KR20210062850A - 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치 및 이를 사용한 분광 분석 시스템 - Google Patents
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Abstract
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치는, 측정대상물체에 빛을 조사해서 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부, 상기 측정 광학부로부터 출력되는 상기 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 모바일 앱이 장착된 외부의 모바일기기와의 무선통신을 제공하기 위한 무선통신부, 및 상기 측정 광학부 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 무선통신을 통해 상기 측정 광학부로부터 상기 모바일기기로 상기 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서를 구비한다.
Description
본 발명은 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치 및 이를 사용한 분광 분석 시스템에 관한 것이다.
농산물의 생육 및 품질을 진단하는 근적외선 분광 분석 장치의 구현예로, 수확 후 농산물의 품위별 선별을 목적으로 컨베이어로 이송하는 과일에 빛을 투과하여 내부품질을 측정하는 선별기용 분광 분석 장치, 장치의 소형화와 이동성을 갖춘 휴대용 분광 분석 장치 등이 있다.
이와 같은 분광 분석 장치는, 물체에 빛을 조사하는 수단인 광대역파장의 광원과 물체 내부로부터 출력되는 빛을 수집하여 파장별로 검출하는 수단으로 수광소자 및 분광소자를 포함하는 측정 광학부와 이를 통해 획득한 원시 스펙트럼의 수전처리(Math Preprocessing), 회귀분석(Regression Analysis), 및 보정(Correction) 등의 신호처리 및 연산을 수행하는 마이크로프로세서(CPU)로 구성된다.
또한 분광 분석 장치는 측정 광학부 및 마이크로프로세서와 같은 핵심적인 구성요소 외에도 다양한 용도와 편리한 기능에 적합한 전원공급장치, 표시 및 입력장치, 외부통신부 등의 부가적인 구성요소를 포함한다.
최근 농산물의 재배기술과 품질향상을 위한 효과적인 스마트팜(Smart Farm) 구성기술이 개발되고 있으며, 농장의 토양, 기상, 병해충 등의 재배환경을 모니터링하는 장치는 비교적 많이 실용화되고 있고, 농산물의 당도, 수분, 전분, 엽록소, 엽수분 등의 생육 및 품질을 실시간 비파괴 진단하는 수단으로 소형, 저가격이며 다양한 농산물의 생육품질데이터의 수집 및 활용에 적합한 구성요소를 갖는 휴대용 분광 분석 장치가 요구되고 있다.
종래의 휴대용 분광 분석 장치에 관한 예로, 특허문헌 1에 기재된 "감귤용 휴대용 비파괴 당도측정기"와 특허문헌 2에 기재된 "핸디타입의 내부품질 검사장치"가 있다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 장치에서는, 장치의 소형화를 위한 측정 광학부의 광원, 수광소자, 및 분광소자의 구성기술을 제시하고 있고, 분광기로부터 획득한 전기신호의 신호처리와 연산을 장치내의 마이크로프로세서에서 수행하여 연산된 값을 LED 또는 LCD 등의 표시장치를 통해 출력하거나 외부통신으로 전송하며, 장치의 제반 작동은 조작스위치와 같은 입력장치를 통해 이루어진다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 장치의 구조는 배터리를 장착하여 독립적으로 동작하고 휴대가 가능한 구성을 하고 있으나, 표시 및 입력장치의 공간적 제약과 조작의 복잡성이 있고, 연산처리에서 측정대상인 농산물의 생육품질에 대한 선택성과 확장성의 한계로, 측정항목별 연산방식의 갱신 또는 추가에 따른 장치의 프로그램을 지속적으로 변경 및 업그레이드 해야 하며, 이러한 모든 기능을 장치에서 독립적으로 수행하기 위한 마이크로프로세서와 메모리, 부가장치 및 프로그램 등에 일정 수준 이상의 성능이 요구되어, 장치의 복잡성과 공간제약, 경제성에 문제가 있고, 더욱이 측정한 생육품질데이터의 수집 및 활용을 위한 상세한 기술이 제시되지 않고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 고안한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 하나의 기술적 과제는, 모바일 앱(Mobile App)을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치를 구성함으로써 분광 분석 장치를 휴대 또는 농작물에 거치하여 사용이 편리하도록 구성요소를 컴팩트한 구조로 소형화하고, 다양한 농작물의 생육품질에 대한 연산처리의 선택성과 확장성을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 하나의 기술적 과제는, 모바일 앱을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치의 생육품질데이터와 스마트폰 등의 모바일기기에서 생성하는 정보를 동시에 원격서버에서 수집 및 활용하는 서비스를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 하나의 기술적 과제는, 근적외선 분광 분석 장치의 소형화 및 IoT, 빅데이터 기반의 활용서비스 제공을 위한 구성기술을 제공하는데 있다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 의하면, 측정대상물체에 빛을 조사해서 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부, 상기 측정 광학부로부터 출력되는 상기 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 모바일 앱이 장착된 외부의 모바일기기와의 무선통신을 제공하기 위한 무선통신부, 및 상기 측정 광학부 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 무선통신을 통해 상기 측정 광학부로부터 상기 모바일기기로 상기 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서를 구비하는, 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치를 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 측정 광학부는, 상기 측정대상물체에 빛을 조사하기 위한 광원, 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 파장별로 분리하기 위한 분광소자, 및 상기 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하기 위한 광 검출기를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는, 상기 측정 광학부의 상기 광원을 구동하고, 상기 분광소자 및 상기 광 검출기로부터 상기 원시 스펙트럼을 수집하고, 상기 무선통신을 통해 상기 모바일기기와 연동하도록 구성된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 모바일 앱은, 상기 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치의 작동, 측정항목의 선택, 상기 분광소자의 측정조건의 설정, 상기 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 상기 신호처리, 및 측정값을 표시 및 저장하는 기능을 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 모바일 앱은, 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하는 기능을 더 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 있어서, 상기 모바일 앱은, 상기 측정 광학부로부터 출력된 측정결과와 상기 모바일 앱에서 생성한 상기 자체 정보를 외부의 원격서버에 무선통신망을 통해 실시간으로 전송하는 기능을 더 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 의하면, 측정대상물체에 빛을 조사해서 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부, 상기 측정 광학부로부터 출력되는 상기 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 외부의 모바일기기와의 무선통신을 제공하기 위한 무선통신부, 및 상기 측정 광학부 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 무선통신을 통해 상기 측정 광학부로부터 상기 모바일기기로 상기 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서를 포함하는 분광 분석 장치, 상기 분광 분석 장치의 작동, 측정항목의 선택, 상기 분광소자의 측정조건의 설정, 상기 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 상기 신호처리, 및 측정결과를 표시 및 저장하고, 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하여, 상기 측정결과 및 상기 자체 정보를 실시간으로 외부로 전송하는 모바일 앱이 장착된 모바일기기, 및 상기 측정대상물체에 관한 정보를 축적하고, 상기 모바일기기로부터 상기 모바일 앱을 통해 상기 측정결과와 상기 자체 정보를 실시간으로 수신하여, 상기 축적된 정보를 토대로 상기 측정대상물체에 대한 상세 정보를 추출하여 상기 모바일기기로 전송하는 원격서버를 를 구비하는, 모바일 앱 기반의 분광 분석 시스템을 제공한다.
본 명세서에서 각각의 실시예는 독립적으로 기재되어 있으나 각각의 실시예는 상호 조합이 가능하며 조합된 실시예도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
상술한 요약은 단지 설명을 위한 것이며 어떠한 방식으로도 제한을 의도하는 것은 아니다. 상술한 설명적 양태, 실시예 및 특징에 덧붙여 추가의 양태, 실시예 및 특징이 도면 및 아래의 상세한 설명을 참조함으로써 명백해질 것이다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 모바일 앱(Mobile App)을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치를 구성함으로써 분광 분석 장치를 휴대 또는 농작물에 거치하여 사용이 편리하도록 구성요소를 컴팩트한 구조로 소형화하고, 다양한 농작물의 생육품질에 대한 연산처리의 선택성과 확장성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 모바일 앱을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치의 생육품질데이터와 스마트폰 등의 모바일기기에서 생성하는 정보를 동시에 원격서버에서 수집 및 활용하는 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 근적외선 분광 분석 장치의 소형화 및 IoT, 빅데이터 기반의 활용서비스 제공을 위한 구성기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 휴대용 분광 분석 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 분광 분석 장치의 주요 구성부를 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 앱 기반 분광 분석 장치, 스마트폰, 및 원격서버와의 연동을 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 앱 기반 분광 분석 장치의 작동을 나타내는 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 분광 분석 장치의 주요 구성부를 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 앱 기반 분광 분석 장치, 스마트폰, 및 원격서버와의 연동을 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 앱 기반 분광 분석 장치의 작동을 나타내는 기능 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 따른 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 휴대용 분광 분석 장치의 사시도 및 주요 구성부를 나타내는 기능 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 분광 분석 장치는 측정대상물체(T)와 접촉하는 측정 광학부(20)를 포함하는 측정기본체(10)의 크기가 비교적 소형으로 휴대가 가능한 구조를 갖추고 있다.
휴대용 분광 분석 장치는, 측정기본체(10)를 작동시키는 배터리 전원(미 도시)과 입력장치(2) 및 측정버튼(3), 측정결과와 측정항목을 제공하는 표시장치(1), 및, 외부와의 통신을 제공하는 통신포트(50)를 구비한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 분광 분석 장치의 측정기본체(10)는 측정 광학부(20)와 메인보드(30)로 구성된다.
측정 광학부(20)는 측정대상물체(T)에 빛을 조사하는 광원(23), 측정대상물체(T)로부터 입력된 빛을 파장별로 분리하는 분광소자(21), 및 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하는 광 검출기(22)로 구성되고, 그 밖에 측정대상물체(T)로부터 입력되는 빛을 집광하거나 파장을 선택하는 광학렌즈(미 도시) 및 광학필터(미 도시) 등을 포함한다.
측정 광학부(20)를 구성하는 광소자와 광부품들은 휴대용 분광 분석 장치의 크기와 성능을 결정하는 주요한 요인이다.
측정기본체(10)의 메인보드(30)는 측정 광학부(20)의 광원(23)을 작동하는 광원구동부(31)와 광 검출기(22)로부터 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그신호처리(32)를 제어하는 마이크로프로세서(33)로 구성된다.
마이크로프로세서(33)는 측정 광학부(20)에서 검출한 원시 스펙트럼 데이터를 보간(Interpolation), 평활화(Smoothing), 미분(Derivative) 등의 수전처리(Mathematical Pre-processing)와 메모리(미 도시)에 저장된 측정항목의 연산식을 이용하여 연산처리를 수행한다.
마이크로프로세서(33)의 연산결과는 표시장치(40)를 통해 표시되고, 메모리(미 도시)에 저장하거나 외부통신부(51)를 통해서 외부기기로 전송된다.
메인보드(30)는 LCD, 버저, 스위치 등의 표시 및 입력장치(40)를 포함하고, 측정조건과 연산식을 저장하는 메모리(미 도시), 실시간 시계장치와 같은 부가장치(34) 및 배터리와 같은 전원부(35)를 포함한다.
이와 같이, 종래의 휴대용 분광 분석 장치는 표시 및 입력장치(40)로 인해 소형화가 어렵고, 복잡한 신호처리와 연산을 위한 마이크로프로세서(33)의 높은 연산성능이 요구되며, 측정항목의 변경과 확장성이 어렵고, 측정데이터의 실시간 활용에도 한계가 있다.
도 3은 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치(100), 모바일기기(200), 및 원격서버(300)를 포함하는 앱 기반 분광 분석 시스템의 개념도이다. 여기서, 모바일기기(200)는 스마트폰을 예로 들어 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 분광 분석 장치(100)는 무선통신(101)으로 모바일기기(200)와 연결되어 작동되며, 분광 분석 장치(100)와 모바일기기(200)에서 생성한 정보는 모바일기기(200)과 무선통신망(201)을 통해 원격서버(300)로 실시간 전송되어 구성된다. 여기서, 무선통신망(201)은 일반적인 인터넷을 통해 구현될 수 있다.
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치(100)를 스마트팜, IoT와 같은 빅데이터 서비스에 활용하기 위해, 분광 분석 장치(100)의 측정결과와 모바일기기(200)에서 생성한 정보를 원격서버(300)에 실시간으로 전송하도록 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 앱 기반 분광 분석 장치(100)의 기능 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치(100)는 컴팩트한 구조와 기능을 갖는 분광 분석 장치(100)와 모바일 앱(200)으로 구성된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 모바일 앱(200)은 스마트폰에 탑재되는 모바일 앱을 예로 들어 설명한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 휴대용 분광 분석 장치에서 표시 및 입력장치(40)를 제거하고 적당한 성능의 마이크로프로세서(33)를 포함하도록 구성되어 측정 광학부(20)와 기본적인 신호처리 기능만을 수행하는 모듈을 포함하여 장치를 소형화 및 단순화한 특징을 갖는다.
분광 분석 장치(100)는 측정 광학부(20)와 마이크로프로세서(33), 및 외부통신부(51)로 구성된다.
마이크로프로세서(33)는 측정 광학부(20)의 광원(23)을 구동하고, 분광소자(21)와 광 검출기(22)로부터 원시 스펙트럼을 수집하며, 블루투스 등의 무선통신(101)으로 모바일기기(200)과 연동된다.
따라서, 분광 분석 장치(100)는 측정 광학부(20)와 기본적인 신호처리 기능만을 수행하게 되어 장치의 소형화와 단순화가 가능하고, 모바일 앱(200)을 통해 다양한 구성과 기능을 제공할 수 있게 된다.
모바일 앱(200)은 분광 분석 장치(100)의 작동, 모바일 앱(200)의 자체 정보생성 및 원격서버(300)에 정보를 전송하는 기능 등으로 구성된다.
모바일 앱(200)을 이용한 분광 분석 장치(100)의 작동과 관련된 기능을 도 4의 구성도에 나타내고 있다.
분광 분석 장치(100)와 모바일기기(200)이 무선통신(101) 연결되면, 먼저 장치정보가 모바일 앱(200)에 전달되고, 사용자가 모바일 앱(200) 화면의 측정항목 메뉴표시에서 측정항목을 선택하면, 측정항목의 분광기 측정조건이 분광 분석 장치(100)에 전달되고, 측정버튼이 입력되면 분광 분석 장치(100)는 원시 스펙트럼을 수집하여 모바일 앱(200)에 전송한다.
이때 모바일 앱(200)은 측정항목별로 분광기 측정조건과 연산식을 저장하고 있으며, 측정항목의 갱신과 확대의 필요에 따라서 자동으로 업그레이드하여 제공할 수 있다.
분광 분석 장치(100)로부터 수신한 원시 스펙트럼은 모바일 앱(200)에서 수전처리와 연산처리를 통해서 측정값을 표시 및 저장하고 무선통신망(201)을 통해 원격서버(300)에 전송한다.
또한, 모바일 앱(200)은 사용자정보, 측정항목과 측정결과, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변 온도와 기상정보, 사진촬영정보 등의 스마트폰 자체 정보를 생성한다.
분광 분석 장치(100)의 측정결과와 모바일 앱(200)에서 생성한 자체 정보는 원격서버(300)에 무선통신망(201)을 통해서 실시간으로 전송한다.
즉, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 측정 광학부(20)는, 측정대상물체(T)에 빛을 조사해서 측정대상물체(T)로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 무선통신부(외부통신부(51))는, 측정 광학부(20)로부터 출력되는 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 모바일 앱이 장착된 외부의 모바일기기(스마트폰(200))와의 무선통신을 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 마이크로프로세서(33)는, 측정 광학부(20) 및 무선통신부를 제어하여 무선통신(101)을 통해 측정 광학부(20)로부터 모바일기기(200)로 원시 스펙트럼 데이터를 송신한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 측정 광학부(20)는, 측정대상물체(T)에 빛을 조사하기 위한 광원(23), 측정대상물체(T)로부터 반사된 빛을 파장별로 분리하기 위한 분광소자(21), 및 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하기 위한 광 검출기(22)를 포함한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 마이크로프로세서(33)는, 측정 광학부(20)의 광원(23)을 구동하고, 분광소자(21) 및 광 검출기(22)로부터 원시 스펙트럼을 수집하고, 무선통신(101)을 통해 모바일기기(200)와 연동하도록 구성된다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 모바일 앱(200)은, 모바일 앱(200) 기반의 분광 분석 장치(100)의 작동, 측정항목의 선택, 분광소자(21)의 측정조건의 설정, 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 신호처리, 및 측정결과를 표시 및 저장하는 기능을 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 모바일 앱(200)은, 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하는 기능을 더 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에서, 모바일 앱(200)은, 측정 광학부(20)로부터 출력된 측정결과와 모바일 앱(200)에서 생성한 자체 정보를 외부의 원격서버(300)에 무선통신망(201)을 통해 실시간으로 전송하는 기능을 더 제공한다.
본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따른 모바일 앱 기반의 분광 분석 시스템은, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정대상물체(T)에 빛을 조사해서 측정대상물체(T)로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부(20), 측정 광학부(20)로부터 출력되는 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 모바일 앱이 장착된 외부의 모바일기기(스마트폰(200))와의 무선통신(101)을 제공하기 위한 무선통신부(51), 및 측정 광학부(20) 및 무선통신부를 제어하여 무선통신(101)을 통해 측정 광학부(20)로부터 모바일기기(200)로 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서(33)를 포함하는 분광 분석 장치(20), 분광 분석 장치(100)의 작동, 측정항목의 선택, 분광소자(21)의 측정조건의 설정, 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 신호처리, 및 측정결과를 표시 및 저장하고 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하여, 측정결과 및 자체 정보를 실시간으로 외부로 전송하는 모바일 앱(200)이 장착된 모바일기기(200), 및 측정대상물체(T)에 관한 정보를 축적하고, 모바일기기(200)로부터 모바일 앱(200)을 통해 측정결과와 자체 정보를 실시간으로 수신하여, 축적된 정보를 토대로 측정대상물체(T)에 대한 상세 정보를 추출하여 모바일기기(200)로 전송하는 원격서버(300)를 구비한다.
이와 같이, 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치(100) 및 이를 사용한 분광 분석 시스템은, 종래의 분광 분석 장치의 구성을 더욱 컴팩트하게 하고, 다양한 측정항목의 선택성과 확장성을 제공할 수 있고, 모바일기기(200) 자체 생성정보를 활용하여, 원격서버(300)에서 축적된 정보를 이용한 유용한 스마트팜과 빅데이터 활용 서비스를 제공할 수 있게 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 모바일 앱(Mobile App)을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치를 구성함으로써 분광 분석 장치를 휴대 또는 농작물에 거치하여 사용이 편리하도록 구성요소를 컴팩트한 구조로 소형화하고, 다양한 농작물의 생육품질에 대한 연산처리의 선택성과 확장성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 모바일 앱을 기반으로 동작하는 분광 분석 장치의 생육품질데이터와 스마트폰에서 생성하는 정보를 동시에 원격서버에서 수집 및 활용하는 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 최소한 하나의 실시예에 따르면, 근적외선 분광 분석 장치의 소형화 및 IoT, 빅데이터 기반의 활용서비스 제공을 위한 구성기술을 제공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 최소한 하나의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
T: 측정대상물체
10: 측정기본체
20: 측정 광학부
21: 분광소자
22: 광 검출기
23: 광원
30: 메인보드
31: 광원구동부
32: 아날로그신호처리
33: 마이크로프로세서
40: 표시 및 입력장치
50: 통신포트
51: 외부통신부
100: 분광 분석 장치
101: 무선통신
200: 모바일기기, 모바일 앱
201: 무선통신망
300: 원격서버
10: 측정기본체
20: 측정 광학부
21: 분광소자
22: 광 검출기
23: 광원
30: 메인보드
31: 광원구동부
32: 아날로그신호처리
33: 마이크로프로세서
40: 표시 및 입력장치
50: 통신포트
51: 외부통신부
100: 분광 분석 장치
101: 무선통신
200: 모바일기기, 모바일 앱
201: 무선통신망
300: 원격서버
Claims (6)
- 측정대상물체에 빛을 조사해서 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부;
상기 측정 광학부로부터 출력되는 상기 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 모바일 앱이 장착된 외부의 모바일기기와의 무선통신을 제공하기 위한 무선통신부; 및
상기 측정 광학부 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 무선통신을 통해 상기 측정 광학부로부터 상기 모바일기기로 상기 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서
를 구비하는,
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치. - 제1항에 있어서,
상기 측정 광학부는,
상기 측정대상물체에 빛을 조사하기 위한 광원,
상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 파장별로 분리하기 위한 분광소자, 및
상기 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하기 위한 광 검출기
를 포함하고,
상기 마이크로프로세서는, 상기 측정 광학부의 상기 광원을 구동하고, 상기 분광소자 및 상기 광 검출기로부터 상기 원시 스펙트럼을 수집하고, 상기 무선통신을 통해 상기 모바일기기와 연동하도록 구성된,
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치. - 제2항에 있어서,
상기 모바일 앱은, 상기 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치의 작동, 측정항목의 선택, 상기 분광소자의 측정조건의 설정, 상기 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 상기 신호처리, 및 측정값을 표시 및 저장하는 기능을 제공하는,
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 모바일 앱은, 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하는 기능을 더 제공하는,
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치. - 제4항에 있어서,
상기 모바일 앱은, 상기 측정 광학부로부터 출력된 측정결과와 상기 모바일 앱에서 생성한 상기 자체 정보를 외부의 원격서버에 무선통신망을 통해 실시간으로 전송하는 기능을 더 제공하는,
모바일 앱 기반의 분광 분석 장치. - 측정대상물체에 빛을 조사해서 상기 측정대상물체로부터 반사된 빛을 수신하여 파장별로 분리하고 분리된 파장의 빛을 전기신호로 변환하여 원시 스펙트럼 데이터를 출력하는 측정 광학부, 상기 측정 광학부로부터 출력되는 상기 원시 스펙트럼을 수신하여 신호처리를 하기 위한 외부의 모바일기기와의 무선통신을 제공하기 위한 무선통신부, 및 상기 측정 광학부 및 상기 무선통신부를 제어하여 상기 무선통신을 통해 상기 측정 광학부로부터 상기 모바일기기로 상기 원시 스펙트럼 데이터를 송신하기 위한 마이크로프로세서를 포함하는 분광 분석 장치;
상기 분광 분석 장치의 작동, 측정항목의 선택, 상기 분광소자의 측정조건의 설정, 상기 원시 스펙트럼의 수집, 수전처리와 연산처리를 포함하는 상기 신호처리, 및 측정결과를 표시 및 저장하고, 사용자정보, 측정항목, 측정날짜와 시각, GPS좌표정보, 텍스트 입력정보, 주변온도와 기상정보, 사진촬영정보를 포함하는 자체 정보를 생성하여, 상기 측정결과 및 상기 자체 정보를 실시간으로 외부로 전송하는 모바일 앱이 장착된 모바일기기; 및
상기 측정대상물체에 관한 정보를 축적하고, 상기 모바일기기로부터 상기 모바일 앱을 통해 상기 측정결과와 상기 자체 정보를 실시간으로 수신하여, 상기 축적된 정보를 토대로 상기 측정대상물체에 대한 상세 정보를 추출하여 상기 모바일기기로 전송하는 원격서버
를 구비하는,
모바일 앱 기반의 분광 분석 시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020190151016A KR20210062850A (ko) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치 및 이를 사용한 분광 분석 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190151016A KR20210062850A (ko) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 모바일 앱 기반의 분광 분석 장치 및 이를 사용한 분광 분석 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040015157A (ko) | 2001-04-25 | 2004-02-18 | 히로무 마에다 | 핸디타입의 내부품질 검사장치 |
| KR101397158B1 (ko) | 2012-10-23 | 2014-05-20 | (주)해아림 | 감귤용 휴대용 비파괴 당도측정기 |
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2019
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040015157A (ko) | 2001-04-25 | 2004-02-18 | 히로무 마에다 | 핸디타입의 내부품질 검사장치 |
| KR101397158B1 (ko) | 2012-10-23 | 2014-05-20 | (주)해아림 | 감귤용 휴대용 비파괴 당도측정기 |
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