KR20230037386A - 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치 - Google Patents

표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치 Download PDF

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Abstract

표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치는 저장부, 카메라부 및 상기 표고버섯이 생육되는 복수의 배지의 일면이 촬영된 이미지에 기초하여, 상기 복수의 배지의 상기 일면의 갈변도를 판단하고, 상기 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 10°C 내지 20°C의 물을 상기 복수의 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어하고, 상기 물이 상기 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 상기 복수의 배지에 대해 전기충격을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 배지는 복수의 홀이 배치되고, 불투명한 재질로 형성된 배지용기에 수용될 수 있다.

Description

표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치{ELECTRONIC DEVICE CONFIGURED TO CONTROL SMART FARM THAT GROWS SHIITAKE MUSHROOMS}
본 발명은 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 표고버섯의 재배 효율성과 품질을 향상시키는 스마트팜을 제어하는 전자장치에 대한 것이다.
표고버섯은 송이과 표고속에 속하는 버섯으로 예로부터 맛과 향, 식감이 뛰어나 송이버섯, 능이버섯 등과 함께 주요 식용버섯으로 취급되어 왔다.
자연에서 표고버섯은 봄에서 가을에 걸쳐 참나무류, 밤나무 등의 활엽수의 죽은 나무나 가지에서 발생하는데, 최근까지도 참나무류에 드릴로 구멍을 뚫어 종균을 주입하여 충분한 수분을 공급하면서 재배하는 방식이 널리 이루어지고 있다.
그러나 원목을 이용한 표고버섯 재배는 참나무류 원목의 고갈과 인력난 등으로 급격히 사양화 되고 있다. 최근에는 톱밥 등의 바탕재료에 종균을 주입한 배지를 하우스 등의 재배시설내의 다층 선반에 적층하여 재배하는 배지재배 방식의 저변이 넓어지고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술의 일 예로, 대한민국 공개등록공보 제10-1852987호(2018년04월27일 공고)는 재배 시설 내의 버섯 생육환경(온도, 빛, 습도, 이산화탄소, 풍량 등) 정보를 수집하여 이를 토대로 생장환경을 인공적으로 제어하여 버섯을 계획 생산할 수 있는 생장환경 통합관리서비스를 개시하고 있다.
예를 들어, 상술한 표고버섯 재배방식에 의하더라도 상품가치가 높은 백화고의 생산을 위해서는 정밀한 온도, 습도, 이산화탄소 제어 등이 요구되므로, 일반 재배농가에서는 한계가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 표고버섯 재배과정의 효율을 높이고, 표고버섯의 상품성을 높이는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치는 저장부, 카메라부 및 상기 표고버섯이 생육되는 복수의 배지의 일면이 촬영된 이미지에 기초하여, 상기 복수의 배지의 상기 일면의 갈변도를 판단하고, 상기 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 10°C 내지 20°C의 물을 상기 복수의 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어하고, 상기 물이 상기 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 상기 복수의 배지에 대해 전기충격을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 배지는 복수의 홀이 배치되고, 불투명한 재질로 형성된 배지용기에 수용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은 표고버섯 재배과정의 효율을 높이고, 표고버섯의 상품성을 높이는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배지 형태를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배지용기를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치에 대한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표고버섯의 갓을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜용 배지의 전원 연결을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 세부 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 발명에 대한 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 하기에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 사용된 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용 및 이에 상응한 기능을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배지 형태를 도시한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배지는 표고버섯의 생장에 필요한 영양소를 충분히 주고 적당한 삼투압, pH를 맞추어 준 배양지이다. 배지는 형태에 따라 액체배지와 고형배지로 나뉘어 질 수 있는데, 본 발명의 일 실시 예에서는 고형배지가 활용될 수 있다.
예를 들어, 기존의 봉형 배지는 참나무 등 원목을 활용하였다. 이러한 봉형 배지는 표고버섯의 발생 위치 및 발생 시기 등이 랜덤하여 재배하는 데 일손이 많이 들어가고 일정한 품질을 기대하기 어려웠다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜용 배지(배지, 복수의 배지, 복수의 스마트팜용 배지 등으로 정의될 수 있음)는 기존 봉형 배지의 약점을 보완할 수 있다.
예를 들어, 스마트팜용 배지는 100g 내지 300g의 톱밥으로 형성될 수 있다. 이 경우, 스마트팜용 배지는 참나무 등의 톱밥, 쌀겨, 곡물 분쇄물, 목화솜 깍지, 면실피, 탄산칼슘, 석고 분말, 설탕, 게르마늄, 셀레늄 등 다양한 원료의 조합으로 형성될 수 있다. 스마트팜용 배지는 적절한 수분이 배합되어 일정한 습도를 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배지용기를 도시한다.
상술한 스마트팜용 배지는 배지용기(10)에 수용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 배지용기(10)는 본체부(11), 커버부(12) 및 한지부재(13)를 포함할 수 있다.
본체부(11)는 스마트팜용 배지를 수용할 수 있다.
본체부(11)는 플라스틱, 목재 등 다양한 재질로 형성될 수 있겠으나 일 예로, 본체부(11)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 표고버섯 발생시기에 전기충격을 수행하여 표고버섯의 발생을 트리거링 할 수 있는데 이 경우, 스마트팜용 배지 전면에 전기충격을 고르게 전파하기 위해 본체부(11)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
본체부(11)는 상측이 개방되도록 형성된다. 배지용기(10)는 후술할 커버부(12) 없이 사용될 수도 있다.
본체부(11)는 불투명한 재질로 형성되어 외부의 광을 기정의된 수준만큼 차단할 수 있다. 이를 통해, 스마트팜용 배지 중 본체부(11)로 감싸여진 부분에서의 표고버섯 생장은 억제될 수 있다.
본체부(11)는 복수의 홀이 배치될 수 있다. 이를 통해, 외부의 광이 스마트팜용 배지 내부로 조사되는 것을 막으면서도 통기성 및 통습성은 유지할 수 있다.
또한, 본체부(11)는 후술할 한지부재(13)의 형태를 잡아줄 수 있다.
커버부(12)는 본체부(11)의 상단을 커버할 수 있다. 커버부(12)의 적어도 일부 예를 들면, 커버부(12)의 중심부는 개방될 수 있다. 이를 통해, 스마트팜용 배지의 일면이 상측 방향으로 노출될 수 있다.
또는, 커버부(12)의 중심부는 통기성 및 통습성을 가지는 필터 예를 들면, 한지 재질의 필터가 배치될 수 있다. 필터가 배치된 커버부(12)가 본체부(11)의 상단에 배치되더라도, 필터의 위치로 표고버섯의 생장 상태가 관찰 가능하고, 필터를 개방하면서 표고버섯이 생장할 수 있으므로, 스마트팜용 배지는 일 면이 상측 방향으로 노출된 것으로 정의될 수 있을 것이다. 이 경우, 필터는 탈착 가능하도록 커버부(12)에 결합될 수 있다.
한지부재(13)는 스마트팜용 배지 및 배지용기(10) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 한지부재(13)는 통기성 및 통습성을 가질 수 있다. 한지부재는 스마트팜용 배지를 수용하면서 스마트팜용 배지에 통기성 및 통습성을 제공할 수 있다.
여기서, 한지부재(13)는 스마트팜용 배지로 전류를 전달하기 위해 복수의 홀이 형성될 수 있다.
상술한 본체부(11) 및 한지부재(13)는 각각 단독으로, 또는 동시에 사용될 수 있을 것이다.
상술한 배지용기(10)의 내부 또는 본체부(11)의 내부에는 전기 충격을 스마트팜용 배지의 내부로 전달하기 위해 배지용기(10) 또는 본체부(11)와 연결된 적어도 하나의 금속라인이 배치될 수 있다. 금속라인을 통해 스마트팜용 배지의 내측 전체에 전기 충격을 고르게 전달할 수 있다. 상기 금속라인은 매쉬 형태일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치에 대한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치(300)는 저장부(310), 카메라부(320) 및 프로세서(330)를 포함할 수 있다.
저장부(310)는 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다.
저장부(310)는 하나 이상의 프로세서와 연결되는 것으로, 프로세서(320)에 의해 실행될 때, 프로세서(320)로 하여금 전자장치(300)를 제어하도록 야기하는(cause) 코드들을 저장할 수 있다.
여기서, 저장부(310)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 저장부(310)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있으며, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, NAND 플래시 메모리, 또는 NOR 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, SSD. CF(compact flash) 카드, SD 카드, Micro-SD 카드, Mini-SD 카드, 또는 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 플래시 드라이브, 또는 HDD와 같은 저장 장치를 포함할 수 있다.
일 예로, 저장부(310)는 표고버섯의 생육 환경을 제어하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(310)는 표고버섯의 생육단계에 따른 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등의 환경 인자에 대한 적정 수치를 저장할 수 있다.
카메라부(320)는 촬영된 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 카메라 센서와, 상기 카메라 센서로부터 촬영되는 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호처리부를 구비할 수 있다.
여기서, 카메라 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 센서라 가정하며, 상기 신호처리부는 DSP(Digital Signal Processor: DSP)로 구현할 수 있다. 또한 상기 카메라 센서 및 신호처리부는 일체형으로 구현할 수 있으며, 또한 분리하여 구현할 수도 있다.
일 예로, 카메라부(320)는 표고버섯의 생육 과정을 촬영할 수 있다. 예를 들면, 카메라부(320)는 표고버섯의 갓 부분을 실시간으로 또는 주기적으로 촬영하여 저장부(310) 또는 후술할 프로세서(320)에 전송할 수 있다.
프로세서(330)는 전자장치(300)를 전반적으로 제어할 수 있다.
일 예로, 프로세서(330)는 표고버섯의 발생시기를 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(330)는 표고버섯이 생육되는(종균이 삽입된) 스마트팜 배지의 일면을 촬영한 이미지에 기초하여, 스마트팜 배지의 갈변도를 파단할 수 있다. 여기서, 갈변도는 갈색으로 변한 정도로 정의될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 스마트팜 배지의 일면의 갈변도를 0% 내지 100%로 판단할 수 있다.
프로세서(330)는 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 상온보다 낮은 수준의 물을 스마트팜 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어할 수 있다. 일정한 온도의 차가운 물을 통해 스마트팜 배지에 온도 충격을 주는 경우 표고버섯의 발생이 트리거링될 수 있다.
일 예로, 상온보다 낮은 수준의 물은 10°C 내지 20°C 정도의 물로 정의될 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 표고버섯의 발생을 트리거링하기 위해 스마트팜용 배지에 전기충격을 수행할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(330)는 물이 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 스마트팜용 배지에 대해 전기충격을 수행할 수 있다.
이 경우, 스마트팜용 배지는 전기충격을 위한 적어도 하나의 전극을 포함할 수 있다. 또는, 상술한 적어도 하나의 전극은 상술한 배지용기(10)에 배치될 수도 있다. 또는, 상술한 적어도 하나의 전극은 스마트팜용 배지 및 배지용기(10)를 연결하도록 배치될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 예에서, 전기충격은 1kV 내지 10kV의 전압으로 기정의된 시간 동안 기정의된 시간 동안 수행될 수 있다.
상술한 온도 충격 및 전기충격은 동시 또는 순차적으로 수행될 수 있으며, 기정의된 시간 간격으로 복수 회 반복하여 수행될 수도 있다.
프로세서(330)는 표고버섯의 수확시기를 판단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 프로세서(330)는 카메라부(320)로부터 표고버섯의 갓을 촬영한 이미지(이하, 표고버섯 이미지)를 수신할 수 있다. 도 4는 백화고의 갓을 촬영한 이미지로, 이하의 표고버섯은 백화고 품종으로 가정하나 이에 제한되지 않을 것이다.
프로세서(330)는 표고버섯 이미지(40)에 기초하여 개별 표고버섯을 구별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 딥 러닝 모델을 이용하여 개별 표고버섯을 구별할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 구분된 개별 표고버섯에 대한 생장 단계 또는 수확 시기에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(330)는 다양한 딥 러닝 모델을 활용하여 수집한 영상 데이터로부터 작물 이미지에 대한 여러 관계(Relationships) 및 패턴(Patterns)을 찾을 수 있다.
일 예로, 프로세서(330)는 다양한 깊이와 구조로 설계된 최신 딥 러닝 모델 중에서 R-CNN(Region-based Convolutional Neural Network) 모델 또는 YOLO(You Only Look Once)를 활용할 수 있다.
먼저, R-CNN 시리즈는 입력된 영상의 목표 객체를 감싸는 경계상자의 후보영역을 별도의 후보영역생성기(region proposal generator)을 통해 산출하고 그 결과를 바로 이어지는 분류기로 전달하여 객체 분류(object classification)와 경계상자회귀(bounding box regression)를 수행하는 2단계의 탐색기(Two-stage detector) 구조를 따른다.
본 발명의 일 실시예에서, 프로세서(330)는 상술한 구조를 따르는 여러 모델 중에서 Faster R-CNN을 활용하여, 높은 mAP(mean average precision)와 최대 5FPS 수준의 빠른 처리 속도 결과를 도출할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(330)는 YOLO(You Only Look Once) 시스템을 활용하는 경우, 단일 단계의 탐색기(Single stage Detector)로서 입력 영상의 픽셀 레벨의 로 데이터(raw data) 입력으로부터 경계상자의 추정 클래스 분류를 하나의 CNN(Convolutional Neural Network) 스트림을 이용하여 해결할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서는, 기존의 단일 단계의 탐색기 중에서도 빠른 탐색 속도와 높은 수준의 mAP를 보이는 YOLO 방식의 단일 단계 탐색기(single stage detector)를 설계하여 병목 현상 없이 실시간 스트림 분류를 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(330)는 개별 시점의 개수에 대응하여 학습을 수행할 수 있다. 예를 들면, 표고버섯 이미지를 3개의 시점에서 획득하여 입력받는 경우, 프로세서(330)는 각 시점에 따른 개별 표고버섯의 형태(또는 구획)를 결정하고, 그 결과를 통합하여 표고버섯 이미지에 포함된 개별 표고버섯의 수확시기를 결정할 수 있다.
일 예로, 프로세서(330)는 기정의된 시간 간격으로, 적어도 하나의 표고버섯에 대한 적어도 하나의 시점에서 촬영된 이미지를 수신할 수 있다. 프로세서(330)는 상기 이미지를 관심 영역과 비관심 영역으로 구별할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 기 저장된 복수의 표고버섯 이미지(빅데이터)에 대한 학습 데이터 세트에 기초하여 관심 영역에 포함된 표고버섯의 생육단계를 식별할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 수신된 영상에 제1 컨볼루션 뉴런 네트워크를 사용하여 제1 특징 맵을 획득할 수 있다. 이 경우, 프로세서(330)는 제1 특징 맵에 영역 제안 네트워크(Region Proposal Network)를 사용하여 관심 영역을 구별할 수 있다. 또한, 프로세서(330)는 수신된 영상에 포함된 적어도 하나의 표고버섯에 대한 사용자의 피드백을 수신하여 상기 학습 데이터 세트를 갱신할 수도 있다.
일 예로, 프로세서(330)는 스마트팜용 배지에서 생장되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나의 갓(41)의 면적 대비 갓에 형성된 골(411)의 면적 비율에 따라 특징 맵을 구성할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 프로세서(330)는 갓(41)에 형성된 골(411)의 면적의 갓(41)의 면적 대비 비율에 따라 특징 맵을 구성(제1 특징맵 내지 2n 특징맵)하여 표고버섯의 수확시기 또는 생육 단계에 대하여 학습을 수행할 수 있다.
여기서, 프로세서(330)는 상기 갓(41)의 면적 대비 갓에 형성된 골(411)의 면적 비율이 기정의된 값 이상인 경우, 상기 갓(41)에 대응되는 적어도 하나의 표고버섯 중 적어도 하나가 수확 시기에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(330)는 스마트팜용 배지에서 생장되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나의 갓(41)의 백화도에 따라 특징 맵을 구성할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 프로세서(330)는 갓(41)의 백화도에 따라 특징 맵을 구성(제1 특징맵 내지 2n 특징맵)하여 표고버섯의 수확시기 또는 생육 단계에 대하여 학습을 수행할 수 있다.
여기서, 프로세서(330)는 상기 갓(41)의 백화도가 기정의된 값 이상인 경우, 상기 갓(41)에 대응되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나가 수확 시기에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 백화도는 갓이 백색을 띄는 정도로 예를 들면, 0 내지 1의 값으로 나타낼 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시 예에서, 프로세서(330)는 상기 갓(41)의 면적 대비 갓(41)에 형성된 골의 면적 비율이 기정의된 값 이상이고, 상기 갓(41)의 백화도가 기정의된 값 이상인 경우, 상기 갓(41)에 대응되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나가 수확 시기에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시 예에서, 프로세서(330)는 상기 갓(41)의 면적 대비 갓(41)에 형성된 골의 면적 비율이 기정의된 값 이상이고, 상기 갓의 백화도가 기정의된 값 이상인 경우, 복수의 표고버섯 중 적어도 하나가 생육되는 스마트팜용 배지에 대응되는 넘버에 대한 알람을 수행할 수 있다. 이 경우, 프로세서(3330)는 표고버섯 수확을 지시하는 문구를 알람과 함께 출력할 수도 있다.
예를 들면, 복수의 표고버섯이 복수의 스마트팜용 배지에서 생장된다고 가정하면, 프로세서(330)는 복수의 스마트팜용 배지 각각을 미리 넘버링할 수 있다. 여기서, 상술한 조건을 만족하는 표고버섯이 있는 배지에 대응되는 넘버를 알람함으로써 수확 시기에 도달한 해당 표고버섯을 수확하라는 정보를 사용자에게 전달할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의일 실시 예에서, 프로세서(330)는 제1 특징 맵에 슬라이딩 윈도우(Sliding Window)를 적용하여, 슬라이딩 윈도우에 포함되는 객체의 유무를 분류하고, 슬라이딩 윈도우의 위치를 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 관심 영역에 제2 컨볼루션 뉴럴 네트워크를 사용하여 제2 특징 맵을 획득하고, 제2 특징 맵에 기초하여 관심 영역에 포함된 표고버섯의 생육 단계를 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(330)는 관심 영역의 제1 특징 맵 또는 제2 특징 맵에 대해서 최대 풀링(Max pooling), 평균 풀링(Mean pooling) 및 최소 풀링(Minimum pooling)중 적어도 하나를 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트팜용 배지의 전원 연결을 도시한다.
도 5를 참조하면, 복수의 스마트팜용 배지는 회로를 구성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 스마트팜용 배지는 전원과 병렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 전원의 인가에 의해 복수의 스마트팜용 배지는 동일한 전압이 인가되므로 동일한 전기 충격이 동시에 가해질 수 있다. 이를 통해, 복수의 스마트팜용 배지에서 표고버섯의 발생이 동시에 트리거링될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 세부 구성도이다.
도 6을 참조하면, 스마트팜을 제어하는 전자장치(600)는 통신부(610), 저장부(620), 카메라부(630) 및 프로세서(640)를 포함한다.
통신부(610)는 통신을 수행한다. 통신부(610)는 BT(BlueTooth), WI-FI(Wireless Fidelity), ZigBee, IR(Infrared), NFC(Near Field Communication) 등과 같은 다양한 통신 방식을 통해 외부 전자기기와 통신을 수행할 수 있다.
일 예로, 통신부(610)는 외부의 서버와 통신을 수행하여 표고버섯 이미지를 송수신하고, 표고버섯의 생육 환경에 대한 데이터를 송수신할 수 있다.
저장부(620)는 전자장치(600)를 구동시키기 위한 O/S(Operating System) 소프트웨어 모듈, 디스플레이 영역에서 제공되는 다양한 UI 화면을 구성하기 위한 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(620)는 상술한 바와 같이 읽고 쓰기가 가능하다.
일 예로, 저장부(620)는 표고버섯의 생육 환경을 제어하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(620)는 표고버섯의 생육단계에 따른 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등의 환경 인자에 대한 적정 수치를 저장할 수 있다.
카메라부(630)는 스마트팜용 배지에서 자라는 표고버섯을 다양한 각도에서 촬영할 수 있다. 카메라부(630)는 표고버섯의 이미지를 저장부(620) 또는 프로세서(630)로 전송할 수 있다.
프로세서(640)는 저장부(620)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 전자장치(600)의 동작을 전반적으로 제어한다.
구체적으로, 프로세서(640)는 RAM(641), ROM(642), 메인 CPU(643), 그래픽 처리부(644), 제1 내지 n 인터페이스(645-1 ~ 645-n) 및 버스(646)를 포함한다.
여기서, RAM(641), ROM(642), 메인 CPU(643), 그래픽 처리부(644), 제1 내지 n 인터페이스(645-1 ~ 645-n) 등은 버스(646)를 통해 서로 연결될 수 있다.
제1 내지 n 인터페이스(645-1 내지 645-n)는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 인터페이스들 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.
ROM(642)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU(643)는 ROM(642)에 저장된 명령어에 따라 저장부(640)에 저장된 O/S를 RAM(641)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다.
부팅이 완료되면, 메인 CPU(643)는 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM(641)에 복사하고, RAM(641)에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
메인 CPU(643)는 저장부(620)에 액세스하여, 저장부(620)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU(643)는 저장부(620)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
그래픽 처리부(644)는 연산부 및 렌더링부를 이용하여 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성한다.
일 예로, 프로세서(640)는 표고버섯의 생장 단계 또는 수확시기 여부를 판단할 수 있다. 표고버섯의 수확 시기에 도달한 경우, 프로세서(640)는 표고버섯의 수확시기에 도달하였음을 나타내는 정보 또는 알림을 사용자에게 전달할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치의 동작방법은, 표고버섯이 생육되는 복수의 배지의 일면이 촬영된 이미지에 기초하여, 복수의 배지의 상기 일면의 갈변도를 판단하는 과정(S710), 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 10°C 내지 20°C의 물을 상기 복수의 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어하는 과정(S720), 물이 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 복수의 배지에 대해 전기충격을 수행하는 과정(S730)을 포함할 수 있다.
상술한 복수의 배지 각각 및 배지용기 사이에는 통기성 및 통습성을 가지는 한지로 형성된 한지부재가 배치될 수 있다.
상술한 전기충격은 1kV 내지 10kV의 전압으로 기정의된 시간 동안 수행될 수 있다.
또한, 상술한 프로세서는 복수의 배지 각각에 대해 넘버링을 수행하고, 복수의 배지에서 생장되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나의 갓의 면적 대비 갓에 형성된 골의 면적 비율이 기정의된 값 이상이고, 갓의 백화도가 기정의된 값 이상인 경우, 복수의 표고버섯 중 적어도 하나가 생육되는 배지에 대응되는 넘버에 대한 알람을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 배지용기는 복수의 배지의 전면에 대한 전기 충격이 가능하도록 금속 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 배지용기의 내부에는 전기 충격을 복수의 배지의 내부로 전달하기 위해 배지용기와 연결된 적어도 하나의 금속라인이 배치될 수 있다.
한편, 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치의 동작방법은 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 프로세서에 의해 실행되도록 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
일 예로, 표고버섯이 생육되는 복수의 배지의 일면이 촬영된 이미지에 기초하여, 복수의 배지의 상기 일면의 갈변도를 판단하는 과정, 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 10°C 내지 20°C의 물을 상기 복수의 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어하는 과정, 물이 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 복수의 배지에 대해 전기충격을 수행하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비 일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상으로, 본 발명의 실시 예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들 및 그에 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 실시 예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항들에 있어 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
전자장치: 300, 600
저장부: 310, 620
카메라부: 320, 630
프로세서: 330, 640
통신부: 610

Claims (6)

  1. 표고버섯을 재배하는 스마트팜을 제어하는 전자장치에 있어서,
    저장부;
    카메라부; 및
    상기 표고버섯이 생육되는 복수의 배지의 일면이 촬영된 이미지에 기초하여, 상기 복수의 배지의 상기 일면의 갈변도를 판단하고,
    상기 판단된 갈변도가 기정의된 값 이상인 경우, 10°C 내지 20°C의 물을 상기 복수의 배지에 분출하도록 급수유닛을 제어하고,
    상기 물이 상기 배지에 적셔지는 데 소요되는 기정의된 시간이 도과하면, 상기 복수의 배지에 대해 전기충격을 수행하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 복수의 배지는,
    복수의 홀이 배치되고, 불투명한 재질로 형성된 배지용기에 수용된, 제어장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 배지 각각 및 상기 배지용기 사이에는,
    통기성 및 통습성을 가지는 한지로 형성된 한지부재가 배치된, 제어장치.
  3. 제1항에서,
    상기 전기충격은,
    1kV 내지 10kV의 전압으로 기정의된 시간 동안 수행되는, 제어장치.
  4. 제1항에서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 배지 각각에 대해 넘버링을 수행하고,
    상기 복수의 배지에서 생장되는 복수의 표고버섯 중 적어도 하나의 갓의 면적 대비 상기 갓에 형성된 골의 면적 비율이 기정의된 값 이상이고, 상기 갓의 백화도가 기정의된 값 이상인 경우, 상기 복수의 표고버섯 중 상기 적어도 하나가 생육되는 배지에 대응되는 넘버에 대한 알람을 수행하는, 제어장치.
  5. 제1항에서,
    상기 배지용기는,
    상기 복수의 배지의 전면에 대한 전기 충격이 가능하도록 금속 재질로 형성되고, 전극을 통해 상기 복수의 배지에 연결되는, 제어장치.
  6. 제5항에서,
    상기 배지용기의 내부에는,
    상기 전기 충격을 상기 복수의 배지의 내부로 전달하기 위해 상기 배지용기와 연결된 적어도 하나의 금속라인이 배치되는, 제어장치.
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