KR20210063830A - 온실 환경 자율 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온실 환경 자율 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 온실 형태의 농장에 설치된 센서부로부터 전달받은 농장 내부 데이터 및 외부 서버로부터 전달받은 농장 외부 데이터를 데이터베이스화하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에 의해 데이터베이스화된 농장 내부 데이터 및 농장 외부 데이터를 상기 농장에 구비된 설비들을 제어하기 제어 시간표인 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 상기 농장에 특화된 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 환경 제어 방법을 제시하는 데이터 분석부, 상기 데이터 분석부에 의해 제시된 환경 제어 방법을 상기 농장에 적용하기 위하여 제어 방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보인 제어 룰(Control Rule), 상기 농장에 특화된 제어 룰인 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 현재 제어되고 있는 설비들의 제어 상태인 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 제어 명령을 결정하는 자율제어 엔진부 및 상기 자율제어 엔진부로부터 전달받은 제어 명령에 따라 상기 농장에 구비된 설비들의 동작을 제어하는 복합환경 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템이 제공된다.
본 발명은 온실 형태의 농장에 설치된 센서부로부터 전달받은 농장 내부 데이터 및 외부 서버로부터 전달받은 농장 외부 데이터를 데이터베이스화하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에 의해 데이터베이스화된 농장 내부 데이터 및 농장 외부 데이터를 상기 농장에 구비된 설비들을 제어하기 제어 시간표인 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 상기 농장에 특화된 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 환경 제어 방법을 제시하는 데이터 분석부, 상기 데이터 분석부에 의해 제시된 환경 제어 방법을 상기 농장에 적용하기 위하여 제어 방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보인 제어 룰(Control Rule), 상기 농장에 특화된 제어 룰인 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 현재 제어되고 있는 설비들의 제어 상태인 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 제어 명령을 결정하는 자율제어 엔진부 및 상기 자율제어 엔진부로부터 전달받은 제어 명령에 따라 상기 농장에 구비된 설비들의 동작을 제어하는 복합환경 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 온실 환경 자율 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 기후변화에 의해 온실 내부의 온도나 습도가 사용자가 설정한 값 이상 또는 이하가 되면 제어기가 온실의 개폐기를 작동시키는 데 있어, 여러 가지 외부 환경요인을 고려하지 않고 구동장치들을 미리 정해진 방법으로 작동시키기 때문에 사용자가 원하는 온실내부 환경을 유지하는데 많은 문제점이 노출되었다.
대한민국 등록특허 제10-0530673호에는 외부 기상대의 풍향, 풍속, 일사 및 기온, 그리고 온실 내부의 온습도, CO2 농도, 난방관 온도를 감지하여 메인보드에 공급하여 이 값을 비교 분석하여 사용자가 설정한 여러 가지 온도, 습도 및 기타 제어요건에 맞추어 온실의 환경제어에 필요한 액추에이터들을 일일 다주기(多週期)로 가변 제어함으로써 온실 내부 환경을 최적으로 유지시킬 수 있는 온실용 복합환경 제어기를 개시하고 있다. 대한민국 등록특허 제10-0530673호에 따르면 온실용 복합환경 제어 프로그램은 초기 설정버튼에 의해 계절 및 재배작물의 종류가 디폴트값으로 설정되며, 상기 프로그램에 의해 운용되는 액추에이터들의 작동 룰(rule)은 메모리에 저장된 환경조건 데이터와 작동 룰(rule) 데이터, 그리고 재배작물의 데이터에 의해 설정된다.
그러나 대한민국등록특허 제10-0530673호에 따른 온실용 복합환경 제어 프로그램은 일반인들이 다루기 어려우며, 전문가가 다양한 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 설정해야 한다. 온실에서는 보통 계절마다 서로 다른 작물을 재배하게 되는데, 작물마다 환경조건과 작물재배방법이 다르기 때문에 일반인 및 전문가가 매번 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 설정해야 함으로 여러모로 불편하다. 또한, 아무리 전문가가 다양한 환경조건 및 작동 룰(rule) 등을 잘 설정하였다 하더라도 예상치 못한 기상변화를 감시하고 그에 맞춰 많은 액추에이터들의 작동 룰(rule)을 변경한다는 것은 대단히 어려운 일이다.
한편, 온실에 많은 환경센서와 액추에이터를 사용할수록 자동화 기능이 고도화되고 환경제어도 좋아지지만 온실 설치비용 및 유지보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 이에 온실 설치비용과 유지보수비용을 낮추기 위해 필요한 최소한의 환경센서와 액추에이터를 온실에 설치하더라도 고품질의 채소나 과일을 많이 수확할 수 있도록 농장주를 지원해주는 기술이 필요한 실정이다.
또한, 기존에는 일반인과 전문가가 온실용 복합환경 제어 프로그램을 조절하여 온실의 환경조건 및 액추에이터 작동 룰(rule) 등을 설정하였지만, 농장주가 전문가의 도움없이도 작물재배 초기단계부터 수확단계까지 온실 환경 제어뿐 아니라 작물재배방법까지 지원받을 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템은 온실 형태의 농장에 설치된 센서부로부터 전달받은 농장 내부 데이터 및 외부 서버로부터 전달받은 농장 외부 데이터를 데이터베이스화하는 데이터 저장부, 상기 데이터 저장부에 의해 데이터베이스화된 농장 내부 데이터 및 농장 외부 데이터를 상기 농장에 구비된 설비들을 제어하기 제어 시간표인 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 상기 농장에 특화된 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 환경 제어 방법을 제시하는 데이터 분석부, 상기 데이터 분석부에 의해 제시된 환경 제어 방법을 상기 농장에 적용하기 위하여 제어 방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보인 제어 룰(Control Rule), 상기 농장에 특화된 제어 룰인 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 현재 제어되고 있는 설비들의 제어 상태인 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 제어 명령을 결정하는 자율제어 엔진부 및 상기 자율제어 엔진부로부터 전달받은 제어 명령에 따라 상기 농장에 구비된 설비들의 동작을 제어하는 복합환경 제어기를 포함한다.
본 발명에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템에 있어서, 상기 농장 내부 데이터는 상기 농장의 습도, 온도, CO2량을 포함하는 환경데이터, 상기 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터, 상기 농장에 구비된 설비들의 에너지 사용 데이터, 상기 농장의 배액 데이터를 포함하고, 상기 농장 외부 데이터는 지역별 날씨정보, 농산물 유통정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템에 있어서, 상기 데이터 분석부는, 상기 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터를 생육룰 엔진에 대입하여 현재 생육상태 분석과 농업 빅데이터를 분석한 결과를 통하여 최적의 생육조건을 찾아 상기 작물의 시간 대비 생육 기준에 대한 정보인 생육 룰(Growth Rule)을 갱신하고, 상기 작물의 생육 데이터와 상기 생육 룰을 비교하고 상기 작물의 현재 상태가 생육 기준표와 다를 경우에 대한 교정값 기준 정보인 생육 교정 기준(Growth Correction Rule)과 상기 작물의 생육단계별 환경 기준 정보인 환경 룰(ENV Rule)을 적용하여 상기 작물의 최적생육을 위한 환경 제어 방법을 제시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템이 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 자율 제어 처리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 룰 엔진 관리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 최적화 룰 생성을 위한 생육판단 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 자율 제어 처리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 룰 엔진 관리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 최적화 룰 생성을 위한 생육판단 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템은 데이터 저장부(10), 데이터 분석부(20), 자율제어 엔진부(30) 및 복합환경 제어기(40)를 포함한다.
데이터 저장부(10)는 온실 형태의 농장에 설치된 센서부로부터 전달받은 농장 내부 데이터 및 외부 서버로부터 전달받은 농장 외부 데이터를 데이터베이스화하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 농장 내부 데이터는 농장의 습도, 온도, CO2량을 포함하는 환경데이터, 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터, 농장에 구비된 설비들의 에너지 사용 데이터, 농장의 배액 데이터를 포함하고, 농장 외부 데이터는 지역별 날씨정보, 농산물 유통정보를 포함할 수 있다.
데이터 분석부(20)는 데이터 저장부(10)에 의해 데이터베이스화된 농장 내부 데이터 및 농장 외부 데이터를 농장에 구비된 설비들을 제어하기 제어 시간표인 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 농장에 특화된 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 최적의 환경 제어 방법을 제시하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 데이터 분석부(20)는, 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터를 생육룰 엔진에 대입하여 현재 생육상태 분석과 농업 빅데이터를 분석한 결과를 통하여 최적의 생육조건을 찾아 작물의 시간 대비 생육 기준에 대한 정보인 생육 룰(Growth Rule)을 갱신하고, 작물의 생육 데이터와 생육 룰을 비교하고 작물의 현재 상태가 생육 기준표와 다를 경우에 대한 교정값 기준 정보인 생육 교정 기준(Growth Correction Rule)과 작물의 생육단계별 환경 기준 정보인 환경 룰(ENV Rule)을 적용하여 작물의 최적생육을 위한 환경 제어 방법을 제시하도록 구성될 수 있다.
자율제어 엔진부(30)는 데이터 분석부(20)에 의해 제시된 환경 제어 방법을 농장에 적용하기 위하여 제어 방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보인 제어 룰(Control Rule), 농장에 특화된 제어 룰인 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 현재 제어되고 있는 설비들의 제어 상태인 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 제어 명령을 결정하는 기능을 수행한다.
복합환경 제어기(40)는 자율제어 엔진부(30)로부터 전달받은 제어 명령에 따라 농장에 구비된 설비들의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 온실 환경 자율 제어 시스템의 동작을 보다 구체적이고 예시적으로 설명한다. 물론, 도 2 내지 도 4는 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 실시 예의 동작이 도 2 내지 도 4에 개시된 예에 한정되지는 않는다는 점을 밝혀 둔다.
먼저, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 용어를 정의한다.
생육 룰(Growth Rule)은 생육 기준, 즉, 작물의 일(주)차별 생육기준이고, 환경 룰(ENV Rule)은 환경 기준, 즉, 작물의 생육단계별 환경 기준 정보이고, 생육 교정 기준(Growth Correction Rule)은 작물의 현재 상태가 생육 기준표와 다를 경우에 대한 교정값 기준 정보이고, 제어 룰(Control Rule)은 제어 기준, 즉, 제어방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보이고, 유효성 검사(Validity Verification)는 현재 생육상태를 진단하고 제어 방법을 검증하는 것이고, 농장 제어 룰(Farm Control Rule)은 농장에 특화(customizing)된 제어 룰이고, 농장 제어 테이블(Farm Control Table)은 농장의 제어 시간표이고, 농장 제어 상태(Farm Control Status)는 현재 제어되고 있는 설비의 정보와 상태표이고, 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)은 농장에 특화(customizing)된 환경 룰이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 자율 제어 처리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 추가로 참조하면, 연결 관리자(Connection Manager)에 의해 농장의 센서 데이터가 자율제어 시스템으로 전달된다.
데이터 관리자((Data Manager)에 의해 센서 데이터가 DB에 저장되고 환경 관리자(ENV Manager)로 전달된다.
환경 관리자(ENV Manager)가 입력된 센서 데이터와 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 최적의 제어 방법을 제시한다.
제어 관리자(Control Manager)가 환경 관리자(ENV Manager)에서 제시된 환경 제어 방법을 농장에 적용하기 위한 제어 명령을 결정한다. 예를 들어, 제어 관리자(Control Manager) 제어 룰(Control Rule), 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 최적의 제어 명령을 결정하고 연결 관리자(Connection Manager)를 통해 제어 명령을 농장의 복합환경 제어기(40)로 전달할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 룰 엔진 관리 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 추가로 참조하면, 연결 관리자(Connection Manager)에 의해 농장의 생육 데이터가 자율제어 시스템으로 전달된다.
데이터 관리자(Data Manager)에 의해 농장의 생육 데이터가 DB에 저장되고 생육 룰 엔진(Growth Rule Engine)으로 전달된다.
생육 데이터가 생육룰 엔진(Growth Rule Engine)에 대입되며, 생육룰 엔진(Growth Rule Engine)은 현재 생육상태 분석과 농업 빅데이터를 분석한 결과를 통하여 최적의 생육조건을 찾아 생육룰을 갱신(update)한다.
생육 관리자(Growth Manager)가 생육데이터와 생육룰을 비교하고 생육교정기준과 환경룰을 적용하여 작물의 최적생육을 위한 환경 값을 제시한다.
제어 관리자(Control Manage)가 생육 관리자(Growth Manager)에서 제시된 환경 제어 방법을 농장에 적용하기 위한 제어 명령을 결정한다. 예를 들어, 제어 관리자(Control Manage)는 제어 룰(Control Rule), 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 최적의 제어 명령을 결정하고 연결 관리자(Connection Manager)를 통해 제어 명령을 농장의 복합환경 제어기(40)로 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 생육 최적화 룰 생성을 위한 생육판단 플로우를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 추가로 참조하면, 생육판정과 관련하여, 1주간의 농장 생육 데이터 중 생육기준지표를 바탕으로 생육등급을 판정할 수 있다.
생장항목은 주간생육길이, 줄기 굵기, 잎길이, 잎폭, 엽수 등을 포함할 수 있다.
화방항목은 개화수, 개화화방위치 등을 포함할 수 있다.
등급 판정과 관련하여, A등급 판정시 생육룰이 최적화 된 것으로 판정, A+등급 판정시 새로운 최적화 생육정보의 등장으로 작물의 생육데이터와 농장의 환경데이터를 분석하여 새로운 생육 룰 생성, B, C, D등급 판정 시 생육데이터와 농장의 환경데이터를 분석하여 새로운 제어 룰 생성할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 온실에 설치된 환경제어기가 스스로 온실의 내부 및 외부 환경과 작물의 생육상태를 인지하여 온실 환경을 작물 생산량이 증대되는 최적의 생육조건으로 맞춰주는 온실 환경 자율 제어 시스템이 제공되는 효과가 있다.
10: 데이터 저장부
20: 데이터 분석부
30: 자율제어 엔진부
40: 복합환경 제어기
100: 외부 서버
200: 센서부
20: 데이터 분석부
30: 자율제어 엔진부
40: 복합환경 제어기
100: 외부 서버
200: 센서부
Claims (3)
- 온실 환경 자율 제어 시스템으로서,
온실 형태의 농장에 설치된 센서부로부터 전달받은 농장 내부 데이터 및 외부 서버로부터 전달받은 농장 외부 데이터를 데이터베이스화하는 데이터 저장부;
상기 데이터 저장부에 의해 데이터베이스화된 농장 내부 데이터 및 농장 외부 데이터를 상기 농장에 구비된 설비들을 제어하기 제어 시간표인 농장 제어 테이블(Farm Control Table), 상기 농장에 특화된 농장 환경 룰(Farm ENV Rule)을 비교하고 검증하여 환경 제어 방법을 제시하는 데이터 분석부;
상기 데이터 분석부에 의해 제시된 환경 제어 방법을 상기 농장에 적용하기 위하여 제어 방법과 제한 조건이 설정된 기준 정보인 제어 룰(Control Rule), 상기 농장에 특화된 제어 룰인 농장 제어 룰(Farm Control Rule), 현재 제어되고 있는 설비들의 제어 상태인 농장 제어 상태(Farm Control Status)를 비교하여 제어 명령을 결정하는 자율제어 엔진부; 및
상기 자율제어 엔진부로부터 전달받은 제어 명령에 따라 상기 농장에 구비된 설비들의 동작을 제어하는 복합환경 제어기를 포함하는, 온실 환경 자율 제어 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 농장 내부 데이터는 상기 농장의 습도, 온도, CO2량을 포함하는 환경데이터, 상기 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터, 상기 농장에 구비된 설비들의 에너지 사용 데이터, 상기 농장의 배액 데이터를 포함하고,
상기 농장 외부 데이터는 지역별 날씨정보, 농산물 유통정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 온실 환경 자율 제어 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 데이터 분석부는,
상기 농장에서 재배되는 작물의 생육 데이터를 생육룰 엔진에 대입하여 현재 생육상태 분석과 농업 빅데이터를 분석한 결과를 통하여 최적의 생육조건을 찾아 상기 작물의 시간 대비 생육 기준에 대한 정보인 생육 룰(Growth Rule)을 갱신하고,
상기 작물의 생육 데이터와 상기 생육 룰을 비교하고 상기 작물의 현재 상태가 생육 기준표와 다를 경우에 대한 교정값 기준 정보인 생육 교정 기준(Growth Correction Rule)과 상기 작물의 생육단계별 환경 기준 정보인 환경 룰(ENV Rule)을 적용하여 상기 작물의 최적생육을 위한 환경 제어 방법을 제시하는 것을 특징으로 하는, 온실 환경 자율 제어 시스템.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100530673B1 (ko) | 2005-10-25 | 2005-11-23 | 그린씨에스(주) | 온실용 복합환경 제어기 |
KR101031820B1 (ko) | 2010-07-05 | 2011-04-29 | 그린씨에스(주) | 온실환경 자동제어 방법 및 시스템 |
KR20160086079A (ko) | 2015-01-09 | 2016-07-19 | 한국전자통신연구원 | 작물 생육에 대한 최적 환경 정보를 이용한 온실 환경 제어 및 생산량 예측 장치 및 방법 |
KR20180082009A (ko) | 2017-01-09 | 2018-07-18 | 한국전자통신연구원 | 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템 |
KR101935482B1 (ko) | 2017-08-28 | 2019-04-04 | 주식회사 그린플러스 | 온실 환경 제어 시스템 및 방법 |
KR20190035978A (ko) | 2017-09-25 | 2019-04-04 | 농업회사법인 씨드림 주식회사 | 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치 |
KR20190083156A (ko) | 2018-01-03 | 2019-07-11 | 한국전자통신연구원 | 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법 |
-
2019
- 2019-11-25 KR KR1020190152406A patent/KR20210063830A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100530673B1 (ko) | 2005-10-25 | 2005-11-23 | 그린씨에스(주) | 온실용 복합환경 제어기 |
KR101031820B1 (ko) | 2010-07-05 | 2011-04-29 | 그린씨에스(주) | 온실환경 자동제어 방법 및 시스템 |
KR20160086079A (ko) | 2015-01-09 | 2016-07-19 | 한국전자통신연구원 | 작물 생육에 대한 최적 환경 정보를 이용한 온실 환경 제어 및 생산량 예측 장치 및 방법 |
KR20180082009A (ko) | 2017-01-09 | 2018-07-18 | 한국전자통신연구원 | 사용자 편의성을 고려한 온실 통합환경제어시스템 |
KR101935482B1 (ko) | 2017-08-28 | 2019-04-04 | 주식회사 그린플러스 | 온실 환경 제어 시스템 및 방법 |
KR20190035978A (ko) | 2017-09-25 | 2019-04-04 | 농업회사법인 씨드림 주식회사 | 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치 |
KR20190083156A (ko) | 2018-01-03 | 2019-07-11 | 한국전자통신연구원 | 온실 환경 제어 시스템에서의 온실 제어장치 및 그 방법 |
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