KR20190083156A - 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온실 환경 제어기의 기기 이상이나, 온실 환경 제어 시스템에서 무선 노드와의 통신 이상 시 무선 노드 자체의 기 설정된 제어 로직을 통하여 온실시설 및 작물생육 보호를 위한 최소한의 제어가 가능하도록 한 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 온실 내 각 구동기의 제어를 위한 구동기 직접 제어모드, 온실 환경 데이터 기반 제어모드, 제어 이력 기반 제어모드 별 각각 구동기 제어 데이터와 각 제어 데이터에 따른 제어명령을 정의한 각각의 제어모드별 데이터베이스; 상기 온실 환경 제어기와의 통신 이상 상태를 검출하는 통신 이상 검출부; 및 상기 통신 이상 검출부에서 검출 결과, 온실 환경 제어기와의 통신상태에 이상이 발생한 경우, 사용자가 선택한 제어 모드별 상기 데이터베이스에 정의한 제어 데이터와 제어데이터에 따른 제어명령을 상기 데이터베이스로부터 로딩하여 로딩된 제어명령에 따란 해당하는 구동기를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling greenhouse in greenhouse environment system}
본 발명은 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 온실 환경 제어 시스템에서 무선 노드와의 통신 이상 시 선택된 모드별로 각각 기 저장된 제어로직에 따라 무선노드에서 온실내부의 환경을 제어할 수 있도록 한 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 작물의 재배에 사용되는 온실은 터널 구조로 구비된 프레임이 지반에 고정되고, 상기 프레임의 상부에 투명한 비닐이 씌워짐으로써 이루어진다.
이러한, 상기 온실은 비닐을 통해 태양복사에너지는 투과시켜, 지표를 데우고 데워진 지표에서 방출되는 적외선은 비닐에서 차단되어 다시 지표로 반사되는 온실효과를 통해 내부 온도를 상승시킬 수 있다.
이에 따라, 겨울에도 각종 작물의 재배가 가능할 뿐만 아니라 사계절 내내 생산성이 높은 고품질의 작물 재배가 가능하도록 하여 수익성이 높은 다양한 작물의 재배를 위해 광범위하게 활용되고 있다.
또한, 상기 온실은 내부환경을 각 작물의 성장에 알맞게 인위적으로 조절할 수 있어 작물의 성장속도를 촉진시키고 수확시기를 앞당겨 작물의 경제성을 향상하고 수익성을 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 온실은 작물에 맞는 최적의 성장조건을 제공하기 위해 온실의 내부 환경 즉, 온도나 습도, 이산화탄소 농도 등을 조절하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 상기 온실의 측부 및 상부에는 상기 내부 환경의 조절을 위해 측창 및 천창이 형성되며, 이를 개폐하기 위해 전동개폐기 등이 구비될 수 있다.
그리고, 겨울철 야간에 일사량 부족으로 온실 내부에 재배되는 작물이 냉해를 입는 것을 방지하기 위해 내부 터널을 설치하고, 내부터널의 상측에는 부직포나 카시미론 등을 누벼서 제작된 보온덮개가 구비된다. 이때, 상기 보온덮개에는 별도의 개폐수단에 연결되어 사용자의 조작에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 여기서, 상기 전동개폐기나 개폐수단은 온실 내부의 온도를 유지함으로써 작물의 냉해를 방지하기 위해 해가 지면 폐쇄구동되어 환기창 혹은 보온덮개를 폐쇄하게 된다.
한편, 고온다습한 환경에서 발생되는 병충해로 인한 작물의 손상을 방지하기 위해 해가 뜨면 환기창을 개방하여 내부의 습한 공기를 외부로 순환시키고, 순환되어 유입된 공기는 보온덮개를 개방한 상태에서 태양복사열을 통해 가열된다. 이때, 상기 전동개폐기나 개폐수단 등은 복합환경 제어기에 의해 제어되며, 사용자가 설정한 주기에 따라 개방되고 폐쇄되는 동작이 수행될 수 있다.
이와 같은 온실 제어를 수행하는 온실 환경 제어 시스템에서 각 센서 및 온실의 환경을 제어하기 위한 구동기와 무선 통신을 수행하는 무선노드와, 무선 노드와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 구동기의 제어 명령을 무선 노드로 제공하거나, 무선 노드에서 수집한 센싱 환경 정보들을 수신하여 온실 운영 시스템으로 제공하는 온실 환경 제어기간 통신이 정상적으로 이루어질 경우, 온실 환경 제어가 원활하게 이루어지지만 시스템을 구성하는 SW, HW, 통신 등 일부 컴포넌트에 이상이 발생하게 되면 즉, 무선노드의 온실 환경 제어기간 통신 이상이 발생한 경우(온실 환경제어기의 이상 발생), 현재 온실상황을 반영한 온실환경제어를 수행할 수 없게 된다. 이 경우, 일부 상용시스템은 알람을 통하여 사용자에게 이상상황을 전달하지만, 사용자가 알람을 즉시 받더라도 온실로부터 원거리에 있다면 즉시 대처할 수 없는 문제점이 발생하게 된다. 즉, 온실환경제어기의 HW이상으로 전원입력이 되지 않거나, 또는 온실환경제어기와 무선노드의 통신이 두절된 경우, 무선노드는 온실환경제어기의 제어명령을 수신 받지 못하기 때문에 현재 온실환경에 적합한 제어가 불가능하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 온실 환경 제어기의 기기 이상이나, 온실 환경 제어 시스템에서 무선 노드와의 통신 이상 시 무선 노드 자체의 기 설정된 제어 로직을 통하여 온실시설 및 작물생육 보호를 위한 최소한의 제어가 가능하도록 한 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 온실 환경 제어 시스템에서 온실 환경 제어기와 통신하는 무선노드에서의 온실 제어장치는, 온실 내 각 구동기의 제어를 위한 구동기 직접 제어모드, 온실 환경 데이터 기반 제어모드, 제어 이력 기반 제어모드 별 각각 구동기 제어 데이터와 각 제어 데이터에 따른 제어명령을 정의한 각각의 제어모드별 데이터베이스; 상기 온실 환경 제어기와의 통신 이상 상태를 검출하는 통신 이상 검출부; 및 상기 통신 이상 검출부에서 검출 결과, 온실 환경 제어기와의 통신상태에 이상이 발생한 경우, 사용자가 선택한 제어 모드별 상기 데이터베이스에 정의한 제어 데이터와, 제어데이터에 따른 제어명령을 상기 데이터베이스로부터 로딩하여 로딩된 제어명령에 따란 해당하는 구동기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 온실환경제어기와 센서/제어노드간 통신이 끊겼을 경우에 대한 최소한의 관리가 가능하다. 즉, 통신 두절 시간이 오래 지속되어 적절한 제어가 이루지지 않을 경우 작물에 지대한 영향을 미칠 수 있기 때문에 온실이 설치된 지역의 평균적인 기후상태를 고려하여 사전에 정의된 제어명령/온실환경데이터 또는 제어이력을 이용하여 온실환경제어기를 통하지 않고, 무선 노드가 직접 온실 내 구동기를 제어함으로써 최소한의 온실 관리가 가능한 것이다.
도 1은 일반적인 온실 환경 제어 시스템의 전체 구성 및 네트워크 연결관계를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 노드에서의 온실 제어장치의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 온실 환경 제어 시스템의 무선 노드에서의 온실 제어 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
먼저, 본 발명에 적용되는 일반적인 온실 환경 제어 시스템에 대하여 도 1을 참조하여 살펴보기로 하자.
도 1은 일반적인 온실 환경 제어 시스템의 전체 구성 및 네트워크 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 온실 환경 제어 시스템은, 다수의 센서(10-1, 10-2,...,10-n), 다수의 구동기(20-1, 20-2,…,20-n), 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n), 온실 환경 제어기(40) 및 온실 운영 시스템(50)을 포함할 수 있다.
상기 다수의 센서(10-1, 10-2,…,10-n)는 온실 내,외부에 설치되어 각종 환경 정보를 감지하여 자신과 대응되게 연결된 무선 노드(30-1, 30-2,…30-n)로 전송한다. 여기서, 상기 다수의 센서(10-1, 10-2,…,10-n)는 온실 내,외부의 온도, 습도, 일사량, CO2 농도 및 풍속 등을 감지하는 센서들일 수 있다.
상기 다수의 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)은 온실 내에 설치되어 상기 대응되는 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)의 제어에 따라 온실 내의 환경을 제어하는 각 구성요소들을 구동하는 것이다. 여기서, 상기 각 구성요들은, 천창, 측창, 보온 커튼, 차광 커튼, 분무기, 난방기, 냉방기, CO2 발생기, 환풍기 등일 수 있다.
상기 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)는 상기 다수의 센서(10-1, 10-2,…,10-n)로부터 감지되어 전송되는 온실 내외부의 환경 정보를 로컬 네트워크(유선 (Ethernet) 또는 무선 네트워크(WiFi))를 통해 온실 환경 제어기(40)로 전송하고, 온실 환경 제어기(40)로부터 전송되는 다수의 구동기(20-1, 20-2, …,20-n)의 제어 명령에 따라 다수의 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)를 제어한다.
온실 환경 제어기(40)는 상기 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)와 로컬 네트워크를 통해 연결되어, 상기 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)로부터 전송되는 수집된 환경 정보들을 수신하여 인터넷 또는 로컬 네트워크를 통해 연결된 온실 운영 시스템으로 전송한다.
또한, 온실 환경 제어기(40)는 상기 다수의 무선 노드(30-1, 30-2, …,30-n)로부터 전송되는 환경 정보의 이력들을 저장하고, 수집된 환경 정보를 이용하여 설정된 제어로직에 따라 온실 내 다수의 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)를 제어하기 위한 제어 명령을 로컬 네트워크를 통해 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)로 전송한다.
온실 운영 시스템(50)은 상기 온실 환경 제어기(40)와 인터넷 또는 로컬 네트워크를 통해 연결되고, 온실 환경 제어기(40)로부터 전송되는 온실 내,외부의 환경 정보를 저장한다.
그리고, 온실 운영 시스템(50)은 상기 온실 환경 제어기(50)의 제어 로직에 대한 각종 파라미터들을 저장하고, 그 외 CCTV(미도시) 모니터링 및 각종 환경 정보에 대한 출력 등 부가 기능을 수행한다.
이와 같은 온실 환경 제어 시스템을 통해 온실 제어 및 환경 정보의 수집 등의 동작을 수행할 때, 여러 가지 다양한 이유에 의해 다수의 무선 노드(30-1, 30-2, …30-N)와 온실 환경 제어기(40)간의 통신이 두절된 경우, 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-N)에서 온실 내의 다수의 구동기(20-1, 20-2,…,20-N)를 제어하는 장치에 대하여 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 상기 여러 가지 다양한 이유는 온실 환경 제어기(40)의 전원 공급 차단, 하드웨어 이상, 소프트웨어 이상, 통신 상태 이상 등이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 노드에서의 온실 제어장치의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 노드에서의 온실 제어장치는, 통신 이상 검출부(31), 제어부(32), 데이터베이스(33) 및 통신 인터페이스(34)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어모드 별 데이터베이스(33)는 구동기 직접제어모드 D/B(33-1), 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(332) 및 제어 이력 기반 제어모드 D/B(33-3)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구성은 다수의 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n) 각각에 동일하게 구성될 수 있다.
통신 이상 검출부(31)는 다수의 센서(10-1, 10-2,…,10-n)로부터 전송되는 환경 정보를 로컬 네트워크를 통해 온실 환경 제어기(40)로 전송한 후, 온실 환경 제어기(40)로부터 그에 따른 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)의 제어명령이 수신되는지를 판단하여 통신 이상 유무를 검출하게 된다.
통신 이상 검출부(31)에서의 통신 이상 유무 검출은, 온실 환경 제어기(40)로부터 제어명령이 설정된 시간 동안 수신되는 않는 경우, 제어명령이 수신되지 않는 시간이 설정된 시간을 초과한 경우 무선노드의 통신 이상 검출부(31)는 온실 환경 제어기(40)와의 통신이 두절된 상태로 판단하여 통신 이상 검출 정보를 제어부(32)로 제공한다.
제어부(32)는 통신 이상 검출부(31)에서 검출한 통신 이상 상태가 기 설정된 시간을 초과하는지를 판단하여 설정된 시간을 초과하는 동안 통신 이상 상태가 지속된 경우, 기 설정된 구동기 제어모드가 선택되었는지를 판단한다. 여기서, 구동기 제어 모드는 시간 기반 예측 제어 모드와 제어 이력 기간 제어모드로 구분되고, 시간 기반 예측 제어 모드는 구동기 직접 제어모드와 온실 환경 데이터 기반 제어모드로 구분될 수 있다.
사용자에 의해 구동기 제어모드가 시간 기반 예측 제어모드가 선택된 경우, 시간 기반 예측 제어 모드 중 구동기 직접 제어모드가 선택된 경우 제어모드 별 데이터베이스(33)내 구동기 직접 제어모드 D/B(33-1)에 저장된 월별/시간별, 각 구동기 별 디폴트(Default)값을 확인하고, 해당 디폴트값에 따른 제어명령을 구동기 직접 제어모드 D/B(33-1)로부터 로딩하여 로딩된 제어명령으로 통신 인터페이스(34)를 통해 해당 구동기를 제어하는 것이다. 여기서, 구동기 직접 제어모드는 온실이 설치된 지역의 평균적인 기후 환경과 사용자의 제어 경험을 고려하여 월별/시간별로 미리 구동기의 제어명령 값을 정의하여 구동기 직접제어 모드 DB(33-1)에 저장한 후, 제어명령을 현재 시간에 기반하여 구동기 직접제어 모드 DB(33-1)에서 직접 로딩하여 해당 구동기를 동작시키는 방식으로서, 상기 구동기 직접 제어모드 D/B(33-1)의 구성예는 아래의 표 1과 같다.
Figure pat00001
예를 들어, 상기 표 1에서와 같이, 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)에 연결된 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)가 천창, 보온커튼, 환풍기이며, 온실 환경 제어기(40)와 12시 10분부터 10분 이상 통신이 두절될 경우 해당 무선 노드(30-1, 30-2,…30-n)는 천창을 15%, 보온커튼을 100% 여는 명령을 수행하며, 환풍기는 ON상태로 구동 제어하는 것이다.
그리고, 제어부(32)는 상기 선택한 시간 기반 예측 제어모드 중 사용자가 온실 환경 데이터 기반 제어모드를 선택한 경우, 온실 환경 데이터를 제어모드 별 데이터베이스(33)내 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(33-2)로부터 리드하여 리드한 온실 데이터에 따라 통신 인터페이스(34)를 통해 해당 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)을 구동 제어하는 것이다.
이와 같이, 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)의 제어부(32)는 온실환경 데이터기반 제어 모드를 수행하기 위하여 월별/시간별 온실의 기후상태(내부온도, 내부습도, CO2, 외부온도, 외부습도, 일사량, 풍속)의 default 값을 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(33-2)에 저장하고 있다. 여기서, 상기 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(33-2)의 구조 예시는 아래의 표 2와 같다.
Figure pat00002
예를 들어, 상기 표 2에서와 같이, 제어부(32)는 온실이 설치된 지역의 평균적인 기후 환경을 고려하여 월별/시간별로 미리 온실환경 데이터를 정의하여 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(33-2)에 저장한 후, 현재 시간에 기반하여 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B(33-2)에서 직접 온실환경 데이터를 로딩하여 로딩된 온실 환경 데이터에 따라 해당 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)를 구동시키는 것이다. 이 때, 해당 무선 노드(30-1, 30-2,…30-n)는 온실 환경 제어기(40)의 제어로직과 동일한 제어로직을 통해 해당 구동기(20-1, 20-2, …,20-n)를 구동하는 것이다(단, 온실환경 데이터는 실제 데이터가 아니라 사전에 정의된 데이터임).
한편, 제어부(32)는 사용자가 선택한 구동기 제어모드가 제어이력 기반 제어모드인 경우, 제어 이력 데이터를 제어모드 별 데이터베이스(33)내 제어이력기반 D/B(33-3)로부터 로딩하여 로딩된 제어 이력 데이터에 따라 통신 인터페이스(34)를 통해 해당 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)을 구동 제어하는 것이다. 여기서, 제어 이력 기반 제어모드를 수행하기 위하여 무선 노드(30-1, 30-2,…,30-n)의 제어부(32)는 자신의 무선 노드와 연결된 각 구동기의 동작 상태값을 분단위로 제어 이력 기반 D/B(33-3)에 데이터베이스화하는 것으로 제어이력기반 D/B(33-3) 구조의 구성 예는 아래의 표 3과 같다.
Figure pat00003
예를 들어, 자신과 연결된 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)가 천창, 보온커튼, 환풍기이며 온실환경제어기와 12시 10분부터 10분 이상 통신이 두절될 경우 제어부(32)는 천창을 10%, 보온커튼을 100% 오픈하는 명령을 수행하며, 환풍기는 ON상태로 제어하기 위한 제어명령을 통신 인터페이스(34)를 통해 해당 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)으로 제공한다. 즉, 현재시점의 제어를 위해 그 이전날의 현재시간에 기록된 구동기(20-1, 20-2,…20-n)의 상태값을 제어이력기반 D/B(33-3)에서 로딩하여 해당 구동기(20-1, 20-2,…,20-n)에 적용시키는 것이다. 이 때 하루 전의 데이터를 쓸 것인지 또는 이틀 전, 일주일 전 데이터를 평균하여 쓸 것인지는 사용자의 설정을 통해 결정할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어 방법에 대하여 첨부한 도 3을 참조하여 단계적으로 살펴보자.
도 3은 본 발명에 따른 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
먼저, 다수의 센서로부터 전송되는 환경 정보를 로컬 네트워크를 통해 온실 환경 제어기로 전송한 후, 온실 환경 제어기로부터 그에 따른 구동기의 제어명령이 수신되는지를 판단하여 통신 이상 유무를 검출하게 된다(S301).
온실 환경 제어기와 무선 노드간 통신에 이상이 발생한 경우, 통신 이상 발생이 설정된 시간 동안 지속되는지 판단한다(S302).
판단 결과, 통신 이상 상태가 기 설정된 시간 동안 지속되는 경우, 기 설정된 구동기 제어모드가 선택되었는지를 판단한다(S303). 여기서, 구동기 제어 모드는 시간 기반 예측 제어 모드와 제어 이력 기간 제어모드로 구분되고, 시간 기반 예측 제어 모드는 구동기 직접 제어모드와 온실 환경 데이터 기반 제어모드로 구분될 수 있다.
상기 S303단계에서의 판단 결과, 사용자에 의해 구동기 제어모드가 시간 기반 예측 제어모드가 선택되고(S304), 시간 기반 예측 제어 모드 중 구동기 직접 제어모드가 선택된 경우(S305, S306), 구동기 직접 제어모드 D/B에 상기 표 1에 도시된 바와 같이 저장된 월별/시간별 및 각 구동기 별 디폴트(Default)값을 확인하고, 해당 디폴트값에 따른 제어명령을 구동기 직접 제어모드 D/B로부터 로딩하여(S307) 로딩된 제어명령으로 해당 구동기를 제어하는 것이다(S308). 여기서, 구동기 직접 제어모드는 온실이 설치된 지역의 평균적인 기후 환경과 사용자의 제어 경험을 고려하여 월별/시간별로 미리 구동기의 제어명령값을 정의하여 구동기 직접제어 모드 DB에 저장한 후, 제어명령을 현재 시간에 기반하여 구동기 직접제어 모드 DB에서 직접 로딩하여 해당 구동기를 동작시키는 방식이다.
예를 들어, 상기 표 1에서와 같이, 무선 노드에 연결된 구동기가 천창, 보온커튼, 환풍기이며, 온실 환경 제어기와 12시 10분부터 10분 이상 통신이 두절될 경우 해당 무선 노드는 천창을 15%, 보온커튼을 100% 여는 명령을 수행하며, 환풍기는 ON상태로 구동 제어하는 것이다.
그리고, 상기 S305단계에서, 시간 기반 예측 제어모드 중 사용자가 온실 환경 데이터 기반 제어모드를 선택한 경우(S309), 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B로부터 온실 환경 데이터를 로딩하여(S310) 로딩된 온실 데이터에 따른 제어로직을 수행하여 해당 구동기를 구동 제어하는 것이다(S308).
이와 같이, 무선 노드는 온실환경 데이터기반 제어 모드를 수행하기 위하여 월별/시간별 온실의 기후상태(내부온도, 내부습도, CO2, 외부온도, 외부습도, 일사량, 풍속)의 default 값을 상기 표 2에 도시된 바와 같이 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B에 저장하고 있다.
상기 표 2에서와 같이, 무선노드는 온실이 설치된 지역의 평균적인 기후 환경을 고려하여 월별/시간별로 미리 온실환경 데이터를 정의하여 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B에 저장한 후, 현재 시간에 기반하여 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B)에서 직접 온실환경 데이터를 로딩하여 로딩된 온실 환경 데이터에 따라 해당 구동기를 구동시키는 것이다. 이 때, 해당 무선 노드는 온실 환경 제어기의 제어로직과 동일한 제어로직을 통해 해당 구동기를 구동하는 것이다(단, 온실환경 데이터는 실제 데이터가 아니라 사전에 정의된 데이터임).
한편, 상기 S303 단계에서 사용자가 선택한 구동기 제어모드가 제어이력 기반 제어모드인 경우(S312), 제어 이력 데이터를 제어 이력 기반 D/B로부터 로딩하여(S313) 로딩된 제어 이력 데이터에 따라 구동기를 구동 제어하는 것이다(S308). 여기서, 제어 이력 기반 제어모드를 수행하기 위하여 무선 노드는 자신의 무선 노드와 연결된 각 구동기의 동작 상태값을 분단위로 제어 이력 기반 D/B에 데이터베이스화하는 것이다.
예를 들어, 상기 표 3에 도시된 바와 같이, 자신과 연결된 구동기가 천창, 보온커튼, 환풍기이며 온실환경제어기와 12시 10분부터 10분 이상 통신이 두절될 경우 무선노드는 천창을 10%, 보온커튼을 100% 여는 명령을 수행하며, 환풍기는 ON상태로 제어하기 위한 제어명령을 해당 구동기로 제공한다. 즉, 현재시점의 제어를 위해 그 이전날의 현재시간에 기록된 구동기의 상태값을 제어 이력 기반 D/B에서 로딩하여 해당 구동기에 적용시키는 것이다. 이때 하루 전의 데이터를 쓸 것인지 또는 이틀 전, 일주일전 데이터를 평균하여 쓸 것인지는 사용자의 설정을 통해 결정할 수 있다.
이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10-1, 10-2,…,10-n : 센서
20-1, 20-2, …, 20-n : 구동기
30-1, 30-2, ….,30-n : 무선노드
31 : 통신 이상 검출부
32 : 제어부
33 : 제어모드별 데이터베이스
33-1 : 구동기 직접 제어모드 D/B
33-2 : 온실 환경 데이터 기반 제어모드 D/B
33-3 : 제어 이력 기반 제어모드 D/B
34 : 통신 인터페이스
40 : 온실 환경 제어기
50 : 온실 운영 시스템

Claims (1)

  1. 온실 환경 제어 시스템에서 온실 환경 제어기와 통신하는 무선노드에서의 온실 제어장치에 있어서,
    온실 내 각 구동기의 제어를 위한 구동기 직접 제어모드, 온실 환경 데이터 기반 제어모드, 제어 이력 기반 제어모드 별 각각 구동기 제어 데이터와 각 제어 데이터에 따른 제어명령을 정의한 각각의 제어모드별 데이터베이스;
    상기 온실 환경 제어기와의 통신 이상 상태를 검출하는 통신 이상 검출부; 및
    상기 통신 이상 검출부에서 검출 결과, 온실 환경 제어기와의 통신상태에 이상이 발생한 경우, 사용자가 선택한 제어 모드별 상기 데이터베이스에 정의한 제어 데이터와 제어데이터에 따른 제어명령을 상기 데이터베이스로부터 로딩하여 로딩된 제어명령에 따란 해당하는 구동기를 제어하는 제어부를 포함하는 것인 온실 환경 제어 시스템에서 무선노드의 온실 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210020498A (ko) * 2019-08-14 2021-02-24 한국전자통신연구원 스마트팜 제어 장치 및 그 방법
KR20210063830A (ko) 2019-11-25 2021-06-02 주식회사 씨드림 온실 환경 자율 제어 시스템

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