KR20220145972A - Smart Plant Cultivation System - Google Patents

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KR20220145972A
KR20220145972A KR1020210052202A KR20210052202A KR20220145972A KR 20220145972 A KR20220145972 A KR 20220145972A KR 1020210052202 A KR1020210052202 A KR 1020210052202A KR 20210052202 A KR20210052202 A KR 20210052202A KR 20220145972 A KR20220145972 A KR 20220145972A
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cultivation
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박정욱
문성준
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농업회사클라우드베리주식회사
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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Abstract

The present invention relates to a smart system for cultivating a plant cultivated from a smart farm by establishing an ICT converged smart farm system, comprising: a crop cultivator installed in an offline crop cultivation area and performing actual crop cultivation; a sensor detecting a temperature, carbon dioxide concentration, humidity, and photosynthesis of the crop cultivator and transmitting the detected result to a user terminal; a camera control unit taking an image of an indoor environment of the crop cultivator and transmitting image information to the controller and user terminal; a user terminal purchasing an item for a crop cultivation mission through an application and performing the crop cultivation mission; a manager terminal providing resource information such that a manager can supply resources necessary for the actual crop cultivation corresponding to the item purchased by the user terminal to the crop cultivator; and a management server, when item purchase information is received from the user terminal, requesting the provision of a corresponding resource to the manager terminal corresponding to the crop cultivation area, when a resource provision completion is received from the manager terminal, providing the purchased item to the user terminal, and transmitting a control signal for controlling an operation of the crop cultivator to the crop cultivator according to performance information of the crop cultivation mission of the user terminal using the item.

Description

스마트 식물 재배 시스템{Smart Plant Cultivation System}Smart Plant Cultivation System

본 발명은 스마트 식물 재배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, ICT 융복합 스마트팜 시스템을 구축하여 스마트팜으로부터 재배되는 스마트 식물 재배 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart plant cultivation system, and more particularly, to a smart plant cultivation system cultivated from a smart farm by establishing an ICT convergence smart farm system.

일반적으로, 전 세계적으로 농업의 위기를 극복할 대안으로서 많은 투자와 개발이 이루어지고 있으나, 우리나라의 스마트팜 기술 현황은 발전 초기 단계이다. 특히 작물 관리 모델이 부재한 현황으로 작물 생육 모델 개발이 필요하다. 해외 농업 선진국의 경우 농업 빅데이터를 활용한 최적 생육 조건 개발을 통해서 생산성과 품질 향상에 성공을 거두고 있다. 우리나라의 경우 농업인의 경작 노하우에 의존한 재배 방법 확산이 주를 이루었기 때문에 농업 ICT 도입과 작물 생육 분석이 부족한 실정이나, 국가적 차원에서의 스마트팜 개발 사업을 통해서 사물인터넷 기술을 기반으로 한 지능형 스마트팜 개발을 목표로 다양한 연구가 진행되고 있다.In general, a lot of investment and development are being made as an alternative to overcoming the crisis of agriculture around the world, but the current state of smart farm technology in Korea is in the early stage of development. In particular, it is necessary to develop a crop growth model due to the absence of a crop management model. In the case of advanced agricultural countries overseas, they are succeeding in improving productivity and quality through the development of optimal growth conditions using agricultural big data. In the case of Korea, the introduction of agricultural ICT and crop growth analysis are insufficient because the proliferation of cultivation methods that depended on the cultivation know-how of farmers are mostly lacking. Various studies are being conducted with the goal of developing the farm.

특히, 최근 가장 활발한 연구개발이 추진되고 있는 분야가 ‘스마트팜’분야로 간주되고 있으나, 우리나라는 외산 장비 의존도가 높으며, 관련 기술이 미흡함에 따라 장비 국산화, 한국형 스마트팜 기술 확보가 시급하다. 유럽, 일본은 자체 개발 시스템을 적용하여 재배작물 품목을 확대하고, ‘생산성 향상’‘경비절감’에 초점을 두고 있다.In particular, the field in which R&D is being promoted the most recently is considered to be the “smart farm” field. Europe and Japan apply their own development system to expand cultivated crops and focus on ‘improving productivity’ and ‘reducing costs’.

한편, 우리나라는 주요 장비의 해외 의존도가 높으며, 재배작황 및 생장환경관리 기술이 미흡함에 따라 단위 면적당 작물 생산량이 네덜란드의 절반 수준에 머물러 있어 이에 따라, 지속적 연구개발 추진을 통해 장비 국산화, 국내 환경에 적합한 ‘한국형 스마트팜 기술’확보가 시급한 상황이다.On the other hand, Korea is highly dependent on overseas equipment for major equipment, and due to insufficient cultivation conditions and growing environment management technology, crop production per unit area remains at half that of the Netherlands. It is urgent to secure suitable 'Korean smart farm technology'.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0110433호(2018.09.14)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0110433 (2018.09.14)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 반자율형 ICT 융복합 스마트팜 시스템을 구축하여 스마트팜으로부터 재배되는 스마트 식물 재배 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a smart plant cultivation system grown from a smart farm by establishing a semi-autonomous ICT convergence smart farm system.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 오프라인 작물재배지에 설치되어 실제 작물재배를 수행하는 작물재배기와, 상기 작물재배기의 온도, 이산화탄소 농도, 습도 및 광합성을 감지하여 사용자 단말기로 송신하는 감지부와, 상기 작물재배기의 실내 환경을 촬영하여 영상정보를 상기 제어컨트롤러와 사용자 단말기로 송신하는 카메라 제어부와, 앱을 통해 작물 재배 미션 수행을 위한 아이템을 구입하여 작물 재배 미션을 수행하는 사용자 단말기와, 상기 사용자 단말기에서 구입한 아이템에 대응되는 실제 작물재배에 필요한 자원을 관리자가 상기 작물재배기에 공급할 수 있도록 자원 정보를 제공하는 관리자 단말기와, 상기 사용자 단말기로부터 아이템 구입정보를 수신하면 해당 작물재배지에 대응되는 관리자 단말기로 해당 자원제공을 요청하고, 해당 관리자 단말기로부터 자원제공완료를 수신하면 상기 사용자 단말기로 상기 구입한 아이템을 제공하고, 상기 아이템을 이용한 상기 사용자 단말기의 작물 재배 미션 수행 정보에 따라 상기 작물재배기의 동작 제어를 위한 제어신호를 상기 작물재배기로 전송하는 관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a crop grower installed in an offline crop growing field to perform actual crop cultivation, and a sensing unit that detects the temperature, carbon dioxide concentration, humidity and photosynthesis of the crop grower and transmits it to a user terminal; , a camera control unit for photographing the indoor environment of the crop growing machine and transmitting image information to the control controller and the user terminal, and a user terminal for performing a crop cultivation mission by purchasing an item for performing a crop cultivation mission through an app; A manager terminal that provides resource information so that the manager can supply resources necessary for actual crop cultivation corresponding to the item purchased from the user terminal to the crop grower, and when item purchase information is received from the user terminal, corresponding to the corresponding crop cultivation site When requesting the resource provision to the manager terminal and receiving the completion of resource provision from the manager terminal, the purchased item is provided to the user terminal, and the crop cultivation machine according to the crop cultivation mission performance information of the user terminal using the item It characterized in that it comprises a management server for transmitting a control signal for the operation control of the crop grower.

또한, 상기 작물재배기에 설치되어 pH 농도를 측정 및 조절하는 PH 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is installed in the crop growing machine characterized in that it further comprises a PH control unit for measuring and adjusting the pH concentration.

본 발명은 오프라인 작물재배지와 연계된 앱을 통해 사용자가 작물재배 미션을 수행시, 오프라인 작물재배지에 설치된 작물재배기에 의해 실제 작물을 재배할 수 있다. 즉, 농업에 종사하는 전문가가 아니어도 게임을 통해 먹을 실제 작물을 재배할 수 있고, 자신이 먹을 작물을 스스로 재배함으로써 안전한 먹거리를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, when a user performs a crop cultivation mission through an app linked to an offline crop cultivation site, actual crops can be grown by the crop cultivation machine installed in the offline crop cultivation field. In other words, even if you are not an expert in agriculture, you can grow real crops to eat through the game, and you can provide safe food by growing your own crops.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스마트 식물 재배 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a smart plant cultivation system according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Detailed contents for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings below. Irrespective of the drawings, like reference numbers refer to like elements, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다. Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스마트 식물 재배 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a smart plant cultivation system according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 스마트 식물 재배시스템(1000)은 다수의 작물재배기(100), 감지부(200), 카메라 제어부(300), 다수의 사용자 단말기(400), 다수의 관리자 단말기(500), 관리서버(600) 및 DB(800)를 포함할 수 있다. The smart plant cultivation system 1000 of the present invention includes a plurality of crop growers 100, a sensing unit 200, a camera control unit 300, a plurality of user terminals 400, a plurality of manager terminals 500, a management server ( 600) and DB 800 .

이때, 다수의 작물재배기(100), 다수의 사용자 단말기(400), 다수의 관리자 단말기(500)는 각각 부여된 식별ID에 의해 구분되고, 관련된 작물재배기(100), 사용자 단말기(400) 및 관리자 단말기(500)는 식별ID가 서로 연관되어DB(800)에 저장되어 관리서버(600)에 의해 관리될 수 있다.At this time, the plurality of crop growers 100 , the plurality of user terminals 400 , and the plurality of manager terminals 500 are each identified by an assigned identification ID, and the related crop grower 100 , the user terminal 400 and the manager The terminal 500 may be managed by the management server 600 by being stored in the DB 800 in association with the identification IDs.

또한, DB(800)는 사용자 단말기(400)에 설치되는 게임앱, 관리자 단말기(500)에 설치되는 관리자모드 앱, 작물 종류에 따른 작물재배방법, 작물재배기(100) 작동법, 분양 위치, 분양 지역관련 관광정보, 팜봇제어영상 및 시간순의 작물성장사진, 사용자정보(주소지,사용자ID 등), 관리자 정보(분양정보, 관리자정보, 농업경력 등), 단말기(400,500)과 관리서버(600) 사이에서 발생되는 다양한 정보 등을 저장할 수 있다.In addition, the DB 800 is a game app installed on the user terminal 400, a manager mode app installed on the manager terminal 500, a crop cultivation method according to the type of crop, a crop cultivation machine 100 operation method, a sales location, a sales area Relevant tourism information, farmbot control images and chronological crop growth photos, user information (address, user ID, etc.), manager information (sales information, manager information, agricultural experience, etc.), between the terminals 400,500 and the management server 600 Various types of generated information can be stored.

작물재배기(100)는 오프라인 작물재배지에 설치되고, 관리서버(600)로부터 수신되는 제어신호에 따라 동작하여 실제 작물을 재배할 수 있는 농업용 로봇이 될 수 있다. 또한, 작물재배기(100)는 관리서버(600)로부터 수동제어에 따른 제어신호를 수신시 수동제어될 수도 있다. The crop cultivation machine 100 may be an agricultural robot that is installed in an offline crop cultivation site and can grow actual crops by operating according to a control signal received from the management server 600 . In addition, the crop growing machine 100 may be manually controlled when receiving a control signal according to manual control from the management server 600 .

상기 감지부(200)는 상기 작물재배기(100)의 온도, 이산화탄소 농도, 습도 및 광합성을 감지하여 상기 사용자 단말기(400)로 송신하고, 상기 카메라 제어부(600)는 상기 작물재배기(100)의 실내 환경을 촬영하여 영상정보를 상기 제어컨트롤러와 사용자 단말기(400)로 송신한다.The sensing unit 200 detects the temperature, carbon dioxide concentration, humidity, and photosynthesis of the crop grower 100 and transmits them to the user terminal 400 , and the camera control unit 600 is configured to operate indoors of the crop grower 100 . The environment is photographed and image information is transmitted to the control controller and the user terminal 400 .

사용자 단말기(400)는 관리서버(600)로부터 앱을 수신설치하여 작물재배 게임을 실행할 수 있는 스마트폰, 노트북, 탭북, PC 등과 같은 사용자의 단말기가 될 수 있다.The user terminal 400 may be a terminal of a user, such as a smart phone, a laptop computer, a tab book, a PC, etc. capable of executing a crop cultivation game by receiving and installing an app from the management server 600 .

상기 사용자 단말기(400)는 상기 감지부(200) 및 카메라 제어부(300)에서 송신된 상기 작물재배기(100)의 온도, 이산화탄소 농도, 습도 및 광합성 정보와 실내 환경 영상 정보를 통해 원격 조절이 가능하다.The user terminal 400 can be remotely controlled through the temperature, carbon dioxide concentration, humidity, photosynthesis information and indoor environment image information of the crop grower 100 transmitted from the sensing unit 200 and the camera control unit 300 . .

또한, 본 발명의 스마트 식물 재배시스템(1000)은 pH 조절부(700)를 더 포함할 수 있으며, 상기 pH 조절부(700)는 작물재배기(100)에 설치되어 pH 농도를 측정 및 조절하게 되며, 상기 사용자 단말기(400)와 무선으로 연결되어 제어될 수 있게 된다.In addition, the smart plant cultivation system 1000 of the present invention may further include a pH adjusting unit 700, the pH adjusting unit 700 is installed in the crop growing machine 100 to measure and adjust the pH concentration. , it can be controlled by wirelessly connecting to the user terminal 400 .

관리자 단말기(500)는 관리서버(600)로부터 관리자모드 앱을 수신설치하여 작물재배지 분양, 분양된 작물재배지의 작물관리 및 작물재배기(100) 관리에 따른 정보를 관리서버(600)로 전송하는 스마트폰, 노트북, 탭북, PC 등과 같은 관리자의 단말기가 될 수 있다. 이때, 관리자는 소유하고 있는 논,밭 등을 작물재배지로 분양한 농촌지역 주민이 될 수 있다.The manager terminal 500 receives and installs the manager mode app from the management server 600, and transmits information according to the distribution of the crop cultivation ground, the crop management of the distributed crop cultivation area, and the management of the crop cultivation machine 100 to the management server 600. It may be a terminal of an administrator such as a phone, a laptop computer, a tabbook, a PC, and the like. In this case, the manager may be a resident of a rural area who has sold the paddy fields and fields he owns as crops.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1000 : 스마트 식물 재배 시스템
100 : 작물재배기
200 : 감지부
300 : 카메라 제어부
400 : 사용자 단말기
500 : 관리자 단말기
600 : 관리서버
700 : PH 조절부
800 : DB1000 : smart plant cultivation system
100: crop grower
200: sensing unit
300: camera control
400: user terminal
500: administrator terminal
600: management server
700: PH control unit
800 : DB

Claims (2)

오프라인 작물재배지에 설치되어 실제 작물재배를 수행하는 작물재배기;
상기 작물재배기의 온도, 이산화탄소 농도, 습도 및 광합성을 감지하여 사용자 단말기로 송신하는 감지부;
상기 작물재배기의 실내 환경을 촬영하여 영상정보를 상기 제어컨트롤러와 사용자 단말기로 송신하는 카메라 제어부;
앱을 통해 작물 재배 미션 수행을 위한 아이템을 구입하여 작물 재배 미션을 수행하는 사용자 단말기;
상기 사용자 단말기에서 구입한 아이템에 대응되는 실제 작물재배에 필요한 자원을 관리자가 상기 작물재배기에 공급할 수 있도록 자원 정보를 제공하는 관리자 단말기;
상기 사용자 단말기로부터 아이템 구입정보를 수신하면 해당 작물재배지에 대응되는 관리자 단말기로 해당 자원제공을 요청하고, 해당 관리자 단말기로부터 자원제공완료를 수신하면 상기 사용자 단말기로 상기 구입한 아이템을 제공하고, 상기 아이템을 이용한 상기 사용자 단말기의 작물 재배 미션 수행 정보에 따라 상기 작물재배기의 동작 제어를 위한 제어신호를 상기 작물재배기로 전송하는 관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 식물 재배 시스템.
A crop cultivation machine installed in an offline crop cultivation area to perform actual crop cultivation;
a sensing unit for detecting temperature, carbon dioxide concentration, humidity, and photosynthesis of the crop growing machine and transmitting it to a user terminal;
a camera control unit for photographing the indoor environment of the crop growing machine and transmitting image information to the control controller and the user terminal;
A user terminal for performing a crop cultivation mission by purchasing an item for performing a crop cultivation mission through the app;
a manager terminal for providing resource information so that the manager can supply resources necessary for actual crop cultivation corresponding to the item purchased from the user terminal to the crop cultivation machine;
Upon receiving item purchase information from the user terminal, a request is made to provide the corresponding resource to the manager terminal corresponding to the crop cultivation area, and upon receiving the completion of resource provision from the manager terminal, the purchased item is provided to the user terminal, and the item is provided. Smart plant cultivation system comprising a; a management server that transmits a control signal for controlling the operation of the crop grower to the crop grower according to the crop cultivation mission performance information of the user terminal using
 제 1 항에 있어서,
상기 작물재배기에 설치되어 pH 농도를 측정 및 조절하는 pH 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 식물 재배 시스템.The method of claim 1,
A smart plant cultivation system, characterized in that it further comprises; a pH adjusting unit installed in the crop growing machine to measure and adjust the pH concentration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180110433A (en) 2017-03-29 2018-10-10 주식회사 엘지화학 Electromagnetic Filter

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