로는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)의 오류로 인한 이상 동작 감지 및 경고에 대한 제어, 재해 발생 상황 인지 및 경고에 대한 제어 등이 있다.
클라우드 온실 제어 서버(200)는 수집되는 환경 정보 및 운영 정보의 분석을 통해 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)의 오류나 재해 발생, 재해 발생 등이 감지되는 경우 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n) 각각으로 경고를 하는 동시에 인터넷(300)에 접속되는 이동통신 시스템(400)을 통해 관리자의 이동 단말로 경고를 전송할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)은 그 구성에 있어서 매우 유사하므로 여기에서는 하나의 온실 제어 시스템, 예를 들어 온실 제어 시스템(100-1)의 구성에 대해서만 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 온실 제어 시스템(100-1)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 온실 제어 시스템(100-1)은 복수의 센서(110), 센서 노드(120), 복수의 구동기(130), 제어 노드(140), 통합 제어기(150) 및 온실 운영 시스템(160)을 포함한다.
센서(110)는 온실의 내부 환경 정보를 측정한다. 이러한 센서(110)는 온실 내 다양한 환경 정보를 측정할 수 있는 다양한 종류의 센서로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(110)로는 온실 내 온도를 측정하는 온도 센서, 습도를 측정하는 습도 센서, 광량을 측정하는 광센서 등이 있다.
센서 노드(120)는 센서(110)에 의해 측정되는 환경 정보를 수집하여 통합 제어기(150)로 제공한다.
구동기(130)는 온실의 내부 환경 조절 기능을 수행한다. 이러한 구동기(130)는 온실 내 다양한 환경을 조절할 수 있는 다양한 종류의 구동기(actuator)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동기(130)로는 온실에서 재배하는 작물에 양액을 제공하는 양액기, 온실 내 난방을 수행하는 난방기, 온실 외부로부터의 빛을 차단하는데 사용되는 커튼 구동기 등이 있다.
제어 노드(140)는 통합 제어기(150)로부터 전달되는 제어 명령에 따라 구동기(130)를 제어하여 온실 내 환경을 제어한다.
통합 제어기(150)는 센서 노드(120)로부터 수집되는 온실 내 환경 정보에 기초하여 온실 환경을 모니터링하거나 또는 수집된 온실 내 환경 정보를 온실 운영 시스템(160)으로 전달하고, 또한, 자체적인 환경 제어 기능을 위한 제어 명령 또는 온실 운영 시스템(160)으로부터 전달되는 제어 명령을 제어 노드(140)로 전달하여 구동기(130)를 통한 온실 내 환경 제어 기능이 수행되도록 한다.
온실 운영 시스템(160)은 온실 환경 내 모니터링 및 환경 제어 기능을 수행한다. 이를 위해, 온실 운영 시스템(160)은 통합 제어기(150)를 통해 온실의 환경 정보를 전달받아서 온실 환경을 모니터링하고, 모니터링 결과 온실 내 환경을 최적화하는 제어를 수행하는 제어 명령을 통합 제어기(150)로 전달한다.
또한, 온실 운영 시스템(160)은 수집되는 온실 내부 환경 정보와 온실 내부 환경을 제어하기 위한 운영 정보를 인터넷(400)을 통해 클라우드 온실 제어 서버(300)로 전달하고, 클라우드 온실 제어 서버(300)로부터 전달되는 명령에 따라 통합 제어기(150)를 제어하여 온실 내 환경 제어에 대한 최적의 제어를 수행한다.
여기서, 온실 운영 시스템(160)은 일반적인 데스크 탑 컴퓨터를 포함하는 개인용 컴퓨터나 셋톱박스 등으로 구현될 수 있다.
또한, 상기한 도 2에서는 온실 운영 시스템(160)이 통합 제어기(150)에 접속되어 온실 내 환경 제어를 수행하는 것으로 설명하였으나, 단순한 온실 환경 제어에 대해서는 통합 제어기(150)만으로도 제어 가능하여 온실 운영 시스템(160) 없이 통합 제어기(150)만으로 온실 제어 시스템(100-1)이 구성될 수 있다. 이 경우, 통합 제어기(150)가 온실 내 환경 정보와 운영 정보를 인터넷(400)을 통해 클라우드 온실 제어 서버(300)로 직접 전달하고 클라우드 온실 제어 서버(300)로부터 제어 명령을 수신하도록 구성된다.
이하, 도 1에 도시된 클라우드 온실 제어 서버(300)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 클라우드 온실 제어 서버(300)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 클라우드 온실 제어 서버(300)는 인터페이스부(310), 저장부(320), 정보 수집부(330), 정보 처리부(340), 이상 판단부(350) 및 제어 수행부(360)를 포함한다.
인터페이스부(310)는 인터넷(400)을 통해 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)과 정보 수신 및 제어 명령 송신을 위한 인터페이스를 제공하고, 외부 기상대(200)로부터는 온실 외부의 환경 정보를 수신하는 인터페이스를 제공한다.
저장부(320)는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로부터 수집되는 각 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)별 환경 정보와 운영 정보를 저장하고, 또한 외부 기상대(200)로부터 수집되는 환경 정보를 저장한다.
또한, 저장부(320)는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)의 오류 여부를 판단하는데 기초가 되는 기준 정보와 재해 발생 여부를 판단하는데 기초가 되는 재해 발생 패턴 정보를 저장한다.
정보 수집부(330)는 인터페이스부(310)를 통해 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로부터는 각 온실의 내주 환경 정보와 운영 정보를 수집하고, 외부 기상대(200)로부터는 온실 외부의 환경 정보를 수집한다.
정보 처리부(340)는 정보 수집부(330)에서 수집되는 온실 내외부의 환경 정보와 온실 내부 환경 제어를 위한 운영 정보를 저장부(320)에 저장하기 위한 정보로써 가공하는 처리를 수행한 후 저장부(320)에 저장한다. 여기서, 정보 처리부(340)가 수행하는 가공 처리로는 수집되는 각종의 정보를 기간별, 요소별 등으로 분류하는 처리와 추후 정보 처리부(340)에서의 판단을 위해 사용될 수 있는 정보로 가공 처리하는 정규화 처리 등의 처리가 포함된다.
이상 판단부(350)는 정보 수집부(330)에 의해 수집되어 정보 처리부(340)를 통해 가공 처리되어 저장되는 각종의 정보를 사용하여 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)의 이상 여부와 재해 발생 여부를 판단한다.
제어 수행부(360)는 이상 판단부(350)에 의해 판단되는 이상 여부에 따른 제어를 수행한다. 즉, 제어 수행부(360)는 이상 판단부(350)에 의해 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n) 중 적어도 하나의 이상으로 판단되는 경우에는 이상 발생에 대한 경고를 이상이 발생한 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로 알리는 동시에 이동통신 시스템(500)을 통해 괸리자의 이동 단말로 SMS나 푸쉬 서비스(PUSH Service)를 통해 이상 발생 상황을 통지한다.
또한, 제어 수행부(360)는 이상 판단부(350)에 의해 판단되는 이상 상태가 클라우드 온실 제어 서버(300)에서 원격 제어를 통해 처리가 가능한 것으로 판단되는 경우 원격 조치가 가능한 제어 명령을 온실 운영 시스템(160)으로 전달하여 원격 조치를 수행한다.
또한, 제어 수행부(360)는 이상 판단부(350)에 의해 판단되는 이상 상태가 재해 발생인 경우 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로 재해 발생 상황을 알리고 재해 발생 대처 또는 재해 발생 예방을 위한 제어 명령을 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로 전달한다. 이 때, 제어 수행부(360)는 정보 수집부(330)에 의해 수집되는 환경 정보와 운영 정보를 분석하여 그 패턴이 저장부(320)에 저장되어 있는 재해 발생 패턴과 유사한 것으로 판단되는 경우 재해 발생 상황인 것으로 인지하고, 해당 지역의 다른 온실들을 비교하여 유사한 징후가 발생시 재해가 일정 패턴으로 확산됨을 인식하여 다른 지역의 온실에 대해서도 재해에 대한 경고를 알리고 재해 발생 대처 및 예방을 위한 제어를 수행할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 클라우드 온실 제어 서버(300)가 수집하는 온실 내외부 환경 정보와 온실의 운영 정보의 예를 도시한 도면이다. 여기서, 온실 내 환경 정보와 운영 정보는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로부터 수집되고, 온실 외부 환경 정보는 외부 기상대(200)로부터 수신된다.
도 4를 참조하면, 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)은 온실 정보와 온실 내부 정보를 클라우드 온실 제어 서버(300)로 제공하고, 외부 기상대(200)는 온실 외부 정보를 클라우드 온실 제어 서버(300)로 제공한다.
온실 정보는 온실의 위치에 해당되는 위도 및 경도 정보, 온실 종류 정보, 시스템 정보 등을 포함하고, 온실 종류 정보에는 크기, 구조, 재질 정보가 포함되며, 시스템 정보에는 관리, 제어기, 센서, 구동기 정보가 포함된다.
또한, 온실 정보에는 온실 공통의 정보인 난방, 광 처리량, 습도, 환기 정보 등이 더 포함된다.
한편, 온실 내부 정보는 환경 정보로써, 온도, 습도, 광량, 공기 흐름(air mobement), 우량(amount of precipitation)를 포함한다.
또한, 운영 정보로는 양액 시스템 정보가 포함되며, 양액 시스템 정보에는 ph, EC, 관개(irrigation), 약비(Liqued fertilizer), 시간, 용량, 주기, 재료(ingredient) 등의 정보가 포함된다.
한편, 온실 외부 환경 정보로는 온도, 습도, 광량, 공기 흐름, 풍속 및 풍향 등이 포함된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 온실 제어 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 클라우드 온실 제어 서버(300)는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)과 외부 기상대(200)로부터 온실 내외부 환경 정보와 온실 운영 정보를 수집한다(S100).
그 후, 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 온실 운영 정보를 분류한다. 예를 들어, 동일한 환경 정보로 분류하며, 각 정보에 대해 기간별 또는 요소별로 분류를 수행한다(S110).
다음, 분류되는 환경 정보와 운영 정보에 대해 정규화를 수행하여 추후 이상 판단시 사용될 수 있는 정보로써 가공 처리한다(S120).
이와 같이, 수집되어 처리되는 온실 내외부 환경 정보와 온실 운영 정보 비교 분석하여 이상치 발생 여부를 판단한다(S130). 이러한 이상치 발생 여부는 저장부(320)에 저장되어 있는 환경 정보와 운영 정보에 대한 기준 정보를 사용하여 판단되거나 또는 복수의 온실 제어 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)에 대해 수집된 정보의 비교에 의해 판단될 수 있다.
상기 단계(S130)에서 이상치가 발생한 것으로 판단되는 경우 저장부(320)에 저장되어 있는 기준 정보를 사용하여 온실 내부의 이상인지를 판단한다(S140).
만약 온실 내부의 이상인 것으로 판단되는 경우 이상이 발생된 것으로 판단되는 온실의 온실 운영 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)으로 경보를 발생하고(S150), 해당 이상 발생에 대한 조치를 관리자에게 권고한다(S160). 이 때, 경보에는 발생된 이상 상황을 조치하기 위한 제어 명령이 포함될 수 있다.
한편, 상기 단계(S140)에서 온실 내부의 이상이 아니고 온실 외부의 이상인 것으로 판단되는 경우 저장부(320)에 저장되어 있는 재해 발생 패턴을 사용하여 재해가 발생된 것인지를 판단한다(S170).
만약 재해가 발생된 것으로 판단되면 재해 발생 경보를 발생하고(S150) 발생된 재해에 대한 조치를 관리자에게 권고한다(S160).
만약 재해가 발생된 것이 아니라고 판단되면 기타 사항으로 등록하고(S180) 마찬가지로 기타 사항 발생에 대한 경보를 발생하고(S150) 발생된 기타 사항에 대한 조치를 관리자에게 권고한다(S160).
그 후, 발생된 이상치 정보와 이에 대한 원인을 저장부(320)에 저장하여 이상 발생 정보로써 데이터베이스를 구축하여 향후 발생 가능성을 예측하는데 사용한다(S190).
이상과 같이, 본 발명의 실시예에서는 각각의 온실들의 환경 제어를 위한 운영 정보를 클라우드 온실 제어 서버(300)에서 수집하여 각 온실들이 기상 이변에 의한 제어값 변경이나 피해 발생시 이러한 값을 수신하고 이상치를 판단하여 다른 온실로 자동으로 경보해주고 피해를 최소화하기 위한 조치를 취하게 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 온실 운영 시스템(100-1, 100-2, …, 100-n)에서 수집되는 온실 내외부 환경 정보 및 운영 정보를 수집 및 분석하여 온실에서 필요한 온실 운영 방법과 긴급 재해 경보 및 조치 방법을 제공해주어 온실 작물의 안정적 생산과 기상 이변등 천재지변의 피해를 최소화 할 수 있게 한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 온실 내 환경 정보를 수집하여 온실 내 환경을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 온실 내 환경을 제어하는 복수의 온실 제어 시스템;
    온실 외부의 환경 정보를 측정하는 외부 기상대; 및
    네트워크를 통해 상기 복수의 온실 제어 시스템으로부터 온실 내부 환경 정보와 온실 내 환경 제어를 위한 운영 정보를 수집하고, 네트워크를 통해 상기 외부 기상대로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집하며, 수집되는 온실 내외부 환경 정보와 온실의 운영 정보를 분석하여 온실의 이상 발생 및 재해 발생이 판단되는 경우 경보를 발생하고 대응되는 조치를 수행하는 클라우드 온실 제어 서버
    를 포함하는 클라우드 온실 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 온실 제어 시스템 각각은 복수의 센서를 통해 수집되는 온실 내 환경 정보와 복수의 구동기를 사용하여 환경 제어를 수행하는데 사용되는 운영 정보를 상기 클라우드 온실 제어 서버로 전달하고, 상기 클라우드 온실 제어 서버로부터 전달되는 제어 명령에 따라 온실 내 환경 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 클라우드 온실 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    클라우드 온실 제어 서버는,
    상기 복수의 온실 제어 시스템 및 상기 외부 기상대로부터 상기 온실 내 환경 정보, 상기 온실 외부 환경 정보 및 상기 온실의 운영 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 정보 수집부에서 수집되는 복수의 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보에 대한 분류 및 정규화 처리를 수행하는 정보 처리부;
    상기 정보 처리부에 의해 처리된 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 비교 분석하여 온실의 이상 여부 및 재해 발생 여부를 판단하는 이상 판단부; 및
    상기 이상 판단부에 의해 온실의 이상 또는 재해 발생이 판단되는 경우 대응되는 경보를 발생하고 발생된 이상을 조치하기 위한 제어를 수행하는 제어 수행부
    를 포함하는 클라우드 온실 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정보 처리부에 의해 처리되는 온실 내외부 환경 정보 및 운영 정보를 저장하고, 상기 이상 판단부가 온실의 이상 여부 판단시 사용되는 기준 정보와 재해 발생 패턴 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 클라우드 온실 제어 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클라우드 온실 제어 서버는 재해 발생이 판단되는 경우 재해 발생 지역의 다른 온실들과 비교하여 재해 발생 징후가 발생하는 경우 일정 패턴으로 확산되는 것을 인식하여 다른 지역의 온실에 대해서도 재해 발생 예고에 대한 경보를 발생하고 재해 발생 대처 및 예방을 위한 제어를 수행하는
    것을 특징으로 하는 클라우드 온실 제어 시스템.
  6. 클라우드 온실 제어 서버가 복수의 온실 제어 시스템에 접속되어 온실 제어를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 온실 제어 시스템으로부터 온실 내부 환경 정보와 온실 내 환경 제어를 위한 운영 정보를 수집하고, 외부 기상대로부터 온실 외부의 환경 정보를 수집하는 단계;
    수집되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 비교 분석하여 이상 여부를 판단하는 단계; 및
    판단되는 이상에 대한 경보를 발생하고 이상에 대처하기 위한 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 온실 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수집하는 단계와 상기 판단하는 단계 사이에,
    수집되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보를 분류하는 단계; 및
    분류되는 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보에 대한 정규화를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 온실 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어를 수행하는 단계는,
    발생되는 이상이 온실 내부의 이상인지를 판단하는 단계;
    온실 내부의 이상이 아닌 것으로 판단되는 경우 재해 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    재해 발생이 아닌 것으로 판단되는 경우 기타 사항으로 등록하는 단계
    를 더 포함하는 온실 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 재해 발생 여부를 판단하는 단계에서, 수집되는 상기 온실 내외부 환경 정보와 운영 정보의 분석 결과와 미리 설정되어 있는 재해 발생 패턴을 사용하여 재해 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 온실 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어를 수행하는 단계에서, 판단되는 이상에 대한 조치 권고를 이동통신 시스템을 통해 관리자의 이동 단말로 메시지를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 온실 제어 방법.
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