WO2021033847A1 - 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템 및 방법 - Google Patents

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WO2021033847A1
WO2021033847A1 PCT/KR2019/016882 KR2019016882W WO2021033847A1 WO 2021033847 A1 WO2021033847 A1 WO 2021033847A1 KR 2019016882 W KR2019016882 W KR 2019016882W WO 2021033847 A1 WO2021033847 A1 WO 2021033847A1
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wearable device
work
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김용현
김현수
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주식회사 푸마시
김용현
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Definitions

  • the present invention relates to a farming system and method, and more particularly, by recording and analyzing the behavior, state, location and time of a farm worker wearing a wearable device and reflecting it on farming, a smart farm or mechanical farming is It relates to a farming system and method using a wearable device capable of increasing the efficiency of agricultural work even in difficult places and promoting safety.
  • a wearable device refers to an electronic device that can be worn on a user's body, such as glasses, watches, and vests. Through such a wearable device, detailed information on changes in the user's body and surrounding environment can be continuously collected in real time.
  • wearable devices were mainly applied in the fields of accessories/clothing/textiles, but now they are gradually expanding their breadth to the biotransplant field.
  • Patent Document 1 discloses "agricultural work management system, farm work management device, and farm work management method".
  • An agricultural work management system comprising: a communication device that transmits location information of a worker performing a job; and an agricultural work management device that manages the progress of the agricultural work based on the location information transmitted from the communication device, wherein the communication device Is, an operation unit that accepts a predetermined operation at the beginning and end of agricultural work, and when the operation unit receives the predetermined operation, the agricultural work management device indicates that the agricultural work has been started and that the farming work has ended.
  • the agricultural work management device includes a work place, a work to be performed at the work place And a progress management table which associates and stores the progress of the work, means for creating a work history based on a notification from the communication device, and means for specifying a work place based on positional information transmitted from the communication device.
  • Patent Document 1 specifies the work place of the worker based on the notification from the portable communication device of the worker performing agricultural work, reads the work content at the specific work place, and calculates the scheduled work time, Optimal personnel can be allocated according to the work place and the progress of the work. As a result, when there are a plurality of varieties and cultivation locations of the crops being cultivated, there is an advantage that the agricultural work can be efficiently progressed even when there are a plurality of workers.
  • a signal corresponding thereto is transmitted to the farm work management device and is transmitted by the farm work management device. Agricultural work is to be managed, and for some reason, if the operator does not operate (press) the operation button in time or accidentally manipulates the operation button incorrectly, the farm work cannot be properly managed.
  • the present invention was created in consideration of the above matters comprehensively, and by recording and analyzing the behavior, state, location, and time of a farmer wearing a wearable device and reflecting it on farming, even in places where smart farm or mechanical farming is difficult Its purpose is to provide a farming system and method using a wearable device that can further increase the efficiency of agricultural work and promote the safety of agricultural workers.
  • a wearable device that is worn on or attached to the body of an agricultural worker and collects data on the action, state, location, and working time of the agricultural worker;
  • the wearable device It is carried by the agricultural worker and is connected to the wearable device through wireless communication, receives the farm worker's behavior, status, location and working time data collected by the wearable device and transmits it to the main server through the Internet, and the main server A portable terminal configured to receive a message, information, or a specific alarm output instruction from the terminal, display it on a screen, and/or output a specific alarm; And
  • the portable terminal communicates with the portable terminal through the Internet, receives and analyzes and processes the behavior, status, location, and working time data of the agricultural worker transmitted from the portable terminal, and sends a corresponding message or information, and a specific alarm output instruction to the portable terminal.
  • the main server analyzes the behavior, status, location, and working time data of agricultural workers, and provides guide information to correct the worker posture of unskilled agricultural workers or beginners based on the analysis results, or for the elderly or health problems. It is characterized in that it sends a message to adjust the amount of work or work time or to give a rest instruction to the farmers who have or have abnormal symptoms to take a break.
  • the wearable device includes an accelerometer that can measure the acceleration of the linear motion of the agricultural worker, a gyro sensor that can measure the angular velocity (orientation change) according to the rotational movement of the agricultural worker, and the heart rate of the agricultural worker.
  • Heart rate sensor that can be measured
  • EMG sensor that can diagnose muscle abnormalities by detecting microcurrents caused by muscle contraction of agricultural workers
  • temperature sensor that can detect the body temperature of agricultural workers or the temperature around wearable devices
  • At least one of the position sensors capable of detecting the position of the worker may be provided.
  • the wearable device may include a mobile communication module, and transmits a value sensed by a sensor directly to the main server through a mobile communication network using a mobile communication module, and a message corresponding to the sensing value from the main server or You can receive information directly.
  • the portable terminal may be integrated with the wearable device to form a single agricultural worker terminal.
  • the main server may have a database (DB), and the database includes worker behavior record data, worker status monitoring data, worker location and work time data, expert behavior record data for each crop, crop field data, and field path pattern. Data and safety index data for each task can be stored.
  • DB database
  • the main server calculates the worker status safety index by analyzing the worker (farm worker) behavior record data, worker status monitoring data, and worker location and work time data, and the calculated worker status safety index sets a preset reference range. If it deviates, corresponding action can be taken.
  • the main server may transmit a message to the farmer to correct the posture of the unskilled and beginner by analyzing the expert behavior record data and the worker behavior record data for each crop.
  • the main server calculates the worker status safety index through the map mapping analysis of crop field data, field path pattern data, worker location and work time data, and path pattern, while allowing you to know changes in cropland and crop growth information. You can produce the result.
  • the main server may be equipped with a worker status monitoring application that calculates the average amount of work for the work status of the agricultural worker based on the sensing value received from the wearable device.
  • the worker status monitoring app may be a program that allows the main server to perform a process of calculating the work amount to output work efficiency by calculating an average work amount when a sensor value is input.
  • the main server may determine the number of jobs per unit time of the farmer or the total number of jobs based on the received sensing value.
  • the main server may calculate an average amount of work according to the number of work of the agricultural worker.
  • the main server may output an alarm to the administrator according to the calculated average workload.
  • the main server receiving, analyzing and processing the farm worker's behavior, status, location and working time data transmitted from the portable terminal;
  • the portable terminal is characterized in that it includes the step of receiving a message, information, or a specific alarm output instruction from the main server, displaying it on a screen, and/or outputting a specific alarm.
  • the main server receives, analyzes and processes the behavior, state, location, and work time data of the agricultural worker transmitted from the portable terminal, and analyzes and processes the worker tax between the skilled worker and the worker, It can include analysis and treatment of worker tax between past records, analysis and treatment of worker's abnormality by situation, analysis and treatment of worker's safety index, analysis and treatment of workload and work time, analysis and treatment of work pattern (routine). have.
  • the main server analyzes the behavior, status, location, and work time data of the farm worker, and provides guidance information to correct the worker tax of the unskilled person or beginner based on the analysis result. It can be provided to the worker's portable terminal, or a message that adjusts the amount of work or working time can be transmitted to the portable terminal of the relevant farmer so that the elderly or farmers with health problems or symptoms can take a break. have.
  • a database may be provided in the main server, and in the database, worker behavior record data, worker status monitoring data, worker location and work time data, expert behavior record data for each crop, crop field data, field path pattern Data and safety index data for each task can be stored.
  • the main server calculates the worker status safety index by analyzing the worker (farm worker) behavior record data, worker status monitoring data, and worker location and work time data, and the calculated worker status safety index sets a preset reference range. If it deviates, corresponding action can be taken.
  • the main server may transmit a message to the farmer to correct the posture of the unskilled and beginner by analyzing the expert behavior record data and the worker behavior record data for each crop.
  • the main server calculates the worker status safety index through the map mapping analysis of crop field data, field path pattern data, worker location and work time data, and path pattern, while allowing you to know changes in cropland and crop growth information. You can produce the result.
  • the main server may be equipped with a worker status monitoring application, and the main server is an average of the work status of the agricultural worker based on the sensing value received from the wearable device using the worker status monitoring app. You can calculate the amount of work.
  • the worker status monitoring app may be a program that allows the main server to perform a process of calculating the work amount to output work efficiency by calculating an average work amount when a sensor value is input.
  • the main server may determine the number of jobs per unit time of the farmer or the total number of jobs based on the received sensing value.
  • the main server may calculate an average amount of work according to the number of work of the agricultural worker.
  • the main server may output an alarm to the administrator according to the calculated average workload.
  • the present invention by recording and analyzing the behavior, state, location, and working time of a farmer wearing (or attaching) a wearable device and reflecting it in farming, the efficiency of agricultural work even in places where smart farm or mechanical farming is difficult. There is an advantage that it can further increase and promote the safety of agricultural workers.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a farming system using a wearable device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of a farming system using a wearable device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a flow chart showing an execution process of a farming method using a wearable device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in a field path pattern of a farmer in a farming method using a wearable device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing the amount of work for each working day of a farmer in the farming method using the wearable device according to the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating a farming system using a wearable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall system configuration
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the system.
  • a farming system 100 using a wearable device includes a wearable device 110, a portable terminal 120, and a main server 130.
  • the wearable device 110 (for example, a smart watch) is worn or attached to the body of the farmer to collect data such as the behavior, state, location, and working time of the farmer.
  • the wearable device 110 includes an acceleration sensor capable of measuring acceleration of a linear motion of an agricultural worker, and a gyro sensor capable of measuring an angular velocity (change of orientation) according to the rotational movement of the agricultural worker. sensor), a heart rate sensor that can measure the farmer's heart rate, an EMG sensor that can diagnose muscle abnormalities by detecting microcurrents caused by the contraction of the farmer's muscles, and the body temperature of the farmer or the temperature around the wearable device.
  • At least one of a temperature sensor capable of sensing and a position sensor capable of sensing a position of an agricultural worker may be provided.
  • a wearable device 110 may include a mobile communication module, and a value sensed by a sensor through a mobile communication network using a mobile communication module (eg, behavior, state, location, and work time data of a farmer). ) May be directly transmitted to the main server 130, and a message or information corresponding to the sensing value may be directly received from the main server 130.
  • the portable terminal 120 is carried by an agricultural worker and is connected to the wearable device 110 through wireless communication, and records the farm worker's behavior, status, location, and working time data collected by the wearable device 110. It receives and transmits it to the main server 130 through the Internet, receives a message, information, or a specific alarm output instruction from the main server 130 to display and/or output a specific alarm on the screen.
  • a portable terminal 120 may include a smart phone, a smart pad, a tablet PC, and the like.
  • the portable terminal 120 as described above may be integrated with the wearable device 110 to form a single agricultural worker terminal in some cases.
  • the main server 130 communicates with the portable terminal 120 through the Internet, and receives and analyzes and processes the farm worker's behavior, status, location and working time data transmitted from the portable terminal 120, and responds A message, information, or a specific alarm output instruction is transmitted to the portable terminal 120.
  • This main server 130 analyzes the behavior, status, location, and work time data of the farm worker, and provides guidance information for correcting the worker tax of the unskilled person or beginner based on the analysis result. It may be provided through the portable terminal 120, or may transmit a message for giving a rest instruction or adjusting the amount of work or working time to take a rest to the elderly or agricultural workers who have health abnormalities or signs of abnormalities.
  • the main server 130 as described above may include a desktop PC, a notebook PC, a tablet PC, and a smartphone.
  • the main server 130 may include a database (DB) 131, and the database 131 includes worker behavior record data 131a, worker status monitoring data 131b, worker location and work time data (131c), expert behavior record data for each crop (131d), crop field data (131e), field path pattern data (131f), and job safety index data (131g) may be stored.
  • DB database
  • the database 131 includes worker behavior record data 131a, worker status monitoring data 131b, worker location and work time data (131c), expert behavior record data for each crop (131d), crop field data (131e), field path pattern data (131f), and job safety index data (131g) may be stored.
  • DB database
  • the main server 130 analyzes the worker (farm worker) behavior record data 131a, worker status monitoring data 131b, and worker location and work time data 131c to calculate a worker status safety index, If the calculated worker status safety index is outside the preset standard range, corresponding measures can be taken.
  • a data analysis application is preloaded in an internal memory (not shown) of the main server 130, and a big data analysis method or the like may be used as a data analysis method. That is, in the present invention, a safety index in a specific range is set in order to manage the activities of the agricultural worker in consideration of the physical/health information of the agricultural worker and the environment of the work site.
  • This safety index is based on the activity status and health status of the agricultural worker, and follow-up measures such as "work encouragement”, “rest”, and “safety measures” by grasping the degree of appropriate and inadequate activities of the agricultural worker based on the safety index. It is to be able to take.
  • follow-up measures such as "work encouragement”, “rest”, and “safety measures” by grasping the degree of appropriate and inadequate activities of the agricultural worker based on the safety index. It is to be able to take.
  • by monitoring an emergency situation that has not been confirmed in the field through a third manager it is possible to immediately respond when a dangerous situation occurs.
  • the main server 130 may analyze the expert behavior record data 131d and the worker behavior record data 131a for each crop to deliver a message to correct the posture of the unskilled and beginner in farming work to the corresponding farm worker. . That is, in the present invention, the work activity data of the skilled person for each crop is prepared in advance, and the work activity of the unskilled and beginners in agricultural work is not suitable for the work type for the corresponding crop or work When this is not effective, correct (correct) the postures of unskilled farmers and beginners.
  • the main server 130 calculates the worker status safety index by analyzing the map mapping of the crop field data 131e, the field path pattern data 131f, the worker location and work time data 131c, and the path pattern. It is possible to produce a result that allows you to know the change of the cultivated land and the change of the information on the growth of the crop.
  • the analysis of the worker's path pattern is to express and analyze the worker's activity path pattern on a map so that when the activity path pattern is changed to a different activity path pattern from the general work path pattern based on past statistics, it is possible to know the activity abnormality according to the pattern change. , Changes in cultivated land and growth information of crops through activity patterns can be known.
  • the main server 130 may be equipped with a worker status monitoring application that calculates the average amount of work for the work status of the agricultural worker based on the sensing value received from the wearable device 110.
  • a worker status monitoring app may be a program that allows the main server 130 to perform a process of calculating an amount of work that outputs work efficiency by calculating an average work amount when a sensor value is input.
  • the main server 130 may determine the number of jobs per unit time of the farmer or the total number of jobs based on the received sensing value. For example, the main server 130 may generate a change trend of an acceleration value among the received sensor values, and if there is a repeating pattern in the change trend, it may determine that one operation has been performed for each pattern.
  • the main server 130 may calculate an average amount of work according to the number of work of the agricultural worker. For example, the main server 130 may determine the average amount of work according to the ratio of the determined number of jobs to the maximum number of jobs set for the agricultural worker.
  • the main server 130 may output an alarm to the administrator according to the calculated average workload.
  • the main server 130 may output an alarm by extracting the top 10% of the farm workers and the bottom 20% of the farm workers compared to the average workload.
  • the alarm may be a warning sound output through a speaker or an alarm message image output through a display device.
  • the main server 130 may output an alarm through a peripheral device connected to the main server 130 or may transmit a command for outputting an alarm to another device.
  • FIG. 3 is a flow chart showing an execution process of a farming method using a wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • a farming method using a wearable device includes farming using a wearable device 110, as described above, and a wearable device including a portable terminal 120 and a main server 130.
  • the wearable device 110 collects data on the behavior, state, location, and working time of the farmer (step S301).
  • acceleration sensor gyro sensor, heart rate sensor, EMG sensor, temperature sensor, and position sensor provided in the wearable device 110
  • the angular velocity according to the rotational movement of the agricultural worker Change the farmer's heart rate
  • the microcurrent due to the contraction of the muscles of the farmer the body temperature of the farmer or the temperature around the wearable device
  • the position of the farmer the working time of the farmer, etc.
  • the portable terminal 120 receives the farm worker's behavior, status, location, and work time data collected by the wearable device 110 and receives the data from the main server ( 13) (step S302).
  • the main server 130 receives, analyzes and processes the farm worker's behavior, status, location, and work time data transmitted from the portable terminal 120 (step S303).
  • the main server 130 receives, analyzes and processes the behavior, state, location and work time data of the agricultural worker transmitted from the portable terminal 120, analyzes and processes worker tax between skilled workers and workers, Analysis and handling of worker tax between past records of workers, analysis and treatment of abnormality by situation of workers (for example, the elderly and vulnerable people), analysis and treatment of workers' safety index, analysis and treatment of workload and work time, work It may include analysis and processing of patterns (routines).
  • the main server 130 analyzes the behavior, state, location, and working time data of agricultural workers using a big data analysis method, etc., and corrects the worker posture of unskilled agricultural workers or beginners based on the analysis results.
  • the main server 130 transmits a corresponding message or information, and a specific alarm output instruction to the portable terminal 120 according to the analysis and processing result (step S304).
  • a message or information from the main server 130 or a specific alarm output instruction may be directly transmitted to the wearable device 110.
  • the portable terminal 120 when a message, information, or a specific alarm output instruction is transmitted from the main server 130 to the portable terminal 120, the portable terminal 120 sends a message or information, a specific alarm output instruction from the main server 130. Upon receiving, display on the screen and/or output a specific alarm (step S305).
  • the main server 130 may be provided with a database (DB) 131, and the database 131 may include worker behavior record data 131a and worker status monitoring data 131b. ), worker location and work time data 131c, expert behavior record data 131d for each crop, crop field data 131e, field path pattern data 131f, and safety index data for each job 131g may be stored. .
  • DB database
  • the main server 130 includes the worker (farm worker) behavior record data 131a, worker status monitoring data 131b, and worker location and working time data. (131c) is analyzed to calculate the worker status safety index, and if the calculated worker status safety index is outside the preset standard range, corresponding measures can be taken.
  • a data analysis application is preloaded in an internal memory (not shown) of the main server 130, and a big data analysis method or the like may be used as a data analysis method. That is, in the present invention, a safety index in a specific range is set in order to manage the activities of the agricultural worker in consideration of the physical/health information of the agricultural worker and the environment of the work site.
  • This safety index is based on the activity status and health status of the agricultural worker, and follow-up measures such as "work encouragement”, “rest”, and “safety measures” by grasping the degree of appropriate and inadequate activities of the agricultural worker based on the safety index. It is to be able to take.
  • follow-up measures such as "work encouragement”, “rest”, and “safety measures” by grasping the degree of appropriate and inadequate activities of the agricultural worker based on the safety index. It is to be able to take.
  • by monitoring an emergency situation that has not been confirmed in the field through a third manager it is possible to immediately respond when a dangerous situation occurs.
  • the main server 130 may analyze the expert behavior record data 131d and the worker behavior record data 131a for each crop to deliver a message to correct the posture of the unskilled and beginner in farming work to the corresponding farm worker. . That is, in the present invention, the work activity data of the skilled person for each crop is prepared in advance, and the work activity of the unskilled and beginners in agricultural work is not suitable for the work type for the corresponding crop or work When this is not effective, correct (correct) the postures of unskilled farmers and beginners.
  • the main server 130 calculates the worker status safety index by analyzing the map mapping of the crop field data 131e, the field path pattern data 131f, the worker location and work time data 131c, and the path pattern. It is possible to produce a result that allows you to know the change of the cultivated land and the change of the information on the growth of the crop.
  • the analysis of the worker's field path pattern expresses and analyzes the worker's activity path pattern on a map so that when the activity path pattern is changed to a different activity path pattern from the general work path pattern based on past statistics, it is possible to know the activity abnormality according to the pattern change. Also, it is possible to know the change of the cultivated land and the growth information of the crop through the activity pattern.
  • the main server 130 may be equipped with a worker status monitoring application that calculates the average amount of work for the work status of the agricultural worker based on the sensing value received from the wearable device 110.
  • a worker status monitoring app may be a program that allows the main server 130 to perform a process of calculating an amount of work that outputs work efficiency by calculating an average work amount when a sensor value is input.
  • the main server 130 may determine the number of jobs per unit time of the farmer or the total number of jobs based on the received sensing value. For example, the main server 130 may generate a change trend of an acceleration value among the received sensor values, and if there is a repeating pattern in the change trend, it may determine that one operation has been performed for each pattern.
  • the main server 130 may calculate an average amount of work according to the number of work of the agricultural worker. For example, the main server 130 may determine the average amount of work according to the ratio of the determined number of jobs to the maximum number of jobs set for the agricultural worker.
  • the main server 130 may output an alarm to the administrator according to the calculated average workload.
  • the main server 130 may output an alarm by extracting the top 10% of the farm workers and the bottom 20% of the farm workers compared to the average workload.
  • the alarm may be a warning sound output through a speaker or an alarm message image output through a display device.
  • the main server 130 may output an alarm through a peripheral device connected to the main server 130 or may transmit a command for outputting an alarm to another device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in a field path pattern of a farmer in a farming method using a wearable device according to the present invention.
  • (A) shows an example of a field path pattern change of a farmer
  • the picture on the left in (A) shows a normal path pattern that a farmer moves while performing farm work
  • the right The figure in Figure shows the change in the normal path pattern (in the red dotted arrow) as other tasks are added in addition to the originally given task.
  • (B) shows another example of changes in the field path pattern of farmers.
  • the figure on the left shows the normal path pattern that the farmer moves while performing farm work
  • the figure on the right shows the movement of farm work. It shows that a change in the normal path pattern (in the case of a red dotted arrow) occurs as a pattern change (a dotted circle in black) and other work are added due to a delay or deviation on the path.
  • the change in the path pattern is detected by the position sensor, acceleration sensor, gyro sensor, etc. of the wearable device 110 worn (attached) by the agricultural worker and transmitted to the main server 130, thereby being monitored in real time by the main server 130.
  • the main server 130 side farm owner, farm manager
  • Figure 5 is a view showing the amount of work for each working day of the agricultural worker in the farming method using the wearable device according to the present invention.
  • the amount of work for each working day of a farmer may be schematically displayed on the monitor screen of the main server 130 or the display screen of the portable terminal 120.
  • More and less of 502 can be expressed as, for example, the difference in the size of a circle.
  • the main server 130 side (farm owner, farm manager) takes a corresponding action (eg, work encouragement, rest, etc.) for the worker (or work group), This improves work efficiency and promotes worker safety.
  • a corresponding action eg, work encouragement, rest, etc.
  • farming journal data created by a farmer and the same industry for crops Farming journal data of may be further stored, such data may be analyzed by the main server 130, and the analyzed data may be provided to the farm.
  • farming data is provided to farms that want farm operation support by creating farming journals and analyzing farming data of various farms.
  • the farming journal can be created with a smart watch, smartphone, or application, and the farming journal records and stores environmental factors such as weather, the type of crops, and the crop cultivation process. Farming diaries can be used for cultivation in the following year by referring to the records of the crop cultivation process.
  • a farming support data system can be configured by collecting/analyzing farming diaries of several farms in a single server system, and farming logbooks can be made if farming farming methods for each crop are requested from the farming support data system in farms who are not yet familiar with agriculture. In addition to providing farming consulting and technical support, it can be usefully utilized in farming work in farms.
  • These farming methods include, for example, the soil for growing fruit trees, climatic conditions, and the process of cultivation of fruit trees (pruning (pruning) and tree picking (stopping)) ⁇ red flowers (flowering) when selecting fruit trees from farms unfamiliar with agriculture ) ⁇ red fruits (fruit thinning) ⁇ red leaves (removing leaves that block sunlight on fruits) ⁇ management (orchard general management, watering, fertilizer spraying) ⁇ harvesting) can be provided.
  • the farming system and method using the wearable device according to the present invention records and analyzes the behavior, state, location, and working time of the agricultural worker wearing (or attaching) the wearable device, and reflects it to farming. Even in places where farm or mechanical farming is difficult, the efficiency of agricultural work can be further increased, and the safety of agricultural workers can be promoted.

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Abstract

본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템은, 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집하는 웨어러블 디바이스와; 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 메인 서버로 전송하고, 메인 서버로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력하는 휴대용 단말기; 및 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리하고, 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 메인 서버를 포함하고, 메인 서버는 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정g하도록 하는 안내 정보를 제공하거나, 고령자 농작업자에게 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 전송한다.

Description

웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템 및 방법
본 발명은 영농 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 웨어러블 디바이스를 착용한 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 시간을 기록 및 분석하여 영농에 반영함으로써, 스마트 팜(smart farm)이나 기계식 농업이 어려운 곳에서도 농작업의 효율을 증대시킬 수 있고, 안전을 도모할 수 있는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날, 스마트폰과 웨어러블 디바이스들이 확장된 컴퓨팅 환경의 일부로 발전하고 있고, 다양한 상황과 환경에서 모바일 이용자들의 요구 사항에 대응해야 할 필요가 점차 증대되고 있다. 그 결과, 사용자 경험 디자인에 대한 관심이 점점 높아지고 있으며, 필요한 사람에게 필요한 정보를 필요한 시간에 정확하게 제공하는 것이 중요시되고 있다.
언제 어디서나 컴퓨팅이 가능한 형태의 디바이스는 결국 '몸에 부착하거나 입거나 착용하는 형태'의 웨어러블 디바이스일 수밖에 없다. 웨어러블 디바이스는 안경, 시계, 조끼 등과 같이 사용자의 신체에 착용할 수 있는 전자 장치를 의미한다. 이러한 웨어러블 장치를 통해 사용자 신체의 변화와 주변 환경에 대한 상세 정보를 계속 실시간으로 수집할 수 있다. 초기 웨어러블 디바이스는 액세서리/의류 일체/직물 분야에 주로 적용되었으나, 현재는 생체 이식 분야까지 점차 그 폭을 확장해 가고 있다.
초기 웨어러블 디바이스는 크기와 정확도, 지속시간 등의 문제점으로 인해 성장의 한계가 있었으나, 최근 저전력 및 소형화를 통해 정보수집의 핵심 디바이스로 자리잡고 있다. 특히, 스마트폰 시장의 성장에 힘입어 다양한 사물과 접목시켜 시장이 더욱 커지고 있다.
다만, 현재 스마트 농업분야에 각종 센서를 이용한 IoT 기술이 접목되어 서비스 되고 있는 것은 1%에 불과하다. 더욱이 스마트 파밍의 다양한 IoT 접목 분야도 "농산물, 축산, 환경 관리"에 집중되어 있으며, 농작업자에 대한 체계는 취약한 실정이다. 특히, 농작업 규모가 큰 경우 여러 명의 작업자가 동일 작업을 일정시간내에 수행하게 되고, 이때, 개개인의 작업 숙련도와 관계없이 "총생산량"에 대한 결과로 비교함으로써 작업자간 작업량의 차이가 발생함에도 불구하고 총생산량에 따른 비용을 일괄적으로 지불함에 따라 작업에 참여한 작업자들이 1/n의 작업수당을 각각 받게 되는 불합리한 점이 있다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2010-0005032호(특허문헌 1)에는 "농작업 관리 시스템, 농작업 관리 장치 및 농작업 관리 방법"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 농작업 관리 시스템은, 농작업을 행하는 작업자의 위치 정보를 송신하는 통신 장치와, 그 통신 장치로부터 송신되는 위치 정보에 기초하여 상기 농작업의 진척 상황을 관리하는 농작업 관리 장치를 구비하는 농작업 관리 시스템으로서, 상기 통신 장치는, 농작업의 개시 시 및 종료 시에 소정의 조작을 접수하는 조작부와, 그 조작부에서 상기 소정의 조작을 접수한 경우, 농작업이 개시된 취지 및 농작업이 종료된 취지를 상기 농작업 관리 장치에 통지하는 수단과, 상기 농작업 관리 장치로부터 송신되는 정보를 수신하는 수단과, 수신한 정보를 표시하는 표시부를 구비하고, 상기 농작업 관리 장치는, 작업 장소, 그 작업 장소에서 실시할 작업 내용 및 작업의 진척 상황을 관련지어 기억하는 진척 상황 관리 테이블과, 상기 통신 장치로부터의 통지에 기초하여 작업 이력을 작성하는 수단과, 상기 통신 장치로부터 송신되는 위치 정보에 기초하여 작업 장소를 특정하는 수단과, 특정한 작업 장소에서 실시할 작업 내용 및 진척 상황의 정보를 상기 진척 상황 관리 테이블로부터 읽어내는 수단과, 읽어낸 진척 상황의 정보로부터 작업 예정 시간을 산출하는 수단과, 읽어낸 작업 내용 및 산출한 작업 예정 시간의 정보를 상기 통신장치에 송신하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1은 농작업을 행하는 작업자의 휴대 통신 장치로부터의 통지에 기초하여, 작업자의 작업 장소를 특정하고, 특정한 작업 장소에서의 작업 내용을 읽어내어 작업 예정 시간을 산출하도록 되어 있어, 작업 장소 및 작업의 진척 상태에 따라서 최적 인원을 배치할 수 있다. 그 결과 재배하고 있는 농작물의 품종 및 재배 장소가 복수인 경우, 작업자가 복수인 경우에도 효율적으로 농작업을 진행시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이와 같은 특허문헌 1의 경우에는 작업자가 자신이 휴대한 통신 장치(통신 단말기)의 조작 버튼을 조작함(누름)으로써 그에 상응하는 신호가 농작업 관리 장치로 전송되어 농작업 관리 장치에 의해 농작업을 관리하도록 되어 있어, 어떤 이유로 작업자가 조작 버튼을 제때에 조작하지(누르지) 않거나 실수로 조작 버튼을 잘못 조작하였을 경우, 농작업이 제대로 관리될 수 없는 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 웨어러블 디바이스를 착용한 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 시간을 기록 및 분석하여 영농에 반영함으로써, 스마트 팜이나 기계식 농업이 어려운 곳에서도 농작업의 효율을 한층 증대시킬 수 있고, 농작업자의 안전을 도모할 수 있는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템은,
농작업자의 몸에 착용되거나 부착되어 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집하는 웨어러블 디바이스와;
농작업자가 휴대하는 것으로 상기 웨어러블 디바이스와 무선 통신을 통해 연결되며, 상기 웨어러블 디바이스에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 인터넷을 통해 메인 서버로 전송하고, 메인 서버로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력하는 휴대용 단말기; 및
상기 휴대용 단말기와 인터넷을 통해 통신하며, 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리하고, 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 메인 서버를 포함하고,
상기 메인 서버는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시를 주거나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 전송하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 웨어러블 디바이스는 농작업자의 직선 움직임에 대한 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서(accelerometer), 농작업자의 회전 움직임에 따른 각속도(방위 변화)를 측정할 수 있는 자이로 센서, 농작업자의 심박수를 측정할 수 있는 심박 센서, 농작업자의 근육의 수축에 따른 미세 전류를 검출함으로써 근육의 이상을 진단할 수 있는 근전도 센서, 농작업자의 체온 또는 웨어러블 디바이스 주변의 기온을 감지할 수 있는 온도 센서, 농작업자의 위치를 감지할 수 있는 위치 센서 중 적어도 어느 하나를 구비할 수 있다.
또한, 상기 웨어러블 디바이스는 이동 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 이동 통신 모듈을 이용하여 이동 통신망을 통해 센서에 의해 센싱된 값을 상기 메인 서버로 직접 전송하고, 메인 서버로부터 센싱 값에 대응하는 메시지나 정보를 직접 수신할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 단말기는 상기 웨어러블 디바이스와 통합되어 하나의 농작업자 단말을 구성할 수도 있다.
또한, 상기 메인 서버는 데이터베이스(DB)를 구비할 수 있고, 상기 데이터베이스에는 작업자 행동 기록 데이터, 작업자 상태 모니터링 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터, 농작물별 숙련자 행동기록 데이터, 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업별 안전지수 데이터가 저장될 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터와 작업자 상태 모니터링 데이터 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작물별 숙련자 행동기록 데이터와 작업자 행동기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버에는 상기 웨어러블 디바이스로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산하는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재될 수 있다.
이때, 상기 작업자 상태 모니터링 앱(application)은 메인 서버가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램일 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법은,
웨어러블 디바이스와, 휴대용 단말기 및 메인 서버를 포함하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템을 기반으로 한 영농 방법으로서,
a) 상기 웨어러블 디바이스에 의해 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집하는 단계와;
b) 상기 휴대용 단말기가 상기 웨어러블 디바이스에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 상기 메인 서버로 전송하는 단계;
c) 상기 메인 서버가 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리하는 단계;
d) 상기 메인 서버가 상기 분석 및 처리 결과에 따라 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계; 및
e) 상기 휴대용 단말기가 상기 메인 서버로부터의 메시지나 정보, 특정 알람출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 단계 c)에서 상기 메인 서버는 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리함에 있어서, 숙련자와 작업자간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 과거 기록 간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 상황별 이상여부 분석 및 처리, 작업자의 안전지수 분석 및 처리, 작업량 및 작업 시간에 대한 분석 및 처리, 작업 패턴(루틴)의 분석 및 처리를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서 상기 메인 서버는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버에는 데이터베이스(DB)가 구비될 수 있고, 상기 데이터베이스에는 작업자 행동 기록 데이터, 작업자 상태 모니터링 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터, 농작물별 숙련자 행동기록 데이터, 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업별 안전지수 데이터가 저장될 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터와 작업자 상태 모니터링 데이터 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작물별 숙련자 행동기록 데이터와 작업자 행동기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버에는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재될 수 있고, 상기 메인 서버는 상기 작업자 상태 모니터링 앱을 이용하여 상기 웨어러블 디바이스로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산할 수 있다.
이때, 상기 작업자 상태 모니터링 앱(application)은 메인 서버가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램일 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 웨어러블 디바이스를 착용(또는 부착)한 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간을 기록 및 분석하여 영농에 반영함으로써, 스마트 팜이나 기계식 농업이 어려운 곳에서도 농작업의 효율을 한층 증대시킬 수 있고, 농작업자의 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에 있어서, 농작업자의 필드 경로 패턴 변화의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에 있어서, 농작업자의 작업 일자별 작업량을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템을 나타낸 것으로서, 도 1은 전체적인 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 시스템 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템(100)은 웨어러블 디바이스(110), 휴대용 단말기(120) 및 메인 서버(130)를 포함하여 구성된다.
웨어러블 디바이스(110)(예를 들면, 스마트 워치)는 농작업자의 몸에 착용되거나 부착되어 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 등의 데이터를 수집한다. 여기서, 이와 같은 웨어러블 디바이스(110)는 농작업자의 직선 움직임에 대한 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서(accelerometer), 농작업자의 회전 움직임에 따른 각속도(방위 변화)를 측정할 수 있는 자이로 센서(gyro sensor), 농작업자의 심박수를 측정할 수 있는 심박 센서, 농작업자의 근육의 수축에 따른 미세 전류를 검출함으로써 근육의 이상을 진단할 수 있는 근전도 센서, 농작업자의 체온 또는 웨어러블 디바이스 주변의 기온을 감지할 수 있는 온도 센서, 농작업자의 위치를 감지할 수 있는 위치 센서 중 적어도 어느 하나를 구비할 수 있다. 또한, 이러한 웨어러블 디바이스(110)는 이동 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 이동 통신 모듈을 이용하여 이동 통신망을 통해 센서에 의해 센싱된 값(예컨대, 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터 등)을 상기 메인 서버(130)로 직접 전송하고, 메인 서버(130)로부터 센싱 값에 대응하는 메시지나 정보를 직접 수신할 수 있다.
휴대용 단말기(120)는 농작업자가 휴대하는 것으로 상기 웨어러블 디바이스(110)와 무선 통신을 통해 연결되며, 상기 웨어러블 디바이스(110)에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터 등을 전달받아 인터넷을 통해 메인 서버(130)로 전송하고, 메인 서버(130)로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력한다. 이와 같은 휴대용 단말기(120)는 스마트폰을 비롯하여 스마트 패드, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다. 또한, 이상과 같은 휴대용 단말기(120)는 경우에 따라서는 상기 웨어러블 디바이스(110)와 통합되어 하나의 농작업자 단말을 구성할 수도 있다.
메인 서버(130)는 상기 휴대용 단말기(120)와 인터넷을 통해 통신하며, 휴대용 단말기(120)로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터 등을 수신하여 분석 및 처리하고, 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를상기 휴대용 단말기(120)로 전송한다. 이와 같은 메인 서버(130)는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터 등을 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 해당 농작업자의 휴대용 단말기(120)를 통해 제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시를 주거나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 전송할 수 있다. 이렇게 함으로써 해당 농작업자의 작업 효율을 높일 수 있고 작업자(고령자나 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자)의 안전을 도모할 수 있게 된다. 이상과 같은 메인 서버(130)는 데스크 탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC, 스마트폰을 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 데이터베이스(DB)(131)를 구비할 수 있고, 상기 데이터베이스(131)에는 작업자 행동 기록 데이터(131a), 작업자 상태 모니터링 데이터(131b), 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c), 농작물별 숙련자 행동기록 데이터(131d), 농작물 필드 데이터(131e), 필드 경로 패턴 데이터(131f), 작업별 안전지수 데이터(131g)가 저장될 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터(131a)와 작업자 상태 모니터링 데이터(131b) 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c)를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취할 수 있다. 여기서, 이상과 같은 데이터 분석을 위해 메인 서버(130)의 내부 메모리(미도시)에는 데이터 분석 앱(application)이 미리 탑재되며, 데이터 분석 방법으로는 빅데이터 분석 방법 등이 이용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 농작업자의 신체/건강 정보와 작업지의 환경을 고려한 농작업자의 활동을 관리하기 위하여 특정한 범위의 안전지수를 설정한다. 이러한 안전지수는 농작업자의 활동상태와 건강상태를 바탕으로 농작업자의 활동이 안전지수를 기준으로 적정과 비적정 정도를 파악하여 "작업독려"나 "휴식", "안전조치" 등의 사후조치를 취할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 본 발명에서는 제3의 관리자를 통해 현장에서 확인하지 못한 응급 상황에 대해 모니터링하여, 위험한 상황 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있도록 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작물별 숙련자 행동기록 데이터(131d)와 작업자 행동기록 데이터(131a)를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 농작물별로 숙련자의 작업활동 데이터를 미리 마련해 놓고, 이것과 농작업자의 행동 기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 작업활동이 해당 농작물에 대한 작업 형태에 적합하지 않거나, 작업이 효율적이지 않을 때 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정(보정)해 주도록 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작물 필드 데이터(131e), 필드 경로 패턴 데이터(131f), 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c) 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출할 수 있다. 작업자의 경로 패턴에 대한 분석은 작업자의 활동경로 패턴을 지도 상에 표현하고 분석하여 과거 통계 기반의 일반적인 작업 경로 패턴과 다른 활동 경로 패턴으로 변화했을 때, 패턴 변화에 따른 활동 이상을 알 수 있게 하며, 활동 패턴을 통한 경작지의 변화와 농작물의 생육 정보 등의 변화를 알 수 있게 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)에는 상기 웨어러블 디바이스(110)로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산하는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재될 수 있다. 이때, 이와 같은 작업자 상태 모니터링 앱은 메인 서버(130)가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램일 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 메인 서버(130)는 수신된 센서 값 중 가속도 값의 변화 추세를 생성하고, 변화 추세에서 반복되는 패턴이 존재하는 경우, 각 패턴당 한 번의 작업이 이루어진 것으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 메인 서버(130)는 농작업자에 대해 설정된 최대 작업 횟수 대비 결정된 작업 횟수의 비율에 따라서 평균 작업량을 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력할 수 있다. 예를 들면, 메인 서버(130)는 평균 작업량 대비 상위 10%의 농작업자와 하위 20%의 농작업자를 추출하여 알람을 출력할 수 있다. 여기서, 알람은 스피커를 통해 출력되는 경고음이거나 디스플레이 장치를 통해 출력되는 알람 메시지 영상일 수 있다. 메인 서버(130)는 알람을 메인 서버(130)에 연결된 주변기기를 통해 출력하거나, 다른 장치에 알람을 출력하기 위한 명령을 전달할 수 있다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템에 기반한 영농 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법은, 전술한 바와 같은 웨어러블 디바이스(110)와, 휴대용 단말기(120) 및 메인 서버(130)를 포함하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템(100)을 기반으로 한 영농 방법으로서, 먼저 상기 웨어러블 디바이스(110)에 의해 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집한다(단계 S301). 즉, 웨어러블 디바이스(110)에 구비된 가속도 센서, 자이로 센서, 심박 센서, 근전도 센서, 온도 센서, 위치 센서 등을 이용하여 농작업자의 직선 움직임에 대한 가속도, 농작업자의 회전 움직임에 따른 각속도(방위 변화), 농작업자의 심박수, 농작업자의 근육의 수축에 따른 미세 전류, 농작업자의 체온 또는 웨어러블 디바이스 주변의 기온, 농작업자의 위치, 농작업자의 작업 시간 등을 측정 또는 감지하여 각각의 데이터를 수집한다.
이렇게 하여 웨어러블 디바이스(110)에 의해 데이터가 수집되면, 상기 휴대용 단말기(120)는 상기 웨어러블 디바이스(110)에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 상기 메인 서버(13)로 전송한다(단계 S302).
그러면, 메인 서버(130)는 휴대용 단말기(120)로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리한다(단계 S303).
여기서, 상기 메인 서버(130)는 상기 휴대용 단말기(120)로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리함에 있어서, 숙련자와 작업자간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 과거 기록 간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 상황별(예를 들면, 고령자 및 건강취약자) 이상여부 분석 및 처리, 작업자의 안전지수 분석 및 처리, 작업량 및 작업 시간에 대한 분석 및 처리, 작업 패턴(루틴)의 분석 및 처리를 포함할 수 있다.
이때, 메인 서버(130)는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 빅데이터 분석 방법 등을 이용하여 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로 제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로 전송할 수 있다. 이렇게 함으로써 해당 농작업자의 작업 효율을 높일 수 있고 작업자의 안전을 도모할 수 있게 된다.
이후, 메인 서버(130)는 상기 분석 및 처리 결과에 따라 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기(120)로 전송한다(단계 S304). 여기서, 경우에 따라서는 메인 서버(130)로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시가 웨어러블 디바이스(110)로 직접 전송될 수도 있다.
이상에 의해 메인 서버(130)로부터 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시가 휴대용 단말기(120)로 전송되면, 휴대용 단말기(120)는 상기 메인 서버(130)로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력한다(단계 S305).
이상과 같은 일련의 과정과 관련하여, 상기 메인 서버(130)에는 데이터베이스(DB)(131)가 구비될 수 있고, 상기 데이터베이스(131)에는 작업자 행동 기록 데이터(131a), 작업자 상태 모니터링 데이터(131b), 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c), 농작물별 숙련자 행동기록 데이터(131d), 농작물 필드 데이터(131e), 필드 경로 패턴 데이터(131f), 작업별 안전지수 데이터(131g)가 저장될 수 있다.
이상의 데이터베이스(DB)(131)에 저장된 각종 데이터와 관련하여, 상기 메인 서버(130)는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터(131a)와 작업자 상태 모니터링 데이터(131b) 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c)를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취할 수 있다. 여기서, 이상과 같은 데이터 분석을 위해 메인 서버(130)의 내부 메모리(미도시)에는 데이터 분석 앱(application)이 미리 탑재되며, 데이터 분석 방법으로는 빅데이터 분석 방법 등이 이용될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 농작업자의 신체/건강 정보와 작업지의 환경을 고려한 농작업자의 활동을 관리하기 위하여 특정한 범위의 안전지수를 설정한다. 이러한 안전지수는 농작업자의 활동상태와 건강상태를 바탕으로 농작업자의 활동이 안전지수를 기준으로 적정과 비적정 정도를 파악하여 "작업독려"나 "휴식", "안전조치" 등의 사후조치를 취할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 본 발명에서는 제3의 관리자를 통해 현장에서 확인하지 못한 응급 상황에 대해 모니터링하여, 위험한 상황 발생 시 즉각적으로 대응할 수 있도록 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작물별 숙련자 행동기록 데이터(131d)와 작업자 행동기록 데이터(131a)를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 농작물별로 숙련자의 작업활동 데이터를 미리 마련해 놓고, 이것과 농작업자의 행동 기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 작업활동이 해당 농작물에 대한 작업 형태에 적합하지 않거나, 작업이 효율적이지 않을 때 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정(보정)해 주도록 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작물 필드 데이터(131e), 필드 경로 패턴 데이터(131f), 작업자 위치 및 작업 시간 데이터(131c) 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출할 수 있다. 작업자의 필드 경로 패턴에 대한 분석은 작업자의 활동경로 패턴을 지도 상에 표현하고 분석하여 과거 통계 기반의 일반적인 작업 경로 패턴과 다른 활동 경로 패턴으로 변화했을 때, 패턴 변화에 따른 활동 이상을 알 수 있게 하며, 활동 패턴을 통한 경작지의 변화와 농작물의 생육 정보 등의 변화를 알 수 있게 한다.
또한, 상기 메인 서버(130)에는 상기 웨어러블 디바이스(110)로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산하는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재될 수 있다. 이때, 이와 같은 작업자 상태 모니터링 앱은 메인 서버(130)가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램일 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 메인 서버(130)는 수신된 센서 값 중 가속도 값의 변화 추세를 생성하고, 변화 추세에서 반복되는 패턴이 존재하는 경우, 각 패턴당 한 번의 작업이 이루어진 것으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 메인 서버(130)는 농작업자에 대해 설정된 최대 작업 횟수 대비 결정된 작업 횟수의 비율에 따라서 평균 작업량을 결정할 수 있다.
또한, 상기 메인 서버(130)는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력할 수 있다. 예를 들면, 메인 서버(130)는 평균 작업량 대비 상위 10%의 농작업자와 하위 20%의 농작업자를 추출하여 알람을 출력할 수 있다. 여기서, 알람은 스피커를 통해 출력되는 경고음이거나 디스플레이 장치를 통해 출력되는 알람 메시지 영상일 수 있다. 메인 서버(130)는 알람을 메인 서버(130)에 연결된 주변기기를 통해 출력하거나, 다른 장치에 알람을 출력하기 위한 명령을 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에 있어서, 농작업자의 필드 경로 패턴 변화의 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, (A)는 농작업자의 필드 경로 패턴 변화의 일 예를 보여주는 것으로, (A)에서 좌측의 그림은 농작업자가 농작업을 수행하면서 이동하는 정상 경로 패턴을 나타낸 것이고, 우측의 그림은 원래 주어진 작업 외에 기타 작업이 추가되면서 정상 경로 패턴에 변화(적색 점선 화살표시)가 발생하는 것을 나타낸 것이다. (B)는 농작업자의 필드 경로 패턴 변화의 다른 예를 보여주는 것으로, (B)에서 좌측의 그림은 농작업자가 농작업을 수행하면서 이동하는 정상 경로 패턴을 나타낸 것이고, 우측의 그림은 농작업 이동 경로 상에서의 지연, 일탈 등으로 인한 패턴 변화(흑색 점선 원 부분)와 기타 작업이 추가되면서 정상 경로 패턴에 변화(적색 점선 화살표시)가 발생하는 것을 나타낸 것이다.
이러한 경로 패턴의 변화는 농작업자가 착용(부착)하고 있는 웨어러블 디바이스(110)의 위치 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등에 의해 감지되어 메인 서버 (130)로 전송됨으로써 메인 서버(130)에서 실시간으로 모니터링할 수 있게 되며, 이상과 같은 경로 패턴 변화에 따라 메인 서버(130) 측(농장주, 농장 관리인)에서는 적절한 조치를 취하게 된다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에 있어서, 농작업자의 작업 일자별 작업량을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에서는 농작업자의 작업 일자별 작업량을 도식화하여 메인 서버(130)의 모니터 화면 또는 휴대용 단말기(120)의 디스플레이 화면을 통해 표시할 수 있다. 예를 들면, 도 5의 (A), (B)와 같이 농작업자의 경로 패턴(501) 상에 해당 작업일(예컨대, 2019-07-15, 2019-07-29)의 경로 이동에 따른 작업량(502)의 많고 적음을 예를 들면, 원의 크기 차이로 표시할 수 있다. 이상과 같은 작업량(502)의 차이에 따라 메인 서버(130) 측(농장주, 농장 관리인)에서는 해당 작업자(또는 작업 그룹)에 대해 대응하는 조치(예컨대, 작업 독려, 휴식 등)를 취하게 되며, 이를 통해 작업 효율의 향상이나 작업자의 안전을 도모하게 된다.
한편, 이상과 같은 본 발명의 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법에 있어서, 바람직하게는 상기 메인 서버(130)의 데이터베이스(DB)(131)에는 농작업자에 의해 작성된 영농일지 데이터와 작물에 대한 동종업계의 영농일지 데이터가 더 저장될 수 있으며, 메인 서버(130)에 의해 그러한 데이터를 분석하고, 분석된 데이터를 농가에 제공할 수도 있다.
즉, 이는 본 발명의 영농 방법에서의 농장운영 지원 방법의 일환으로 영농 일지 작성과 여러 농가의 영농 데이터를 분석하여 농장 운영 지원을 원하는 농가에 영농 데이터를 지원하는 것이다.
영농 일지 작성은 스마트 워치, 스마트폰이나 애플리케이션으로 작성할 수 있으며, 영농일지에는 날씨 등의 환경 요소와 농작물의 종류와 농작물 경작 과정을 기록하여 저장한다. 영농일지는 농작물 경작 과정 기록을 참조하여 다음해의 경작에 이용할 수 있다.
또한, 여러 농가의 영농 일지를 하나의 서버 시스템에 수집/분석하여 영농 지원 데이터 시스템을 구성할 수 있으며, 농업에 아직 익숙하지 않은 농가에서 영농 지원 데이터 시스템에 작물별 영농 방법을 요구하면 영농일지를 제공함과 함께 영농 컨설팅 및 기술지원을 제공함으로써 농가에서 농작업에 유용하게 활용할 수 있다.
이러한 농작업 영농 방법은 예를 들면, 농업에 익숙하지 않은 농가에서 과수를 선택할 경우 과수를 키우기 위한 토양, 기후 조건과 과수 재배 과정(가지치기(전정) 및 수형잡기(정지) → 적화(꽃따기) → 적과(과일 솎기) → 적엽(열매에 햇빛을 가리는 잎사귀 제거) → 관리(과수원 일반 관리, 물대기, 비료 살포) → 수확)에 대한 자료 및 정보를 제공할 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템 및 방법은 웨어러블 디바이스를 착용(또는 부착)한 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간을 기록 및 분석하여 영농에 반영함으로써, 스마트 팜이나 기계식 농업이 어려운 곳에서도 농작업의 효율을 한층 증대시킬 수 있고, 농작업자의 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (25)

  1. 농작업자의 몸에 착용되거나 부착되어 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집하는 웨어러블 디바이스와;
    농작업자가 휴대하는 것으로 상기 웨어러블 디바이스와 무선 통신을 통해 연결되며, 상기 웨어러블 디바이스에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 인터넷을 통해 메인 서버로 전송하고, 메인 서버로부터의 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력하는 휴대용 단말기; 및
    상기 휴대용 단말기와 인터넷을 통해 통신하며, 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리하고, 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 메인 서버를 포함하고,
    상기 메인 서버는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시를 주거나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는 농작업자의 직선 움직임에 대한 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서(accelerometer), 농작업자의 회전 움직임에 따른 각속도(방위 변화)를 측정할 수 있는 자이로 센서, 농작업자의 심박수를 측정할 수 있는 심박 센서, 농작업자의 근육의 수축에 따른 미세 전류를 검출함으로써 근육의 이상을 진단할 수 있는 근전도 센서, 농작업자의 체온 또는 웨어러블 디바이스 주변의 기온을 감지할 수 있는 온도 센서, 농작업자의 위치를 감지할 수 있는 위치 센서 중 적어도 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는 이동 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 이동 통신 모듈을 이용하여 이동 통신망을 통해 센서에 의해 센싱된 값을 상기 메인 서버로 직접 전송하고, 메인 서버로부터 센싱 값에 대응하는 메시지나 정보를 직접 수신하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기는 상기 웨어러블 디바이스와 통합되어 하나의 농작업자 단말을 구성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 서버는 데이터베이스(DB)를 구비하고, 상기 데이터베이스에는 작업자 행동 기록 데이터, 작업자 상태 모니터링 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터, 농작물별 숙련자 행동기록 데이터, 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업별 안전지수 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터와 작업자 상태 모니터링 데이터 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 농작물별 숙련자 행동기록 데이터와 작업자 행동기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 메인 서버에는 상기 웨어러블 디바이스로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산하는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 작업자 상태 모니터링 앱(application)은 상기 메인 서버가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램인 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 메인 서버는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 메인 서버는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 메인 서버는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템.
  14. 웨어러블 디바이스와, 휴대용 단말기 및 메인 서버를 포함하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 시스템을 기반으로 한 영농 방법으로서,
    a) 상기 웨어러블 디바이스에 의해 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수집하는 단계와;
    b) 상기 휴대용 단말기가 상기 웨어러블 디바이스에 의해 수집된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 전달받아 상기 메인 서버로 전송하는 단계;
    c) 상기 메인 서버가 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리하는 단계;
    d) 상기 메인 서버가 상기 분석 및 처리 결과에 따라 대응하는 메시지나 정보, 특정 알람 출력 지시를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계; 및
    e) 상기 휴대용 단말기가 상기 메인 서버로부터의 메시지나 정보, 특정 알람출력 지시를 수신하여 화면에 표시 및/또는 특정 알람을 출력하는 단계를 포함하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c)에서 상기 메인 서버는 상기 휴대용 단말기로부터 전송된 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 수신하여 분석 및 처리함에 있어서, 숙련자와 작업자간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 과거 기록 간 작업자세 분석 및 처리, 작업자의 상황별 이상여부 분석 및 처리, 작업자의 안전지수 분석 및 처리, 작업량 및 작업 시간에 대한 분석 및 처리, 작업 패턴(루틴)의 분석 및 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 단계 c)에서 상기 메인 서버는 농작업자의 행동, 상태, 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하고, 분석결과를 바탕으로 농작업 미숙련자나 초보자의 작업자세를 보정해 주도록 하는 안내 정보를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로제공하거나, 고령자 또는 건강상에 이상이 있거나 이상 징후가 있는 농작업자에게 휴식을 취할 수 있도록 휴식 지시나 작업량 또는 작업 시간을 조정해 주는 메시지를 해당 농작업자의 휴대용 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 메인 서버에는 데이터베이스(DB)가 구비되고, 상기 데이터베이스에는 작업자 행동 기록 데이터, 작업자 상태 모니터링 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터, 농작물별 숙련자 행동기록 데이터, 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업별 안전지수 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 작업자(농작업자) 행동 기록 데이터와 작업자 상태 모니터링 데이터 및 작업자 위치 및 작업 시간 데이터를 분석하여 작업자 상태 안전지수를 산출하고, 산출된 작업자 상태 안전지수가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나면, 상응하는 조치를 취하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 농작물별 숙련자 행동기록 데이터와 작업자 행동기록 데이터를 분석하여 농작업 미숙련자와 초보자의 자세를 교정하도록 하는 메시지를 해당 농작업자에게 전달하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 농작물 필드 데이터, 필드 경로 패턴 데이터, 작업자 위치 및 작업 시간 데이터 및 경로 패턴의 지도 맵핑 분석을 통해 작업자 상태 안전지수를 산출하는 한편 경작지의 변화 및 농작물 생육정보 변화를 알 수 있도록 하는 결과를 산출하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 메인 서버에는 작업자 상태 모니터링 앱(application)이 탑재될 수 있고, 상기 메인 서버는 상기 작업자 상태 모니터링 앱을 이용하여 상기 웨어러블 디바이스로부터 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 작업 상태에 대한 평균 작업량을 계산하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 작업자 상태 모니터링 앱(application)은 메인 서버가 센서 값이 입력되면 평균 작업량을 계산하여 작업효율성을 출력하는 작업량 계산 프로세스를 수행하도록 하는 프로그램인 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 메인 서버는 수신한 센싱 값에 기초하여 농작업자의 단위 시간당 작업 횟수나 총 작업 횟수를 결정하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 메인 서버는 농작업자의 작업 횟수에 따라서 평균 작업량을 계산하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 메인 서버는 계산된 평균 작업량에 따라서 관리자에게 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 활용한 영농 방법.
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