KR20220013509A - ＩｏＴ 기반의 식물재배 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템에 관한 것으로, 실내의 특정 공간에서 적어도 하나의 식물을 재배하며, 해당 각 식물 재배에 필요한 적어도 하나의 IoT 디바이스를 통해 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들을 수집하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 전송하는 적어도 하나의 식물재배수단과, 각 식물재배수단과 통신망을 통해 연결되며, 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 생육환경 정보들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하며, 관리자가 해당 각 식물에 대한 재배 및 생육 환경을 시각적 또는 청각적으로 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하는 식물재배 관리서버를 포함함으로써, 식물재배수단 내에 구비된 각 IoT 디바이스를 이용하여 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들을 실시간으로 모니터링하거나 원격으로 최적화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

ＩｏＴ 기반의 식물재배 관리 시스템{SYSTEM FOR PLANT CULTIVATION MANAGING BASED ON INTERNET OF THINGS}
본 발명은 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 기반의 식물재배 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수직 농법이란 평야에서의 단층 재배가 아닌 지정된 실내 공간에서 다층선반을 이용해 식물을 재배하는 농법으로 기후에 영향을 받지 않으며, 해충 등 외부요인 개입 없이 친환경 재배가 가능한 기술로, 지구온난화로 인한 자연환경 변화, 도시화 현상 심화로 발생할 식량난 해소 해결책으로 부상하고 있다.
특히, 지구 온난화를 방지하고 건강한 친환경 먹거리에 대한 소비자의 수요가 확대됨에 따라 장소에 구애받지 않고 도시 농업을 실현하는 수직농업 산업의 규모는 더욱 커질 전망이며, 이에 따라 도심 속 수직농장 확대를 위한 다수의 경작 공간 확보가 필요한 상황이다.
한편, 경제발전으로 인한 국민생활 수준향상은 농산물 소비패턴의 고급화, 다양화, 간편화 등으로 변화를 초래하고 있으며, 국민소득 향상으로 식품 소비구조가 고급화, 다양화되면서 신선채소, 화훼 및 과실의 연중 수요가 증대되고 있다.
이와 같이 농산물 생산이 양(量)중심에서 질(質)중심으로 전환됨에 따라 농업생산의 시설화 및 자동화가 진행되고 있으며, 소비자들의 취향 변화에 부흥하기 위한 고부가가치 농산물의 수급 및 가격 안정이 필요한 상황이다.
이에 따라, 최근 국내외적으로 각광받고 있는 기능성식품, 펫푸드, 천연물화장품, 생물의약품 및 친환경 바이오산업의 원재료인 농산물의 안정적인 물량확보와 지속적으로 공급할 수 있는 기반 구축이 필요하다.
현재 코로나19로 인한 매출 급감에 따른 빈 점포ㅇ상가 활용방안 마련이 필요하다, 즉, 코로나19가 확산되면서 도심상권 매출감소 피해사례가 급격하게 증가하고 있으며, 특히 외각 신규개발, 공공기관 이전 등으로 인해 원도심 상업지역 내 빈 점포ㅇ상가는 꾸준히 증가세에 있고, 코로나19 이후 상권침체와 소상공인 피해는 타 상권보다 더욱 심각한 상황이다.
이에 따라, 지역경제 침체 장기화를 막기 위한 빈 점포ㅇ상가를 활용한 재생사업과, 빈 점포ㅇ상가 등을 활용하여 자영업자ㅇ소상공인들이 새로운 수입을 창출할 수 있는 활용방안 마련이 필요하다.
현재 국내 소상공인은 전체 사업체의 약 86.4%(306만개), 종사자의 약 37.9%(605만명)를 차지하며 국가 경제의 기반 역할을 담당하고 있으나, 전체 소상공인의 약 47%(143만개)가 수도권(서울ㅇ경기ㅇ인천)에 밀집되어 있다.
이러한 국내 소상공인 비중은 중장년층(40~50대)의 조기퇴직 증가, 일자리 부족 등으로 인하여 주요 선진국에 비해 높은 비중이며, 상용근로자가 없는 대표자 단독 1인 기업이 전체 활동기업의 약 80%를 차지하고, 소상공인 과반이 도ㅇ소매업, 음식ㅇ숙박업, 운수업 등 진입장벽이 낮은 생활밀착형 서비스 업종에 종사하여 경쟁이 치열하다.
소상공인의 사업 실패로 인한 폐업은 개인적인 차원을 넘어 사회적인 문제로 확대되고 국가 경제에 부담으로 작용함에 따라, 소상공인ㅇ자영업자의 소득향상을 위한 부가적인 수입 창출이 필요한 실정이다.
농촌성(Rurality) 및 녹지공간 상실에 대한 향수 증가로 도시 공간 내 먹거리와 즐거움을 갖춘 생태공간에 대한 수요가 급증하고 있다. 즉, 안전한 먹을거리 확보, 환경문제 해소와 도시열섬 현상 해결, 도시생태계 복원 등 도시농업의 다원적 기능화와 관련된 역할이 강조되고 있으며, 이에 따라 도시농업을 통한 다양한 신산업을 창출할 수 있는 방안이 필요한 상황이다.
국내 공개특허 제10-2020-0030586호(2020.03.20. 공개)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내의 특정 공간에 설치되어 적어도 하나의 식물을 재배하기 위한 식물재배수단(예컨대, 수경재배형 식물재배하우스 또는 냉장고형 식물재배기 등) 내에 구비된 적어도 하나의 IoT 디바이스를 이용하여 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들(예컨대, LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 등)을 실시간으로 모니터링(Monitoring)하거나 원격으로 최적화되도록 제어할 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 실내의 특정 공간에 설치된 식물재배수단과 근거리에 배치되어 해당 식물재배수단에서 재배되는 식물을 자판기 형태로 판매하는 식물자판기를 구비함으로써, 작물 재배, 운송, 유통 등의 비용을 줄이는 동시에 친환경 식재료를 간편히 확보할 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 식물자판기를 통해 판매되는 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제정보를 비롯하여 해당 식물의 판매현황, 재고 및 유통기한 정보를 주기적 또는 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 식물자판기를 통해 평상시에 홍보 및 광고 문구 또는 내부 식물 정보를 표시함과 아울러 고객이 일정거리 이내에 진입하는 경우 근접센서 또는 적외선 센서를 통해 사람을 인식하여 판매/구매하고자 하는 식물 상품에 대한 재배정보, 이력정보, 및 주문관련 정보 등을 디스플레이 화면에 표시함으로써, 홍보를 통한 매출을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 수익을 창출할 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 형태의 유휴 공간(예컨대, 유휴지, 빈 점포 및 상가 등)내에 식물재배수단을 구축하여 고부가가치 농산물 재배를 통해 수입을 창출하고, 자영업자가 보유한 공간의 규모에 맞게 다양한 형태의 식물재배수단을 구축할 수 있어 재배 규모에 대한 제한이 없으며, 매장 내 자투리 공간을 활용하여 농산물 재배 및 판매를 통해 부수적인 수입 창출할 수 있으며, 자동화 시스템을 통해 농업지식이 없는 소상공인도 쉽게 식물의 재배가 가능하도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 카페, 식당, 주점 등 요식업을 운영하는 자영업자의 경우, 본인이 직접 필요한 작물들을 재배할 수 있으며, 남은 작물 또는 부족한 작물을 근거리에 위치한 카페테리아 또는 식물자판기를 통해 사거나 판매할 수 있어 작물 재배, 운송, 유통 등의 비용을 줄이는 동시에 친환경 식재료를 간편히 확보할 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 일반 사용자의 경우, 특정의 어플리케이션을 통해 자신과 가장 가까운 위치의 식물자판기 정보를 제공받을 수 있으며, 식물자판기 내에서 판매되는 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제를 진행할 수 있어, 자신이 원하는 신선한 농산물을 실시간으로 제공받을 수 있으며, 소비 및 유통 환경의 비대면화가 가능하도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 식물의 재배 및 판매에 대한 공유데이터를 기반으로 농산물의 생산 및 소비 빅데이터 분석을 수행할 수 있으며, 이를 기반으로 자영업자들을 위한 신선 먹거리 생산 및 소비 예측을 정밀하게 수행하여, 고부가가치 식물의 재배를 위한 생산-유통 의사결정체계를 고도화 시킬 수 있도록 한 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 식물재배에 필요한 모든 시설이 완벽하게 갖춰진 식물재배수단을 컨테이너형, 유휴공간 활용형, 인테리어형 등 자영업자 및 소상공인이 원하는 유휴 공간 니즈에 맞춰 원하는 규격으로 맞춤 제공함으로써 다양한 공간에 식물재배수단이 용이하게 구축되도록 제공할 수 있는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 실내의 특정 공간에서 적어도 하나의 식물을 재배하며, 해당 각 식물 재배에 필요한 적어도 하나의 IoT 디바이스를 통해 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들을 수집하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 전송하는 적어도 하나의 식물재배수단; 및 상기 각 식물재배수단과 통신망을 통해 연결되며, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 생육환경 정보들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하며, 관리자가 해당 각 식물에 대한 재배 및 생육 환경을 시각적 또는 청각적으로 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하는 식물재배 관리서버를 포함하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 각 식물재배수단은, 컨테이너 또는 실내의 특정 공간에 다층선반을 이용하여 식물을 재배하는 수경재배형 식물재배하우스, 또는 전체적인 몸체를 이루는 본체부의 내부에 구비된 다층선반을 비롯하여 수조에 저장된 혼합양액(복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 온도를 조절하기 위한 증발기, 응축기, 모세관 및 압축기를 이용하여 식물을 재배하는 냉장고형 식물재배기로 이루어짐이 바람직하다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단에 구비된 IoT 디바이스는, 해당 각 식물 생장을 위한 광을 제공 및 조절하기 위한 LED 조명 제어모듈, 해당 각 식물 주변의 온도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 습도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 이산화탄소 농도 측정을 위한 센서모듈, 식생파이프 또는 수조통에 설치되어 혼합양액(복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 PH 수치를 측정하는 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 초미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 유독가스를 측정하기 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 냄새를 측정하기 위한 센서모듈, 또는 해당 각 식물 주변의 라돈농도 측정을 위한 센서모듈 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 LED 조명 제어모듈은, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단은, 실내의 특정 공간에 오염된 공기를 흡입하여 미리 마련된 정화경로를 따라 오염된 공기를 이동 및 정화시켜 외부로 배출되도록 구성된 실내오염 정화모듈이 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 정화경로에는, 공기 필터모듈, 자외선(UV) 램프를 이용한 자외선 살균장치, 공기정화식물, 또는 분사노즐이 장착된 식물 관수 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 공기 필터모듈은, 공기 중의 입자가 큰 이물질을 걸러내는 프리필터, 냄새 입자를 흡착하는 탈취필터, 및 상대적으로 입자가 작은 이물질을 걸러내는 헤파필터가 순차적으로 적층되어 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단은, 현재 재배되고 있는 각 식물의 종류, 양육 및 신선 상태 정보와 함께 각 식물에 대한 생육환경 정보를 실시간으로 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 별도의 생육환경 정보DB에 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 주기적 또는 실시간으로 제공받아 이를 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말에 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말은, 미리 설치된 생육환경 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 상기 식물재배 관리서버로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 식물재배 관리서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 식물재배 관리서버에 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 각 식물재배수단을 관리하는 기 설정된 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 기 설정된 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 식물재배 관리서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 식물재배 관리서버에 암호화되어 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 기 설정된 클라이언트 단말을 통해 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 식물재배 관리서버에서 다운로드된 생육환경 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 식물재배 관리서버에 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자가 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링(Monitoring)할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나가 자동으로 제어될 수 있도록 상기 통신망을 통해 해당 각 식물재배수단으로 특정 제어신호를 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 LED 조명의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 양액의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 양액의 농도와 PH, 또는 EC(Electrical Conductivity)를 맞춤형으로 제어하는 기능, 상기 LED 조명의 조도와 비례하여 양액의 농도를 연동하여 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 양액의 농도가 조절되도록 제어하는 기능, 고온 식물과 저온 식물의 재배가 가능하도록 양액의 온도를 제어하는 기능, 저온 식물의 경우 주변의 환경온도를 낮추지 않고 양액의 온도와 상기 LED 조명을 제어하는 기능, 자외선(UV) 살균 시 손실되는 철(Fe) 또는 망간(Mn)을 자동 보정되도록 제어하는 기능, 또는 동절기에 양액의 온도 및 상기 LED 조명의 파장과 조도를 조절하여 해당 각 식물의 생육환경 온도를 낮추도록 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 온도 또는 습도의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 또는 해당 각 식물의 병해 예방을 위하여 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 또는 해당 각 식물의 출하조절을 위하여 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버와 연결되고, 상기 각 식물재배수단과 근거리에 위치함과 아울러 실내의 특정 유휴공간에 배치되며, 상기 각 식물재배수단에서 재배되는 해당 각 식물을 자판기 형태로 판매하는 적어도 하나의 식물자판기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물자판기는, 해당 각 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제정보를 비롯하여 각 식물의 판매현황, 재고 및 유통기한 정보를 주기적 또는 실시간으로 수집하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물자판기는, 평상시에 홍보 및 광고 문구 또는 내부 식물 정보를 표시하는 디스플레이 모듈이 더 포함되되, 고객이 일정거리 이내에 진입하는 경우 근접센서 또는 적외선 센서를 통해 사람을 인식하여 판매/구매하고자 하는 식물 상품에 대한 재배정보, 이력정보, 및 주문관련 정보를 상기 디스플레이 모듈에 표시되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버와 연결되며, 미리 설치된 특정 어플리케이션 서비스를 통해 상기 식물재배 관리서버로부터 현재 위치에서 가장 가까운 위치의 식물자판기 위치정보를 제공받아 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 지도 형태로 표시하는 적어도 하나의 사용자 단말을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 각 식물별 상품에 대한 품절상태 정보데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 식물 품절상품에 대한 자동 주문 정보데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 각 식물자판기와 근거리에 위치한 식물재배수단으로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물자판기는, 이상 또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기로부터 전송된 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 또는 고장 현상이 발생한 식물자판기와 가장 가까운 A/S 서비스센터로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단은, 이상 또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 또는 고장 현상이 발생한 식물재배수단과 가장 가까운 A/S 서비스센터로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단은, 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 상기 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 기 설정된 관리자 단말은, 미리 설치된 식물재배 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나를 관리자가 원격 제어할 수 있도록 상기 통신망을 통해 해당 각 식물재배수단으로 특정 원격 제어신호를 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 각 식물재배수단의 내측 또는 외측에 구비되며, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 태양광 발전모듈이 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 태양광 발전모듈은, 상기 각 식물재배수단의 외측면에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부와, 상기 태양전지 패널부로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부와, 상기 배터리부의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부와, 상기 배터리부에 저장된 전기 에너지를 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부와, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값에 따라 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 클 경우, 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하고, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단의 운영상태에 대한 실시간 조회와 원격제어를 통해 상기 각 식물재배수단에 대한 실시간 모니터링 및 재배 환경 제어를 수행할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템에 따르면, 실내의 특정 공간에 설치되어 적어도 하나의 식물을 재배하기 위한 식물재배수단 내에 구비된 적어도 하나의 IoT 디바이스를 이용하여 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들을 실시간으로 모니터링(Monitoring)하거나 원격으로 최적화되도록 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실내의 특정 공간에 설치된 식물재배수단과 근거리에 배치되어 해당 식물재배수단에서 재배되는 식물을 자판기 형태로 판매하는 식물자판기를 구비함으로써, 작물 재배, 운송, 유통 등의 비용을 줄이는 동시에 친환경 식재료를 간편히 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 식물자판기를 통해 판매되는 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제정보를 비롯하여 해당 식물의 판매현황, 재고 및 유통기한 정보를 주기적 또는 실시간으로 모니터링 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 식물자판기를 통해 평상시에 홍보 및 광고 문구 또는 내부 식물 정보를 표시함과 아울러 고객이 일정거리 이내에 진입하는 경우 근접센서 또는 적외선 센서를 통해 사람을 인식하여 판매/구매하고자 하는 식물 상품에 대한 재배정보, 이력정보, 및 주문관련 정보 등을 디스플레이 화면에 표시함으로써, 홍보를 통한 매출을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 수익을 창출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다양한 형태의 유휴 공간(예컨대, 유휴지, 빈 점포 및 상가 등)내에 식물재배수단을 구축하여 고부가가치 농산물 재배를 통해 수입을 창출하고, 자영업자가 보유한 공간의 규모에 맞게 다양한 형태의 식물재배수단을 구축할 수 있어 재배 규모에 대한 제한이 없으며, 매장 내 자투리 공간을 활용하여 농산물 재배 및 판매를 통해 부수적인 수입 창출할 수 있으며, 자동화 시스템을 통해 농업지식이 없는 소상공인도 쉽게 식물의 재배가 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 카페, 식당, 주점 등 요식업을 운영하는 자영업자의 경우, 본인이 직접 필요한 작물들을 재배할 수 있으며, 남은 작물 또는 부족한 작물을 근거리에 위치한 카페테리아 또는 식물자판기를 통해 사거나 판매할 수 있어 작물 재배, 운송, 유통 등의 비용을 줄이는 동시에 친환경 식재료를 간편히 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 일반 사용자의 경우, 특정의 어플리케이션을 통해 자신과 가장 가까운 위치의 식물자판기 정보를 제공받을 수 있으며, 식물자판기 내에서 판매되는 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제를 진행할 수 있어, 자신이 원하는 신선한 농산물을 실시간으로 제공받을 수 있으며, 소비 및 유통 환경의 비대면화가 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 식물의 재배 및 판매에 대한 공유데이터를 기반으로 농산물의 생산 및 소비 빅데이터 분석을 수행할 수 있으며, 이를 기반으로 자영업자들을 위한 신선 먹거리 생산 및 소비 예측을 정밀하게 수행하여, 고부가가치 식물의 재배를 위한 생산-유통 의사결정체계를 고도화 시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 식물재배에 필요한 모든 시설이 완벽하게 갖춰진 식물재배수단을 컨테이너형, 유휴공간 활용형, 인테리어형 등 자영업자 및 소상공인이 원하는 유휴 공간 니즈에 맞춰 원하는 규격으로 맞춤 제공함으로써 다양한 공간에 식물재배수단이 용이하게 구축되도록 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 식물재배수단의 외관을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 태양광 발전모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 식물재배수단의 외관을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 태양광 발전모듈을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템은, 크게 적어도 하나의 식물재배수단(100-1 내지 100-N), 및 식물재배 관리서버(200) 등을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템은 추가적으로 적어도 하나의 식물자판기(300-1 내지 300-N), 적어도 하나의 태양광 발전모듈(400-1 내지 400-N), 외부의 단말(20) 등을 더 포함할 수도 있다. 한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 실내의 특정 공간(예컨대, 점포, 상가 등)에서 적어도 하나의 식물을 재배하며, 해당 각 식물 재배에 필요한 적어도 하나의 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)를 통해 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들(예컨대, LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 등)을 수집하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 전송하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 식물은 엽채류(예컨대, 배추, 상추, 시금치 등 잎을 이용목적으로 하는 채소류, 시저스그린, 니로메인, 적오크, 비타민다채, 케일, 적치커리, 쑥갓, 청경채, 곱슬겨자, 바질, 루꼴라, 고수 등), 약용류(예컨대, 인삼, 새싹인삼, 마, 버섯 등), 화초류(예컨대, 카네이션, 민들레, 국화, 유체꽃 등), 기호작물류(예컨대, 다양한 허브류) 등 다양한 작물로 이루어질 수 있다.
이러한 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 컨테이너 또는 실내의 특정 공간에 다층선반을 이용하여 식물을 재배하는 수경재배형 식물재배하우스(도 2 참조), 및/또는 전체적인 몸체를 이루는 본체부의 내부에 구비된 다층선반을 비롯하여 수조에 저장된 혼합양액(즉, 복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 온도를 조절하기 위한 증발기, 응축기, 모세관 및 압축기를 이용하여 식물을 재배하는 냉장고형 식물재배기(도 3 참조)로 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 수경재배형 식물재배하우스는 도면에 도시되지 않았지만, 기본적으로 식물을 수용하는 수경재배포트, 물과 양액을 공급하는 식생파이프와, 수경재배포트를 식생파이프에 안착시키는 식생배드와, 식물생장을 위한 광을 제공 및 조절하는 LED 조명, 내부환경 및 성장조건(예컨대, 광, 조도, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 등)을 측정하기 위한 센서들 등으로 구성됨이 바람직하다.
이때, 상기 식생배드의 상면은 모판식으로 구성되고, 상기 수경재배포트가 상부에서 끼움결합되어, 상기 수경재배포트에 수용된 식물의 뿌리부분이 상기 식생파이프에 담겨져 생육되며, 상기 식생배드의 좌측과 우측에는 손잡이가 있어, 다수의 수경재배포트를 한꺼번에 이동시킬 수 있으므로 식생 유지보수 및 작업효율성이 향상되는 효과가 있다.
한편, 일반적인 식생배드의 경우 스티로폼에 구멍을 뚫어 수경재배포트를 꽂아서 사용됨에 따라 식생배드의 재활용이 불가능하며, 세균이 번식하기 쉬워 위생상으로도 많은 문제가 발생되는 반면, 본 발명의 일 실시예에 적용된 식생배드는 PVC 재질의 금형사출로 생산되어 재활용이 가능하고, 세척 등이 용이함에 따라 유지보수가 편리한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 적용된 식생배드는 3ㅧ4 모판식으로 구성되어, 3줄을 한꺼번에 작업할 수 있는 구조를 가짐에 따라 기존의 1줄 작업방식에 비해 작업의 효율성이 향상되고, 식물 수확 및 이동에 있어 매우 편리한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 적용된 물과 양액을 공급하는 식생파이프는 파이프 형태 또는 일체형 수조통식으로 구성되어, 기존에 비해 단순한 구조를 가짐에 따라 유지관리 및 보수가 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 적용된 식생파이프를 통해 양액 및 관수 공급의 구조는 다음과 같이 구성됨이 바람직하다. 즉, 물과 양액이 공급되는 입수부는 식생 파이프 상단 중간에 위치하며, 출수부는 식생파이프 하단에 위치하여, 물과 양액이 혼합된 혼합양액의 흐름이 위에서 아래로 흐르는 구조로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 식생파이프가 4단으로 형성될 경우, 혼합양액은 4단 → 3단 → 2단 → 1단순으로 혼합액이 흘러서, 하부에 배치된 혼합액 통으로 복귀하고, 미리 설정된 시간별로 관수 펌프가 가동되어 하부의 혼합양액이 다시 4단 → 3단 → 2단 → 1단으로 재순환되는 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 적용된 물과 양액의 공급 시스템은 약 3~4종의 양액을 물(정수)과 일정비율(예컨대, 1:10 또는 1:20)로 혼합하여 해당 식물이 최적으로 성장할 수 있도록 혼합양액을 공급함이 바람직하며, 혼합양액통에서 펌프 → 전자밸브(솔레노이드 밸브 등) → 식생배드의 4라인(Line)에 각각 혼합양액을 공급할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 수경재배형 식물재배하우스는, 그 외관 전면에 다열 다층구조를 이루도록 배치되는 복수의 식물포트모듈별로 정화식물이 각각 심어질 수 있으며, 서로 다른 식물의 배치에 따른 다양한 연출이 가능하여, 컨테이너 또는 가건물 외관에서도 친환경적이면서도 미려한 인테리어 효과를 도출할 수 있다.
또한, 상기 수경재배형 식물재배하우스는, 그 외관에 배치되는 공기정화식물을 통해 공기정화식물이 덮고 있는 부분은 열이 방출되는 것을 막고, 외부 냉기가 들어오는 것을 막아줌에 따라, 식물재배하우스의 온도 및 습도 변화를 최소화시켜 냉난방비를 절감시키는 효과가 있다. 더욱이, 공기정화식물을 구매하고자 하는 소비자에게 공기정화식물을 판매할 수 있으므로 부가수익을 창출할 수도 있다.
한편, 상기 냉장고형 식물재배기는, 기본적으로 상기 수경재배형 식물재배하우스와 동일하나 소형으로 제작되어야 하므로 구성의 배치가 일부 상이하다. 즉, 양액 및 관수 공급에 있어서, 혼합양액통은 냉장고형 식물재배기의 최하단(바닥)에 설치되고, 상기 혼합양액통으로부터 혼합양액을 공급받는 식생파이프와, 식물을 수용하는 수경재배포트 및 상기 수경재배포트를 식생파이프에 안착시키는 식생배드로 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 냉장고형 식물재배기 역시 상기 수경재배형 식물재배하우스와 마찬가지로 상기 혼합양액통에서 펌프 → 전자밸브(솔레노이드 밸브 등) → 식생배드의 4라인(Line)에 각각 혼합양액을 공급할 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 수조에 저장된 혼합양액의 온도를 조절하기 위한 증발기, 응축기, 모세관, 압축기 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 그 외관에 디스플레이를 설치하여 실시간으로 내부 식물의 표시하여, 냉장고를 열지 않아도 식물 상태 및 내부환경의 파악이 가능하다.
그리고, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)에 구비된 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)는 도면에 도시되진 않았지만, 예컨대, 해당 각 식물 생장을 위한 광을 제공 및 조절하기 위한 LED 조명 제어모듈, 해당 각 식물 주변의 온도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 습도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 이산화탄소 농도 측정을 위한 센서모듈, 식생파이프 또는 수조통에 설치되어 혼합양액(즉, 복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 PH 수치를 측정하는 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 초미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 유독가스를 측정하기 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 냄새를 측정하기 위한 센서모듈, 및/또는 해당 각 식물 주변의 라돈농도 측정을 위한 센서모듈 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 LED 조명 제어모듈은 예컨대, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함함이 바람직하다.
또한, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 도면에 도시되진 않았지만, 실내의 특정 공간에 오염된 공기를 흡입하여 미리 마련된 정화경로를 따라 오염된 공기를 이동 및 정화시켜 외부로 배출되도록 구성된 실내오염 정화모듈이 더 포함될 수도 있다.
이때, 상기 정화경로에는 예컨대, 공기 필터모듈, 자외선(UV) 램프를 이용한 자외선 살균장치, 공기정화식물, 또는 분사노즐이 장착된 식물 관수 장치 중 적어도 하나를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 공기 필터모듈은 예컨대, 공기 중의 입자가 큰 이물질을 걸러내는 프리필터, 냄새 입자를 흡착하는 탈취필터, 및 상대적으로 입자가 작은 이물질을 걸러내는 헤파필터가 순차적으로 적층되어 이루어짐이 바람직하다.
상기 자외선(바람직하게, UV-C(500mW) 등) 램프를 이용한 고출력 친환경 자외선 살균장치를 통해 초강력 자외선(UV)으로 세균이나 박테리아를 제거하여 대장균, 녹농균, 황색포도상구균에 대해 약 99.5%의 살균력을 가지며, 바이러스의 DNA구조를 파괴함으로써 메르스, 코로나 바이러스 역시 살균이 가능하여 매장 내 신종 바이러스에 대한 방역체계를 확보할 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 현재 재배되고 있는 각 식물의 종류, 양육 및 신선 상태 정보와 함께 각 식물에 대한 생육환경 정보를 실시간으로 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
즉, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)의 외부에 구비된 디스플레이 장치를 통해 현재 재배되고 있는 각 식물의 종류, 양육 및 신선 상태 정보와 예컨대, 미세먼지 정보, 실내 공기질 상태 등을 실시간 표출함으로써, 매장에서 판매하고 있는 상품홍보를 통해 매출을 증대시키고, 외부 광고 및 동영상을 디스플레이하여 홍보를 통한 별도의 수익을 창출할 수 있다.
또한, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 이상 및/또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 및/또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 통신망(10)을 통해 식물재배 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)은 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 통신망(10)을 통해 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 관리자 단말 등)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 통신망(10)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(WiFi), 와이기그(WiGig), 와이브로(Wireless Broadband Internet, Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선 통신망일 수 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)이 식물재배 관리서버(200)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망일 수도 있다.
만약, 통신망(10)이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 셀룰러(cellular) 기반의 3G망, LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(10)은 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)과 식물재배 관리서버(200) 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
다른 한편, 상기 기 설정된 고유식별정보는 예컨대, 식물재배수단의 이름, 식물재배수단의 비밀번호, 식물재배수단의 일련번호, 식물재배수단의 종류, 식물재배수단의 제조회사, 식물재배수단의 MAC(Media Access Control) 주소, 식물재배수단의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 식물재배수단의 모델 및 버전, 식물재배수단의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 식물재배수단의 인증 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)를 식별할 수 있는 모든 수단 식별 정보들을 포함할 수 있다.
그리고, 식물재배 관리서버(200)는 통신망(10)을 통해 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)과 연결되어 있으며, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 생육환경 정보들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행한다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 관리자가 해당 각 식물에 대한 재배 및 생육 환경을 시각적 및/또는 청각적으로 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행한다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 별도의 생육환경 정보DB(미도시)에 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 주기적 및/또는 실시간으로 제공받아 이를 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말 등)에 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 외부의 단말(20)(바람직하게, 클라이언트 단말 등)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스(Cloud Computing Service)를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
즉, 식물재배 관리서버(200)는 네트워크상에서 관리자가 소지한 복수의 단말(20)과 통신망(10)을 통해 연결되어 복수의 단말(20)에게 시스템 자원(이는 OS, CPU, 메모리, 저장장치 등을 포함하는 개념이다)을 제공하는 물리적 장비로, 클라우드 서비스 환경에서는 복수의 서버가 네트워크상에서 복수의 단말(20)과 연결되어 있으며, 이때 식물재배 관리서버(200)는 다수의 서버들을 포함하는 개념으로 도시된 것이며, 예컨대, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 게스트 머신을 통해 복수의 단말(20)이 시스템 자원을 사용할 수 있도록 분배하게 된다. 이러한 사항들은 공지의 일반적인 개념들로 이해될 수 있다.
이때, 상기 클라우드(Cloud) 서비스 환경이란, 인터넷 기반(클라우드)의 컴퓨팅(Computing) 기술을 의미한다. 이러한 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)은 컴퓨터 네트워크 구성도에서 인터넷을 구름으로 표현하는 것으로, 숨겨진 복잡한 인프라(Infra) 구조를 가지며 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공되는 컴퓨팅 스타일을 갖는다. 사용자들은 인터넷을 이용하여 클라우드 컴퓨팅으로부터 제공되는 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 가상화 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 주문형 서비스(on-demand) 컴퓨팅 등과 같이 다양한 컴퓨팅 개념과 통신 기술이 혼합되어 적용된 것으로, 통상적으로 다수의 컴퓨터들로 구성되는 복수의 데이터센터를 가상화 기술로 통합하여 하나의 가상 컴퓨터 또는 서비스를 구현하고, 사용자가 이에 접속하여 각종 소프트웨어, 보안 솔루션 및 컴퓨팅 능력 등을 주문형 서비스(on-demand) 방식으로 제공하는 기술을 의미한다.
즉, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 '인터넷을 통한 IT자원의 온디맨드 아웃소싱 서비스'로서, 개인용 컴퓨터나 기업의 서버에 개별적으로 저장하던 프로그램이나 문서를 인터넷 기반의 가상 서버(Server) 또는 스토리지(Storage)에 저장하고, 개인용 컴퓨터를 비롯한 다양한 단말을 이용하여 웹브라우저 등의 클라우드 어플리케이션(Application)을 구동함으로써, 사용자가 원하는 작업을 수행할 수 있도록 하는 방식이다.
이때, 사용자들은 클라우드 어플리케이션, 스토리지, OS 및 보안 등의 컴퓨팅 자원을 원하는 시점에 원하는 만큼만 골라서 사용할 수 있고, 사용량에 기반하여 대가를 지불하면 된다.
즉, 식물재배 관리서버(200)는 외부의 단말(20)에 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서버로서, 외부의 단말(20)이 요청하는 컴퓨팅 자원을 통신망(10)을 통해 제공해준다. 로컬 관리서버(200)는 외부의 단말(20)이 요청하는 디바이스(Device)를 이용하도록 하기 위한 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 식물재배 관리서버(200)에는 예컨대, 애플리케이션 프로그램 파일, 게임 프로그램 파일, 텍스트 데이터 파일, 문서 파일, 그림 파일, 음악 파일, 동영상 파일 및 바코드 파일 등과 같은 대용량 데이터를 제공하는 사업자(콘텐츠 제공자)로부터 제공된 파일들을 저장하는 다수의 저장장치 즉, 스토리지(Storage)를 구비한다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)을 관리하는 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 클라이언트 단말 등)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 클라이언트 단말 등)을 통해 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자가 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 및/또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나가 자동으로 제어될 수 있도록 통신망(10)을 통해 해당 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로 특정 제어신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 각 식물의 생육환경을 항상 최적으로 유지시킬 수 있다.
여기서, 상기 LED 조명의 제어는 예컨대, 각각의 재배 단(열 및/또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 및/또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 및/또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함함이 바람직하다.
상기 양액의 제어는 예컨대, 각각의 재배 단(열 및/또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 양액의 농도와 PH, 및/또는 EC(Electrical Conductivity)를 맞춤형으로 제어하는 기능, 상기 LED 조명의 조도와 비례하여 양액의 농도를 연동하여 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 및/또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 양액의 농도가 조절되도록 제어하는 기능, 고온 식물과 저온 식물의 재배가 가능하도록 양액의 온도를 제어하는 기능, 저온 식물의 경우 주변의 환경온도를 낮추지 않고 양액의 온도와 상기 LED 조명을 제어하는 기능, 자외선(UV) 살균 시 손실되는 철(Fe) 및/또는 망간(Mn)을 자동 보정되도록 제어하는 기능, 및/또는 동절기에 양액의 온도 및 상기 LED 조명의 파장과 조도를 조절하여 해당 각 식물의 생육환경 온도를 낮추도록 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함함이 바람직하다.
상기 온도 및/또는 습도의 제어는 예컨대, 각각의 재배 단(열 및/또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 온도 및/또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 및/또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 온도 및/또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 및/또는 해당 각 식물의 병해 예방을 위하여 온도 및/또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 및/또는 해당 각 식물의 출하조절을 위하여 온도 및/또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함함이 바람직하다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물자판기(300-1 내지 300-N) 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 각 식물별 상품에 대한 품절상태 정보데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 관리자 단말 등)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물자판기(300-1 내지 300-N) 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 식물 품절상품에 대한 자동 주문 정보데이터를 생성하여 통신망(10)을 통해 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)와 근거리에 위치한 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)로부터 전송된 해당 이상 및/또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 및/또는 고장 현상이 발생한 식물자판기와 가장 가까운 A/S 서비스센터(미도시)로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 기 설정된 고유한 기기식별정보는 예컨대, 식물자판기의 이름, 식물자판기의 비밀번호, 식물자판기의 일련번호, 식물자판기의 종류, 식물자판기의 제조회사, 식물자판기의 MAC(Media Access Control) 주소, 식물자판기의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 식물자판기의 모델 및 버전, 식물자판기의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 식물자판기의 인증 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)를 식별할 수 있는 모든 기기 식별 정보들을 포함할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 이상 및/또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 및/또는 고장 현상이 발생한 식물재배수단(100-1 내지 100-N)과 가장 가까운 A/S 서비스센터(미도시)로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 식물재배 관리서버(200)는 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)의 운영상태에 대한 실시간 조회와 원격제어를 통해 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)에 대한 실시간 모니터링 및 재배 환경 제어를 수행할 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
추가적으로, 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)는 통신망(10)을 통해 식물재배 관리서버(200)와 연결되어 있고, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)과 근거리에 위치함과 아울러 실내의 특정 유휴공간에 배치되어 있으며, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)에서 재배되는 해당 각 식물을 자판기 형태로 판매하는 기능을 수행한다.
이러한 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)는 예컨대, 해당 각 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제정보를 비롯하여 각 식물의 판매현황, 재고 및 유통기한 정보를 주기적 및/또는 실시간으로 수집하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 통신망(10)을 통해 식물재배 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)는 평상시에 홍보 및 광고 문구 또는 내부 식물 정보를 표시하는 디스플레이 모듈(미도시)이 더 포함됨이 바람직하며, 고객이 일정거리 이내에 진입하는 경우 통상의 근접센서 및/또는 적외선 센서를 통해 사람을 인식하여 판매 및/또는 구매하고자 하는 식물 상품에 대한 재배정보, 이력정보, 및/또는 주문관련 정보를 상기 디스플레이 모듈에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 디스플레이 모듈은 예컨대, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 발광다이오드 디스플레이(Light Emitting Diode, LED), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel, PDP), 표면 얼터네이트 라이팅(ALiS), 디지털 광원 처리(DLP), 실리콘 액정(LCoS), 표면 전도형 전자방출소자 디스플레이(SED), 전계방출 디스플레이(FED), 레이저 TV(양자 점 레이저, 액정 레이저), 광유전성 액체 디스플레이(FLD), 간섭계 변조기 디스플레이(iMoD), 두꺼운 필름 유전체 전기(TDEL), 양자점 디스플레이(QD-LED), 텔레스코픽 픽셀 디스플레이(TPD), 유기발광 트랜지스터(OLET), 레이저 형광 디스플레이(LPD), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 외부의 영상, 문자 또는 문서 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 표시하거나 판매 및/또는 구매하고자 하는 식물 상품에 대한 다양한 정보를 디스플레이(Display)할 수 있는 것이라면, 어떠한 것이라도 포함할 수 있다.
또한, 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)는 이상 및/또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 및/또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 통신망(10)을 통해 식물재배 관리서버(200)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 각 태양광 발전모듈(400-1 내지 400-N)은 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)의 내측 및/또는 외측에 구비되어 있으며, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 기능을 수행한다.
이러한 각 태양광 발전모듈(400-1 내지 400-N)은 도 4에 도시된 바와 같이, 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)의 외측면에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부(410)와, 태양전지 패널부(410)로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부(420)와, 배터리부(420)의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부(430)와, 배터리부(420)에 저장된 전기 에너지를 각 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부(440)와, 충전 감지부(430)로부터 감지된 배터리부(420)의 충전 상태 값에 따라 전력 변환부(440)로부터 변환된 전력이 각 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(440)의 동작을 제어하는 제어부(450) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 제어부(450)는 충전 감지부(430)로부터 감지된 배터리부(420)의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 클 경우, 전력 변환부(440)로부터 변환된 전력이 각 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(440)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(450)는 충전 감지부(430)로부터 감지된 배터리부(420)의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원이 각 IoT 디바이스(110-1 내지 110-N)의 구동 전원으로 인가되도록 전력 변환부(440)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 외부의 단말(20)(예컨대, 관리자 단말, 사용자 단말, 클라이언트 단말 등)은 통신망(10)을 통해 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N), 식물재배 관리서버(200), 및/또는 각 식물자판기(300-1 내지 300-N)와 연결되어 있다.
이러한 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말 등)은 미리 설치된 생육환경 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 식물재배 관리서버(200)로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 외부의 단말(20)(바람직하게, 클라이언트 단말 등)은 식물재배 관리서버(200)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 식물재배 관리서버(200)에 각 식물재배수단별 및/또는 각 식물별로 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 실시간으로 검색 및/또는 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 클라이언트 단말 등)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 식물재배 관리서버(200)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 식물재배 관리서버(200)에 암호화되어 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및/또는 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 외부의 단말(20)(바람직하게, 클라이언트 단말 등)은 식물재배 관리서버(200)에서 다운로드된 생육환경 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 식물재배 관리서버(200)에 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 및/또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 실시간 검색 및/또는 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 외부의 단말(20)(바람직하게, 사용자 단말 등)은 미리 설치된 특정 어플리케이션 서비스를 통해 식물재배 관리서버(200)로부터 현재 위치에서 가장 가까운 위치의 식물자판기 위치정보를 제공받아 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 지도 형태로 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 외부의 단말(20)(바람직하게, 기 설정된 관리자 단말 등)은 미리 설치된 식물재배 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 및/또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나를 관리자가 원격 제어할 수 있도록 통신망(10)을 통해 해당 각 식물재배수단(100-1 내지 100-N)으로 특정 원격 제어신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 외부의 단말(20)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 다양한 이동 단말을 포함하고, 이외에도 팜(Palm) PC, 스마트폰(Smart phone), 스마트 패드(Smart Pad), 스마트 노트(Smart Note), 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 식물재배 관리서버(200)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 장치를 포괄적으로 의미할 수 있다.
특히, 외부의 단말(20)이 통상의 스마트폰으로 구현될 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체계를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿(Tablet) PC를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.
이러한 상기 스마트폰은 다양한 개방형 운영체계를 탑재한 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 상기 개방형 운영체계로는 예컨대, 노키아(NOKIA)사의 심비안, 림스(RIMS)사의 블랙베리, 애플(Apple)사의 아이폰, 마이크로소프트사(MS)의 윈도즈 모바일, 구글(Google)사의 안드로이드, 삼성전자의 바다 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 상기 스마트폰은 개방형 운영체계를 사용하므로 폐쇄적인 운영체계를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100-1 내지 100-N : 식물재배수단
200 : 식물재배 관리서버,
300-1 내지 300-N : 식물자판기,
400-1 내지 400-N : 태양광 발전모듈

Claims (30)

  1. 실내의 특정 공간에서 적어도 하나의 식물을 재배하며, 해당 각 식물 재배에 필요한 적어도 하나의 IoT 디바이스를 통해 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들을 수집하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 전송하는 적어도 하나의 식물재배수단; 및
    상기 각 식물재배수단과 통신망을 통해 연결되며, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 생육환경 정보들을 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하며, 관리자가 해당 각 식물에 대한 재배 및 생육 환경을 시각적 또는 청각적으로 실시간 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하는 식물재배 관리서버를 포함하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단은, 컨테이너 또는 실내의 특정 공간에 다층선반을 이용하여 식물을 재배하는 수경재배형 식물재배하우스, 또는 전체적인 몸체를 이루는 본체부의 내부에 구비된 다층선반을 비롯하여 수조에 저장된 혼합양액(복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 온도를 조절하기 위한 증발기, 응축기, 모세관 및 압축기를 이용하여 식물을 재배하는 냉장고형 식물재배기로 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단에 구비된 IoT 디바이스는, 해당 각 식물 생장을 위한 광을 제공 및 조절하기 위한 LED 조명 제어모듈, 해당 각 식물 주변의 온도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 습도 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 이산화탄소 농도 측정을 위한 센서모듈, 식생파이프 또는 수조통에 설치되어 혼합양액(복수의 양액과 물이 일정비율로 혼합된 양액)의 PH 수치를 측정하는 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 초미세먼지 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 측정을 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 유독가스를 측정하기 위한 센서모듈, 해당 각 식물 주변의 냄새를 측정하기 위한 센서모듈, 또는 해당 각 식물 주변의 라돈농도 측정을 위한 센서모듈 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 LED 조명 제어모듈은, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단은, 실내의 특정 공간에 오염된 공기를 흡입하여 미리 마련된 정화경로를 따라 오염된 공기를 이동 및 정화시켜 외부로 배출되도록 구성된 실내오염 정화모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 정화경로에는, 공기 필터모듈, 자외선(UV) 램프를 이용한 자외선 살균장치, 공기정화식물, 또는 분사노즐이 장착된 식물 관수 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 공기 필터모듈은, 공기 중의 입자가 큰 이물질을 걸러내는 프리필터, 냄새 입자를 흡착하는 탈취필터, 및 상대적으로 입자가 작은 이물질을 걸러내는 헤파필터가 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단은, 현재 재배되고 있는 각 식물의 종류, 양육 및 신선 상태 정보와 함께 각 식물에 대한 생육환경 정보를 실시간으로 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 별도의 생육환경 정보DB에 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 주기적 또는 실시간으로 제공받아 이를 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기 설정된 관리자 또는 사용자 단말은, 미리 설치된 생육환경 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 상기 식물재배 관리서버로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며,
    상기 클라이언트 단말은, 상기 식물재배 관리서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 식물재배 관리서버에 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 각 식물재배수단을 관리하는 기 설정된 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며,
    상기 기 설정된 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 식물재배 관리서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 식물재배 관리서버에 암호화되어 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 기 설정된 클라이언트 단말을 통해 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 클라이언트 단말은, 상기 식물재배 관리서버에서 다운로드된 생육환경 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 식물재배 관리서버에 저장된 해당 각 식물에 대한 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보 중 적어도 하나의 생육환경 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 바탕으로 관리자가 각 식물재배수단별 및 각 식물별로 LED 조명, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, PH 수치, 미세먼지, 초미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs), 유독가스, 냄새, 또는 라돈농도 정보데이터 중 적어도 하나의 생육환경 정보데이터를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링(Monitoring)할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나가 자동으로 제어될 수 있도록 상기 통신망을 통해 해당 각 식물재배수단으로 특정 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 LED 조명의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 LED 조명의 파장과 광도 및 펄스를 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 광을 제어하는 기능, 해당 각 식물별 성장파장 및 성분, 병해 또는 출하조절을 위한 LED 조명의 파장을 제어하는 기능, 해당 각 식물의 시기별 LED 조명의 조사 강도가 조절되도록 LED 조명의 강도를 제어하는 기능, 펄스의 형태와 듀티비를 제어하는 기능, 해당 각 식물별로 요구되는 LED 조명의 온/오프 시간을 조절 및 제어하는 기능, 또는 LED 조명의 방열을 센싱하여 자동으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 LED 조명을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 양액의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 양액의 농도와 PH, 또는 EC(Electrical Conductivity)를 맞춤형으로 제어하는 기능, 상기 LED 조명의 조도와 비례하여 양액의 농도를 연동하여 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 양액의 농도가 조절되도록 제어하는 기능, 고온 식물과 저온 식물의 재배가 가능하도록 양액의 온도를 제어하는 기능, 저온 식물의 경우 주변의 환경온도를 낮추지 않고 양액의 온도와 상기 LED 조명을 제어하는 기능, 자외선(UV) 살균 시 손실되는 철(Fe) 또는 망간(Mn)을 자동 보정되도록 제어하는 기능, 또는 동절기에 양액의 온도 및 상기 LED 조명의 파장과 조도를 조절하여 해당 각 식물의 생육환경 온도를 낮추도록 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 온도 또는 습도의 제어는, 각각의 재배 단(열 또는 층)에 각기 다른 식물을 재배할 경우 각 식물에 맞는 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 맞춤형으로 제어하는 기능, 해당 각 식물의 출하별 또는 발아, 육묘, 촉성 및 성장의 시기별로 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 또는 해당 각 식물의 병해 예방을 위하여 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능, 또는 해당 각 식물의 출하조절을 위하여 온도 또는 습도 중 적어도 하나의 환경 조건을 제어하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버와 연결되고, 상기 각 식물재배수단과 근거리에 위치함과 아울러 실내의 특정 유휴공간에 배치되며, 상기 각 식물재배수단에서 재배되는 해당 각 식물을 자판기 형태로 판매하는 적어도 하나의 식물자판기를 더 포함하되,
    상기 각 식물자판기는, 해당 각 식물의 종류, 재고수량, 예약 및 결제정보를 비롯하여 각 식물의 판매현황, 재고 및 유통기한 정보를 주기적 또는 실시간으로 수집하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 각 식물자판기는, 평상시에 홍보 및 광고 문구 또는 내부 식물 정보를 표시하는 디스플레이 모듈이 더 포함되되, 고객이 일정거리 이내에 진입하는 경우 근접센서 또는 적외선 센서를 통해 사람을 인식하여 판매/구매하고자 하는 식물 상품에 대한 재배정보, 이력정보, 및 주문관련 정보를 상기 디스플레이 모듈에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버와 연결되며, 미리 설치된 특정 어플리케이션 서비스를 통해 상기 식물재배 관리서버로부터 현재 위치에서 가장 가까운 위치의 식물자판기 위치정보를 제공받아 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 지도 형태로 표시하는 적어도 하나의 사용자 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 각 식물별 상품에 대한 품절상태 정보데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말로 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기 내에 판매 중인 식물 상품이 기 설정된 재고이하 개수일 경우, 해당 식물 품절상품에 대한 자동 주문 정보데이터를 생성하여 상기 통신망을 통해 상기 각 식물자판기와 근거리에 위치한 식물재배수단으로 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  26. 제21 항에 있어서,
    상기 각 식물자판기는, 이상 또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유한 기기식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송하며,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물자판기로부터 전송된 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유한 기기식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 또는 고장 현상이 발생한 식물자판기와 가장 가까운 A/S 서비스센터로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  27. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단은, 이상 또는 고장 현상 발생 시 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터를 생성하여 기 설정된 고유식별정보와 함께 상기 통신망을 통해 상기 식물재배 관리서버로 전송하며,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 이상 또는 고장의 종류, 발생시점, 시간 및 위치 정보데이터와 함께 기 설정된 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 이상 또는 고장 현상이 발생한 식물재배수단과 가장 가까운 A/S 서비스센터로 A/S 통지정보가 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  28. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단은, 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 상기 통신망을 통해 기 설정된 관리자 단말로 전송하며,
    상기 기 설정된 관리자 단말은, 미리 설치된 식물재배 관리관련 어플리케이션 서비스를 통해 상기 각 식물재배수단으로부터 전송된 해당 각 식물에 대한 생육환경 정보데이터들과 함께 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 각 식물재배수단별 각 식물의 생육환경에 따라 온도, 습도, LED 조명, 식물 관수, 또는 양액(Nutrient Solution) 중 적어도 하나를 관리자가 원격 제어할 수 있도록 상기 통신망을 통해 해당 각 식물재배수단으로 특정 원격 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  29. 제1 항에 있어서,
    상기 각 식물재배수단의 내측 또는 외측에 구비되며, 태양광으로부터 에너지를 수집하여 전력을 생산하는 태양광 발전모듈이 더 포함되되,
    상기 태양광 발전모듈은, 상기 각 식물재배수단의 외측면에 설치되며, 다수의 태양 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어져 태양광으로부터 전기 에너지를 수집하는 태양전지 패널부와, 상기 태양전지 패널부로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리부와, 상기 배터리부의 충전 상태를 감지하는 충전 감지부와, 상기 배터리부에 저장된 전기 에너지를 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 전력 변환하는 전력 변환부와, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값에 따라 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고,
    상기 제어부는, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 클 경우, 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하고, 상기 충전 감지부로부터 감지된 상기 배터리부의 충전 상태 값이 기 설정된 기준 충전 상태 값보다 작을 경우, 외부로부터 공급되는 전원이 상기 각 IoT 디바이스의 구동 전원으로 인가되도록 상기 전력 변환부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
  30. 제1 항에 있어서,
    상기 식물재배 관리서버는, 상기 각 식물재배수단의 운영상태에 대한 실시간 조회와 원격제어를 통해 상기 각 식물재배수단에 대한 실시간 모니터링 및 재배 환경 제어를 수행할 수 있도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 식물재배 관리 시스템.
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