KR20230091711A - Sensor expansion type measuring apparatus for soil information and cultivation management method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 센서부를 서로 탈부착가능한 모듈식으로 된 단위센서부로 구성하여 센서부를 확장할 수 있도록 함으로써 토양의 깊이에 상관없이 측정하고자 하는 깊이만큼 단위센서부를 연결하여 해당 지점의 토양데이터를 획득할 수 있는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치에 관한 것이다.The present invention configures the sensor unit as a modular unit sensor unit that is detachable from each other so that the sensor unit can be expanded, thereby connecting the unit sensor unit as much as the depth to be measured regardless of the depth of the soil to obtain soil data of the corresponding point It relates to a sensor expansion type wireless soil information measuring device.
작물이 그 토양에서 잘 자랄 수 있는지를 알려주는 정보가 바로 양분에 해당하는 염도(EC)와 산도(pH) 및 물에 해당하는 습도정보로서, 토양의 습도는 흙이 품고 있는 물기의 정도로 농업인이 이러한 정보를 정확히 알면 물을 언제, 얼마만큼 보충해줘야 하는지를 결정할 수 있고, 양분은 염도(EC)와 산도(pH) 값으로 알 수 있는데, 염도(EC)는 토양에 부족한 양분(비료성분)이 무엇인지를 가늠할 수 있는 수치이며, 산도(pH)는 작물이 양분을 흡수할 수 있는 상태의 토양인지를 확인할수 있는 수치로써 염분의 과부족 수치만 가지고 비료를 주더라도 토양부의 산도가 작물과 맞지 않으면 양분을 흡수하지 못하게 된다.Information that tells whether crops can grow well in the soil is salinity (EC) and acidity (pH) corresponding to nutrients and humidity information corresponding to water. If you know this information accurately, you can decide when and how much water should be replenished, and you can know nutrients by salinity (EC) and acidity (pH) values. Acidity (pH) is a value that can confirm whether the soil is in a state in which crops can absorb nutrients. will not be able to absorb
농사는 비료 값이 절반이라는 말의 의미는 비료가 그만큼 중요하고 더욱 비료를 주는 양과 시기가 매우 중요하다는 의미가 된다.Farming means that the cost of fertilizer is halved, which means that fertilizer is just as important and the amount and timing of fertilizer application are very important.
따라서 농업에서 토양측정센서를 통해 토지의 정보를 습득하는 기능과 의미는 농업의 성패를 좌우할 정도로 중요하지만, 그 막대함에 비하여 현재까지 개발된 토양측정센서는 그 역할을 제대로 수행하지 못하고 있는바, 그 이유 중의 하나가 기존의 토양측정센서가 너무 비싸고, 높은 가격대뿐 아니라 전기와 통신이 연계되지 않음에 따른 정보교환의 곤란성, 그로 인한 이동의 제한과 복잡한 구조로 유지관리의 어려움이 있어 왔다.Therefore, the function and meaning of acquiring land information through a soil measurement sensor in agriculture is important enough to determine the success or failure of agriculture, but compared to its enormousness, the soil measurement sensor developed so far does not perform its role properly. One of the reasons is that the existing soil measurement sensor is too expensive, the difficulty of information exchange due to the high price range, and the lack of connection between electricity and communication, resulting in movement restrictions and maintenance difficulties due to complex structures.
종래 기술로서 대한민국 공개특허공보 10-2019-0013073호와 공개특허공보 제10-2021-0117788호, 공개특허공보 제10-2020-0128958호에는 토양측정센서를 이용하여 농작물을 관리하는 기술이 개시되어 있다.As prior art, Korean Patent Publication No. 10-2019-0013073, Patent Publication No. 10-2021-0117788, and Publication Patent Publication No. 10-2020-0128958 disclose technologies for managing crops using a soil measurement sensor. there is.
종래 기술들은 규격화된 센서를 토양에 설치하여 해당 토양의 토양정보(EC, pH, 온도, 습도)를 측정하는 것으로, 토양의 깊이에 따른 토양정보를 효과적으로 획득하지는 못하였다.Conventional technologies measure soil information (EC, pH, temperature, humidity) of the soil by installing a standardized sensor on the soil, and have not effectively obtained soil information according to the depth of the soil.
즉, 경작지역의 위치나 토양의 성질에 따라 동일한 작물이더라도 심는 깊이에 차이가 있고, 또한 작물의 종류에 따라서도 서로 다른 깊이로 심어 재배하게 되는데, 종래에는 동일한 길이로 제작된 규격화된 토양측정센서를 사용함에 따라 토양의 성질이나 토양의 깊이별 정보를 효과적으로 획득하지 못하였음은 물론 보다 효과적으로 작물을 관리하지 못하였다.In other words, depending on the location of the cultivation area or the nature of the soil, there is a difference in planting depth even for the same crop, and also depending on the type of crop, it is planted at different depths and cultivated. Conventionally, a standardized soil measurement sensor manufactured with the same length As a result of using , it was not possible to effectively acquire soil properties or information by soil depth, as well as to manage crops more effectively.
이를 위해, 각기 다른 길이로 토양측정센서를 제작하여 사용하는 경우도 있으나, 이는 재배하고자 하는 작물별로 토양측정센서를 별도로 구매하여야 함에 따라 구입비용문제나 서로 다른 크기 및 길이를 갖는 토양측정센서의 보관문제가 발생되고, 나아가 관리상에 어려움이 발생하게 된다.To this end, there are cases in which soil measurement sensors are manufactured and used in different lengths, but this is due to the purchase cost problem or storage of soil measurement sensors having different sizes and lengths as the soil measurement sensors must be separately purchased for each crop to be cultivated. Problems arise, and furthermore, difficulties arise in management.
또한, 최초에는 토양의 측정깊이에 따라 각각 대응되는 길이의 센서를 구매하여 사용하면 되나, 이후에는 토양의 깊이가 깊은 곳을 측정할 필요가 없을 시에도 비용문제 등으로 인해 이미 구매해 놓은 상대적으로 길이가 긴 토양측정센서를 사용하게 됨으로써 비효율적인 문제가 발생된다.In addition, initially, it is possible to purchase and use a sensor with a corresponding length according to the measured depth of the soil, but later, even when it is not necessary to measure the depth of the soil, the relatively long length that has already been purchased due to cost problems Inefficiency is caused by using a long soil measurement sensor.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 센서부를 다수개의 모듈형으로 된 단위센서부로 형성하여 서로 탈부착가능하게 구성함으로써 측정하고자 하는 토양 깊이에 따라 센서부의 길이를 조절하여 해당 지점의 토양데이터를 획득할 수 있도록 한 센서확장형 무선 토양정보 측정장치를 제공함에 있다.The present invention was devised to solve the above problems, by forming a sensor unit into a plurality of modular unit sensor units and configuring them to be detachable from each other, by adjusting the length of the sensor unit according to the soil depth to be measured, the soil at the corresponding point It is to provide a sensor-expandable wireless soil information measuring device capable of acquiring data.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 센서확장형 무선 토양정보 측정장치는 토양의 선택된 지점에 설치되어 해당 지점의 토양정보를 측정하여 무선통신망을 통해 측정된 토양데이터를 관리서버(30)로 전송하는 토양정보 측정장치에 있어서, 상기 관리서버(30)와의 무선통신을 위한 무선통신모듈(11)이 설치되고, 측정정보를 처리하여 관리서버로 전송하는 메인MCU(12)를 포함하는 토양정보 송신부(10); 상기 토양정보 송신부(10)에 회로연결되게 설치되고, 지중에 매설된 상태로 해당 지점의 토양정보를 측정하여 상기 토양정보 송신부(10)로 전달하는 센서부(20);로 구성되며, 상기 센서부(20)는 서로 탈부착 가능한 모듈형태로 된 다수개의 단위센서부(21)로 구성되어, 측정하고자 하는 토양의 깊이에 따라 단위센서부(21)를 연결하여 센서부(20)의 길이가 조절되도록 이루어진다.The sensor-expandable wireless soil information measuring device of the present invention for solving the above problems is installed at a selected point in the soil to measure the soil information at that point and transmits the measured soil data to the
여기서, 상기 무선통신모듈(11)은 로라(LoRa) 통신모듈과 와이파이 통신모듈을 포함하며, 상기 토양정보 송신부(10)는, 전원공급을 위한 배터리(13)와, 다수개의 단위센서부(21)와의 통신을 위한 유선통신모듈(14)과, 상기 로라(LoRa) 통신과 와이파이 통신 중 어느 하나를 선택하기 위한 통신선택버튼(15)을 포함한다.Here, the
상기 토양정보 송신부(10)에는 각각의 단위센서부(21)로부터 전달받은 토양정보와 배터리 잔량정보를 화면에 표출하여 작업자가 확인할 수 있도록 디스플레이부(16)가 구비된 것이 바람직하다.It is preferable that the soil
상기 단위센서부(21)는 토양의 정보를 측정하기 위한 센서(22)와, 상기 센서(22)에서 측정된 토양정보를 상기 토양정보 송신부(10)의 메인MCU(12)로 전달하는 로컬MCU(23)로 구성되고, 상기 센서(22)는, 토양의 온도를 측정하는 온도센서, 토양의 함수율을 측정하는 습도센서, 토양의 전기전도도(EC)를 측정하여 염도를 확인하는 염도센서, 토양의 산도(pH)를 측정하는 산도센서가 포함된다.The
여기서, 상기 센서(22)는 비접촉식 정전 용량 센서로 구성된다.Here, the
한편, 본 발명의 센서확장형 무선 토양정보 측정장치를 이용한 경작지 관리방법은 측정하고자 하는 토양의 깊이에 대응되는 길이로 센서부를 형성하도록 다수개의 단위센서부를 서로 연결하는 단계; 측정하고자 하는 토양의 해당 지점에 토양정보 송신부가 외부로 노출된 상태로 센서부를 지중에 매설되게 설치하는 단계; 각 단위센서부에서 토양의 깊이별 토양정보를 측정하는 단계; 각 단위센서부에서 측정된 토양정보를 전달받아 디스플레이부에 표출하고, 토양정보와 토양정보 송신부의 배터리 잔량정보를 무선통신망을 이용하여 관리서버로 전송하는 단계; 관리서버에서 전송된 토양정보를 수집, 분석하여 재배작물의 관수 및 관비정보를 생성하고, 배터리 잔량이 설정된 잔량이하일 경우 배터리 교환신호를 생성하는 단계; 관수 및 관비정보와 배터리 교환신호를 관리자의 PC나 스마트폰으로 전송하는 단계;로 이루어진다.On the other hand, the farmland management method using the sensor-expandable wireless soil information measuring device of the present invention includes connecting a plurality of unit sensor units to each other to form a sensor unit with a length corresponding to the depth of soil to be measured; Installing the sensor unit to be buried in the ground with the soil information transmission unit exposed to the outside at the corresponding point of the soil to be measured; Measuring soil information for each depth of soil in each unit sensor unit; Receiving the soil information measured by each unit sensor unit, displaying the soil information on the display unit, and transmitting the soil information and the remaining battery information of the soil information transmission unit to the management server using a wireless communication network; Collecting and analyzing the soil information transmitted from the management server to generate irrigation and irrigation information of cultivated crops, and generating a battery exchange signal when the battery remaining amount is less than the set remaining amount; Transmitting the water supply and maintenance information and the battery exchange signal to the administrator's PC or smartphone; consists of.
상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 센서부가 서로 탈부착되는 모듈형태의 단위센서부로 구성됨에 따라 센서부의 길이조절을 통해 측정하고자 하는 깊이까지의 토양데이터를 획득할 수 있음으로써 관수 및 관비시기 정보를 정확하게 알 수 있으며, 이로 인해 농작물의 효과적인 재배는 물론 관리가 가능하게 된다.According to the present invention composed of the above configuration, as the sensor unit is composed of module-type unit sensor units that are detachable from each other, soil data to a depth to be measured can be obtained by adjusting the length of the sensor unit, thereby providing information on irrigation and fertilization time. It can be known accurately, which enables effective cultivation and management of crops.
또한, 종래와 같이 토양측정센서를 길이별로 제작하지 않아도 되며, 길이별 토양측정센서의 구매 필요성 해소 및 구매에 따른 비용부담을 줄일 수 있고, 보관 등 관리에 있어서도 매우 효과적으로 관리할 수 있게 된다.In addition, it is not necessary to manufacture the soil measurement sensor for each length as in the prior art, it is possible to eliminate the need to purchase a soil measurement sensor for each length and reduce the cost burden due to purchase, and it is possible to manage very effectively in management such as storage.
도 1은 본 발명에 따른 관리서버와 무선통신망으로 연결되는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치를 보인 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 토양정보 송신부의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 단위센서부의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 다수개의 단위센서부와 토양정보 송신부의 연결구성도.1 is a schematic configuration diagram showing a sensor-expandable wireless soil information measuring device connected to a management server and a wireless communication network according to the present invention;
2 is a configuration diagram of a soil information transmission unit according to the present invention;
3 is a configuration diagram of a unit sensor unit according to the present invention;
4 is a connection configuration diagram of a plurality of unit sensor units and a soil information transmission unit according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서확장형 무선 토양정보 측정장치 및 이를 이용한 경작지 관리방법을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a sensor-extended wireless soil information measuring device and a farmland management method using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서확장형 무선 토양정보 측정장치는 토양의 선택된 지점에 설치되어 해당 지점의 토양정보를 측정하여 무선통신망을 통해 측정된 토양데이터를 관리서버(30)로 전송하는 장치이다. As shown, the sensor-extended wireless soil information measuring device according to the present invention is installed at a selected point in the soil to measure the soil information at that point and transmits the measured soil data to the
즉, 경작지의 특정지점에 다수개 예로서 5개의 토양정보 측정장치가 구비되고, 관리서버는 각각의 토양정보 측정장치로부터 측정된 토양정보를 수신받게 된다.That is, a plurality of, for example, 5 soil information measurement devices are provided at a specific point in the cultivated land, and the management server receives soil information measured from each soil information measurement device.
구체적으로, 토양정보 측정장치는 관리서버(30)에 측정된 토양정보를 전달하는 토양정보 송신부(10)와, 토양정보 송신부(10)와 연결되어 토양정보를 측정하는 센서부(20)로 구성되어 있고, 센서부(20)는 서로 탈부착 가능한 모듈형태로 된 다수개의 단위센서부(21)로 구성되어 측정하고자 하는 토양의 깊이에 따라 단위센서부(21)를 연결하여 센서부(20)의 길이가 조절되도록 이루어진다.Specifically, the soil information measuring device consists of a
토양정보 송신부(10)는 상기 관리서버(30)와의 무선통신을 위한 무선통신모듈(11)이 설치되고, 측정된 토양정보를 관리서버(30)로 전송하는 메인MCU(12)를 포함하여 구성된다. The
상기 센서부(20)는 상기 토양정보 송신부(10)에 회로연결되게 설치되어 있고, 토양의 해당 지점의 지중에 매설된 상태로 해당 지점의 토양정보를 측정하여 상기 토양정보 송신부(10)로 전달하게 된다.The
상기 무선통신모듈(11)은 원거리 통신을 위한 로라(LoRa) 통신모듈과 근거리 통신을 위한 와이파이 통신모듈을 포함한다.The
그리고 본 발명의 상기 토양정보 송신부(10)는 전원공급을 위한 배터리(13)와, 다수개의 단위센서부(21)와의 통신을 위한 유선통신모듈(14)과, 상기 로라(LoRa) 통신과 와이파이 통신 중 어느 하나를 선택하기 위한 통신선택버튼(15)을 포함한다.And the
상기 유선통신모듈(14)은 단위센서부(21)와의 통신을 위한 것으로, RS485통신모듈로 구성되어 있다.The
통신선택버튼(15)은 관리서버(30)가 근거리에 위치할 경우 와이파이통신을 통해 정보를 관리서버로 송신하도록 하고, 관리서버가 원거리(로라통신 가능거리)에 위치할 경우에는 로라통신을 통해 정보를 송신하도록 선택하는 버튼이다.The
그리고, 상기 토양정보 송신부(10)에는 각각의 단위센서부(21)로부터 전달받은 토양정보와 배터리 잔량정보를 화면에 표출시켜 주도록 디스플레이부(16)가 형성된다.In addition, a
상기 디스플레이부(16)는 각각의 단위센서부에서 전달받은 토양정보를 화면에 표출시켜 줌은 물론 배터리의 잔량을 표시하여 관리자가 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위해 구비된 것이다.The
토양정보 송신부(10)에는 디스플레이부(16)의 온오프동작을 위해 ON/OFF 조작버튼이 구비되고, 오류발생 등 문제발생시 초기화를 위해 리셋버튼이 구비될 수 있다. The soil
토양정보 송신부(10)는 각 단위센서부(21)에서 측정된 토양정보를 관리서버로 송신하게 되는데, 이때 각 단위센서부(21)의 고유값(ID)과 시간정보를 토양정보와 함께 송신하게 됨으로써 관리서버에서 각 단위센서부가 설치된 위치는 물론 해당 설치깊이의 토양정보를 확인할 수 있게 된다.The soil
관리서버(30)에서는 토양정보 송신부(10)로부터 전달받은 토양정보를 저장하게 되며, 서로 다른 위치에 설치된 토양정보 송신부(10)로부터 전달받은 토양정보를 토대로 경작지의 해당 지점에 현재 부족한 것이 무엇인지를 검출하여 관리자에게 알려주게 된다.The
즉, 습도가 부족할 경우 관수 여부, 염도와 산도 확인을 통한 비료 공급여부를 관리자에게 알려주게 되는 것이다.In other words, if the humidity is insufficient, the manager is notified of whether to supply fertilizer through irrigation, salinity and acidity check.
한편, 경작지의 토양 선택지점에 다수개의 토양정보 측정장치가 설치된 상태라면, 관리서버에서는 각각의 토양정보 측정장치로부터 얻은 토양정보를 시간/날짜 순으로 구분하여 토양정보의 평균과 편차를 구할 수도 있으며, 경작지 전체의 염도, 산도, 온도, 습도 값을 구하는 것 뿐 아니라 경작지 일부에만 관수 및 관비가 필요하는지도 계산할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, if a plurality of soil information measurement devices are installed at the soil selection point of the cultivated land, the management server can divide the soil information obtained from each soil information measurement device in the order of time / date to obtain the average and deviation of soil information. In this way, it is possible to calculate not only the salinity, acidity, temperature, and humidity values of the entire arable land, but also the need for irrigation and irrigation for only a part of the arable land.
관리서버(30)는 관리자가 육안으로 토양정보를 확인할 수 있도록 PC나 관리자가 휴대하는 스마트폰으로 토양정보를 전달하게 되며, 관리자는 스마트폰이나 PC를 통해 토양정보를 확인함으로써 관수 및 관비의 시기를 언제 어느정도로 하여야 할지를 결정할 수 있게 된다.The
본 발명의 토양정보 측정장치는 앞서 설명하였듯이, 토양정보 송신부(10)와 센서부(20)로 구성되는데, 센서부(20)는 앞서 설명하였듯이 모듈형으로 된 다수개의 단위센서부(21)로 구성되어 있다. As described above, the soil information measuring device of the present invention is composed of the soil
이러한 센서부(20)는 측정하고자 하는 토양의 깊이에 따라 단위센서부(21)를 1개 이상 연결하여 구성하게 된다. 단위센서부(21)의 길이는 대략 10~30㎝의 길이로 형성될 수 있다.The
예로서, 단위센서부(21)는 대략 10㎝의 길이로 형성할 수 있으며, 측정하고자 하는 토양의 깊이가 30㎝일 경우 3개의 단위센서부(21)를 연결하여 센서부(20)를 구성할 수 있는 것이다.For example, the
이때, 3개의 단위센서부(21)는 각각 해당 깊이 즉, 10㎝, 20㎝, 30㎝의 토양정보를 측정하여 토양정보 송신부로 전달해주게 되고, 토양정보 송신부는 이들을 가공처리하여 관리서버로 전송하게 된다.At this time, the three
상기 단위센서부(21)는 구체적으로, 토양의 정보를 측정하기 위한 센서(22)와, 상기 센서(22)에서 측정된 토양정보를 상기 토양정보 송신부(10)의 메인MCU(12)로 전달하는 로컬MCU(23)로 구성되어 있다.Specifically, the
상기 센서(22)는 토양의 온도를 측정하는 온도센서, 토양의 함수율을 측정하는 습도센서, 토양의 전기전도도(EC)를 측정하여 염도를 확인하는 염도센서, 토양의 산도(pH)를 측정하는 산도센서가 포함된다.The
여기서, 상기 센서(22)는 비접촉식 정전 용량 센서로 구성된다.Here, the
따라서, 각 단위센서부(21)에서는 해당 지점의 토양 깊이에 따라 토양온도와 습도와 염도와 산도를 측정하게 되고, 이렇게 측정된 정보는 상기 로컬MCU로 전달된 후 로컬MUC에서 상기 토양정보 송신부(10)의 메인MCU(12)로 전달하게 된다.Therefore, in each
아래에서는 본 발명의 센서확장형 무선 토양정보 측정장치를 이용한 경작지 관리방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a farmland management method using the sensor-expandable wireless soil information measuring device of the present invention will be described.
측정하고자 하는 토양의 깊이에 대응되는 길이로 다수개의 단위센서부를 연결하여 센서부를 형성한다.A sensor unit is formed by connecting a plurality of unit sensor units to a length corresponding to the depth of soil to be measured.
이때, 센서부는 측정깊이에 따라 그 길이가 달라지게 되는 것으로, 경작지의 설치 위치별 또는 재배하는 작물종류별로 서로 다른 길이로 형성할 수 있다.At this time, the length of the sensor unit varies according to the measurement depth, and may be formed with different lengths for each installation position of the cultivated land or for each type of crop to be cultivated.
센서부를 형성한 후에는 측정하고자 하는 토양의 해당 지점에 토양정보 송신부가 외부로 노출되도록 센서부를 지중에 매설하여 설치한다.After forming the sensor unit, the sensor unit is buried in the ground and installed so that the soil information transmission unit is exposed to the outside at the corresponding point of the soil to be measured.
센서부는 토양에 수직으로 설치함이 바람직하고, 센서부를 이루는 각각의 단위센서부에서는 해당 지점에서의 토양 깊이별로 토양정보(온도, 습도, 염도, 산도)를 측정하게 된다.The sensor unit is preferably installed vertically on the soil, and each unit sensor unit constituting the sensor unit measures soil information (temperature, humidity, salinity, acidity) for each soil depth at a corresponding point.
각 단위센서부에서 측정된 토양정보는 토양정보 송신부로 전달되고, 토양정보 송신부는 각 단위센서부에서 전달된 토양정보를 디스플레이부에 표출하게 되며, 각 단위센서부의 고유값 및 시간정보와 함께 무선 네트워크 통신망을 통해 관리서버로 전송하게 된다.The soil information measured by each unit sensor unit is transmitted to the soil information transmitter, and the soil information transmitter displays the soil information transmitted from each unit sensor unit on the display unit, along with the unique value and time information of each unit sensor unit. It is transmitted to the management server through the network communication network.
이때, 토양정보 송신부의 메인MCU는 토양정보 외에도 토양정보 송신부의 배터리 잔량정보를 관리서버로 전송하게 된다.At this time, the main MCU of the soil information transmission unit transmits the remaining battery information of the soil information transmission unit to the management server in addition to the soil information.
관리서버에서는 전송받은 토양정보를 수집, 분석하여 재배작물의 관수 및 관비정보를 생성하고, 배터리 잔량이 설정된 잔량이하일 경우에는 배터리 교환신호를 생성하게 되며, 이러한 관수 및 관비정보와 배터리 교환신호를 관리자의 PC나 스마트폰으로 전송하게 된다.The management server collects and analyzes the received soil information to generate irrigation and fertilization information for cultivated crops, and when the remaining battery level is below the set level, a battery exchange signal is generated. will be sent to your PC or smartphone.
따라서, 관리자는 경작지의 토양정보를 토대로 효과적으로 관리할 수 있게 되며, 토양정보와 함께 배터리 잔량정보를 함께 확인할 수 있어 배터리 교환시기를 정확하게 인지할 수 있게 됨으로써 배터리의 방전으로 인해 발생될 수 있는 측정 데이터의 소실문제를 해결할 수 있게 되는 장점이 있다.Therefore, the manager can effectively manage the farmland based on the soil information, and can check the remaining battery information together with the soil information, thereby accurately recognizing the time to replace the battery. It has the advantage of being able to solve the disappearance problem of
10: 토양정보 송신부
11: 무선통신모듈
12: 메인MCU
13: 배터리
14: 유선통신모듈
15: 통신선택버튼
16: 디스플레이부
20: 센서부
21: 단위센서부
22: 센서
23: 로컬MCU
30: 관리서버10: soil information transmitter 11: wireless communication module
12: Main MCU 13: Battery
14: wired communication module 15: communication selection button
16: display unit 20: sensor unit
21: unit sensor unit 22: sensor
23: local MCU 30: management server
Claims (6)
상기 관리서버(30)와의 무선통신을 위한 무선통신모듈(11)이 설치되고, 측정된 토양정보를 처리하여 관리서버로 전송하는 메인MCU(12)를 포함하는 토양정보 송신부(10);
상기 토양정보 송신부(10)에 회로연결되게 설치되고, 지중에 매설된 상태로 해당 지점의 토양정보를 측정하여 상기 토양정보 송신부(10)로 전달하는 센서부(20);로 구성되며,
상기 센서부(20)는 서로 탈부착 가능한 모듈형태로 된 다수개의 단위센서부(21)로 구성되어, 측정하고자 하는 토양의 깊이에 따라 단위센서부(21)를 연결하여 센서부(20)의 길이가 조절되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치.In the soil information measuring device installed at a selected point in the soil to measure the soil information of the corresponding point and transmit the measured soil data to the management server 30 through a wireless communication network,
A soil information transmitter 10 including a main MCU 12 in which a wireless communication module 11 for wireless communication with the management server 30 is installed, and the measured soil information processed and transmitted to the management server;
A sensor unit 20 installed to be circuit-connected to the soil information transmission unit 10 and measuring soil information of a corresponding point in a state buried in the ground and transmitting it to the soil information transmission unit 10;
The sensor unit 20 is composed of a plurality of unit sensor units 21 in the form of modules that are detachable from each other. Sensor expandable wireless soil information measuring device, characterized in that made to be adjusted.
상기 무선통신모듈(11)은 로라(LoRa) 통신모듈과 와이파이 통신모듈을 포함하며,
상기 토양정보 송신부(10)는, 전원공급을 위한 배터리(13)와, 다수개의 단위센서부(21)와의 통신을 위한 유선통신모듈(14)과, 상기 로라(LoRa) 통신과 와이파이 통신 중 어느 하나를 선택하기 위한 통신선택버튼(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치.According to claim 1,
The wireless communication module 11 includes a LoRa communication module and a Wi-Fi communication module,
The soil information transmission unit 10 includes a battery 13 for power supply, a wired communication module 14 for communication with a plurality of unit sensor units 21, and any one of the LoRa communication and Wi-Fi communication Sensor expandable wireless soil information measuring device, characterized in that it comprises a communication selection button (15) for selecting one.
상기 토양정보 송신부(10)에는 각각의 단위센서부(21)로부터 전달받은 토양정보와 배터리 잔량정보를 화면에 표출하여 작업자가 확인할 수 있도록 디스플레이부(16)가 구비된 것을 특징으로 하는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치.According to claim 2,
The soil information transmission unit 10 is provided with a display unit 16 so that a worker can check the soil information and battery remaining amount information transmitted from each unit sensor unit 21 on a screen, characterized in that the sensor expansion type wireless Soil information measuring device.
상기 단위센서부(21)는 토양의 정보(온도, 습도, EC, pH)를 측정하기 위한 다수의 센서(22)와, 상기 센서(22)에서 측정된 각각의 토양정보를 상기 메인MCU(12)로 전달하는 로컬MCU(23)로 구성되고,
상기 센서(22)는, 토양의 온도를 측정하는 온도센서, 토양의 함수율을 측정하는 습도센서, 토양의 전기전도도(EC)를 측정하여 염도를 확인하는 염도센서, 토양의 산도(pH)를 측정하는 산도센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치.According to claim 1,
The unit sensor unit 21 includes a plurality of sensors 22 for measuring soil information (temperature, humidity, EC, pH), and each soil information measured by the sensors 22 is transmitted to the main MCU 12 ) It consists of a local MCU 23 that forwards to,
The sensor 22 includes a temperature sensor for measuring the temperature of the soil, a humidity sensor for measuring the moisture content of the soil, a salinity sensor for checking the salinity by measuring the electrical conductivity (EC) of the soil, and measuring the acidity (pH) of the soil. Sensor-expandable wireless soil information measuring device, characterized in that the acidity sensor is included.
상기 센서(22)는 비접촉식 정전 용량 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 센서확장형 무선 토양정보 측정장치.According to claim 4,
The sensor 22 is a sensor-expandable wireless soil information measuring device, characterized in that composed of a non-contact capacitance sensor.
측정하고자 하는 토양의 해당 지점에 토양정보 송신부가 외부로 노출된 상태로 센서부를 지중에 매설되게 설치하는 단계;
각 단위센서부에서 토양의 깊이별 토양정보를 측정하는 단계;
각 단위센서부에서 측정된 토양정보를 전달받아 디스플레이부에 표출하고, 토양정보와 토양정보 송신부의 배터리 잔량정보를 무선통신망을 이용하여 관리서버로 전송하는 단계;
관리서버에서 전송된 토양정보를 수집, 분석하여 재배작물의 관수 및 관비정보를 생성하고, 배터리 잔량이 설정된 잔량이하일 경우 배터리 교환신호를 생성하는 단계;
관수 및 관비정보와 배터리 교환신호를 관리자의 PC나 스마트폰으로 전송하는 단계;로 이루어진 것을 센서확장형 무선 토양정보 측정장치를 이용한 경작지 관리방법.Connecting a plurality of unit sensor units to each other to form a sensor unit with a length corresponding to the depth of soil to be measured;
Installing the sensor unit to be buried in the ground with the soil information transmission unit exposed to the outside at the corresponding point of the soil to be measured;
Measuring soil information for each depth of soil in each unit sensor unit;
Receiving the soil information measured by each unit sensor unit, displaying the soil information on the display unit, and transmitting the soil information and the remaining battery information of the soil information transmission unit to the management server using a wireless communication network;
Collecting and analyzing the soil information transmitted from the management server to generate irrigation and fertilization information for cultivated crops, and generating a battery exchange signal when the battery remaining amount is less than the set remaining amount;
Transmitting irrigation and irrigation information and battery exchange signals to a manager's PC or smartphone; a farmland management method using a sensor-expandable wireless soil information measuring device.
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