KR102609912B1 - 양액재배 통합제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

개시되는 양액재배 통합제어 시스템은, 작물이 재배되는 재배공간의 온도와 광량 및 양액공급을 포함하는 재배환경에 영향을 미치는 외부환경을 측정하여 외부환경정보를 생성하는 외부환경 측정부; 상기 재배환경을 측정하여 재배환경정보를 생성하는 재배환경 측정부; 수신된 재배 메뉴얼을 기반으로 상기 재배환경을 조절하는 재배환경 조절부; 재배자가 재배공간 통합정보를 열람할 수 있고, 상기 재배자가 상기 재배환경 조절부에 상기 재배환경을 통합 제어할 수 있는 상기 재배 메뉴얼을 입력할 수 있는 재배자 단말기; 및 상기 외부환경정보와 상기 재배환경정보 및 상기 재배 메뉴얼을 수신하여 상기 재배공간 통합정보로 저장하고, 접속된 상기 재배자 단말기를 통하여 상기 재배자가 상기 재배공간 통합정보를 열람할 수 있다.

Description

양액재배 통합제어 시스템{Integrated Control System for Nutriculture}
본 발명(Disclosure)은, 양액재배 통합제어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 외부환경으로부터 직간접적으로 영향을 받는 재배공간에 따라 최적화된 재배 메뉴얼을 수립할 수 있는 양액재배 통합제어 시스템에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
최근 농업 기술 분야에서 주목받고 있는 스마트 팜은, 아날로그 방식 또는 현장 제어 방식으로 작동하는 각종 시설을 대체하여 디지털 및 원격 제어 방식 시설을 사용한다.
이러한 시설 대체의 가장 주된 목적은, 작물의 한 생애 주기에 따라 반복적으로 적용되는 재배 메뉴얼을 정량화하고 체계적으로 저장되는 정보화함에 있다.
정량화 및 정보화된 재배 메뉴얼은, 작물을 재배하는 재배자로 하여금 작물의 반복 재배에 따른 재배 메뉴얼의 최적화를 가능하게 한다.
한편, 일반적인 양액재배 시설은, 외부와 구획되는 재배환경에서 작물을 재배한다. 각종 시설장치를 이용하여 직간접적으로 제어되는 재배환경은, 작물의 생장에 맞게 외부환경의 긍정적인 요소는 받아들이고 부정적인 요소는 필요에 따라 가공한다.
자연 태양광의 일조량은 인위적으로 받아드리면서도, 별도의 난방장치를 이용하여 외부환경의 낮은 기온에 따른 작물의 생육 문제점을 해결한다.
이러한 양액재배 시설은, 그러나, 작물이 생장하는 재배환경 즉 온습도 및 광량은 물론이고 특히 배양액에 대해 작물 생장의 완충능이 현저히 낮다.
즉 일반 토지재배, 자여재배와 비교하여, 양액재배 시설에서 재배되는 작물의 품질은 제공되는 작물 생장에 대한 입력요소로서의 재배환경에 직접적이면서도 즉각적인 영향을 받는다.
그러나, 모든 양액재배 시설에서 재배환경은, 차이가 있을 뿐, 외부환경의 영향으로부터 영향을 받으며, 절대적으로 독립될 수 없다.
이때 양액 재배시설 즉, 재배 하우징 설비가 설치되는 지역의 지리적 환경에 따라, 물리적으로는 구획되는 재배환경에 미치는 영향은 서로 다르다.
그러나, 양액재배 장치와 관련한 종래의 기술은, 외부환경이 재배환경에 미치는 영향이 서로 다른 재배 하우징 설비에서 다르게 나타남에도, 이를 무시하고 정량화를 기반으로 한 규격화, 표준화를 지향하는 문제점을 가진다.
1. 한국등록특허 제10-2086737호.
본 발명(Disclosure)은, 서로 다른 양액 재배 시설에 적합한 재배 메뉴얼을 수립할 수 있는 양액재배 통합제어 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 작물이 재배되는 재배공간의 온도와 광량 및 양액공급을 포함하는 재배환경에 영향을 미치는 외부환경을 측정하여 외부환경정보를 생성하는 외부환경 측정부; 상기 재배환경을 측정하여 재배환경정보를 생성하는 재배환경 측정부; 수신된 재배 메뉴얼을 기반으로 상기 재배환경을 조절하는 재배환경 조절부; 재배자가 재배공간 통합정보를 열람할 수 있고, 상기 재배자가 상기 재배환경 조절부에 상기 재배환경을 통합 제어할 수 있는 상기 재배 메뉴얼을 입력할 수 있는 재배자 단말기; 및 상기 외부환경정보와 상기 재배환경정보 및 상기 재배 메뉴얼을 수신하여 상기 재배공간 통합정보로 저장하고, 접속된 상기 재배자 단말기를 통하여 상기 재배자가 상기 재배공간 통합정보를 열람할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 상기 외부환경 측정부는, 상기 온도 및 광량을 포함하는 기후를 측정하는 기후 측정유닛; 및 서로 다른 복수의 양액이 혼합되어 배양액을 생성하는 원수(原水)의 성분 또는 산도(ph) 및 전기전도도(EC)중 적어도 하나를 포함하는 원수상태를 측정하는 원수 측정유닛;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 상기 재배환경 조절부는, 복수의 상기 양액을 상기 원수에 혼합하여 상기 배양액을 형성하는 배양액 조제장치; 상기 배양액 조절장치의 작동을 제어하는 양액 제어부; 상기 재배공간의 온도 및 광량을 조절하는 냉방 또는 냉풍기 및 조명기를 포함하는 복수의 시설장치; 및 상기 시설장치의 작동을 제어하는 시설장치 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 상기 재배 메뉴얼은, 배양액 조제장치가 상기 배양액을 형성하기 위한 배양액 조제비율; 및 상기 복수의 시설장치 각각에 대한 작동명령을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서 상기 클라우드 서버는, 상기 외부환경정보와 상기 재배환경정보 및 상기 재배 메뉴얼을 기반으로하여, 임의의 상기 외부환경환경에 대해 상기 재배 메뉴얼과 상기 재배환경의 상관관계를 분석하여 메뉴얼-환경 상관성를 도출하는 환경조절 분석부;를 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 상기 작물의 무게 및 크기를 포함하는 작물생장정보를 생성하는 작물 측정부;를 더 포함하고, 상기 클라우드 서버는, 상기 작물생장정보를 수신하여 상기 재배공간 통합정보에 포함하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서 상기 클라우드 서버는, 상기 재배환경정보와 상기 작물생장정보의 상관관계 분석하여, 환경-품질 상관성을 도출하는 작물품질 분석부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서 상기 클라우드 서버는, 상기 외부환경정보와 상기 메뉴얼-환경 상관성 및 상기 환경-품질 상관성을 기반으로하여, 임의의 상기 외부환경정보에 대해, 상기 재배 메뉴얼과 상기 작물생장정보의 상관관계를 분석하여, 메뉴얼-품질 상관성을 도출하는 메뉴얼-품질 분석부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 재배공간에 영향을 미치는 외부환경정보 및 재배환경정보를 기반으로 재배 메뉴얼을 생성하여 입력함으로써, 재배자의 재배 경험 및 재배공간 고유의 재배 메뉴얼을 수립할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원수(原水)의 화학적 성질을 측정하는 원수 측정유닛을 가짐으로써 배양액의 영양 성분을 효과적으로 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 메뉴얼-품질 상관성을 도출함으로써, 재배공간 고유의 재배 메뉴얼을 최적화 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양액재배 통합제어 시스템의 일 실시형태를 보인 도면.
도 2는 도 1의 클라우드 서버 작동을 설명하는 도면.
도 3은 도 1 내지 도 2에서 재배공간 통합정보의 구성 및 흐름을 설명하는 도면.
이하, 본 발명에 따른 양액재배 통합제어 시스템을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 양액재배 통합제어 시스템의 일 실시형태를 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 외부환경 측정부(100), 재배환경 측정부(400), 재배환경 조절부(300), 재배자 단말기(200), 및 클라우드 서버(500)를 포함한다.
외부환경 측정부(100)는, 작물(1)이 재배되는 재배공간(11)의 온도와 광량 및 양액공급을 포함하는 재배환경에 영향을 미치는 외부환경을 측정하여 외부환경정보를 생성한다.
재배환경 측정부(400)는 재배환경을 측정하여 재배환경정보를 생성한다.
재배환경 조절부(300)는 재배자가 재배자 단말기(200)를 통하여 입력하는 재배 메뉴얼을 수신하고 이를 기반으로 재배환경을 조절한다.
재배자 단말기(200)는 재배자가 재배공간 통합정보를 열람할 수 있고, 재배자가 재배환경 조절부(300)에 재배 메뉴얼을 입력할 수 있다.
클라우드 서버(500)는 외부환경정보와 재배환경정보 및 재배 메뉴얼을 수신하여 재배공간 통합정보로 저장하고, 접속된 재배자 단말기(200)를 통하여 재배자가 재배공간 통합정보를 열람할 수 있도록 한다.
재배공간(11)은 재배 하우징 설비(10)에 의해 외부로 부터 구획된다.
재배 하우징 설비(10)는 비닐 하우스를 포함하여 양액 재배가 가능하도록 설치되는 다양한 하우징 시설이 될 수 있다.
이에 따라 본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 재배자가 재배공간의 재배환경 뿐만 아니라, 재배공간(11)에 영향을 미치는 외부환경을 기반으로 재배 메뉴얼을 수립할 수 있다.
재배공간(11)이 외부환경으로부터 구획되는 것은, 병해충이나 야생 동식물, 또는 악천후와 같이, 작물의 품질이나 수확량에 악영향을 미치는 외부환경으로부터 작물을 보호하기 위한 물리적인 목적으로 형성된다.
그러나 재배공간의 재배환경이, 기온이나 습도를 포함하는 외부환경으로 부터 완전히 격리될 수는 없다.
외부환경의 기온이 낮아질 경우 열손실이 발생하며, 기온이 높아지면 과도한 열이 재배공간으로 전달될 수 있다.
특히 재배 하우징 설비(10)가 설치되는 지리적 위치에 따라, 기온 및 일조량은 편차를 가질 수 있다.
한편, 온습도 및 광량을 포함하는 재배환경을 조절하기 위해서는 다양한 시설장치(340)(340)들이 사용될 수 있다.
그러나 상술한 재배 하우징 설비(10)가 설치된 지역의 지리적 특징에 따른 외부환경에 따라, 상술한 시설장치(340)(340)들의 가동을 유기적으로 조절해야 한다.
동일한 시설장치(340)가 수비된 동일한 재배 하우징 설비(10)를 서로 다른 지역에 설치하여도, 동일한 재배환경을 조성하기 위해서는 시설장치(340)의 작동 시간 및 강도를 달리 조절해야 한다.
재배환경을 조절함으로써 작물의 생육조건을 제어하기 위해 수립되는 재배 메뉴얼은 상술한 바와 같은 시설장치(340)의 작동 시간 및 강도는 물론이고, 작물에 공급되는 양액공급을 제어하기 위해 재배자가 수립하는 제어정보이다.
본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 재배자는 재배환경 및 외부환경을 모두 확인한 후 재배 메뉴얼을 수립하여 입력함으로써, 해당 재배공간이 형성된 위치의 외부환경의 영향을 고려한 재배 메뉴얼을 수립할 수 있다.
또한 양액공급, 온습도 및 광량을 포함하는 재배환경을 통합 조절함으로써, 작물에 인가되는 입력요소를 통합 관리할 수 있다.
일반적으로 재배 메뉴얼의 구성요소는 크게 재배환경정보 및 외부환경정보(온실의 내외부 온도/습도, Co2, 일사, 감우, 풍향, 풍속 등) 수집, 시설장치(천창, 측창, 환풍기, 냉/난방기, 수막기 등)의 운영 조건 설정, 작물의 생육 주기 및 상태에 따른 양액의 운영 설정으로 나누어 볼 수 있습니다.
재배환경 조절부(300), 재배환경 측정부(400) 및 외부환경 측정부(100) 각각은 인터넷에 접속할 수 있는 유무선 통신수단을 가질수 있다.
바람직하게는 재배환경 조절부(300)가 유무선 인터넷 공유기(Access Point, 이하 AP)를 구비하고, 재배환경 측정부(400) 및 외부환경 측정부(100)는 각각 재배환경 조절부에 구비되는 AP를 통하여 인터넷에 접속한다.
본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 외부환경 측정부(100)는 기후 측정유닛(110) 및 원수 측정유닛(121, 122)을 포함할 수 있다.
즉, 외부환경정보는 재배공간(11) 외부의 온습도, 일조량뿐만 아니라, 작물에 투입되는 배양액의 용매인 원수의 화학적 특성을 모두 포함한다.
기후 측정유닛(110)은 온도 및 광량을 포함하는 기후를 측정한다.
원수 측정유닛(121, 122)은 서로 다른 복수의 양액이 혼합되어 배양액을 생성하는 원수(原水)의 성분 또는 산도(ph) 및 전기전도도(EC)중 적어도 하나를 포함한다.
이때, 원수 측정 유닛(121, 122)는, 지하수와 같이 원수 공급원에서 원수상태를 측정할 수도 있으며, 원수 공급원으로부터 공급받은 원수를 멸균 또는 정제하는 전처리 수단(323)에서 배양액통(324)으로 이동하는 과정에서 전처리된 후의 원수상태를 측정할 수도 있다.
양액재배 농법에서 배양액의 원수(原水)는 재배의 성패를 좌우하는 중요한 요소이다.
이에 따라, 온도 및 광량과 같이 기후에 의해 영향을 받는 요소들과, 작물에 급이되는 배양액의 화학적 성분과 같이 원수의 영향을 받는 요소들을 통합적으로 관리할 수 있다.
다수의 양액이 원수에 혼합되어 형성되는 배양액은 그 조제법은, 작물의 생장 주기에 따라 표준 조제법이 알려져 있다.
그러나, 이러한 표준 조제법은, 해당 작물이 재배되는 환경에서 온도 및 습도 뿐만 아니라 광량도 표준량을 만족할 경우에 적용될 수 있는 이상적인 조성비이다.
그러나, 상술한 바와 같이 재배 하우징 설비(10)가 설치되는 지역에 따라, 외부환경 뿐만 아니라, 외부환경에 영향을 받는 재배환경이 달라진다.
따라서, 서로 다른 재배환경에 적합한 배양액 조제비율은, 서로 상이할 수 있으며, 이는 재배자가 외부환경 및 재배환경 등을 고려하여 설정해야 한다.
본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 배양액 조제비율에 영향을 미치는 원수의 화학적 특징을 외부환경정보에 포함함으로써, 작물의 재배환경을 통합적으로 제어할 수 있다.
또한 본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템에서, 재배환경 조절부(300)는, 배양액 조제장치(320), 양액 제어부(310), 복수의 시설장치(340) 시설장치 제어부(330)를 포함한다.
배양액 조제장치(320)는 복수의 양액을 원수에 혼합하여 배양액을 형성하고, 양액 제어부(310)는 배양액 조제장치(320)의 작동을 제어한다.
배양액 조제장치(320)는, 복수의 양액통(321)과 각각의 유량을 조절하는 복수의 조절벨브(322)를 가진다.
복수의 시설장치(340)는 재배공간의 온도 및 광량을 조절하는 냉방 또는 냉풍기 및 조명기를 포함하고, 시설장치 제어부(330)는 시설장치(340)의 작동을 제어한다.
이때 재배 메뉴얼은 배양액 조제장치(320)가 배양액을 형성하기 위한 배양액 조제비율 및 복수의 시설장치(340) 각각에 대한 작동명령을 포함한다.
이와 같이 수립된 재배 메뉴얼을 상술한 바와 같이 외부환경정보 및 재배환경정보와 함께 재배공간 통합정보로 클라우드 서버(500)에 저장하고 재배자가 재배자 단말기(200)를 통하여 열람할 수 있다.
이를 통하여, 재배자는 외부환경에 따라 재배환경을 조절한 과거 재배 메뉴얼 이력을 확인할 수 있으며, 이때 재배공간의 온도, 습도 및 광량을 포함하여 배양액의 조제비율까지 통합 검토할 수 있다.
본 실시형태에 따른 양액재배 통합제어 시스템은, 작물의 무게 및 크기를 포함하는 작물생장정보를 생성하는 작물 측정부(600)를 더 포함하고, 클라우드 서버(500)는 작물생장정보를 수신하여 재배공간 통합정보에 포함하여 저장한다.
이때, 재배자는 재배공간 통합정보를 열람하는 방법과 동일한 방법으로 작물생장정보를 열람할 수 있는 것은 물론이다.
이에 따라, 재배자는 외부환경에 따라 재배환경을 조절한 과거 재배 메뉴얼 이력 및 이에 따른 작물의 생장정보를 확인할 수 있다.
이때 재배공간의 온도, 습도 및 광량을 포함하여 배양액의 조제비율을 비교하여 분석함으로써, 해당 재배공간에서 고품질 작물을 수확하기위해 필요로 하는 해당 재배공간 고유의 최적 재배 메뉴얼을 도출할 수 있다.
작물 측정부(600)는, 작물이 생장하는 배지의 무게를 측정하거나, 또는 각 작물의 이미지를 촬영하는 영상장치를 포함할 수 있다.
배지의 무게를 측정하게 되면, 작물의 품질을 정량적으로 산출할 수 있다. 도는 작물의 이미지를 촬영하고, 이를 재배자가 확인한 후 평가함으로써 작물의 품질을 정성적으로 산출하고 재배자 단말기를 이용하여 작물생장정보를 갱신할 수 있다..
상술한 바와 같은 작물 품질에 대한 정량적, 정성적 정보는 서버에서 빅데이터 분석함으로써, 후술하는 환경-품질 상관성을 보다 명확히 도출할 수 있다.
도 2는 도 1의 클라우드 서버 작동을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 클라우드 서버(500)는, 환경조절 분석부를 가지고 메뉴얼-환경 상관성을 도출할 수 있다.
환경조절 분석부는 외부환경정보와 재배환경정보 및 재배 메뉴얼을 기반으로하여, 임의의 외부환경에 대해 재배 메뉴얼과 재배환경의 상관관계를 분석하여 메뉴얼-환경 상관성을 도출한다.
상술한 바와 같이 재배환경은 외부환경으로부터 영향을 받는다. 서로 다른 외부환경에 따라 재배환경이 달라지기 때문에, 동일한 재배환경을 만족시킬 수 있는 작동 시간 및 강도를 포함하는 시절장치(340)의 작동 방법도 서로 다른 외부환경에 설치된 재배 하우징 설비(10)에 따라 달라진다.
메뉴얼-환경 상관성은, 서로 다른 외부환경을 가지는 서로 다른 재배환경별로 재배 메뉴얼이 재배환경에 미치는 영향을 나타낸다.
예를 들어, 시설장치(340)중 난방 시설의 작동 방법은, 동일한 난방 시설을 사용하더라도, 일조량이 적은 지역보다 일조량이 많은 지역의 가동 시간은 길어지고 강도는 강해진다. 또한 외부환경에서 습도의 높고 낮음에 따라 열손실이 달라지기 때문에, 난방시설의 작동 방법이 달라질 수 있다.
이럴경우, 난방 시설의 가동 시간 및 강도와 재배환경의 온도 사이의 상관성을 도출하면, 각 재배환경 즉 각 재배 하우징 설비에 따라 난방 시설의 재배환경 온도에 대한 조절 능력을 수치화할 수 있다.
이는 재배자로 하여금, 재배환경을 조절하기 위해 요구되는 난방 시설 작동방법을 최적화할 수 있다.
온도가 과도하게 높거나 낮지 않도록 유지하면서, 소요되는 에너지를 최소화할 수 있기 때문에, 작물의 품질 향상 및 수확량 증대와 비용절감을 동시에 기대할 수 있다.
또한 도 2를 참조하면, 클라우드 서버는, 재배환경정보와 작물생장정보의 상관관계 분석하여, 환경-품질 상관성을 도출하는 작물품질 분석부를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 고품질의 작물을 수확할수 있는 재배환경의 정량적 정성적 요구조건을 도출할 수 있다.
또한 도 2를 참조하면 클라우드 서버(500)는, 외부환경정보와 메뉴얼-환경 상관성 및 환경-품질 상관성을 기반으로하여, 임의의 외부환경정보에 대해, 재배 메뉴얼과 작물생장정보의 상관관계를 분석하여, 메뉴얼-품질 상관성을 도출하는 메뉴얼-품질 분석부를 더 포함한다.
작물을 재배하는 농업의 궁극적인 목표는, 고품질의 작물을 수확하는 것이다.
상술한 재배 메뉴얼은 이와 같은 고품질의 작물을 대량으로 수확하기 위해 재배자가 외부환경정보 및 재배환경정보를 기반으로 수립하는 것이다.
메뉴얼-환경 상관성으로 부터 재배환경을 조절하기 위해 요구되는 재배 메뉴얼을 도출할 수 있으며, 환경-품질 상관성으로부터 고품질의 작물을 수확할 수 있는 재배환경을 도출할 수 있다.
따라서, 본 실시형태의 양액재배 통합제어 시스템은, 고품질의 작물을 수학할 수 있는 재배 메뉴얼을 수립할 수 있다.
도 3은 도 1 내지 도 2에서 재배공간 통합정보의 구성 및 흐름을 설명하는 도면이다.
도 3에서 양액기 제어부는 도 1의 양액 제어부(310)에 대응하고, 스마트팜-복합환경제어는 상술한 시설장치 제어부(330)에 대응한다.
도 3에 따르면 양액기 제어부 및 스마트팜-복합환경제어는 각각 클라우드 서버에 연결될 수 있다.
이때 양액기 제어부는 클라우드 서버 환경정보 원수정보 및 급액제어 관련 정보를 송신하고, 시설장치 제어부(330)에 대응하는 스마트팜-복합환경제어는 클라우드 서버와 연동됨으로써, 양액기 제어부와 간접적으로 연동 작동한다.
클라우드 서버는 입력되는 작물의 생육 주기에 따라 양액제어를 자동 설정할 수 있고, 잉여 양액 성분에 따른 염류집적 등을 경고할 수 있다.
이에 따라 클라우드 서버와 스마트팜-복합환경제어로부터, 작물의 생육 주기별 환경 제어 메뉴얼, 작물 최적조건 운영 메뉴얼 시설장치 운영 메뉴얼을 포함하는 재배 메뉴얼을 도출할 수 있다.

Claims (7)

  1. 작물이 재배되는 재배공간의 온도와 광량 및 양액공급을 포함하는 재배환경에 영향을 미치는 외부환경을 측정하여 외부환경정보를 생성하는 외부환경 측정부;
    상기 재배환경을 측정하여 재배환경정보를 생성하는 재배환경 측정부;
    수신된 재배 메뉴얼을 기반으로 상기 재배환경을 조절하는 재배환경 조절부;
    재배자가 재배공간 통합정보를 열람할 수 있고, 상기 재배자가 상기 재배환경 조절부에 상기 재배환경을 통합 제어할 수 있는 상기 재배 메뉴얼을 입력할 수 있는 재배자 단말기; 및
    상기 외부환경정보와 상기 재배환경정보 및 상기 재배 메뉴얼을 수신하여 상기 재배공간 통합정보로 저장하고, 접속된 상기 재배자 단말기를 통하여 상기 재배자가 상기 재배공간 통합정보를 열람할 수 있도록 하는 클라우드 서버;를 포함하고,
    상기 재배공간 통합정보는 상기 작물의 생육 주기가 반복됨에 따라 누적 저장됨으로써, 상기 재배공간에 대한 상기 재배자의 경험과 지식 및 노하우를 데이터로 활용할 수 있고,
    상기 재배환경 조절부는,
    복수의 상기 양액을 원수에 혼합하여 배양액을 형성하는 배양액 조제장치; 상기 배양액 조제장치의 작동을 제어하는 양액 제어부;
    상기 재배공간의 온도 및 광량을 조절하는 냉방 또는 냉풍기 및 조명기를 포함하는 복수의 시설장치; 및
    상기 시설장치의 작동을 제어하는 시설장치 제어부;를 포함하고,
    상기 재배 메뉴얼은,
    배양액 조제장치가 상기 배양액을 형성하기 위한 배양액 조제비율; 및 상기 복수의 시설장치 각각에 대한 작동명령을 포함하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 외부환경정보와 상기 재배환경정보 및 상기 재배 메뉴얼을 기반으로하여, 임의의 상기 외부환경정보에 대해 상기 재배 메뉴얼과 상기 재배환경의 상관관계를 분석하여 메뉴얼-환경 상관성를 도출하는 환경조절 분석부;를 가지고,
    상기 작물의 무게 및 크기를 포함하는 작물생장정보를 생성하는 작물 측정부;를 더 포함하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 작물생장정보를 수신하여 상기 재배공간 통합정보에 포함하여 저장하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 재배환경정보와 상기 작물생장정보의 상관관계 분석하여, 환경-품질 상관성을 도출하는 작물품질 분석부;를 더 포함하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 외부환경정보와 상기 메뉴얼-환경 상관성 및 상기 환경-품질 상관성을 기반으로하여,
    임의의 상기 외부환경정보에 대해, 상기 재배 메뉴얼과 상기 작물생장정보의 상관관계를 분석하여, 메뉴얼-품질 상관성을 도출하는 메뉴얼-품질 분석부;를 더 포함하는 양액재배 통합제어 시스템.
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KR20200028946A (ko) * 2017-06-14 2020-03-17 그로우 솔루션즈 테크, 엘엘씨 그로우 포드 내에서 씨드를 추적하기 위한 방법 및 시스템
KR102018526B1 (ko) * 2017-09-25 2019-11-04 주식회사 씨드림 팜 클라우드 시스템에 사용되는 팜 클라우드 서버 및 온실용 복합 환경 제어장치
KR102086737B1 (ko) 2017-10-19 2020-03-11 주식회사 제이투원 수경재배용 양액공급장치
KR20200055509A (ko) * 2018-11-13 2020-05-21 주식회사 디시에이 스마트팜 액비공급 종합 연동 제어 시스템
KR20200058016A (ko) * 2018-11-19 2020-05-27 정준수 맞춤형 재배 관리 시스템

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