KR20160139702A - 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터 정보시스템 - Google Patents

휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터 정보시스템 Download PDF

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박민
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Abstract

본 발명은 휴대용 IoT(Internet of Things) 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 것으로, 구체적으로는 굴절계와 스마트기기를 이용하여 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1); 상기 측정된 결과를 빅 데이터(Big Data)로 전송하는 단계(S2); 상기 빅 데이터(Big Data)로 전송된 결과를 분석하고 가공하여 저장하는 단계(S3); 및 상기 빅 데이터(Big Data)의 저장된 데이터를 수요자에게 공급하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 관한 것이다.

Description

휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터 정보시스템{Big data information system using an portable IoT optical refractometer}
본 발명은 휴대용 IoT(Internet of Things) 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 것으로, 구체적으로는 아날로그형 굴절계와 다기능의 어플리케이션이 내장된 스마트기기로부터 얻은 정보를 수집 및 분석하여 수요자에 공급할 수 있는 휴대용 IoT(Internet of Things) 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 관한 것이다.
최근 국내·외적으로 기존 농업의 각종 문제를 해결하고 국가 경쟁력을 높일 수 있는 대안으로 농업의 6차 산업화 바람이 강하게 일고 있다. 농업의 6차 산업화란, 농산품의 생산부터 제조, 가공, 유통까지의 전 과정을 유기적이고 체계적으로 융합·연계함으로써 농업의 고부가가치를 창출하는 것으로, 특히 과학 기술과의 융합이 강조되고 있는데, 이는 농업의 생산성 향상, 작업의 효율성 증대, 농산품의 고품질화, 농산품 생산 단가의 감소 등의 영농 혁신을 가져올 것으로 기대하고 있다.
특히, IT 및 정보·통신 기술과의 융합은 영농 데이터의 체계적 수집/분석 관리를 가능하게 함으로써, 시기·지역별 농산품의 생산 및 품질 변화 비교, 영농 Know-how의 공유/전수, 유통구조의 효율적인 개선 등의 농산품 생산부터 판매까지 전 단계의 관리가 체계적으로 이뤄질 수 있을 것으로 주목 받고 있다.
한편, 국내 과수 농가는 자유무역 활성화, 생산인구의 노령화, 기후 변화 등 농업 환경 변화로 인하여 큰 위기에 봉착하여 있다.
주무부처인 농축산부에서 다양한 과수산업 발전 대책을 내놓으면서 일부 과일의 단위 면적당 생산성이 향상되는 성과를 얻기도 하였으나, 저렴한 가격으로 대량 수입되는 해외 과일에 대응하기에는 매우 미흡한 상황이다.
기후변화는 과일을 포함한 농작물 재배에 있어 매우 중요한 요소로 농가들은 이러한 재배 환경 변화를 지속적으로 파악하고 그에 따라 영농방법이나 재배 작물의 전환 등 신속하게 대응할 필요가 있으나, 현재까지는 재배/영농 환경의 변화를 체계적으로 기록/분석할 수 있는 시스템이 마련되어 있지 않은 상황이므로, 농업 환경의 변화로 인한 농업 위기를 극복하고 국가 경쟁력을 강화하고 농업 환경을 개선시킬 수 있는 농업의 6차 산업화를 이루기 위해서는 농업의 첨단 과학화가 필수적이라 할 수 있다.
한국공개특허공보 제10-2009-0064889호 한국등록특허 제817,807호 한국등록특허 제1,344,149호
본 발명은 상기 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대가 간편한 아날로그형 굴절계와 스마트기기를 활용하여 농산물의 다양한 정보를 수득하기 위한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 수득한 정보를 분석, 통계 및 가공하고, 그 데이터를 수요자에 공급하기 위한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 굴절계와 스마트기기를 이용하여 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1); 상기 측정된 결과를 메인서버로 전송하는 단계(S2); 상기 메인서버로 전송된 결과를 저장하는 단계(S3); 및 상기 메인서버의 저장된 결과를 수요자에게 공급하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 굴절계는 변동되는 빛의 굴절량을 아날로그 방식으로 표현하는 아날로그형 굴절계이고, 상기 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1)는 상기 굴절계에서 액상 시료의 굴절률을 아날로그 방식으로 측정하는 단계(S1-1); 상기 스마트기기 카메라부에서 상기 아날로그 방식으로 표현된 굴절률의 결과를 확대하는 단계(S1-2); 상기 스마트기기에 내장된 어플리케이션을 이용하여 상기 확대된 결과를 디지털 값으로 표현하는 단계(S1-3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 굴절계는 시료가 놓여지는 경사면; 상기 경사면에 접하는 프리즘; 상기 프리즘 후방에 위치하는 대물렌즈; 상기 스마트기기와 광축정렬을 위한 상기 대물렌즈 후방에 위치하는 반사 프리즘; 및 상기 반사 프리즘을 통과한 빛을 상기 카메라부로 전달하기 위한 접안렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 디지털 값으로 표현하는 단계(S1-2)에서는 온도 보정이 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1)이전에, 상기 액상 시료의 종류 및/또는 측정하고자 하는 농도의 종류를 상기 스마트기기 표시창에 입력하는 단계(S0)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 메인서버의 저장된 결과를 수요자에게 공급하는 단계(S4)에서는 사용자 위치정보,날씨 정보 또는 시간정보 중 어느 하나 이상의 데이터를 함께 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 측정하고자 하는 액상 시료의 농도 종류는 당도, 염도, 와인 농도 또는 꿀 수분량 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템은, 상기 스마트기기는 스마트폰 또는 태블릿PC인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 의하면 시기별/지역별 실시간으로 체계적인 영농 관리를 실현할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 의하면 일반적으로 휴대하고 있는 스마트기기와 어플리케이션을 이용하고 또 일반 사용자들이 쉽게 접근할 수 있어 정보의 수집이 극히 용이하다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 의하면 구조가 콤팩트하면서 가격이 저렴한 아날로그형 굴절계를 사용함에도 스마트기기의 어플리케이션을 통해 정확한 농도를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템의 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 2는 측정된 데이터의 수집과 활용예를 나타낸 도면이다.
도 3은 스마트기기에 표현되는 표시창의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계의 개략도를 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른 굴절계의 구성을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 굴절계의 구성을 확대한 도면이다.
도 7은는 본 발명의 휴대용 굴절계와 스마트 기기를 결합하기 위한 스마트기기 전용케이스를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 아날로그 결과를 디지털 결과로 나타내기 위한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명은 액상 시료의 종류 및/또는 측정하고자 하는 농도를 스마트기기 표시창에 입력하는 단계(S0); 굴절계와 스마트기기를 이용하여 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1); 상기 측정된 결과를 빅 데이터로 전송하는 단계(S2); 상기 빅 데이터로 전송된 결과를 저장하는 단계(S3); 및 상기 빅 데이터의 저장된 결과를 수요자에게 공급하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템의 흐름도를 나타낸 도면이고, 도 2는 측정된 데이터의 수집과 활용예를 나타낸 도면, 도 3은 스마트기기에 표현되는 표시창의 예시를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 3를 참조하여 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템을 설명하면, 스마트기기 표시창(400)에 측정하고자 하는 액상 시료의 종류와 측정하고자 하는 농도의 종류를 입력한다(S0).
상기 스마트기기(200)는 후술할 아날로그형 굴절계(100)로부터 전달되는 빛의 굴절변화를 디지털형식으로 표현하며, 또 데이터 저장과 함께 빅 데이터로 데이터를 전송하는 기능을 수행하고, 이러한 일련의 기능을 수행하기 위하여 어플리케이션이 내장되어 있다. 특히, 상기 스마트기기(200)에는 측정하고자 하는 시료와 미지의 농도를 알 수 있도록 표준물질을 이용한 다수개의 검량식이 내장되어 있어, 사용자는 원하는 대상과 농도를 쉽게 알 수 있다.
여기서, 측정하고자 하는 시료의 대상과 농도는 기체와 액체의 밀도 차이로 인해 빛이 굴절하고, 이러한 빛의 굴절 원리를 이용하여 측정할 수 있는 것이라면 제한하지 않는다. 예를 들면, 측정하고자 하는 대상은 꿀, 잼, 두유, 액상조미료, 와인, 음료수, 과일, 야채 및 각종 액상혼합물일 수 있으며, 측정하고자 하는 성분의 농도는 당도, 염도, 알코올함량 또는 수분함량일 수 있다.
상기와 같이 입력단계(S0)가 완료되면, 상기 굴절계(100)를 통하여 액상시료의 굴절률을 아날로그방식으로 측정한다(S1-1). 상기 측정된 굴절률은 스마트기기(200)에 부착된 카메라부(201)를 통하여 굴절률의 결과를 확대하고(S1-2), 상기 스마트기기(200)에 내장된 어플리케이션을 이용하여 상기 확대된 결과를 디지털 값으로 표현하게 된다(S1-3).
전술한 바와 같이, 상기 굴절계(100)와 결합하는 스마트기기(200)에는 상기 아날로그 방식의 굴절계(100)가 갖는 단점을 보완하며 아울러 다양한 활용방안을 가능하게 할 수 있는 어플리케이션이 내장된다.
즉, 휴대가 편리하도록 굴절계를 소형화하면 측정 데이터를 확인할 수 있는 접안렌즈(105)도 함께 작아지기 때문에 기존 방식과 같이 육안으로 측정 데이터를 확인하기가 곤란하다. 하지만 본 발명에서는 굴절계(100)의 접안렌즈(105)를 스마트기기의 카메라부(201)와 결합/부착시키고, 상기 카메라부(201)로 전달된 결과를 확대 및 디지털 값으로 변환시키는 어플리케이션을 구비시킴으로써 기존 아날로그형 굴절계의 단점을 극복할 수 있다(도 8).
상기에서, 측정하고자 하는 액상 시료의 종류와 측정하고자 하는 농도의 종류를 스마트기기 표시창(400)에 입력한 후(S0), 굴절계(100)와 스마트기기(200)를 이용하여 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1)에 관해서만 설명하고 있으나, 액상 시료의 농도(굴절률)를 측정한 후(S1) 원하는 시료의 종류를 표시창(400)에 입력할 수도 있다(S0).
여기서, 상기 스마트기기(200)는 카메라부(201)가 구비된 것이라면 특별히 제한하지 않지만, 바람직하게 범용적으로 휴대가 용이한 스마트폰 또는 태블릿PC인 것이 바람직하다.
다음은 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 이용되는 휴대용 IoT 광학 굴절계에 관하여 도 4 및 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 이용되는 휴대용 IoT 광학 굴절계의 개략도를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 굴절계(100)의 구성을 확대한 도면이다.
먼저 도 4을 참조하여 본 발명의 휴대용 IoT(Internet of Things) 광학 굴절계의 개략도를 살펴보면, 아날로그형 굴절계(10)는 후술할 스마트기기(200) 후면부에 결합될 수 있다.
본 발명의 아날로그형 굴절계(100)의 구체적 구성은 도 5에 도시한 바와 같이, 경사면(101), 상기 경사면(101)에 접하는 프리즘(102); 상기 프리즘(102) 후방에 위치하는 대물렌즈(103); 상기 대물렌즈(103) 후방에 위치하는 반사 프리즘(104); 및 접안렌즈(105)를 포함한다.
상기 경사면(101)은 측정하고자 하는 대상 액상 시료가 놓여지는 곳이며, 상기 경사면(101)에 접하는 프리즘(102)은 상기 경사면(101)의 대상 액상 시료의 농도를 확인할 수 있도록 입사되는 빛을 굴절률에 따라 넓게 분산시키는 역할을 수행한다. 또한 상기 대물렌즈(103)와 상기 접안렌즈(105)은 상기 프리즘(102)에서 분산된 빛을 결상시키는 역할을 수행하는 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 상기 대물렌즈(103)는 상기 프리즘(102)을 통과한 빛을 집광시키고, 상기 접안렌즈(105)는 집광된 빛을 확대시켜 상으로 나타내는 기능을 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 아날로그형 굴절계(100)에 의하면, 측정하고자 하는 대상 시료를 액체 상태로 준비하여 상기 경사면(101)에 위치시키면 대상 액상 시료에 빛이 투과되어 액상의 밀도에 따라 빛의 굴절도가 변화한다. 이렇게 굴절된 빛은 상기 프리즘(102) 후방에 설치된 대물렌즈(103)를 경유하여, 굴절된 빛을 상기 스마트기기(200)와 광축으로 정렬시키는 반사프리즘(105)에 도달한 후, 접안렌즈(105)를 통하여 후술할 스마트기기의 카메라부(201)로 전달되게 된다.
전술한 바와 같이, 일반적으로 널리 사용되고 있는 아날로그 방식의 굴절계는 가격이 저렴하고 조작법이 간편하지만, 접안렌즈(Eyepiece)가 작아 측정값을 확인하기 어렵고 온도에 따라 측정 오류가 발생할 가능성이 높다는 단점이 있다. 물론 접안렌즈를 크게 하여 측정오차를 줄일 수 있으나, 이 경우 굴절계의 대형화와 고비용은 또 다른 문제점으로 작용할 수 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명에서는 기존의 아날로그 방식의 굴절계를 채용하여 가격이 저렴하고 사용이 간편하다는 장점을 최대한 이용하면서도, 단점으로 지적되는 측정값의 확인과 온도에 따른 측정 오류는 후술할 스마트기기(200)에 내장되는 어플리케이션을 통해 극복할 수 있다는 점은 본 발명의 주요 특징부 중의 하나이다.
한편, 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는 상기 경사면(101)과 접하는 프리즘(102)에 시료를 균일하게 분포시키는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 시료를 넓게 퍼트리기 위하여 상기 경사면(101)에 프리즘 커버(106)를 부착시킬 수 있다. 여기서 상기 프리즘 커버(106)는 슬라이드 방식, 상하로 오픈 되는 커버형 등 상기 시료를 균일하게 분포시킬 수 있는 구조라면 특별히 제한하지 않는다.
도 6은 본 발명의 굴절계(100)에 대한 바람직한 제2실시예를 나타낸도면이다.
제2실시예에서의 스마트기기(200)와 상기 스마트기기(200)에 구비되는 어플리케이션은 상기 바람직한 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고, 제1실시예와 차이가 있은 굴절계(100)의 구성에 관해 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 굴절계(100)는 온도센서 모듈(107), 조명모듈(108), 조명모듈 제어부(109), 유선 또는 무선 통신 모듈(110) 및 충전지(111)를 더 포함할 수 있다.
시료의 온도와 광량은 아날로그형 굴절계의 측정값에 영향을 주거나측정값을 확인하는데 어려움을 주는 인자들이다.
즉, 빛의 굴절률은 환경과 시료의 온도에 따라 측정 데이터의 값이 달라 질 수 있는데, 이는 온도에 따라 공기와 시료의 밀도가 달라지면서 측정값의 차이가 발생하기 때문이다.
또한 빛의 양이 적은 밤이나 어두운 곳에서는 측정값을 확인하기 어렵다. 즉, 기존의 아날로그형 굴절계는 프리즘에 조사되는 빛의 양이 적을 경우, 눈금에 맺히는 기준선이 명확하게 표시되지 않아 측정값을 확인하기가 불편하다.
따라서 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들에 대처할 수 있도록, 측정 대상 시료의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서 모듈(107)과, 시간과 장소에 구애 받지 않고 충분하고 균일한 광량을 조사할 수 있는 조명모듈(108)을 상기 프리즘(102) 하부에 구비시킬 수 있다. 여기서, 상기 조명모듈(108)은 조명모듈 제어부(109)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 상기 조명모듈 제어부(109)로의 신호는 사용자의 선택이나 외부 조도를 감지하여 자동으로 상기 조명모듈(108)을 제어하도록 신호를 전송할 수 있으며, 또한 상기 온도 센서 모듈(107)로부터 측정된 온도 데이터를 상기 스마트기기(200)로 전송하고 전송된 온도 데이터를 스마트기기(200)의 어플리케이션에서 해석하도록 연계시킬 수 있다.
여기서, 상기의 조명모듈 제어 신호와 온도 데이터의 전송은 유선 또는 무선 통신모듈(110)을 이용할 수 있고, 또 상기 온도센서모듈(107), 조명모듈(108), 조명모듈 제어부(109) 및 통신모듈(110)에 필요한 전기를 공급할 수 있도록 충전지(111)를 더 구비시킬 수 있다.
상기와 같이 본 발명에서의 굴절계(100)는 온도센서 모듈(107)과 통신 모듈(110)을 구비하고 있어, 종래의 아날로그형 굴절계에서는 해결할 수 없었던 온도 보정에 의한 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있고, 또 조명모듈(108), 조명모듈 제어부(109) 및 통신모듈(110)의 설치로 인하여 장소와 시간에 구애 받지 않고 굴절계(100)의 측정값을 읽을 수 있어 편리성이 향상되는 효과가 있다.
여기서, 온도센서 모듈(107), 조명모듈(108), 조명모듈 제어부(109), 유선 또는 무선 통신 모듈(110) 및 충전지(111)는 상기 굴절계(100)에 고정되어 구비되어 있는 경우뿐만 아니라, 필요시에만 부착시킬 수 있는 탈착형으로도 구비될 수 있다. 탈착형으로 구비시킬 경우 본 발명의 광학 굴절계의 전체적인 부피를 줄일 수 있어 휴대성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
여기서, 상기 스마트기기(200)와 상기 굴절계(100)를 결합시키거나 부착시키는 방법은 특별히 제한하지 않는다.
예를 들면, 상기 스마트기기(200)와 상기 굴절계(100)가 접하는 부분 일측에 자석을 구비시키거나, 암나사와 수나사 체결방식, 벨크로테이프 등 공지의 다양한 결합방식을 채용할 수 있다.
한편, 도 5 및 6에 도시된 굴절계(100)는 일 실시예들에 불과할 뿐, 다양한 형태의 아날로그형 굴절계가 적용될 수 있음은 자명하다.
또한 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템에 이용되는 휴대용 IoT 광학 굴절계는 도 7에 도시된 바와 같이, 스마트기기 전용케이스(300)가 더 구비될 수 있다.
아날로그 굴절계는 접안렌즈(105)를 보는 위치와 각도에 따라 측정 값 해석의 오차가 발생할 수 있기 때문에, 접안렌즈(105)와 카메라 렌즈의 광축(Align)을 일치시키는 것이 매우 중요하다. 즉, 스마트 기기의 카메라부(201)와 굴절계의 접안렌즈 광축(Align)이 어긋날 경우, 영상에 왜곡이 발생할 가능성이 높고 이는 얻어진 데이터의 신뢰도를 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다.
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 굴절계(100)가 스마트기기(200)에 항상 같은 위치와 각도로 결합하여 굴절계의 접안렌즈(115)와 광축(Align)을 일치시킬 수 있는 스마트기기 전용케이스(300)를 더 구비시킬 수 있다.
또한 상기 스마트기기 전용케이스(300)는 상기 스마트기기(200)를 외부에서 감싸는 형상으로 누구나 쉽게 탈착 또는 부착이 가능할 뿐만 아니라 색상이나 형상을 다양이 할 수 있어 심미적 효과도 유발시킬 수 있다.
여기서, 상기 스마트기기 전용케이스(300)와 상기 스마트기기(200)가견고하게 결합될 수 있다면, 억지끼움방식 등 스마트기기 전용케이스(300)와 상기 스마트기기(200)와의 결합방법은 특별히 제한하지 않는다.
다시 도 1 내지 3을 참고하여 본 발명의 빅 데이터(Big Data) 정보시스템의 흐름을 설명하면, 액상 시료의 농도를 측정한(S1) 이후에는 액상시료의 측정된 농도값, 사용자 위치정보 및/또는 날씨 정보를 빅 데이터(Big Data)로 전송하는 단계가 수행된다(S2). 또한 빅 데이터(Big Data)는 전송된 결과를 분석하고 가공하여 저장하며(S3), 저장된 결과는 필요로 다수의 수요자에게 공급하게 단계로 이어진다(S4).
즉, 생산량, 영양상태, 수확시기 등 방대한 양의 각종 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여 목적에 맞게 가공 활용하는 역할을 수행하는 빅 데이터(Big Data)는, 정부, 기업, 영농조합, 교육기관, 연구소, 농민, 일반 소비자 등 다수의 수요자에 분석, 통계 및 가공된 데이터를 제공하며, 이러한 데이터의 제공은 정책 수립의 활성화, 유통 및 마케팅의 혁신, 농업 환경 개선, 소비자의 가치 향상 등 새로운 부가가치 창출에 활용될 수 있다.
여기서, 빅 데이터(Big Data)로 전송되는 데이터로서, 액상시료의 측정된 농도값, 사용자 위치정보, 날씨 정보에 관해서만 설명하고 있으나, 필요에 따라 정보의 종류나 개수가 증가할 수 있음은 자명하다.
100 : 아날로그형 굴절계
101 : 경사면
102 : 프리즘
103 : 대물렌즈
104 : 반사 프리즘
105 : 접안렌즈
106 : 프리즘 커버
107 : 온도센서 모듈
108 : 조명모듈
109 : 조명모듈 제어부
110 : 유선 또는 무선 통신모듈
111 : 충전지
200 : 스마트기기
201 : 카메라부
300 : 스마트기기 전용케이스
400 : 표시창

Claims (9)

  1. 굴절계와 스마트기기를 이용하여 측정하고자 하는 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1);
    상기 측정된 결과를 빅 데이터(Big Data)로 전송하는 단계(S2);
    상기 빅 데이터(Big Data)로 전송된 결과를 분석하고 가공하여 저장하는 단계(S3);및
    상기 빅 데이터(Big Data)의 저장된 데이터를 수요자에게 공급하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 굴절계는 변동되는 빛의 굴절량을 아날로그 방식으로 표현하는 아날로그형 굴절계이고, 상기 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1)는 상기 굴절계에서 액상 시료의 굴절률을 아날로그 방식으로 측정하는 단계(S1-1); 상기 스마트기기 카메라부에서 상기 아날로그 방식으로 표현된 굴절률의 결과를 확대하는 단계(S1-2); 상기 스마트기기에 내장된 어플리케이션을 이용하여 상기 확대된 결과를 디지털 값으로 표현하는 단계(S1-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 굴절계는 시료가 놓여지는 경사면; 상기 경사면에 접하는 프리즘; 상기 프리즘 후방에 위치하는 대물렌즈; 상기 스마트기기와 광축정렬을 위한 상기 대물렌즈 후방에 위치하는 반사 프리즘; 및 상기 반사 프리즘을 통과한 빛을 상기 카메라부로 전달하기 위한 접안렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 디지털 값으로 표현하는 단계(S1-2)에서는 온도 보정이 수행되는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 측정된 결과를 빅 데이터(Big Data)로 전송하는 단계(S2)에서는 사용자 위치정보 또는 날씨 정보 중 어느 하나 이상의 데이터를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액상 시료의 농도를 측정하는 단계(S1)이전에, 상기 액상 시료의 종류 및/또는 측정하고자 하는 농도의 종류를 상기 스마트기기 표시창에 입력하는 단계(S0)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 빅 데이터(Big Data)의 저장된 결과를 수요자에게 공급하는 단계(S4)에서는, 사용자 위치정보 또는 날씨 정보 중 어느 하나 이상의 데이터를 함께 공급하는 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 측정하고자 하는 액상 시료의 농도 종류는 당도, 염도, 와인 농도 또는 꿀 수분량 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스마트기기는 스마트폰 또는 태블릿PC인 것을 특징으로 하는 휴대용 IoT 광학 굴절계를 이용한 빅 데이터(Big Data) 정보시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817807B1 (ko) 2005-01-27 2008-03-31 가부시키가이샤 아타고 휴대용 굴절계
KR20090064889A (ko) 2007-12-17 2009-06-22 광운대학교 산학협력단 금속 산화물을 이용한 전기화학적 당도 측정 센서
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