KR20210101054A - 스마트팜 관리 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

스마트팜 관리 장치가 개시된다. 스마트팜 관리 장치는, 중공의 폴 형상을 가지는 지지부, 지지부에 설치되어 토양의 상태를 측정하는 센서부 및 토양에 물을 공급하는 물 공급부를 포함하되, 물 공급부는, 물을 저장하는 저장부, 저장부와 지지부를 연결하여 물이 이동하는 통로를 제공하는 연결부 및 지지부의 서로 다른 영역에 위치되어 저장부로부터 공급되는 물을 토양을 향해 토출하는 복수의 토출부를 포함한다.

Description

스마트팜 관리 장치 및 그의 제어 방법{APPARATUS FOR MANAGING SMART FARM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 스마트팜 관리 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트팜의 토양에 물 및 액비를 공급하는 스마트팜 관리 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트팜은 시설 원예를 중심으로 많은 기술 발전이 나타나고 있으나, 실제 농업은 시설 원예가 아닌 일반 농지 및 과수 시설에서 이루어지는 경우가 대부분이다. 이에 따라, 종래의 스마트팜 기술은 농업 기술 전반에 적용되기 어려운 문제가 있었다.
종래에는 밭이나 정원 등 단위 공간에 공통의 배관 라인 및 액비 공급관이 제공되어 동시에 같은 양의 물이나 액비가 공급되었으므로, 다양한 작물을 재배하는 경우 별도의 배관 라인 및 액비 공급관이 필요하였다. 또한, 센싱과 제어가 분리되어 센싱된 데이터를 작업자가 분석하여 직접 각각의 제어 밸브를 조작하여야만 하였다. 이에 따라, 작업자에 따라 스마트팜의 재배 효율이 달라지거나 오작동이 발생할 수 있는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 자동으로 토양의 상태를 측정하여 관수 및 액비 공급을 수행할 수 있는 스마트팜 관리 장치 및 그의 제어 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치는, 중공의 폴 형상을 가지는 지지부, 상기 지지부에 설치되어 토양의 상태를 측정하는 센서부 및 상기 토양에 물을 공급하는 물 공급부를 포함하되, 상기 물 공급부는, 물을 저장하는 저장부, 상기 저장부와 상기 지지부를 연결하여 상기 물이 이동하는 통로를 제공하는 연결부 및 상기 지지부의 서로 다른 영역에 위치되어 상기 저장부로부터 공급되는 물을 상기 토양을 향해 토출하는 복수의 토출부를 포함한다.
여기서, 상기 센서부는, 상기 지지부의 상단에 배치되어 상기 토양에 대한 자외선 조사량을 측정하는 자외선 센서, 상기 토양의 습도를 측정하며, 상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 스마트팜 관리 장치가 설치된 후 상기 토양 내에 위치되는 습도 센서 및 상기 토양의 액비 농도를 측정하며, 상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 스마트팜 관리 장치가 설치된 후 상기 토양 내에 위치되는 액비 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 본 스마트팜 관리 장치는, 상기 센서부의 측정값에 따라 상기 물 공급부를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 습도 센서에서 측정되는 상기 토양의 습도에 기초하여 상기 복수의 토출부의 온/오프를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 토출부는, 상기 지지부의 상부 영역에 위치되는 제1 토출부, 상기 지지부의 중앙 영역에 위치되는 제2 토출부 및 상기 지지부의 하부 영역에 위치되는 제3 토출부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 토양의 습도가 제1 값 미만인 경우 상기 제1 내지 제3 토출부를 턴온시키고, 상기 토양의 습도가 제1 값 이상 제2 값 미만인 경우 상기 제1 토출부를 턴오프시키고, 상기 토양의 습도가 제2 값 이상 제3 값 미만인 경우 상기 제1 및 제2 토출부를 턴오프시키고, 상기 토양의 습도가 제3 값 이상인 경우 상기 제1 내지 제3 토출부를 턴오프시키며, 상기 제1 값은 상기 제2 값보다 작고, 상기 제2 값은 상기 제3 값보다 작은 값일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 자외선 센서에서 측정되는 상기 자외선 조사량이 기설정된 값을 초과하는 경우 상기 제1 토출부를 턴온시킬 수 있다.
또한, 본 스마트팜 관리 장치는, 상기 토양에 액비를 공급하는 액비 공급부 및 상기 액비 센서에서 측정되는 상기 토양의 액비 농도에 기초하여 상기 액비 공급부의 온/오프를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부의 하측에 복수 개의 통공이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 방법은, 본 발명에 따른 스마트팜 관리 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 자외선 조사량 및 상기 토양의 습도를 측정하는 단계, 상기 자외선 조사량 및 상기 토양의 습도에 기초하여 상기 물 공급부의 턴온 시간을 설정하는 단계 및 상기 턴온 시간 동안 상기 물 공급부를 턴온시켜 상기 토양에 물을 공급하는 단계를 포함한다.
여기서, 본 제어 방법은, 상기 물을 공급하는 단계 이후, 상기 토양의 습도를 재측정하는 단계 및 재측정된 상기 토양의 습도가 기설정된 값 미만인 경우 상기 물을 추가 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 방법은, 본 발명에 따른 스마트팜 관리 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 토양의 액비 농도를 측정하는 단계, 상기 토양의 액비 농도에 기초하여 상기 액비 공급부의 턴온 시간을 설정하는 단계 및 상기 턴온 시간 동안 상기 액비 공급부를 턴온시켜 상기 토양에 액비를 공급하는 단계를 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 스마트팜 관리 장치가 설치되는 주변 영역에서 자동으로 토양의 상태를 측정하여 관수와 액비 공급을 수행하므로 단위 공간별로 독립적인 작물 관리를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 각 스마트팜 관리 장치마다 센싱과 제어가 통합되어 단위 공간마다 서로 다른 생육 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 설치 위치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
본 발명은 토양의 상태를 측정하는 센서부와 토양에 물을 공급하는 물 공급부를 포함하는 폴 형상의 스마트팜 관리 장치에 관한 것으로, 토양에 대한 자외선 조사량, 토양의 습도 등을 측정하여 자동으로 토양에 물을 공급하는 것을 특징으로 한다. 종래에 스마트팜 내 모든 영역에서 동일한 양의 물을 공급하던 것과 달리, 본 발명은 폴 형상의 스마트팜 관리 장치가 설치되는 영역마다 토양의 상태를 측정하여 독립적으로 물을 공급할 수 있으므로, 다수의 작물을 관리하는 스마트팜에서 각 작물이 재배되는 영역마다 차별적인 생육환경을 제공할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 스마트팜 관리 장치(10)는 지지부(100), 센서부(200), 물 공급부(300), 제어부(400) 및 액비 공급부(500)를 포함한다.
지지부(100)는 중공의 폴 형상을 가질 수 있다. 지지부(100)의 내부에는 물 또는 액비가 이동할 수 있는 공간이 제공될 수 있다. 지지부(100)는 스마트팜 관리 장치(10)의 설치시 일부가 토양 내에 위치될 수 있다. 지지부(100)에서 스마트팜 관리 장치(10)의 설치시 토양 내에 위치되는 일부에는 복수 개의 통공(110)이 형성될 수 있다.
센서부(200)는 지지부(100)에 설치되어 토양의 상태를 측정할 수 있다. 센서부(200)는 자외선 센서(210), 습도 센서(220) 및 액비 센서(230)를 포함한다. 자외선 센서(210)는 지지부(100)의 상단에 배치되어 토양에 대한 자외선 조사량을 측정할 수 있다. 자외선 센서(210)는 원판 형상으로 제공될 수 있다. 습도 센서(220)는 지지부(100)의 하측에 배치되어 토양의 습도를 측정할 수 있다. 습도 센서(220)는 스마트팜 관리 장치(10)가 설치된 후 토양 내에 위치될 수 있다. 액비 센서(230)는 지지부(100)의 하측에 배치되어 토양의 액비 농도를 측정할 수 있다. 액비 센서(230)는 스마트팜 관리 장치(10)가 설치된 후 토양 내에 위치될 수 있다. 습도 센서(220) 및 액비 센서(230)는 토양 내에 위치되어 토양 내의 습도 및 액비 농도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
물 공급부(300)는 토양에 물을 공급한다. 저장부(310), 연결부(320) 및 복수의 토출부(330)를 포함할 수 있다. 저장부(310)는 물을 저장한다. 저장부(310)는 지지부(100)와 분리되어 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 연결부(320)는 저장부(310)와 지지부(100)를 연결하여 물이 이동하는 통로를 제공한다. 복수의 토출부(330)는 지지부(100)의 서로 다른 영역에 위치되어 저장부(310)로부터 공급되는 물을 토양을 향해 토출할 수 있다. 복수의 토출부(330)는 지지부(100)의 상부 영역에 위치되는 제1 토출부(331), 지지부(100)의 중앙 영역에 위치되는 제2 토출부(332) 및 지지부(100)의 하부 영역에 위치되는 제3 토출부(333)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 토출부(331)는 지지부(100)의 상부 영역에 설치되는 스프링쿨러로 제공될 수 있고, 제2 토출부(332)는 지지부(100)를 지지하는 지지대에 설치되어 토양의 표면에 직접 물을 공급할 수 있다. 또한, 제3 토출부(333)는 지지부(100)의 하부 영역에 설치되어 지지부(100)의 하측에 형성되는 통공(110)을 통해 토양의 내부로 물을 공급할 수 있다. 이와 달리, 제2 토출부(332)는 도 2와 같이, 지지부(100)의 중앙에 설치되는 스프링쿨러로 제공되어 제1 토출부(331)보다 더 좁은 범위에서 물을 공급할 수도 있다.
제어부(400)는 센서부(200)의 측정값에 따라 물 공급부(300)를 제어한다. 일 예로, 제어부(400)는 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도에 기초하여 복수의 토출부(330)의 온/오프를 조절할 수 있다. 구체적으로, 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도가 제1 값 미만인 경우 제1 토출부(331), 제2 토출부(332) 및 제3 토출부(333)를 턴온시켜 토양의 표면 및 토양의 내부에 물이 공급되도록 할 수 있다. 또한, 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도가 제1 값 이상이고 제2 값 미만인 경우 제1 토출부(331)를 턴오프시키고 제2 토출부(332) 및 제3 토출부(333)는 턴온시켜 토양에 공급되는 물의 양을 줄일 수 있다. 또한, 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도가 제1 값보다 큰 제2 값 이상 제3 값 미만인 경우 제1 토출부(331) 및 제2 토출부(332)를 턴오프시키고 제3 토출부(333)만을 턴온시켜 토양의 표면으로 공급되는 물을 차단하고 토양 내부로만 물이 공급되도록 할 수 있다. 또한, 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도가 제2 값보다 큰 제3 값 이상인 경우 제1 토출부(331), 제2 토출부(332) 및 제3 토출부(333)를 턴오프시켜 토양에 공급되는 물을 차단할 수 있다. 이와 같이, 제어부(400)는 토양의 습도에 따라, 토양의 넓은 면적에 걸쳐 물을 공급하는 제1 토출부(331), 토양에서 작물이 위치하는 영역의 표면에 집중적으로 물을 공급하는 제2 토출부(332) 및 토양의 내부에 물을 공급하는 제3 토출부(333)의 온/오프를 조절하여 작물이 성숙하기에 적절한 생육 환경을 조성할 수 있다.
제어부(400)는 자외선 센서(210)에서 측정되는 자외선 조사량이 기설정된 값을 초과하는 경우 제1 토출부(331)를 턴온시킬 수 있다. 예를 들어, 습도 센서(220)에서 측정되는 토양의 습도가 제3 값보다 큰 경우 제1 토출부(331) 내지 제3 토출부(333)를 모두 턴오프시키는데, 이 경우에도 자외선 조사량이 기설정된 값을 초과하는 경우에는 제1 토출부(331)를 턴온시켜 작물에 대한 자외선의 영향을 줄일 수 있다.
액비 공급부(500)는 토양에 액비를 공급할 수 있다. 액비 공급부(500)는 제2 토출부(332)와 같이 지지부(100)를 지지하는 지지대에 설치되어 토양의 표면에 액비를 공급할 수 있다. 또한, 액비 공급부(500)는 지지부(100)의 중앙에 설치되어 토양의 표면에 액비를 공급할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 액비 공급부(500)는 지지부(100)의 상단에 설치될 수도 있고, 지지부(100)의 하단에 설치되어 토양의 내부에 직접 액비를 공급할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 우선, 자외선 조사량 및 토양의 습도를 측정한다(S410). 이어서, 측정된 자외선 조사량 및 토양의 습도에 기초하여 물 공급부의 턴온 시간을 설정할 수 있다(S420). 이어서, 설정된 턴온 시간 동안 물 공급부를 턴온시켜 토양에 물을 공급할 수 있다(S430). 또한, S430 단계 이후, 토양의 습도를 재측정하여, 재측정된 토양의 습도가 기설정된 값 미만인 경우 물을 추가 공급할 수 있다. 이에 따라, 스마트팜 관리 장치가 설치되는 영역에서 자동으로 토양의 상태를 측정하여 물을 공급할 수 있으며, 단위 공간별로 독립적인 작물 관리를 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 우선, 토양의 액비 농도를 측정한다(S510). 이어서, 측정된 토양의 액비 농도에 기초하여 액비 공급부의 턴온 시간을 설정할 수 있다(S520). 이어서, 설정된 턴온 시간 동안 액비 공급부를 턴온시켜 토양에 액비를 공급할 수 있다(S530).
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜 관리 장치(10)는 단위 위치별로 복수 개 설치될 수 있다. 예를 들어, 스마트팜은 농작물의 품종에 따라 제1 영역(11), 제2 영역(12) 및 제3 영역(13)을 포함할 수 있으며, 스마트팜 관리 장치(10)는 제1 영역(11), 제2 영역(12) 및 제3 영역(13) 각각에 설치될 수 있다. 복수 개의 스마트팜 관리 장치(10)는 배관이 공통될 수 있으나, 각 스마트팜 관리 장치(10)는 독립적으로 제어될 수 있다. 따라서, 스마트팜 내에 다수의 농작물이 혼용되는 경우에도 각 농작물 또는 각 단위 공간별로 독립적인 관리가 가능하다. 또한, 각 스마트팜 관리 장치(10)별로 임계치를 다르게 설정하여 단위 공간마다 각각의 단위 공간에 위치되는 작물에 적합한 차별적인 환경을 조성할 수 있다.
일 예로, 복수 개의 스마트팜 관리 장치(10)는 설치되는 각각의 영역(11, 12, 13)에서 현재 토양 습도를 측정하고, 측정된 토양 습도가 임계치 미만인 경우 관수 공급을 실행할 수 있다. 또한, 미리 설정된 관수 시간에 따라 관수 공급을 실행한 후 토양의 습도를 다시 측정하여 추가 관수 공급 여부를 판단할 수 있다. 상기 과정은 반복하여 수행될 수 있다.
다른 예로, 복수 개의 스마트팜 관리 장치(10)는 설치되는 각각의 영역(11, 12, 13)에서 현재 토양의 액비 농도를 측정하고, 측정된 액비 농도가 임계치 미만인 경우 액비 공급을 실행할 수 있다. 또한, 미리 설정된 액비 공급 시간에 따라 액비 공급을 실행한 후 토양의 액비 농도를 다시 측정하여 추가 액비 공급 여부를 판단할 수 있다. 상기 과정은 반복하여 수행될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 스마트팜 관리 장치가 설치되는 주변 영역에서 자동으로 토양의 상태를 측정하여 물 및 액비를 공급하여 단위 공간별로 독립적인 작물 관리를 수행할 수 있다. 또한, 각 스마트팜 관리 장치마다 센싱과 제어가 통합되어 단위 공간마다 서로 다른 생육 환경을 제공할 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호 범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 스마트팜 관리 장치 100: 지지부
200: 센서부 210: 자외선 센서
220: 습도 센서 230: 액비 센서
300: 물 공급부 310: 저장부
320: 연결부 330: 복수의 토출부
400: 제어부 500: 액비 공급부

Claims (11)

  1. 중공의 폴 형상을 가지는 지지부;
    상기 지지부에 설치되어 토양의 상태를 측정하는 센서부; 및
    상기 토양에 물을 공급하는 물 공급부;를 포함하되,
    상기 물 공급부는,
    물을 저장하는 저장부;
    상기 저장부와 상기 지지부를 연결하여 상기 물이 이동하는 통로를 제공하는 연결부; 및
    상기 지지부의 서로 다른 영역에 위치되어 상기 저장부로부터 공급되는 물을 상기 토양을 향해 토출하는 복수의 토출부;를 포함하는 스마트팜 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 지지부의 상측에 배치되어 상기 토양에 대한 자외선 조사량을 측정하는 자외선 센서;
    상기 토양의 습도를 측정하며, 상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 스마트팜 관리 장치가 설치된 후 상기 토양 내에 위치되는 습도 센서; 및
    상기 토양의 액비 농도를 측정하며, 상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 스마트팜 관리 장치가 설치된 후 상기 토양 내에 위치되는 액비 센서;를 포함하는 스마트팜 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서부의 측정값에 따라 상기 물 공급부를 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 습도 센서에서 측정되는 상기 토양의 습도에 기초하여 상기 복수의 토출부의 온/오프를 조절하는 스마트팜 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 토출부는,
    상기 지지부의 상부 영역에 위치되는 제1 토출부;
    상기 지지부의 중앙 영역에 위치되는 제2 토출부; 및
    상기 지지부의 하부 영역에 위치되는 제3 토출부;를 포함하는 스마트팜 관리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 토양의 습도가 제1 값 미만인 경우 상기 제1 내지 제3 토출부를 턴온시키고, 상기 토양의 습도가 제1 값 이상 제2 값 미만인 경우 상기 제1 토출부를 턴오프시키고, 상기 토양의 습도가 제2 값 이상 제3 값 미만인 경우 상기 제1 및 제2 토출부를 턴오프시키고, 상기 토양의 습도가 제3 값 이상인 경우 상기 제1 내지 제3 토출부를 턴오프시키며,
    상기 제1 값은 상기 제2 값보다 작고, 상기 제2 값은 상기 제3 값보다 작은 값인 스마트팜 관리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자외선 센서에서 측정되는 상기 자외선 조사량이 기설정된 값을 초과하는 경우 상기 제1 토출부를 턴온시키는 스마트팜 관리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 토양에 액비를 공급하는 액비 공급부; 및
    상기 액비 센서에서 측정되는 상기 토양의 액비 농도에 기초하여 상기 액비 공급부의 온/오프를 조절하는 제어부;를 더 포함하는 스마트팜 관리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 지지부의 하측에 복수 개의 통공이 형성되는 스마트팜 관리 장치.
  9. 제2항에 따른 스마트팜 관리 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 자외선 조사량 및 상기 토양의 습도를 측정하는 단계;
    상기 자외선 조사량 및 상기 토양의 습도에 기초하여 상기 물 공급부의 턴온 시간을 설정하는 단계; 및
    상기 턴온 시간 동안 상기 물 공급부를 턴온시켜 상기 토양에 물을 공급하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 물을 공급하는 단계 이후, 상기 토양의 습도를 재측정하는 단계; 및
    재측정된 상기 토양의 습도가 기설정된 값 미만인 경우 상기 물을 추가 공급하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  11. 제7항에 따른 스마트팜 관리 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 토양의 액비 농도를 측정하는 단계;
    상기 토양의 액비 농도에 기초하여 상기 액비 공급부의 턴온 시간을 설정하는 단계; 및
    상기 턴온 시간 동안 상기 액비 공급부를 턴온시켜 상기 토양에 액비를 공급하는 단계;를 포함하는 제어 방법.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116381199A (zh) * 2023-04-19 2023-07-04 枣庄市台儿庄区运丰良蔬农业科技有限公司 一种农业多功能数据采集装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129996A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Mk Seiko Co Ltd 白紋羽罹病樹の治療方法
KR101045740B1 (ko) * 2010-02-18 2011-06-30 노형진 스마트 밸브 및 이를 이용한 식물 관리 시스템
KR20110011331U (ko) * 2010-06-01 2011-12-07 박현수 스프링쿨러 설치용 조립식 설치관
KR20180076766A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 인공지능 스마트팜 관리 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129996A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Mk Seiko Co Ltd 白紋羽罹病樹の治療方法
KR101045740B1 (ko) * 2010-02-18 2011-06-30 노형진 스마트 밸브 및 이를 이용한 식물 관리 시스템
KR20110011331U (ko) * 2010-06-01 2011-12-07 박현수 스프링쿨러 설치용 조립식 설치관
KR20180076766A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 인공지능 스마트팜 관리 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116381199A (zh) * 2023-04-19 2023-07-04 枣庄市台儿庄区运丰良蔬农业科技有限公司 一种农业多功能数据采集装置
CN116381199B (zh) * 2023-04-19 2023-09-15 枣庄市台儿庄区运丰良蔬农业科技有限公司 一种农业多功能数据采集装置

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