KR20220020532A - Apparatus for managing earth of smart farms in open field by analysis of earth in real time - Google Patents
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Abstract
Description
실시예들은 노지(露地)용 스마트팜에서 실시간 토양의 컨디션을 확인하여 적절한 조치를 즉각적을 취할 수 있는 스마트팜 토양 관리장치에 관련된다. The embodiments relate to a smart farm soil management device that can check the real-time soil condition in a smart farm for the open land and take appropriate measures immediately.
스마트팜(smart farm)이란, 비닐하우스, 축사 등 기존의 농사 기술에 정보통신기술(Information Communication Technoloy)을 접목하여 원격 및 자동으로 작물 또는 가축의 생육환경을 적절하게 유지, 관리할 수 있는 농장에 관련된 기술을 지칭한다. 스마트팜을 이용함으로써, 작물의 생육 정보와 환경 정보에 대한 데이터를 기반으로 최적의 생육 환경을 조성하여 농산물의 생산성과 품질을 제고할 수 있다.Smart farm is a farm that can properly maintain and manage the growing environment of crops or livestock remotely and automatically by grafting Information Communication Technology to existing farming technologies such as plastic houses and livestock. refers to related technologies. By using a smart farm, it is possible to improve the productivity and quality of agricultural products by creating an optimal growth environment based on data on crop growth information and environmental information.
정보통신기술을 접목하여 스마트팜을 관리하기 위해서는, 관리지역에 설치되어 작물의 생육 정보와 환경 정보를 실시간으로 획득할 수 있는 다수의 센서 노드와, 무선 네트워크를 통해 토양 데이터를 취합하거나 사용자로부터 관제 지시를 수신하여 관리지역에 설치된 관수 장치 등을 원격으로 제어할 수 있는 제어 방안이 필요하다.In order to manage a smart farm by grafting information and communication technology, a number of sensor nodes installed in the management area that can acquire crop growth information and environmental information in real time, and a wireless network, collect soil data or control it from users There is a need for a control method that can receive instructions and remotely control the irrigation equipment installed in the management area.
종래에는 정해진 시간 간격으로 정해진 양의 물을 공급하여 관수가 이루어 졌으나, 이 경우 실제 작물의 뿌리가 위치한 토양의 습도를 고려하지 않아 물이 과하게 공급되거나 모자라게 공급되는 경우가 있었다. 또한 비료와 같은 첨가물의 공급도 정해진 양이 정해진 시간에 공급될 뿐 작물의 생육 상태 및 토양의 습도와는 관련성 없이 제공되어 공급된 첨가물이 작물에 흡수되지 않고 토양으로 흘러가 버리거나 과잉 공급되는 문제가 있다.Conventionally, irrigation was performed by supplying a predetermined amount of water at predetermined time intervals. However, in this case, the moisture of the soil in which the roots of the crops are located is not taken into account, so that there are cases in which the water is supplied excessively or insufficiently. In addition, the supply of additives such as fertilizers is only supplied in a fixed amount at a fixed time, and is provided regardless of the growth state of the crop and the humidity of the soil. .
본 명세서의 일 실시예는, 포텐시오 스탯을 이용한 센싱 전극을 통해 토양의 습도를 측정하고 이를 이용하는 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present specification aims to provide a method of measuring the humidity of the soil through a sensing electrode using a potentiostat and using the same.
또한 일 실시예는, 작물이 위치한 영역의 토양의 습도를 실시간 정확히 파악하여 적절한 시기에 관수하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment aims to accurately detect the humidity of the soil in a region where crops are located in real time and irrigate at an appropriate time.
또한 일 실시예는, 작물이 위치한 영역의 토양의 습도를 기초로 첨가물의 제공량을 결정하는 것을 목적으로 한다.In addition, an embodiment aims to determine the amount of the additive provided based on the humidity of the soil in the region where the crop is located.
또한 일 실시예는, 불규칙적으로 위치한 센서들의 센서 데이터와 작물의 위치를 이용하여 작물 주변부의 토양의 습도를 보다 정확히 추정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for more accurately estimating the humidity of the soil around a crop by using sensor data of irregularly located sensors and the position of the crop.
또한 일 실시예에서는, 작물의 생장 및 과실의 고품질화를 위해서 작물에 제공하는 물과 영양분의 양을 적절히 감소시키거나 증가시키는 방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in one embodiment, an object of the present invention is to provide a method for appropriately reducing or increasing the amount of water and nutrients provided to a crop for the purpose of improving the growth of the crop and the quality of the fruit.
본 명세서의 해결하고자 하는 과제는 상술한 바에 한정되지 아니하고, 하기에서 설명하는 발명의 실시예들에 의해 도출될 수 있는 다양한 사항들로 확장될 수 있다.The problem to be solved in the present specification is not limited to the above, but may be extended to various matters that can be derived by the embodiments of the invention described below.
본 명세서의 일 실시예에 따른 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치는 노지에 소정 간격을 두고 설치되며, 토양의 온도, 습도 및 PH 중 하나 이상의 토양 데이터를 측정하기 위한, 하나 이상의 센서 노드 장치, 토양에 물을 공급하는 관수장치, 토양에 첨가물을 공급하는 첨가물 공급장치 및 상기 센서 노드장치에 의해 측정된 토양 데이터를 기초로 상기 관수장치 또는 첨가물 공급장치를 제어하여 토양에 공급되는 물과 첨가물의 양을 제어할 수 있다.The smart farm soil management device for the field through real-time soil analysis according to an embodiment of the present specification is installed at a predetermined interval in the field, and one or more sensors for measuring soil data of one or more of soil temperature, humidity, and PH Water supplied to the soil by controlling the irrigation device or the additive supply device based on the soil data measured by the node device, the irrigation device for supplying water to the soil, the additive supply device for supplying an additive to the soil, and the sensor node device and the amount of additives can be controlled.
일 실시예에서, 상기 센서 노드 장치는, 센싱전극; 기준전극; 상대전극; 및 상기 센싱전극에 전압을 제공하는 포텐시오 스탯유닛을 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 센싱전극에서 획득한 전기적 데이터를 기초로 토양의 습도를 결정할 수 있다.In one embodiment, the sensor node device, a sensing electrode; reference electrode; counter electrode; and a potentiostat unit providing a voltage to the sensing electrode, wherein the control device may determine the humidity of the soil based on the electrical data obtained from the sensing electrode.
일 실시예에서, 상기 제어장치는, 상기 토양의 습도가 감소하는 시간과 양을 기초로 해당 센서 노드 장치 주변에 공급하는 물의 양을 결정하되, 상기 토양의 습도가 감소하는 시간은 지속적인 습도의 감소 구간을 의미하고, 상기 제어장치는, 상기 토양의 습도가 제1 임계값 이하로 떨어지면 상기 센서 노드 장치와 가장 인접한 관수장치의 제1 관수부를 통해 제1차 물 공급을 시작할 수 있다.In one embodiment, the control device determines the amount of water to be supplied to the vicinity of the sensor node device based on the time and amount for which the humidity of the soil decreases, but the time when the humidity of the soil decreases is a continuous decrease in humidity section, and when the humidity of the soil falls below a first threshold value, the control device may start supplying the first water through the first irrigation unit of the irrigation device closest to the sensor node device.
일 실시예에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 제1차 물 공급 이후, 상기 토양의 습도가 제2 임계값 이하로 떨어지면 상기 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 시작하되, 상기 제1 임계값은 상기 제2임계값 보다 클 수 있다.In one embodiment, the control device starts the second water supply through the first irrigation unit when the humidity of the soil falls below a second threshold value after the first water supply, but the first threshold value The value may be greater than the second threshold value.
일 실시예에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 제1차 물 공급 이후, 상기 토양의 습도가 제1 임계값 이하로 떨어지면, 제2차 물 공급을 시작하되, 상기 제2차 물 공급은 작물로부터 두 번째로 인접한 제2 관수부를 통해 이루어질 수 있다.In one embodiment, the control device, after the first water supply, when the humidity of the soil falls below a first threshold value, starts the second water supply, but the second water supply is from the crop The second may be accomplished through a second adjacent second irrigation unit.
일 실시예에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 제2 관수부에 가장 인접한 제2 센서 노드 장치에서 획득한 영역의 토양의 습도를 기초로 제2 관수부의 동작 여부를 결정하되, 상기 제2 센서 노드 장치에서 획득한 영역의 토양이 관수를 필요로 하지 않는 경우, 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 수행하되, 제2차 물 공급은 제1차 물 공급량 보다 적을 수 있다.In one embodiment, the control device determines whether to operate the second irrigation unit based on the humidity of the soil in the area obtained by the second sensor node device closest to the second irrigation unit, wherein the second sensor node When the soil in the area obtained by the apparatus does not require irrigation, the secondary water supply may be performed through the first irrigation unit, but the secondary water supply may be less than the primary water supply amount.
본 명세서의 일 실시예에 따르면, 포텐시오 스탯을 이용한 센싱 전극을 통해 토양의 습도를 측정하고 이를 이용하는 방안을 제공한다.According to an embodiment of the present specification, there is provided a method of measuring the humidity of the soil through a sensing electrode using a potentiostat and using the same.
또한 일 실시예는, 작물이 위치한 영역의 토양의 습도를 실시간 정확히 파악하여 적절한 시기에 관수 할 수 있다.In addition, according to one embodiment, the humidity of the soil in the area where the crop is located can be accurately grasped in real time, and irrigation can be performed at an appropriate time.
또한 일 실시예는, 작물이 위치한 영역의 토양의 습도를 기초로 첨가물의 제공량을 결정할 수 있다.In addition, in one embodiment, the amount of the additive may be determined based on the humidity of the soil in the region where the crop is located.
또한 일 실시예는, 불규칙적으로 위치한 센서들의 센서 데이터와 작물의 위치를 이용하여 작물 주변부의 토양의 습도를 보다 정확히 추정하는 방법을 제공할 수 있다.In addition, an embodiment may provide a method of more accurately estimating the humidity of the soil around a crop using sensor data of irregularly located sensors and the position of the crop.
또한 일 실시예에서는, 작물의 생장 및 과실의 고품질화를 위해서 작물에 제공하는 물과 영양분의 양을 적절히 감소시키거나 증가시키는 방안을 제공할 수 있다. In addition, in one embodiment, it is possible to provide a method of appropriately reducing or increasing the amount of water and nutrients provided to a crop for the purpose of improving the growth of the crop and the quality of the fruit.
본 명세서의 효과는 위 기재된 사항에 한정되지 아니하며, 아래 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명으로부터 도출될 수 있는 다양한 내용들로 확장될 수 있음이 이해되어야 한다.It should be understood that the effect of the present specification is not limited to the matters described above, and may be extended to various contents that can be derived from the detailed description of the embodiments of the present invention below.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치(1000)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 센서 노드 장치(100)의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 관수장치와 첨가물 공급장치의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따라 노지에 센서 노드 장치(110,120)와 관수부(210-230)가 설치된 상태를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따라서 제어장치(400)에 의한 토양 습도 변화를 나타낸다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따라 일 작물 주변부의 토양의 습도 변화를 나타낸다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 작물과 관수부의 위치 및 동작 범위를 설명하기 위한 도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a smart farm
2 shows an example of the
3 is a view for explaining the structure of the irrigation device and the additive supply device according to an embodiment of the present specification.
4 is an exemplary diagram illustrating a state in which the
5 shows a change in soil humidity by the
6 shows a change in the humidity of the soil around one crop according to an embodiment of the present specification.
7 is a view for explaining the position and operation range of the crop and the irrigation unit according to an embodiment of the present specification.
본 명세서의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 명세서의 실시예에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In the description of the embodiments of the present specification, if it is determined that a detailed description of a known configuration or function may obscure the gist of the embodiment of the present specification, a detailed description thereof will be omitted. In addition, in the drawings, parts not related to the description of the embodiments of the present specification are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.
본 명세서의 실시예에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the embodiments of the present specification, when a component is "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection relationship, but also an indirect relationship where another component exists in the middle. It can also include human connections. In addition, when a component is said to "include" or "have" another component, it means that another component may be further included without excluding other components unless otherwise stated. .
본 명세서의 실시예에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 명세서의 실시예의 범위 내에서 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다. In the embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and unless otherwise specified, do not limit the order or importance between the components. does not Accordingly, within the scope of the embodiments herein, a first component in an embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in an embodiment is referred to as a first component in another embodiment. can also be called
본 명세서의 실시예에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다. In the embodiment of the present specification, the components that are distinguished from each other are for clearly explaining each characteristic, and the components do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Accordingly, even if not specifically mentioned, such integrated or dispersed embodiments are also included in the scope of the embodiments of the present specification.
본 명세서에서 네트워크는 유무선 네트워크를 모두 포함하는 개념일 수 있다. 이때, 네트워크는 디바이스와 시스템 및 디바이스 상호 간의 데이터 교환이 수행될 수 있는 통신망을 의미할 수 있으며, 특정 네트워크로 한정되는 것은 아니다. In the present specification, the network may be a concept including both wired and wireless networks. In this case, the network may mean a communication network in which data exchange between the device and the system and devices can be performed, and is not limited to a specific network.
본 명세서에 기술된 실시예는 전적으로 하드웨어이거나, 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어이거나, 또는 전적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "장치(device)" 또는 "시스템(system)" 등은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 소프트웨어 등 컴퓨터 관련 엔티티(entity)를 지칭한다. 예를 들어, 본 명세서에서 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등은 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체(object), 실행 파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program), 및/또는 컴퓨터(computer)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨터에서 실행중인 애플리케이션(application) 및 컴퓨터의 양쪽이 모두 본 명세서의 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등에 해당할 수 있다. Embodiments described herein may have aspects that are entirely hardware, partly hardware and partly software, or entirely software. As used herein, “unit,” “device,” or “system,” or the like, refers to hardware, a combination of hardware and software, or a computer-related entity such as software. For example, as used herein, a part, module, device, or system is a running process, a processor, an object, an executable, a thread of execution, a program, and/or a computer. (computer), but is not limited thereto. For example, both an application running on a computer and a computer may correspond to a part, module, device, or system of the present specification.
또한, 본 명세서에서 디바이스는 스마트팜용 노드, 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이와 같이 모바일 디바이스뿐만 아니라, PC나 디스플레이 기능을 구비한 가전처럼 고정된 디바이스일 수 있다. 또한, 일 예로, 디바이스는 IoT(Internet of Things) 디바이스일 수 있다. 즉, 본 명세서에서 디바이스는 어플리케이션 동작이 가능한 기기들을 지칭할 수 있으며, 특정 타입으로 한정되지 않는다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 어플리케이션이 동작하는 기기를 디바이스로 지칭한다.In addition, in the present specification, the device may be a fixed device such as a PC or home appliance having a display function, as well as a mobile device such as a node for a smart farm, a smart phone, a tablet PC, or a wearable device. Also, as an example, the device may be an Internet of Things (IoT) device. That is, in the present specification, a device may refer to devices capable of operating an application, and is not limited to a specific type. Hereinafter, for convenience of description, a device in which an application operates is referred to as a device.
본 명세서에 있어서 네트워크의 통신 방식은 제한되지 않으며, 각 구성요소간 연결이 동일한 네트워크 방식으로 연결되지 않을 수도 있다. 네트워크는, 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 5G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 유선 및/또는 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the communication method of the network is not limited, and the connection between each component may not be connected in the same network method. The network may include not only a communication method using a communication network (eg, a mobile communication network, a wired Internet, a wireless Internet, a broadcasting network, a satellite network, etc.) but also short-range wireless communication between devices. For example, the network may include all communication methods through which an object and an object can network, and is not limited to wired communication, wireless communication, 3G, 4G, 5G, or other methods. For example, a wired and/or network may be a Local Area Network (LAN), a Metropolitan Area Network (MAN), a Global System for Mobile Network (GSM), an Enhanced Data GSM Environment (EDGE), a High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi, VoIP (Voice over) Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX (World Interoperability for Microwave Access), and ultrasonic-based communication can refer to a communication network by one or more communication methods selected from the group consisting of However, the present invention is not limited thereto.
다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 명세서의 실시예의 범위에 포함된다.Components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of the components described in the embodiment is also included in the scope of the embodiment of the present specification. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the embodiments of the present specification.
이하에서, 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치(1000)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치(1000)는 센서 노드 장치(100), 관수장치(200), 첨가물 공급장치(300) 및 제어장치(400)를 포함한다. 1 is a block diagram showing the configuration of a smart farm
일 실시예에서, 센서 노드 장치(100)는 하나 이상의 센서 노드 장치(110, 120, 130... )로 구성될 수 있다. 센서 노드 장치(100)는 노지에 소정 간격을 두고 설치될 수 있다. 센서 노드 장치(100)의 적어도 일부는 토양에 삽입되어 토양 내 온도, 습도, 및 PH 중 하나 이상의 토양 데이터를 측정할 수 있다. In one embodiment, the
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 센서 노드 장치(100)의 일 예를 나타낸다. 상술한 바와 같이 센서 노드 장치(100)는 하나 이상의 센서 노드 장치(110~130 ?)로 구성될 수 있으며, 이 중 적어도 일부가 도2에서 설명하는 구성요소들로 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 센서 노드 장치(100)는 센싱부(111) 및 포탠시오 스탯유닛(112)을 포함할 수 있다. 다른 예에서 센서 노드 장치(100)는 통신부(113) 및 처리부(114)를 더 포함할 수도 있다.2 shows an example of the
일 실시예에서, 센싱부(111)는 센싱전극(111b), 기준전극(111a) 및 상대전극(111c)를 포함할 수 있다. 포텐시오 스탯유닛(112)은 센싱전극(111b)의 전압을 조절하여 사용자가 원하는 파형의 전압을 센싱전극에 제공하며, 전류 전위를 일정하게 유지하기 위한 장치이다. In an embodiment, the
센서 노드 장치(100)의 통신부(113)는 센싱부(111)에서 획득한 센싱 정보(토양 데이터의 raw 또는 가공된 형태)를 타 장치(제어장치나 다른 센서 노드 장치 등)와 통신할 수 있다. 또한 통신부(113)는 처리부(114)에의해 처리된 토양 데이터 또는 기타 데이터를 상기 타 장치와 통신할 수 있다. 통신방식은 상술한 바와 같이 특정 통신 프로토콜로 한정되지 않는다. The
도 2를 더 참조하면, 일 실시예에서, 센싱부(111)는 복수 개의 층으로 구성될수 있다. 이때 각 층은 농작물의 생육에 있어서 해당 층의 환경 조건이 의미를 가지는 층들을 의미한다. 예를 들어, 제1 층은 토양 표면으로부터 깊이 15 cm까지, 제2 층은 표면으로부터 깊이 15 내지 25 cm까지, 제3 층은 토양 표면으로부터 깊이 25 내지 50 cm까지의 구간을 지칭하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 센싱부(111)는 각 층에서 얻어지는 토양 데이터를 구별하여 통신부(113) 또는 처리부(114)로 전송할 수 있다. 또한 포탠시오 스탯유닛(112)도 각 층별로 서로 다른 전압을 전가하도록 입력 전압을 제어할 수 있다.Referring further to FIG. 2 , in an embodiment, the
즉, 센싱부(111)는 각 층(201-203)에 관련된 토양 데이터를 별도로 수집하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 토양 내부의 각 층에 관련된 온도 및/또는 습도 등을 각각 독립적으로 측정함으로써, 농작물의 생육에 영향을 미치는 환경 조건을 구체적이고 입체적으로 파악할 수 있다. That is, the
처리부(114)는 센싱부(111)에서 획득한 토양 데이터 및/또는 다른 센서 노드 장치로부터 획득한 토양 데이터에 기초하여 토양 데이터 특징을 추출할 수 있다. 처리부(114)는 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행할 수 있는 하나 이상의 프로세서를 구비함으로써 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. The
다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신부(113)를 통해 메모리에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 어플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템(일례로, 외부서버)이 네트워크를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램(일례로 상술한 어플리케이션)에 기반하여 메모리에 로딩될 수 있다.In another embodiment, the software components may be loaded into the memory through the
추가적인 실시예에 따르면, 센서 노드 장치(100)는 GPS 모듈 및 가속도 센서를 더 구비할 수 있다. 상기 GPS 모듈과 가속도 센서는 센서 노드 장치(100)의 설치 위치와 상태를 토양 데이터로 획득함으로써, 노지용 스마트팜 제어 시스템이 작물에 대한 모델링을 수행함에 있어서 오류 데이터를 특정하여 제외할 수 있도록 한다.According to an additional embodiment, the
예컨대, 센서 노드 장치(100)가 바람의 영향이나 동물, 사람 등의 접촉에 의하여 통상의 설치 형태에 비하여 일정 각도 이상 기울어져 있거나 최초 설치된 위치에서 일정 거리 이상 떨어진 곳으로 이동된 경우, 각 센서로부터 획득되는 데이터는 농작물의 생육 환경을 정확하게 반영하지 못하는 것일 수 있으므로, 이때 획득한 토양 데이터는 오류가 있는 것으로 판단하여 이를 제외하고 모델링 데이터를 생성하거나 관리자에게 즉각 알릴 수 있다.For example, when the
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 관수장치와 첨가물 공급장치의 구조를 설명하기 위한 도이다. 일 예에서 관수장치(200)는 토양에 물을 공급하기 위한 장치로서, 복수개의 관수부(210~230 ?)를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 관수장치(200)는 물 공급원으로부터 물을 공급받아, 하나 이상의 관수부(210~230)에 개별적으로 물을 공급할 수 있다. 관수장치(200)는 각 관수부에 공급되는 물의 양을 독립적으로 관리할 수 있다. 3 is a view for explaining the structure of the irrigation device and the additive supply device according to an embodiment of the present specification. In one example, the
또한 첨가물 공급장치(300)는 토양에 첨가물을 공급하기 위한 장치로서, 첨가물을 관수장치(200)에 입력하거나, 각 관수부에 개별적으로 공급할 수도 있다. 각 관수부에 개별적으로 첨가물을 공급하기 위해서 첨가물 공급장치(300)는 하나 이상의 공급부(310~330?)을 포함할 수 있다. 여기서 첨가물은 비료를 의미하나 이에 한정되는 것은 아니고 물 외에 작물의 생장에 필요한 임의 물질을 포함할 수 있다. In addition, the
도 1을 다시 참조하면, 제어장치(400)는 상기 센서 노드장치(100)에 의해 측정된 토양 데이터를 기초로 상기 관수장치(200) 또는 첨가물 공급장치(300)를 제어하여 토양에 공급되는 물과 첨가물의 양을 제어할 수 있다. 여기서 제어장치(400)는 관수장치(200) 뿐만 아니라 개별적인 관수부(110...) 및 공급부(310... )들도 개별 제어할 수 있다. 구체적으로 제어장치(400)는 센싱부(111)의 센싱전극에서 획득한 전기적 데이터를 기초로 토양의 습도를 결정할 수 있다. 제어장치(400)는 토양의 습도를 기초로 제공되는 물의 양을 결정하고, 결정된 물의 양을 기초로 공급되는 첨가물의 양을 결정할 수 있다. 토양의 습도가 적절한 값을 유지하지 않으면 제공된 첨가물(비료 등)이 작물에 흡수되지 않고 버려지며, 토양을 오염시킬 수도 있기 때문이다. Referring back to FIG. 1 , the
또한 제어장치(400)는 센서 노드 장치, 관수장치, 첨가물 공급장치 등과 유선 또는 무선으로 통신 연결될 수 있다.In addition, the
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따라 노지에 센서 노드 장치(110,120)와 관수부(210-230)가 설치된 상태를 나타내는 예시도이다. 도 4를 참조하면 작물(1,2) 주변에 센서 노드 장치가 토양에 일부 삽입되어 있고 관수부가 토양 내부에 설치된 것이 나타난다. 다만 이는 예시적인 것으로 관수부는 토양 외부에 설치될 수도 있다. 이와 같이 설치된 상태에서 제어장치(400)는 센서노드장치(100)에서 획득되는 토양의 습도 데이터(토양 데이터)를 기초로 관수부를 제어해서 토양 내 습도를 조절할 수 있다.4 is an exemplary diagram illustrating a state in which the
일 예에서, 제어장치(400)는 토양의 습도가 감소하는 시간과 양을 기초로 해당 센서 노드 장치 주변에 공급하는 물의 양을 결정할 수 있다. 이를 위해서 특정 센서 노드 장치와 관수부가 서로 연관되어 있을 수 있다. 예컨대 제1 센서 노드 장치의 센싱 결과에 대응하여 제1 센서 노드 장치와 가장 인접한 또는 가장 인접하면서 상류(높은 지형)에 위치한 제1 관수부가 동작되도록 설정될 수 있다. 이외에도 노지의 영역을 복수개의 단위영역으로 구분하고, 각 단위 영역에 포함되는 센서 노드 장치의 토양 데이터의 평균을 기초로 해당 단위 영역에 포함되는 관수부의 동작이 제어될 수도 있다. In one example, the
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따라서 제어장치(400)에 의한 토양 습도 변화를 나타낸다. 제어장치(400)는 토양의 습도가 지속적으로 감소하는 구간의 습도변화를 기초로 공급하는 물의 양을 결정할 수 있다. 도 5는 제1 작물에 인접한 제1 센서 노드 장치로 획득한 토양의 습도 변화를 의미한다. 5 shows a change in soil humidity by the
도 5의 그래프를 참조하면 초기 토양의 습도는 h21에서 시간 t11에 h11까지 떨어진다. 지표면의 열과 뿌리의 물 흡수로 인해 습도가 줄어들 수 있다. 제어장치(400)는 토양의 습도가 제1 임계값(h11) 이하로 떨어지면 해당 센서 노드 장치와 가장 인접한 제1 관수부를 통해 제1차 물 공급을 시작할 수 있다(t11에서 t12 구간). Referring to the graph of FIG. 5 , the initial soil humidity drops from h21 to h11 at time t11. Humidity may decrease due to surface heat and water absorption by the roots. When the humidity of the soil falls below the first threshold value h11, the
제1차 물 공급은 토양의 습도가 지속적인 감소를 시작한 지점의 습도(h12)까지 올라갈 수 있다. 이 때, 습도 상승의 기울기(물이 공급되는 빠르기, 유속)는 제1차 물 공급 전에 나타난 습도 감소 추이에 대응되도록 결정될 수 있다. 즉 t11을 기점으로 0~t11 부분과 t11~t12 부분이 서로 대응되는 그래프 형상을 가질 수 있다(예컨대 데칼코마니 형태이거나 감소되는 시간의 1/N 시간만큼 축소된 형태, 여기서 N은 정수). The primary water supply can rise to the humidity (h12) at the point where the soil humidity starts to decrease continuously. At this time, the slope of the humidity increase (water supply speed, flow rate) may be determined to correspond to the humidity decrease trend before the first water supply. That is, from t11, parts 0 to t11 and parts t11 to t12 may have a graph shape corresponding to each other (eg, a decalcomanie form or a form reduced by 1/N time of the reduced time, where N is an integer).
또한 일 예에서 제어장치(400)는 외부정보를 기초로해서 토양의 습도가 제1임계값 이하가 되더라도 물 공급을 수행하지 않거나 물 공급 양을 조절할 수 있다. 여기서 외부정보는 기상정보로서 강우에 관련된 것일 수 있다. 소정 시간 후 많은 양의 강우가 예상되는 경우, 제어장치(400)는 현재 토양의 습도가 임계값 이하라고 하더라도 물 공급을 제한할 수 있다. 노지는 실내와 달리 불규칙적인 강우에 대비한 별도의 장치를 마련하기 어려운 바 내리는 비를 대부분 받아들이게 된다. 따라서 제어장치(400)는 곧 들이닥칠 강우를 대비해서 토양의 습도를 소정치 이하로 조절해 놓을 수 있다. Also, in one example, the
도 5를 참조하면 t13에서 토양의 습도는 제1 임계값h11에 도달하였으나 제어장치(400)는 물 공급을 수행하지 않아 토양의 습도가 제1 임계값h11 이하로 지속적으로 감소함을 알 수 있다. 한편 예상되는 강우량이 적은 경우, 제어장치(400)는 예상되는 강우량에 대한 부분을 제외하고 추가적인 물 공급량을 결정할 수 있다. 이 경우 강우량 중 일 부분만이 작물의 뿌리로 전달되기 때문에 이러한 손실을 고려해서 물 공급량이 결정될 수 있다. 공급되는 물의양 X1과 작물의 뿌리로 전달되는 실제 물의양 X2의 비율은 기 정의된 X1-X2 관계표 또는 기계학습을 통해 결정될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that the humidity of the soil reaches the first threshold h11 at t13, but the
한편 본 명세서에서 제어장치(400)가 습도의 지속적인 감소 구간을 기초로 공급되는 물의 양과 시간을 결정하는 것은, 고정된 습도 값을 유지하도록 물 공급을 수행할 경우 점진적으로 모자란 물 공급이 이루어지는 경우 보다 작물의 과실이 덜 맺히기 때문이다. 이에 따라서 본 명세서의 제어장치(400)는 작물이 더 성장할 수 있도록 토양에 공급되는 물과 양분의 양을 소정기간에는 점진적으로 줄일 수도 있다. 실험에 따르면 작물은 물과 양분이 지속적으로 충분한 경우 보다 한시적으로 부족한 경우 더 많은 과실을 맺고 성장하는 것으로 나타나기 때문에 위와 같이 소정기간 물과 양분의 양을 줄이는 것이 유의미할 수 있다. On the other hand, in the present specification, the
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따라 일 작물 주변부의 토양의 습도 변화를 나타낸다. 도 6을 참조하면 초기(~t21)에 작물의 수분 흡수 및 증발 등으로 습도가 하강하여 제1 임계값(h23)에 도달하여 제어장치는 제1차 물공급을 실시하여 t22 시점에 습도를 h21로 상승시킬 수 있다. 이 후 작물의 물흡수 및 지표면의 물 증발 등으로 t22에서 t23에 걸쳐 습도가 떨어지는데 제1 임계값h23에서 물 공급이 이루어지지않고 제1 임계값보다 적은 제2 임계값h24에서 제2차 물공급이 이루어질 수 있다. 또한 제2차 물 공급은 제1차 물공급의 목적 습도보다 낮은 h22로 설정될 수 있다. 이에 따라서 작물에 제공되는 수분의 양이 점진적으로 적어지도록 제어장치는 관수량을 조절할 수 있다.6 shows a change in the humidity of the soil around one crop according to an embodiment of the present specification. Referring to FIG. 6 , at the initial stage (~ t21), the humidity drops due to moisture absorption and evaporation of crops and reaches a first threshold value (h23). can be raised to After that, the humidity falls from t22 to t23 due to water absorption of crops and evaporation of water from the ground. Water supply is not performed at the first threshold value h23, and the second water supply is provided at the second threshold value h24, which is less than the first threshold value. This can be done. In addition, the secondary water supply may be set to h22 lower than the target humidity of the primary water supply. Accordingly, the control device may adjust the amount of watering so that the amount of moisture provided to the crop is gradually decreased.
또한 토양의 습도가 소정값(예컨대 h22)일 경우 작물의 첨가물 흡수율이 가장 높은 경우, 제어장치(400)는 습도가 상기 소정값인 구역에서 첨가물의 공급을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이 첨가물은 물과 함께 공급될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, when the soil humidity is a predetermined value (eg, h22), when the crop has the highest additive absorption rate, the
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 작물과 관수부의 위치 및 동작 범위를 설명하기 위한 도이다. 도 7에서 관리범위a1은 작물1(1)에 관련된 영역이고, 관리범위a2는 작물2(2)에 관련된 영역이다. 관리범위a1과 a2는 작물의 종류와 생장 상태에 따라서 관리자에의해 결정될 수 있다. 각 작물의 관리범위 내에는 하나 이상의 센서노드장치와 관수부가 위치할 수 있다. 도 7을 참조하면 관리범위a1에는 하나의 센서노드장치(110)과 하나의 관수부(210)이 설치되었으나, 관리범위a2에는 2개의 관수부(220, 230)이 설치되었다. 노지는 토양의 환경에 따라서 센서나 관수부의 설치가 어려운 위치가 존재하기 때문에 도 7에서와 같이 불규칙적인 위치에 센서노드장치나 관수부가 위치할 수 있다. 본 명세서는 이러한 불규칙적인 위치에 설치된 센서노드장치와 관수부를 적절히 제어하여 균일하게 설치된 경우에 준하는 관리 효과를 얻는 방안을 제시한다.7 is a view for explaining the position and operation range of the crop and the irrigation unit according to an embodiment of the present specification. In FIG. 7 , the management range a1 is an area related to crop 1(1), and the management range a2 is an area related to crop 2(2). The management ranges a1 and a2 can be decided by the manager according to the type of crop and the growth condition. One or more sensor node devices and irrigation units may be located within the management range of each crop. Referring to FIG. 7 , one
일 실시예에서 제어장치(400)는, 제1차 물 공급 이후, 토양의 습도가 제2 임계값 이하로 떨어지면 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 시작할 수 있다. 여기서 제1 임계값은 상기 제2임계값 보다 크게 설정될 수 있다. 즉 상술한 바와 같이 1차 물 공급 이후 2차 물 공급은 1차 물공급때 보다 낮은 습도에서 시작될 수 있으며, 1차 물공급과 같거나 더 적은 양으로 수행될 수 있다. In an embodiment, the
또한 일 실시예에서 제어장치(400)는, 제1차 물 공급 이후, 토양의 습도가 제1 임계값 이하로 떨어지면, 제2차 물 공급을 시작하되, 제2차 물 공급은 작물로부터 두 번째로 인접한 제2 관수부를 통해 이루어질 수 있다. 도 7을 참조하면 제1 센서노드장치(110)에서 취득한 습도가 제1 임계값 이하로 떨어져서 제2차 물공급이 시작되는 경우, 제어장치(400)는 작물(1)과 가장 가까운 제1 관수부(210)가 아닌 두 번째로 가까운 제2 관수부(220)에서 관수가 이루어지게 할 수 있다. 이전 관수 위치보다 더 먼 곳의 습도가 상승함에 따라서 작물(1)의 뿌리는 제2 관수부를 향해서 보다 더 적극적으로 성장할 수 있다. In addition, in one embodiment, the
한편 이상과 같이 제1 센서노드장치(110)에서 획득한 습도만을 기준으로 제2 관수부(220)를 동작시키는 경우 제2 관수부(220)에 인접한 작물(2)에 영향을 미칠 수도 있다. 이를 위해서, 제어장치(400)는, 제2 관수부에 가장 인접한 제2 센서 노드 장치(1200)에서 획득한 영역의 토양의 습도를 기초로 제2 관수부(220)의 동작 여부를 결정하되, 제2 센서 노드 장치에서 획득한 영역의 토양이 관수를 필요로 하지 않는 경우, 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 수행할 수 있다. 여기서 토양이 관수를 필요로 하지 않는 지 여부는 제2 센서 노드 장치로 획득한 토양의 습도와 기 정해진 습도 임계값을 기초로 결정될 수 있다. Meanwhile, when the
또한 각 센서 노드 장치에서 획득한 토양의 습도Y1와 그 주변에 위치하는 작물의 주변부 토양의 습도Y2는 서로 상이할 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 제어장치는 각 작물의 주변부 토양의 습도를 결정하기 위해서, 1) 대상 작물을 기준으로 소정 거리 내 위치하는 센서 노드 장치들이 획득한 토양의 습도정보, 2) 대상 작물과 각 센서 노드 장치들 간의 거리 3) 대상 작물과 각 센서 노드 장치들 간의 지면 높이 차이를 이용할 수 있다. 예컨대 제1 작물 주변에 제1 내지 제3 센서 노드 장치가 위치하고, 작물과 센서 노드 장치 간의 거리가 제1 내지 제3 센서 노드 장치 순으로 가까우며, 높이 차이는 제1 내지 제3 센서 노드 장치 순으로 적다면, 제1 센서 노드 장치에서 획득한 습도 정보에 가장 큰 가중치를 부여하고, 제3 센서 노드 장치에서 획득한 습도 정보에 가작 작은 가중치를 부여한 후, 각 센서 노드 장치에서 획득한 습도 값의 평균을 제1 작물의 주변부 토양의 습도로 결정할 수도 있다. Also, the humidity Y1 of the soil obtained by each sensor node device and the humidity Y2 of the soil surrounding the crops located in the vicinity thereof may be different from each other. The control device according to an embodiment of the present specification is to determine the humidity of the soil around each crop, 1) the humidity information of the soil obtained by sensor node devices located within a predetermined distance based on the target crop, 2) the target crop and the distance between each sensor node device 3) The difference in ground height between the target crop and each sensor node device can be used. For example, the first to third sensor node devices are located around the first crop, the distance between the crop and the sensor node device is close in the order of the first to third sensor node devices, and the height difference is in the order of the first to third sensor node devices If less, the highest weight is given to the humidity information obtained from the first sensor node device, and the smallest weight is given to the humidity information obtained from the third sensor node device, and then the average of the humidity values obtained from each sensor node device may be determined as the humidity of the soil surrounding the first crop.
이와 같은 본 명세서의 일 실시예에 따른 토양 관리 장치는 포탠시오 스탯을 이용하여 토양의 습도를 실시간 센싱하고, 토양의 습도 변화를 기초로 물 공급량을 조절하며, 작물에 영향을 미치는 토양의 습도를 결정하기 위해서 복수개의 센서들의 위치와 측정값을 보정하고, 특정 습도에서 첨가물의 공급을 수행함으로써 첨가물의 손실을 방지하는 이점을 가질 수 있다.As such, the soil management apparatus according to an embodiment of the present specification senses the humidity of the soil in real time using a potentiostat, adjusts the amount of water supply based on the change in soil humidity, and measures the humidity of the soil affecting crops. It may have the advantage of preventing the loss of additives by correcting the positions and measurement values of the plurality of sensors to determine and supplying the additives at a specific humidity.
이상에서 살펴본 본 명세서는 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 명세서의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 명세서의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 포함하도록 정해져야 할 것이다.Although the present specification described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiments are possible therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present specification. Accordingly, the true technical protection scope of the present specification should be defined to include other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims by the spirit of the appended claims.
Claims (6)
토양에 물을 공급하는 관수장치;
토양에 첨가물을 공급하는 첨가물 공급장치; 및
상기 센서 노드장치에 의해 측정된 토양 데이터를 기초로 상기 관수장치 또는 첨가물 공급장치를 제어하여 토양에 공급되는 물과 첨가물의 양을 제어하는 제어장치를 포함하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
One or more sensor node devices installed at predetermined intervals in the field, for measuring soil data of one or more of soil temperature, humidity, and PH;
irrigation system to supply water to the soil;
an additive supply device for supplying additives to the soil; and
Smart farm soil for open land through real-time soil analysis including a control device for controlling the amount of water and additives supplied to the soil by controlling the irrigation device or the additive supply device based on the soil data measured by the sensor node device management device.
상기 센서 노드 장치는,
센싱전극; 기준전극; 상대전극; 및 상기 센싱전극에 전압을 제공하는 포텐시오 스탯유닛을 포함하고,
상기 제어장치는, 상기 센싱전극에서 획득한 전기적 데이터를 기초로 토양의 습도를 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
According to claim 1,
The sensor node device,
sensing electrode; reference electrode; counter electrode; and a potentiostat unit providing a voltage to the sensing electrode,
The control device, smart farm soil management device for open land through real-time soil analysis, characterized in that based on the electrical data obtained from the sensing electrode to determine the humidity of the soil.
상기 제어장치는, 상기 토양의 습도가 감소하는 시간과 양을 기초로 해당 센서 노드 장치 주변에 공급하는 물의 양을 결정하되, 상기 토양의 습도가 감소하는 시간은 지속적인 습도의 감소 구간을 의미하고,
상기 제어장치는, 상기 토양의 습도가 제1 임계값 이하로 떨어지면 상기 센서 노드 장치와 가장 인접한 관수장치의 제1 관수부를 통해 제1차 물 공급을 시작하는 것을 특징으로 하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
3. The method of claim 2,
The control device determines the amount of water to be supplied to the vicinity of the sensor node device based on the time and amount for which the humidity of the soil decreases, and the time for which the humidity of the soil decreases means a continuous decrease in humidity,
The control device, when the humidity of the soil falls below a first threshold value, the first water supply through the first irrigation unit of the irrigation device closest to the sensor node device. Smart farm soil management device for use.
상기 제어장치는, 상기 제1차 물 공급 이후, 상기 토양의 습도가 제2 임계값 이하로 떨어지면 상기 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 시작하되, 상기 제1 임계값은 상기 제2임계값 보다 큰 것을 특징으로 하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
4. The method of claim 3,
The control device may start supplying secondary water through the first irrigation unit when the humidity of the soil falls below a second threshold value after supplying the first water, wherein the first threshold value is the second threshold value. Smart farm soil management device for open land through real-time soil analysis, characterized in that it is greater than the value.
상기 제어장치는, 상기 제1차 물 공급 이후, 상기 토양의 습도가 제1 임계값 이하로 떨어지면, 제2차 물 공급을 시작하되, 상기 제2차 물 공급은 작물로부터 두 번째로 인접한 제2 관수부를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
4. The method of claim 3,
The control device, after the first water supply, when the humidity of the soil falls below a first threshold value, starts a second water supply, and the second water supply is a second adjacent second water supply from the crop. Smart farm soil management device for open land through real-time soil analysis, characterized in that it is done through the irrigation unit.
상기 제어장치는, 상기 제2 관수부에 가장 인접한 제2 센서 노드 장치에서 획득한 영역의 토양의 습도를 기초로 제2 관수부의 동작 여부를 결정하되,
상기 제2 센서 노드 장치에서 획득한 영역의 토양이 관수를 필요로 하지 않는 경우, 제1 관수부를 통해 제2차 물 공급을 수행하되, 제2차 물 공급은 제1차 물 공급량 보다 적은 것을 특징으로 하는 실시간 토양 분석을 통한 노지용 스마트팜 토양 관리장치.
6. The method of claim 5,
The control device determines whether to operate the second irrigation unit based on the humidity of the soil in the area obtained by the second sensor node device closest to the second irrigation unit,
When the soil in the area obtained by the second sensor node device does not require irrigation, the second water supply is performed through the first irrigation unit, and the second water supply is less than the first water supply amount Smart farm soil management device for open land through real-time soil analysis.
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KR102595273B1 (en) * | 2023-01-31 | 2023-10-31 | 황성모 | Management system of leek farm |
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- 2020-08-12 KR KR1020200100935A patent/KR102528822B1/en active IP Right Grant
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