KR20200063457A - Multi-purpose smart farm apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다목적 소형 스마트팜 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식용곤충 사육, 채소, 새싹삼 등 수경재배, 버섯재배, 건조기, 저온저장고 등과 같은 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 자동 제어와 수동 제어 및 사용 상황에 맞는 최적의 환경을 조성할 수 있도록 다목적 소형 스마트팜 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose small-sized smart farm device, and more specifically, it can be used for various purposes such as cultivation of edible insects, cultivation of vegetables, sprouts, etc., such as hydroponic cultivation, mushroom cultivation, dryer, low temperature storage, etc. It is related to a multi-purpose small smart farm device to create an optimal environment for use.
모든 생물체는 생명을 영위하기 위해 끊임없이 많은 영양소를 필요로 하며, 이러한 영양소는 식품의 형태로 항상 외부로부터 공급되거나 일부는 체내에서 합성되기도 한다. 음식물 속에는 인간의 생명현상을 유지하는데 필요한 물질들이 포함되어 있으며, 인간은 음식물을 섭취하여 소화기관에서 소화시키고 흡수하여 체내의 조직세포에 공급함으로써 생명을 유지하고 있다.All living organisms constantly need a lot of nutrients to survive, and these nutrients are always supplied from the outside in the form of food, or some are synthesized in the body. The food contains substances necessary to maintain human life, and humans maintain life by eating food, digesting it in the digestive system, absorbing it, and supplying it to tissue cells in the body.
따라서 좋은 영양은 건강한 신체를 유지시켜주며, 건강한 신체는 건강한 정신을 보장한다. 영양은 직접, 간접으로 질병의 원인이 되기도 하며, 질병의 예방 및 치료에도 관여하는 것으로 알려져 있는데, 인체에 필요한 영양소의 균형섭취 제대로 이루어지지 않아 생기는 영양분의 부족도 문제이고, 그것의 과잉섭취 또한 심각한 문제이며, 이로 인해 각종 질병이 발병할 수도 있다.Therefore, good nutrition maintains a healthy body, and a healthy body ensures a healthy mind. Nutrition is also a cause of disease directly and indirectly, and is known to be involved in the prevention and treatment of diseases. The lack of nutrients caused by poorly intake of nutrients necessary for the human body is also a problem, and its excessive intake is also serious. This is a problem, and this can lead to various diseases.
이렇게 영양부족과 영양 과잉의 잘못된 식생활은 고혈압이나 심장질환, 암, 당뇨병, 비만증, 뇌졸중 등 각종 성인병을 초래하게 되고, 이러한 질병들의 대부분은 동물성 단백질과 지방, 기타 알코올 등을 많이 섭취하는데서 기인한 만성질환들로서 약의 처방이나 수술로는 좀처럼 고쳐지기 어려워서 약물치료와 더불어 오랜 식이요법을 해야 하는 경우가 많은데, 약물치료를 위한 처방은 해당 분야 전문의사의 도움을 받으면 되겠지만, 약물치료나 수술 등과 같은 극단적인 치료는 원인은 그대로 두고, 결과만 해결하는 모양이 되어 바람직하다고 볼 수 없으며, 결국, 식이요법 및 생활습관 등을 통하여 원인적인 해결이 병행 또는 선행되어야 한다는 것은 널리 알려진 사실이라 할 것이다.This malnutrition and malnutrition can lead to various adult diseases such as high blood pressure, heart disease, cancer, diabetes, obesity, and stroke. As diseases, it is often difficult to fix medicines with prescription or surgery, and it is often necessary to take a long diet with medication. However, prescriptions for medication can be obtained with the help of a specialist in the field, but extremes such as medication or surgery It is widely known that phosphorus treatment is not desirable because it leaves the cause as it is and resolves only the results, and in the end, the causal solution must be performed in parallel or preceded through diet and lifestyle.
최근의 현대의학에서도 의약품의 처방과 함께 식생활 개선은 물론 균형적인 영양물질의 장기 지속적인 투여 등을 병행하고 있는 실정이며, 이 같은 복합적인 치료방법은 실질적으로 상당한 효과를 거두고 있다고 한다. 예를 들어, 당뇨병이나 저혈당증 같은 병은 식사를 균형적으로 개선하여야만 잘 관리되며, 뇌질환의 경우에는 특정 영양소의 도움을 받아 뇌세포 영양대사의 균형을 조정하는 것이 치유의 한 방법이 되기도 하는 것이 그 예이다.Recently, in modern medicine, the prescription of medicines, along with the improvement of dietary habits, and the long-term continuous administration of balanced nutritional substances, have been carried out concurrently, and such complex treatment methods have been said to have a substantial effect. For example, diseases such as diabetes and hypoglycemia are managed well only when the meal is balanced, and in the case of brain diseases, adjusting the balance of brain cell nutrition metabolism with the help of specific nutrients may be a way of healing. It is an example.
그리고 곤충은 육류에 비해 단백질 함유량이 평균 2배 이상 높으며 무기질, 필수 및 비필수 아미노산, 비타민 등이 풍부하며 지방의 대부분이 수용성 지방으로 이루어져 있어 곤충이 함유하고 있는 영양성분이 인체에 쉽게 흡수될 수 있어 축산물에서 얻어지는 단백질의 대체식품으로 각광받고 있다.In addition, insects have an average protein content of more than twice that of meat, and are rich in minerals, essential and non-essential amino acids, vitamins, etc. Most of the fat is composed of water-soluble fats, so that the nutrients contained in insects can be easily absorbed by the human body Therefore, it is in the spotlight as a substitute for protein obtained from livestock products.
또한, 식용 곤충의 영양학적 가치나 식용 곤충의 종은 매우 다양하며, 이는 동일한 식용 곤충 종 내에서도 곤충의 변태 시기 및 서식지와 식습관에 따라 가치가 달라지며 대부분의 음식처럼 적용된 준비 및 가공방법도 영양소 구성에 영향을 준다.In addition, the nutritional value of edible insects and the species of edible insects are very diverse, and even within the same edible insect species, the value varies depending on the insect's metamorphosis time, habitat, and eating habits, and preparation and processing methods applied like most foods also consist of nutrients. Affects.
또한, 2003년 이후 유엔농업식량기구(FAO)는 전 세계 국가와 긴밀하게 협의하여 식용 곤충의 확대와 개발 필요성에 대해 끊임없이 홍보하고 있고, 해외의 많은 나라들도 식용 곤충의 활성화에 참여하고 있으며, 가정에서도 식용 곤충을 사육할 수 있는 장치에 대한 개발이 필요로 된다.In addition, since 2003, the United Nations Agricultural Food and Agriculture Organization (FAO) has been working closely with countries around the world to continually promote the need for the expansion and development of edible insects, and many foreign countries have also participated in the activation of edible insects. There is a need to develop a device capable of raising edible insects at home.
한편, 농업은 먹거리를 생산하는 것임에 따라 인류생존에 필수적인 산업이지만, 전통적인 농업기술이 유지되고 있어 혁신이 가장 느린 산업이기도 하다. 이와 더불어 현재 농업 생산인구의 감소와 고령화로 미래 먹거리 생산에 대한 불안이 증대되고 있기도 하다.On the other hand, agriculture is an essential industry for human survival as it produces food, but it is also the industry with the slowest innovation because traditional agricultural technology is maintained. In addition, there is an increasing anxiety about future food production due to the current decrease in the agricultural production population and aging population.
이에 대응하기 위한 농업의 혁신이 다양하게 시도되고 있는데, 정보통신기술을 농업의 생산, 가공, 유통, 소비 등에 접목하여 원격에서 자동으로 작물의 생육환경을 관리하도록 하고 생산효율성을 높일 수 있도록 하는 스마트팜이 현재 주목받고 있다.In order to cope with this, various innovations in agriculture have been attempted. Smart by allowing information and communication technologies to be managed remotely and automatically to manage the growing environment of crops by integrating agricultural production, processing, distribution, and consumption. Palm is currently attracting attention.
이러한 스마트팜은 주로 기업화된 농장에서 주로 사용되어 왔고, 가정이나 사무실 또는 소규모 농장과 같이 장소가 협소한 곳에서는 주로 식물재배장치가 사용되고 있는 실정이다. 종래기술에 따른 식물재배장치의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-1506302호 등에 개시되어 있다.Such smart farms have been mainly used in commercialized farms, and plant cultivation devices are mainly used in places with small places such as homes, offices, or small farms. An example of a plant cultivation apparatus according to the prior art is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1506302.
한편, 종래의 곤충사육케이스 또는 곤충사육장치나 식물재배장치는 각각 곤충사육만을 위한 전용 장치로 구성되고, 식물재배만을 위한 전용 장치로 구성되어 곤충사육과 식물재배를 동시에 도모할 수 없는 한계가 있었다.On the other hand, the conventional insect breeding case or insect breeding device or plant cultivation device is composed of a dedicated device for insect breeding, respectively, and is configured as a dedicated device for plant cultivation, and thus there is a limitation that insect breeding and plant cultivation cannot be simultaneously achieved.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 식용곤충 사육, 채소, 새싹삼 등 수경재배, 버섯재배, 건조기, 저온저장고 등과 같은 다양한 목적으로 사용할 수 있는 다목적 소형 스마트팜 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention for solving the above-described conventional problems, to provide a multi-purpose small smart farm device that can be used for a variety of purposes, such as cultivation of edible insects, vegetables, sprouts, such as hydroponic cultivation, mushroom cultivation, dryer, low temperature storage, etc. It has a purpose.
또한, 본 발명은 자동 제어와 수동 제어 및 사용 상황에 맞는 최적의 환경을 조성할 수 있는 다목적 소형 스마트팜 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-purpose small smart farm device capable of creating an optimal environment for automatic control, manual control, and use.
또한, 일반주택, 아파트, 각급 학교의 체험실습실, 기업연구소 및 수직 농장 등의 소규모 공간에서 다목적으로 활용할 수 있는 다목적 소형 스마트팜 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object is to provide a multi-purpose small-sized smart farm device that can be used for multi-purpose in small spaces such as general housing, apartments, experience labs at various levels, corporate research centers, and vertical farms.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 일면에 개폐도어가 구비되는 장치 케이스; 상기 장치 케이스에 상하방향으로 간격을 갖고 구비되는 선반 유닛; 상기 선반 유닛의 선반에 안착되고, 사육할 곤충과 재배할 식물이 수용되는 사육 케이스; 상기 장치 케이스에 구성되어 생육에 필요한 광에너지를 조사하기 위한 조명유닛; 상기 장치 케이스에 구비되어 생육환경인자를 검출하는 검출유닛; 상기 장치 케이스의 내부 공기를 환기시키기 위한 환기 수단; 상기 장치 케이스의 내부를 히팅하기 위한 히팅 수단; 및 상기 조명유닛, 환기수단, 히팅 수단을 제어하고, 상기 검출유닛으로부터의 검출 신호를 전송받는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 소형 스마트팜 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the objects and other features of the present invention, the device case is provided with an opening and closing door on one surface; A shelf unit provided in the device case with a gap in the vertical direction; A breeding case seated on a shelf of the shelf unit, in which insects for breeding and plants for cultivation are accommodated; A lighting unit configured in the device case and irradiating light energy necessary for growth; A detection unit provided in the device case to detect growth environment factors; Ventilation means for ventilating the interior air of the device case; Heating means for heating the inside of the device case; And a control module for controlling the lighting unit, ventilation means, heating means, and receiving a detection signal from the detection unit; is provided with a multi-purpose small smart farm device comprising a.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 장치 케이스의 내부를 촬영하는 생육관찰 카메라와, 가습을 실행하도록 구성되는 가습장치와, 양액을 공급하도록 구성되는 양액공급 장치와, 상기 선반 유닛에 구성되어 상기 사육 케이스의 하중을 검출하는 디지털 로드셀, 및 상기 제어모듈과 통신하는 사용자 단말장치를 더 포함하고, 상기 선반 유닛은 상기 제어모듈이 구비되는 공간과 사육 공간을 구획하기 위한 구획벽과, 상기 구획벽의 전면에서 상하방향으로 간격을 갖고 구비되고 연장단부는 상기 장치 케이스와 이격된 공간을 갖도록 구성되는 장착 선반, 및 상기 장착 선반을 적어도 2개의 공간으로 구획하여 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 구획하기 위한 하나 이상의 공간 구획 선반을 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, a growth observation camera photographing the inside of the device case, a humidifying device configured to perform humidification, a nutrient solution supplying device configured to supply nutrient solution, and a breeding device configured in the shelf unit Further comprising a digital load cell for detecting the load of the case, and a user terminal device in communication with the control module, the shelf unit is a partition wall for partitioning the space provided with the control module and the breeding space, and of the partition wall It is provided with a gap in the vertical direction from the front and the extended end is configured to have a space separated from the device case, and to divide the mounting shelf into at least two spaces to divide into an insect breeding space and a plant cultivation space. It may include one or more space compartment shelves.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 조명유닛은 곤충사육전용 조명부재, 및 식물재배전용 조명부재를 포함하되, 상기 곤충사육전용 조명부재는 백색 LED로 이루어지고, 상기 식물재배전용 조명부재는 LED 평면광 조명과, 청색 LED 및 적색 LED를 포함하고, 상기 검출 유닛은 온도센서, 습도센서, 이산화탄소 센서, 산소 센서를 포함하며, 상기 환기 수단은 상기 장치 케이스의 일측에 구비되고 상기 제어모듈에 의해 제어되는 하나 이상의 환기팬, 상기 환기팬에 의해 송풍되는 공기를 상기 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 각각 공급하기 위한 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트를 포함하는 공급 덕트, 및 상기 공급 덕트에 구성되어 상기 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트로의 공기 공급을 단속하는 유로 개폐 수단을 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the lighting unit includes a lighting member for insect breeding, and a lighting member for plant cultivation, wherein the lighting member for insect breeding consists of a white LED, and the lighting member for plant cultivation is an LED plane. It includes a light illumination, a blue LED and a red LED, the detection unit includes a temperature sensor, a humidity sensor, a carbon dioxide sensor, an oxygen sensor, and the ventilation means is provided on one side of the device case and controlled by the control module One or more ventilation fans, a supply duct including an insect breeding space supply duct and a plant cultivation space supply duct for supplying air blown by the ventilation fan to the insect breeding space and the plant cultivation space, respectively, to the supply duct It can be configured to include an opening and closing means for controlling the air supply to the insect breeding space supply duct and the plant cultivation space supply duct.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 곤충사육전용 조명부재와 상기 식물재배전용 조명부재 각각은 상기 장치 케이스의 천정면, 및 상기 장착 선반의 배면에 구성되고, 상기 공급 덕트는 환기팬과 연통되고 상방향으로 공기를 배출하기 위한 복수의 공기배출 노즐이 형성되는 공통 덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 곤충사육공간으로 연장되는 상기 곤충사육공간 공급덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 식물재배공간으로 연장되는 상기 식물재배공간 공급덕트를 포함하고, 상기 곤충사육공간 공급덕트와 상기 식물재배공간 공급덕트에는 각각 상가 장착 선반 사이로 송풍 공기를 공급할 수 있는 복수의 공기분사 노즐이 형성되며, 상기 제어모듈은, 공간별 생육인자 제어조건의 데이터를 저장하는 데이터베이스부와, 제어 환경을 수동으로 제어할 수 있는 사용자 선택관리부와, 장치 자체 제어 모드 또는 원격의 사용자 제어모드로 선택되도록 하는 모드 선택부와, 상기 조명유닛을 제어하는 조명제어부와, 상기 히팅수단을 제어하는 온도제어부와, 상기 히팅수단과 환기 수단을 제어하여 습도를 조절하는 습도제어부와, 상기 환기 수단의 환기팬과 상기 유로 개폐 수단을 제어하는 환기 제어부와, 제어상황을 디스플레이하기 위한 디스플레이부와, 실행선택, 제어상황을 스피커를 통해 청각적 신호로 고지하거나, 상기 디스플레이부에 특정 색상이나 글씨를 표시하여 시각적 신호를 고지하도록 이루어지는 알람부, 및 상기 사용자 단말장치로 통신하기 위한 통신모듈부를 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, each of the lighting member for insect breeding and the lighting member for plant cultivation is configured on the ceiling surface of the device case and the rear surface of the mounting shelf, and the supply duct communicates with the ventilation fan. A common duct in which a plurality of air discharge nozzles for discharging air in the direction are formed, the insect breeding space supply duct branched from the common duct and extended to the insect breeding space, and the plant cultivation space branched from the common duct Including the plant cultivation space supply duct extending to, the insect breeding space supply duct and the plant cultivation space supply duct are formed with a plurality of air injection nozzles capable of supplying blown air between the commercially available shelf, respectively, the control module Silver, a database unit for storing data of growth factor control conditions for each space, a user selection management unit capable of manually controlling the control environment, a mode selection unit for selecting the device itself as a control mode or a remote user control mode, A lighting control unit for controlling the lighting unit, a temperature control unit for controlling the heating means, a humidity control unit for controlling humidity by controlling the heating means and ventilation means, a ventilation fan of the ventilation means, and opening and closing means for the flow path A ventilation control unit to display a control unit, a display unit for displaying a control status, and an alarm unit configured to notify a visual signal by notifying the execution selection and control status as an audible signal through a speaker or by displaying a specific color or text on the display unit. And, it may include a communication module for communicating with the user terminal device.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 장착 선반은 한 쌍의 연장편으로 이루어지고, 상기 사육 케이스는 하면이 경사면을 가지며, 양측 외면에 상기 연장편에 거치되는 거치 플랜지부를 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the mounting shelf is made of a pair of extension pieces, and the breeding case may include an inclined surface at a lower surface and a mounting flange portion mounted on the extension pieces on both outer surfaces.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 일면에 개폐도어가 구비되는 장치 케이스; 상기 장차 케이스에 회전 가능하게 설치되는 중앙 회전샤프트; 상기 중앙 회전샤프트를 회전 구동시키며, 하기 제어모듈에 의해 제어되는 회전 구동 수단; 상기 중앙 회전샤프트 전장에서 반경방향 외측으로 연장되어 구획판; 상기 구획판에 의해 구획되는 공간에서 상하방향으로 간격을 갖고 형성되며, 기단부에 공기 유로가 형성되는 한 쌍의 연장편; 상기 연장편에 거치되는 거치플랜지가 양측에 형성되고, 하면이 상향 경사지게 형성되는 사육 케이스; 상기 장치 케이스에 구성되어 생육에 필요한 광에너지를 조사하기 위한 조명유닛; 상기 장치 케이스에 구비되어 생육환경인자를 검출하는 검출유닛; 상기 장치 케이스의 내부 공기를 환기시키기 위한 환기 수단; 상기 장치 케이스의 내부를 히팅하기 위한 히팅 수단; 및 상기 조명유닛, 환기수단, 히팅 수단을 제어하고, 상기 검출유닛으로부터의 검출 신호를 전송받는 제어모듈;을 포함하며, 상기 사육 케이스는 하면이 경사면을 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는 다목적 소형 스마트팜 장치가 제공된다.According to another aspect of the invention, the device case is provided with an opening and closing door on one side; A central rotation shaft rotatably installed in the future case; A rotation driving means for rotationally driving the central rotation shaft and controlled by the following control module; A partition plate extending radially outward from the total length of the central rotation shaft; A pair of extension pieces formed at intervals in the vertical direction in the space partitioned by the partition plate, and having an air flow path at the base end; A breeding case in which mounting flanges mounted on the extension pieces are formed on both sides, and a lower surface is inclined upward; A lighting unit configured in the device case and irradiating light energy necessary for growth; A detection unit provided in the device case to detect growth environment factors; Ventilation means for ventilating the interior air of the device case; Heating means for heating the inside of the device case; And a control module that controls the lighting unit, ventilation means, and heating means, and receives a detection signal from the detection unit. The breeding case includes a multi-purpose small-sized smart farm characterized in that the rear surface is formed with an inclined surface. Device is provided.
본 발명에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.According to the multi-purpose small smart farm device according to the present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명은 식용곤충을 포함한 곤충과 같은 소형 사육 개체의 사육과 관찰 및 이동이 가능하고, 사육 기간별 또는 개체별로 용이하게 독립하여 사육할 수 있어 집단 폐사 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.First, the present invention is capable of breeding, observing and moving small breeding individuals, such as insects, including edible insects, and can easily and independently breeding for each breeding period or individual, thereby preventing group death and the like.
둘째, 본 발명은 식용곤충 사육, 채소, 새싹삼 등 수경재배, 버섯재배, 건조기, 저온저장고 등과 같은 다양한 목적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Second, the present invention has an effect that can be used for a variety of purposes, such as cultivation of edible insects, vegetables, sprouts, such as hydroponic cultivation, mushroom cultivation, dryer, cold storage.
셋째, 본 발명은 사용 목적에 따라 최적으로 맞는 환경을 조성할 수 있도록 자동 및 수동 제어할 수 있는 효과가 있다.Third, the present invention has an effect that can be automatically and manually controlled to create an optimal fit environment according to the purpose of use.
넷째, 본 발명은 일반주택, 아파트, 각급 학교의 체험실습실, 기업연구소 및 수직 농장 등의 소규모 공간에서 다목적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.Fourth, the present invention has an effect that can be used for multi-purpose in small spaces such as general housing, apartments, experience training rooms of various schools, corporate research centers and vertical farms.
다섯째, 본 발명은 친환경 사육환경 구현 및 원격관리 가능한 다목적 장치를 제공할 수 있어 제품 경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.Fifth, the present invention has an effect of securing a product competitiveness by providing an environmentally friendly breeding environment and a multi-purpose device capable of remote management.
여섯째, 본 발명은 어린이, 장애인, 부녀자 및 노인 등이 소득을 창출할 수 있는 효과가 있다.Sixth, the present invention has an effect that children, the disabled, women and the elderly can generate income.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치의 개략적인 내부 구성을 정면에서 바라본 도면아다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치의 개략적인 내부 구성을 측면에서 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치와 사용자 단말장치 간의 연동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에 포함되는 제어모듈의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에서 장착 선반과 케이스의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view of the schematic internal configuration of the multi-purpose small smart farm device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the front.
FIG. 2 is a schematic internal configuration of a multi-purpose small smart farm device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the interlocking state between the multi-purpose small smart farm device and the user terminal device according to the first embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a configuration of a control module included in the multi-purpose small smart farm device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of the mounting shelf and the case in the multi-purpose small smart farm device according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Additional objects, features and advantages of the present invention may be more clearly understood from the following detailed description and accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the present invention is capable of various changes, and may have various embodiments. The examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the present invention to specific embodiments. No, it should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... unit", "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or hardware and It can be implemented with a combination of software.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a multipurpose small smart farm device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치를 도 1 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치의 개략적인 내부 구성을 정면에서 바라본 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치의 개략적인 내부 구성을 측면에서 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치와 사용자 단말장치 간의 연동 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에 포함되는 제어모듈의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이다.First, a multipurpose small smart farm device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 4. 1 is a schematic view of a general internal configuration of a multipurpose small smart farm device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic interior of a multipurpose small smart farm device according to a first embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining the interlocking state between the multipurpose small smart farm device and the user terminal device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is according to the first embodiment of the present invention It is a block diagram showing the configuration of a control module included in a multipurpose small smart farm device.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 일면에 개폐도어(미도시)가 구비되는 장치 케이스(100); 상기 장치 케이스(100)에 상하방향으로 간격을 갖고 구비되는 선반 유닛(200); 상기 선반 유닛(100)의 선반에 안착되고, 사육할 곤충과 재배할 채소가 수용되는 사육 케이스(300); 상기 장치 케이스(100) 내에 구성되어 생육에 필요한 광에너지를 조사하기 위한 조명유닛; 상기 장치 케이스(100) 내에 구비되어 생육환경인자를 검출하는 검출유닛; 상기 장치 케이스(100)의 내부 상측에 구비되어 생육식물의 촬영하는 생육관찰 카메라; 상기 장치 케이스(100)의 내부 공기를 환기시키기 위한 환기 수단; 상기 장치 케이스(100)의 내부를 히팅하기 위한 히팅 수단; 및 상기 각 구성요소 중 제어가 필요로 되는 구성요소(예를 들면, 조명유닛, 생육관찰 카메라, 환기수단, 히팅 수단 등)를 제어하는 제어모듈(400); 및 상기 제어모듈(400)과 통신하는 사용자 단말장치(500)를 포함한다. 여기에서, 상기 사용자 단말장치(500)는 선택적으로 포함될 수 있다.A multi-purpose small smart farm device according to a first embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 4, the
상기 장치 케이스(100)는 함체 형태로 형성되고, 일면이 개폐도어(미도시)에 의해 개폐가능하게 구성되며, 일측에 상기 제어모듈(400)을 구성하는 디스플레이부가 구성된다.The
또한, 상기 장치 케이스(100)의 하부에는 이동바퀴가 구성될 수 있으며, 그 결과 장치의 설치 장소의 변경과 운반을 용이하게 행할 수 있다.In addition, a mobile wheel may be configured under the
상기 선반 유닛(200)은 상기 제어모듈(400)이 구비되는 공간을 구획하기 위한 구획벽(210)과, 상기 구획벽(210)의 전면에서 상하방향으로 간격을 갖고 구비되고 연장단부는 장치 케이스(100)와 이격된 공간을 갖도록 구성되는 장착 선반(220), 및 상기 장착 선반(220)을 적어도 2개의 공간으로 구획하여 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 구획하기 위한 하나 이상의 공간 구획 선반(230)을 포함한다.The
이와 같이 선반 유닛(200)은 상방방향으로 이격되게 배치되어 그 사이사이에 공기유로가 형성되고, 그 장착 선반(220)의 전방 단에 공통 공기 유로가 형성되며, 후술하는 환기 수단에 동작에 의해 하층에서 상층까지 균일한 조건의 온도와 습도를 갖도록 할 수 있다.In this way, the
또한, 상기 장착 선반(220)은 하나 이상의 공간 구획 선반(230)에 의해 공간이 2개 이상으로 분할되게 구성되고, 상기 환기 수단에 의한 공기를 해당 공간으로 선택적으로 공급하기 위한 유로 개폐 수단이 더 구성되어 곤충과 채소의 생육에 최적으로 맞는 환경을 제공할 수 있도록 구성된다. 상기 유로 개폐 수단은 하기 환기 수단의 설명에서 설명한다.In addition, the mounting
다음으로, 상기 사육 케이스(300)는 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320)로 구성된다. 상기 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320)는 동일 형태로 구성될 수 있는데, 바람직하게는 제1 케이스(310)는 곤충사육에 적합한 구성으로, 상기 제2 케이스(320)는 식물재배에 적합한 구성으로 구성된다.Next, the
예를 들면, 상기 제1 케이스(310)는 상부 개방된 함체형으로 형성되고, 바닥면에 통기공 또는 복수의 통기공이 군집되어 이루어지는 통기공 그룹으로 이루어질 수 있다.For example, the
상기 제2 케이스(320)는 상부 개방된 함체형으로 형성되고, 바닥부의 측면에는 소정 길이 돌출된 대칭 돌기가 형성되어 그 대칭 돌기의 상부에 안착되는 메쉬방을 포함하여 구성될 수 있다.The
다음으로, 상기 조명유닛은 곤충사육전용 조명부재, 및 식물재배전용 조명부재를 포함한다.Next, the lighting unit includes a lighting member for insect breeding, and a lighting member for plant cultivation.
상기 곤충사육전용 조명부재는 백색 LED로 이루어지고, 상기 식물재배전용 조명부재는 청색 LED로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 식물재배전용 조명부재는 LED 평면광 조명 및 적색 LED를 더 포함할 수 있으며, 바람직하게 300~1500룩스(Lux)(±10%)를 갖도록 구성되고, 태양광과 유사한 80RA의 연색성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 조명유닛은 후술하는 제어모듈(400)을 구성하는 조명제어부에 의해 재배식물에 대하여 선택된 조명을 실행하도록 이루어진다.The lighting member for insect breeding may be made of white LED, and the lighting member for plant cultivation may be made of blue LED. In addition, the lighting member for plant cultivation may further include an LED flat light and a red LED, and is preferably configured to have 300 to 1500 lux (±10%), and has a color rendering property of 80RA similar to that of sunlight. It is desirable to have. The lighting unit is configured to execute the selected lighting for the cultivated plants by the lighting control unit constituting the
여기에서, 상기 조명 부재 각각은 상기 장치 케이스(100)의 천정면, 및 상기 장착 선반의 배면에 구성되도록 이루어진다. 이러한 조명 부재 각각은 접속케이블이 구획벽(210)을 통과하여 제어모듈(400)에 연결되게 된다. 상기 접속케이블은 단락이나 누전 등을 방지하기 위하여 에폭시 등으로 코팅되어 구성되는 것이 바람직하다.Here, each of the lighting members is configured to be configured on the ceiling surface of the
상기 검출 유닛은 온도센서, 습도센서, 이산화탄소 센서, 산소 센서 등을 포함할 수 있다.The detection unit may include a temperature sensor, a humidity sensor, a carbon dioxide sensor, an oxygen sensor, and the like.
상기 온도센서는 장치 케이스(100)의 내부 공기의 온도를 감지할 수 있고, 습도센서는 장치 케이스(100)의 내부 공기의 습도를 감지할 수 있다. 또한, 이산화탄소 센서는 장치 케이스 내부의 이산화탄소 농도를 감지하고, 산소 센서는 장치 케이스 내부의 산소 농도를 감지하게 된다. 예를 들면, 온도 제어 범위는 12℃~28℃(±2℃), 습도 제어 범위는 40~90%가 되도록 할 수 있는데, 이는 곤충사육 공간과 재배식물사육 공간에 각각 구비되어 해당 공간에 적절한 환경으로 조성되게 이루어진다.The temperature sensor can detect the temperature of the air inside the
다음으로, 상기 생육관찰 카메라는 장치 케이스(100)의 내부, 즉 사육곤충의 공간 및 식물재배 공간을 실시간 촬영하고, 촬영한 영상을 제어모듈(4000)로 전달하게 되며, 후술하는 사용자 단말장치를 통해 사육곤충과 재배식물의 생장 상태를 확인할 수 있도록 한다.Next, the growth observation camera photographs the interior of the
계속해서, 상기 환기 수단은 상기 장치 케이스(100)의 일측에 구비되고 상기 제어모듈(400)에 의해 제어되는 복수의 환기팬, 상기 환기팬에 의해 송풍되는 공기를 상기 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 각각 공급하기 위한 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트를 포함하는 공급 덕트, 및 상기 공급 덕트에 구성되어 상기 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트로의 공기 공급을 단속하는 유로 개폐 수단을 포함한다.Subsequently, the ventilation means is provided on one side of the
상기 환기팬은 장치 케이스(100)의 하방에 구성되어 장치 케이스(100) 내의 공기를 대류시키거나, 외기가 공급되도록 이루어질 수 있다.The ventilation fan may be configured below the
또한, 상기 공급 덕트는 환기팬과 연통되고 상방향으로 공기를 배출하기 위한 복수의 공기배출 노즐이 형성되는 공통 덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 곤충사육공간으로 연장되는 상기 곤충사육공간 공급덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 식물재배공간으로 연장되는 상기 식물재배공간 공급덕트를 포함하며, 상기 곤충사육공간 공급덕트와 상기 식물재배공간 공급덕트에는 각각 선반 사이로 송풍 공기를 공급할 수 있는 복수의 공기분사 노즐이 형성된다.In addition, the supply duct communicates with a ventilation fan and has a common duct in which a plurality of air discharge nozzles for exhausting air are formed, and the insect breeding space supply duct branched from the common duct and extended to the insect breeding space. And, the plant cultivation space supply duct which is branched from the common duct and extends to the plant cultivation space, and the insect breeding space supply duct and the plant cultivation space supply duct are each provided with a plurality of air that can supply blowing air between shelves. An air jet nozzle is formed.
이러한 환기팬과 공급 덕트는 장치 케이스(100) 내의 공기를 대류시킬 수 있고, 장치 케이스(100)의 내부 공기가 조명유닛 및 히팅 수단에 의해 가열될 수 있는데, 외부 공기를 내부로 순환시킴으로써 장치 케이스(100)의 내부 공기의 온도를 적정 수준으로 낮출 수 있게 된다.The ventilation fan and the supply duct can convect the air in the
다음으로, 상기 히팅 수단은 전기저항식 히터로 이루어지며, 상기 히터의 온/오프 및 온도는 상기 제어모듈(400)의 의해 제어된다.Next, the heating means is made of an electric resistance type heater, and the on/off and temperature of the heater are controlled by the
다음으로, 상기 제어모듈(400)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 공간별 생육인자 제어조건 데이터베이스부(410), 사용자 선택관리부(420), 자체 모드 또는 원격모드 선택부(430), 조명제어부(440), 온도제어부(450), 습도제어부(460), 환기 제어부(470), 디스플레이부(480), 알람부(490), 데이터 수집부(491), 및 통신모듈부(492)를 포함한다.Next, the
상기 제어 모듈(400)의 공간별 생육인자 제어조건 데이터베이스부(410)는, 곤충사육공간과 식물재배공간에서 생육되는 곤충과 식물에 대한 생육 정보 데이터, 예를 들어 재배 기간별(생애주기별) 조도 모드, 온도, 습도, 산소량, 이산화탄소량 등이 저장될 수 있으며, 또한 각 센서로부터의 검출 데이터를 실시간 수집 모니터링하도록 이루어질 수 있다.The growth factor control condition database unit 410 for each space of the
상기 생육 정보 데이터는 곤충과 식물을 사육 및 재배하기 이전에 곤충별 및 식물별로 제어조건 데이터베이스부(410)에 입력될 수 있으며, 또한 실시간으로 각 센서로부터 검출된 데이터를 수집 저장하게 된다. 데이터베이스부(410)는 장치 케이스(100)에 설치될 수 있다.The growth information data may be input to the control condition database unit 410 for each insect and plant before breeding and cultivating insects and plants, and also collect and store data detected from each sensor in real time. The database unit 410 may be installed in the
계속해서, 상기 제어모듈(400)의 사용자 선택관리부(420)는 장치 케이스(100)의 외측에 구성되는 디스플레이부(480) 및/또는 사용자 단말기에 표시되는 콘텐츠를 통해 터치 입력 등의 입력으로 생육되는 곤충이나 식물의 제어 조건을 선택하게 하게 되며, 상기 사용자 선택관리부(420)에서 제어 조건이 선택되게 되면, 상기 데이터베이스부(410)로부터 해당 곤충이나 식물에 대한 제어 데이터를 불러들여 제어를 실행하게 된다.Subsequently, the user selection management unit 420 of the
상기 제어모듈(400)의 자체모드 및 원격모드 선택입력부(430)는 디스플레이부(480)에 표시되는 콘텐츠를 통해 자체모드 또는 원격모드를 선택하여 해당 모드로 제어되도록 이루어진다. 즉, 자체 모드를 선택한 경우, 장치에 마련되는 공간별 생육인자 제어조건 데이터베이스부(410)로부터의 제어 데이터에 기초하여 제어를 실행하게 되며, 원격모드를 선택한 경우, 후술한 사용자 단말장치(500)로부터 제공되는 제어 데이터에 기초하여 제어를 실행하게 된다.The self-mode and remote-mode selection input unit 430 of the
상기 제어모듈(400)의 조명제어부(440)는 데이터베이스부(410)에 저장되어 있는 해당 곤충과 재배식물에 대한 파장과 룩스(세기)로 제어되도록 조명유닛을 제어하게 된다.The lighting control unit 440 of the
또한, 상기 제어모듈(400)의 온도제어부(450)는 온도센서에서 감지된 온도가 데이터베이스부에 저장된 제어조건 정보 데이터 중 온도 데이터와 일치하도록 환기팬 및/또는 히팅 수단을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(400)은 온도센서에서 감지된 온도가 데이터베이스부(410)에 저장된 온도 데이터보다 높으면 환기 제어부(470)로 신호를 전달하여 환기팬 및/또는 히팅수단을 구동하여 장치 케이스(100)의 내부 공기의 온도를 낮출 수 있다.Further, the temperature control unit 450 of the
상기 제어모듈(400)의 습도제어부(460)는 습도센서에서 감지된 습도가 데이터베이스부(410)에 저장된 제어조건 정보 데이터 중 습도 데이터와 일치하도록 환기팬 및/또는 히팅 수단을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어모듈(400)은 습도센서에서 감지된 습도가 데이터베이스에 저장된 습도 데이터보다 높으면 환기 제어부(470)로 신호를 전달하여 환기팬을 작동시켜 내기를 외부로 방출하여 내부 습도를 제어하게 된다.The humidity control unit 460 of the
여기에서, 온도 제어부(450)와 습도 제어부(460)와 환기 제어부(470)는 일체화될 수 있다.Here, the temperature control unit 450, the humidity control unit 460, and the ventilation control unit 470 may be integrated.
계속해서, 상기 제어모듈(400)의 디스플레이부(480)는 사육곤충과 재배식물의 종류 및 제어상황을 디스플레이하도록 이루어지며, 또한 자체 모드와 원격모드의 선택 화면 및 사용자가 임의로 제어할 수 있도록 사용자 설정제어모드를 표시하고 입력받도록 구성되는 제어 콘텐츠를 포함할 수 있다.Subsequently, the display unit 480 of the
상기 제어모듈(400)의 알람부(490)는 실행선택, 제어상황 등을 스피커를 통해 음성과 같은 청각적 신호로 고지하거나, 및/또는 디스플레이부(480)에 특정 색상이나 글씨를 표시하여 시각적 신호를 고지하도록 이루어질 수 있다.The alarm unit 490 of the
상기 제어모듈(400)의 데이터 수집부(491)는 상기 각 제어부에서 제어되는 데이터를 수집 저장하고, 저장된 데이터는 자체 저장하거나 후술하는 통신모듈부(492)를 통해 사용자 단말장치(500)로 전송되게 된다.The data collection unit 491 of the
또한, 상기 제어모듈(400)의 통신모듈부(492)는 사용자 단말기(500)와 원격 통신되는 단말기 통신모듈부로 이루어진다.In addition, the communication module unit 492 of the
다음으로, 상기 사용자 단말기(500)는 상기 장치의 통신모듈부를 통해 연동 애플리케이션에서 모니터링하고, 그 연동 애플리케이션을 통해 상기 제어 모듈(400)의 각 제어부를 원격 제어하도록 이루어질 수 있다. 상기 스마트팜 장치의 제어 모듈(400)에는 원격 신호에 의해 상기 각 제어부를 제어하도록 이루어진다. 즉 상기 스마트팜 장치의 각 제어부는 IOT 기능이 탑재되어 이루어진다.Next, the
또한, 본 발명의 스마트팜 장치에는 사육되는 곤충별 및 재배되는 식물별의 기본 제어조건에 대한 데이터가 저장되어 있는 상기 제어조건 데이터베이스부(410)에 더하여, 촬영한 이미지와 해당 촬영 시간의 제어상황을 저장하는 빅데이터부(610)와, 상기 빅데이터부(610)에 저장된 데이터를 기초로 딥러닝을 통해 학습하여 새로운 제어조건 데이터를 생성하는 신규 데이터 생성부(620)와, 상기 신규 데이터 생성부(620)에서 생성된 신규 제어조건 데이터를 곤충별, 재배식물별 및 제어환경별로 그룹화하고, 상기 신규 제어조건 데이터를 곤충별, 재배식물별 및 제어환경별에 구축하여 새로운 사육환경에서 해당 신규 제어조건 데이터로 제어하도록 이루어질 수 있다.In addition, the smart farm device of the present invention, in addition to the control condition database unit 410, which stores data on the basic control conditions for each insect and cultivated plant, the captured image and the control status of the corresponding shooting time A big data unit 610 for storing, a new data generation unit 620 for learning through deep learning based on the data stored in the big data unit 610 to generate new control condition data, and the new data generation The new control condition data generated by the unit 620 is grouped by insect, cultivated plant, and control environment, and the new control condition data is built by insect, cultivated plant, and control environment to create the new control environment. It can be made to control with the control condition data.
예를 들면, 상기 신규 데이터 생성부(620)는 시계열적으로 사용자별로 설정한 조건을 추출하고, 사육 및 재배되는 곤충과 식물을 추출하며, 해당 곤충의 사육 상태 및 재배식물의 생육 회차를 추출하게 된다. 여기에서, 사육 상태 및 생육 회차의 추출에서는 곤충의 사이즈 및 재배식물의 잎수 등을 자동으로 추출되는 결과값 또는 수동으로 입력된 결과값을 실시간 또는 주기적으로 함께 반영하게 된다.For example, the new data generation unit 620 extracts the conditions set for each user in time series, extracts insects and plants that are bred and cultivated, and extracts the breeding state of the corresponding insect and the growth round of the cultivated plant. do. Here, in the extraction of the breeding state and the growth round, the results of automatically extracting the size of insects and the number of leaves of cultivated plants or manually inputted results are reflected together in real time or periodically.
계속해서, 상기 신규 데이터 생성부(620)는 사육 상태 및 생육 회차 등의 추출 이후에, 계절 주기를 추출한 다음, 조도, 온도(내부 온도, 수온), 습도, 이산화탄소, 탄소 등의 환경 조건을 추출하고, 추출된 환경 조건은 각 제어 조건별로 최근 업데이트된 베이스 제어조건 데이터에 근거하여 학습하고 학습된 결과값에 기초하여 각 제어조건별로 주어진 변경범위 내에서 설정 범위를 변경 적용하고, 이러한 변경 제어조건으로 업데이트하게 된다.Subsequently, the new data generation unit 620 extracts a season cycle after extraction of a breeding state and a growth round, and then extracts environmental conditions such as illuminance, temperature (internal temperature, water temperature), humidity, carbon dioxide, and carbon. Then, the extracted environmental conditions are learned based on the recently updated base control condition data for each control condition, and the setting range is changed and applied within a given change range for each control condition based on the learned result values, and these change control conditions Will be updated.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에 대하여 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에서 장착 선반과 케이스의 구성을 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 제1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 그에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다.Meanwhile, the multi-purpose small smart farm device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. 5 is a view showing the configuration of the mounting shelf and the case in the multi-purpose small smart farm device according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are assigned to the same components as the first embodiment described above, and detailed descriptions thereof are briefly or omitted.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치는, 케이스와 그 케이스가 장착되는 구성부에서 제1 실시 예와 차이가 있다.The multi-purpose small smart farm device according to the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in a case and a component in which the case is mounted.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치는, 중앙 회전샤프트(710)와, 상기 중앙 회전샤프트(710) 전장 길이에서 반경방향 외측으로 연장되어 구획판(720)과, 상기 구획판(720)에 의해 구획되는 공간에서 상하방향으로 간격을 갖고 형성되며, 기단부(중앙 회전샤프트 측 단부)에 공기 유로가 형성되는 한 쌍의 연장편(730)과, 상기 연장편(730)에 거치되는 거치플랜지가 양측에 형성되고, 하면이 상향 경사지게 형성되는 곤충전용 케이스(740), 및 상기 중앙 회전샤프트(710)를 회전 구동시키며, 상기 제어모듈(400)에 의해 제어되는 회전 구동 수단을 포함한다.Multi-purpose small smart farm device according to a second embodiment of the present invention, the
이러한 본 발명의 제2 실시 예는 제어 환경에 따라 회전 구동 수단을 회전시켜 곤충사육공간과 식물재배공간이 해당 조명유닛을 향하도록 함과 동시에, 온도센서에 의해 검출된 검출값에 따라 해당 온도에 맞는 공간에 위치되도록 회전되게 될 수 있다.The second embodiment of the present invention rotates the rotation driving means according to the control environment so that the insect breeding space and the plant cultivation space face the corresponding lighting unit, and at the corresponding temperature according to the detected value detected by the temperature sensor. It can be rotated to be positioned in the right space.
또한, 상기 곤충전용 케이스(740)는 그 양측에 형성된 거치플랜지가 한 쌍의 연장편(730)에 안착됨으로써 용이하게 착탈할 수 있고, 연장편(730) 사이에 형성되는 공간으로 공기유로 형성되며, 특히 곤충전용 케이스(740)의 하면이 상방향으로 경사지게 형성됨으로써 공기흐름이 상방향으로 유도되도록 하여 장치 케이스(100)의 전체 공간이 신속하게 균등한 온도가 되도록 할 수 있다.In addition, the insect-
이러한 곤충전용 케이스(740)의 형상을 포함한 구성부들은 식물재배공간에도 적용될 수 있다.Components including the shape of the insect-
한편, 본 발명에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치는 습도센서의 검출 신호를 받아 가습을 실행할 수 있는 가습장치, 채소와 새싹인삼 등의 수경재배를 위한 양액공급 장치 및 케이스하중을 검출하여 사육 진행 상황을 계측할 수 있는 검출수단(예를 들면, 디지털 로드셀 등)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어 모듈은 가습 제어부, 양액공급 제어부, 디지털 로드셀 정보 계측부, 영상 제어부(생육 관찰 카메라 제어)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the multi-purpose small smart farm device according to the present invention receives a detection signal from a humidity sensor to perform humidification, a nutrient solution supply device for hydroponics such as vegetables and sprout ginseng, and a case load to detect the breeding progress. It may further include detection means (eg, digital load cells, etc.) that can be measured. In this case, the control module may further include a humidification control unit, a nutrient solution supply control unit, a digital load cell information measurement unit, and an image control unit (growth observation camera control).
이러한 가습장치와 양액공급 장치 및 검출 수단은 공지의 것을 채용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since such a humidifying device, a nutrient solution supplying device, and a detecting means can be employed, a detailed description thereof will be omitted.
상기한 본 발명에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치의 설명에서, 곤충전용 케이스나 곤충전용 공간은 케이스나 공간을 구분하기 위한 표현 상의 용어이며, 버섯재배, 건조, 저온저장의 기능을 실행할 수도 있다.In the description of the multi-purpose small-sized smart farm device according to the present invention, the insect-only case or the insect-only space is an expression term for classifying the case or the space, and may perform functions of mushroom cultivation, drying, and low temperature storage.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다목적 소형 스마트팜 장치에 의하면, 식용곤충을 포함한 곤충과 같은 소형 사육 개체의 사육과 관찰 및 이동이 가능하고, 사육 기간별 또는 개체별로 용이하게 독립하여 사육할 수 있어 집단 폐사 등을 방지할 수 있고, 식용채소 또는 곤충사육을 위한 사육용 채소를 재배할 수 있으며, 곤충과 채소 모두에게 최적의 사육 환경을 조성할 수 있도록 자동 및 수동 제어할 수 있는 이점이 있다.According to the multi-purpose small-sized smart farm device according to the present invention as described above, it is possible to breed and observe and move small breeding objects such as insects including edible insects, and it can be easily reared independently for each breeding period or for each individual. It has the advantage of preventing group death, etc., cultivating vegetables for edible vegetables or insect breeding, and automatic and manual control to create an optimal breeding environment for both insects and vegetables.
또한, 본 발명은 일반주택, 아파트, 각급 학교의 체험실습실, 기업연구소 및 수직 농장 등의 소규모 공간에서 다목적으로 활용할 수 있고, 친환경 사육환경 구현 및 원격관리 가능한 다목적 장치를 제공할 수 있어 제품 경쟁력을 확보할 수 있으며, 어린이, 장애인, 부녀자 및 노인 등이 소득을 창출할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention can be used for multi-purpose in small spaces such as general houses, apartments, experience labs of various schools, corporate research centers, and vertical farms, and can provide multi-purpose devices capable of realizing an environment-friendly breeding environment and managing remotely, thereby enhancing product competitiveness. It can be secured, and children, the disabled, women and the elderly have the advantage of generating income.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in the specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical spirit included in the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Within the scope of the technical spirit included in the specification and drawings of the present invention, modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 장치 케이스
200: 선반 유닛
210: 구획벽
220: 장착 선반
230: 공간 구획 선반
300: 사육 케이스
310: 제1 케이스
320: 제2 케이스
400: 제어모듈
410: 생육인자 제어조건 데이터베이스부
420: 사용자 선택관리부
430: 모드 선택부
440: 조명제어부
450: 온도제어부
460: 습도제어부
470: 환기제어부
480: 디스플레이부
490: 알람부
491: 데이터 수집부
492: 통신모듈부
500: 사용자 단말장치
610: 빅데이터부
620: 신규 데이터 생성부
710: 중앙 회전샤프트
720: 구획판
730: 연장편
740: 곤충전용 케이스100: device case
200: shelf unit
210: partition wall
220: mounting shelf
230: Space compartment shelf
300: breeding case
310: first case
320: second case
400: control module
410: Growth factor control condition database unit
420: user selection management
430: mode selector
440: lighting control unit
450: temperature control unit
460: humidity control unit
470: ventilation control unit
480: display unit
490: alarm unit
491: data collection unit
492: communication module
500: user terminal device
610: Big Data Department
620: new data generation unit
710: center rotation shaft
720: partition plate
730: extension
740: insect case
Claims (6)
상기 장치 케이스에 상하방향으로 간격을 갖고 구비되는 선반 유닛;
상기 선반 유닛의 선반에 안착되고, 사육할 곤충과 재배할 식물이 수용되는 사육 케이스;
상기 장치 케이스에 구성되어 생육에 필요한 광에너지를 조사하기 위한 조명유닛;
상기 장치 케이스에 구비되어 생육환경인자를 검출하는 검출유닛;
상기 장치 케이스의 내부 공기를 환기시키기 위한 환기 수단;
상기 장치 케이스의 내부를 히팅하기 위한 히팅 수단; 및
상기 조명유닛, 환기수단, 히팅 수단을 제어하고, 상기 검출유닛으로부터의 검출 신호를 전송받는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.
A device case provided with an opening/closing door on one surface;
A shelf unit provided in the device case with a gap in the vertical direction;
A breeding case seated on a shelf of the shelf unit, in which insects for breeding and plants for cultivation are accommodated;
A lighting unit configured in the device case and irradiating light energy necessary for growth;
A detection unit provided in the device case to detect growth environment factors;
Ventilation means for ventilating the interior air of the device case;
Heating means for heating the inside of the device case; And
And a control module controlling the lighting unit, ventilation means, and heating means, and receiving a detection signal from the detection unit.
Multipurpose compact smart farm device.
상기 장치 케이스의 내부를 촬영하는 생육관찰 카메라와, 가습을 실행하도록 구성되는 가습장치와, 양액을 공급하도록 구성되는 양액공급 장치와, 상기 선반 유닛을 구성하는 하기 장착 선반에 구성되어 상기 사육 케이스의 하중을 검출하는 디지털 로드셀, 및 상기 제어모듈과 통신하는 사용자 단말장치를 더 포함하고,
상기 선반 유닛은 상기 제어모듈이 구비되는 공간과 사육 공간을 구획하기 위한 구획벽과, 상기 구획벽의 전면에서 상하방향으로 간격을 갖고 구비되고 연장단부는 상기 장치 케이스와 이격된 공간을 갖도록 구성되는 장착 선반, 및
상기 장착 선반을 적어도 2개의 공간으로 구획하여 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 구획하기 위한 하나 이상의 공간 구획 선반을 포함하는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.
According to claim 1,
A growing observation camera photographing the inside of the device case, a humidifying device configured to perform humidification, a nutrient solution supplying device configured to supply nutrient solution, and a mounting shelf configured to constitute the shelving unit are configured to Further comprising a digital load cell for detecting the load, and a user terminal device in communication with the control module,
The shelf unit is provided with a partition wall for dividing the space in which the control module is provided and a breeding space, and is spaced apart in the vertical direction from the front surface of the partition wall, and the extended end is configured to have a space spaced apart from the device case. Mounting shelf, and
It characterized in that it comprises at least one space partition shelf for partitioning the mounting shelf into at least two spaces to divide into insect breeding space and plant cultivation space.
Multipurpose compact smart farm device.
상기 조명유닛은 곤충사육을 위한 제1 조명부재, 및 식물재배를 위한 제2 조명부재를 포함하되, 상기 제1 조명부재는 백색 LED로 이루어지고, 상기 제2 조명부재는 LED 평면광 조명과, 청색 LED 및 적색 LED를 포함하고,
상기 검출 유닛은 온도센서, 습도센서, 이산화탄소 센서, 산소 센서를 포함하며,
상기 환기 수단은 상기 장치 케이스의 일측에 구비되고 상기 제어모듈에 의해 제어되는 하나 이상의 환기팬, 상기 환기팬에 의해 송풍되는 공기를 상기 곤충사육 공간과 식물재배 공간으로 각각 공급하기 위한 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트를 포함하는 공급 덕트, 및 상기 공급 덕트에 구성되어 상기 곤충사육공간 공급덕트와 식물재배공간 공급덕트로의 공기 공급을 단속하는 유로 개폐 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The lighting unit includes a first lighting member for insect breeding, and a second lighting member for plant cultivation, wherein the first lighting member is made of white LED, and the second lighting member comprises an LED flat light illumination, Including blue LED and red LED,
The detection unit includes a temperature sensor, a humidity sensor, a carbon dioxide sensor, an oxygen sensor,
The ventilation means is provided on one side of the device case and provided with at least one ventilation fan controlled by the control module, and an insect breeding space for supplying air blown by the ventilation fan to the insect breeding space and the plant cultivation space, respectively. And a supply duct including a duct and a plant cultivation space supply duct, and a flow path opening and closing means configured in the supply duct to regulate air supply to the insect breeding space supply duct and the plant cultivation space supply duct.
Multipurpose compact smart farm device.
상기 제1 조명부재와 상기 제2 조명부재 각각은 상기 장치 케이스의 천정면, 및 상기 장착 선반의 배면에 구성되고,
상기 공급 덕트는 환기팬과 연통되고 상방향으로 공기를 배출하기 위한 복수의 공기배출 노즐이 형성되는 공통 덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 곤충사육공간으로 연장되는 상기 곤충사육공간 공급덕트와, 상기 공동 덕트에서 분지되어 상기 식물재배공간으로 연장되는 상기 식물재배공간 공급덕트를 포함하고,
상기 곤충사육공간 공급덕트와 상기 식물재배공간 공급덕트에는 각각 상가 장착 선반 사이로 송풍 공기를 공급할 수 있는 복수의 공기분사 노즐이 형성되며,
상기 제어모듈은, 공간별 생육인자 제어조건의 데이터를 저장하는 데이터베이스부와, 제어 환경을 수동으로 제어할 수 있는 사용자 선택관리부와, 장치 자체 제어 모드 또는 원격의 사용자 제어모드로 선택되도록 하는 모드 선택부와, 상기 조명유닛을 제어하는 조명제어부와, 상기 히팅수단을 제어하는 온도제어부와, 상기 히팅수단과 환기 수단을 제어하여 습도를 조절하는 습도제어부와, 상기 환기 수단의 환기팬과 상기 유로 개폐 수단을 제어하는 환기 제어부와, 제어상황을 디스플레이하기 위한 디스플레이부와, 실행선택, 제어상황을 스피커를 통해 청각적 신호로 고지하거나, 상기 디스플레이부에 특정 색상이나 글씨를 표시하여 시각적 신호를 고지하도록 이루어지는 알람부, 및 상기 사용자 단말장치로 통신하기 위한 통신모듈부를 포함하는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.
According to claim 3,
Each of the first lighting member and the second lighting member is configured on a ceiling surface of the device case and a rear surface of the mounting shelf,
The supply duct communicates with a ventilation fan and has a common duct in which a plurality of air discharge nozzles for discharging air upward are formed, and the insect breeding space supply duct branched from the common duct and extended to the insect breeding space, The plant cultivation space supply duct branched from the common duct and extended to the plant cultivation space,
The insect breeding space supply duct and the plant cultivation space supply duct are each formed with a plurality of air injection nozzles capable of supplying blown air between the shopping mall mounting shelves,
The control module includes a database unit for storing data of growth factor control conditions for each space, a user selection management unit capable of manually controlling the control environment, and a mode for selecting the device itself as a control mode or a remote user control mode. A unit, a lighting control unit for controlling the lighting unit, a temperature control unit for controlling the heating means, a humidity control unit for controlling humidity by controlling the heating means and ventilation means, a ventilation fan of the ventilation means and opening and closing of the flow path A ventilation control unit for controlling the means, a display unit for displaying the control status, an execution selection, a control status to be notified as an audible signal through the speaker, or to display a specific color or text on the display unit to notify the visual signal. It characterized in that it comprises an alarm unit, and a communication module for communicating with the user terminal device
Multipurpose compact smart farm device.
상기 장착 선반은 한 쌍의 연장편으로 이루어지고,
상기 사육 케이스는 하면이 경사면을 가지며, 양측 외면에 상기 연장편에 거치되는 거치 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The mounting shelf is made of a pair of extension pieces,
The breeding case is characterized in that the lower surface has an inclined surface, and includes mounting flange portions mounted on the extension pieces on both outer surfaces.
Multipurpose compact smart farm device.
상기 장차 케이스에 회전 가능하게 설치되는 중앙 회전샤프트;
상기 중앙 회전샤프트를 회전 구동시키며, 하기 제어모듈에 의해 제어되는 회전 구동 수단;
상기 중앙 회전샤프트 전장에서 반경방향 외측으로 연장되어 구획판;
상기 구획판에 의해 구획되는 공간에서 상하방향으로 간격을 갖고 형성되며, 기단부에 공기 유로가 형성되는 한 쌍의 연장편;
상기 연장편에 거치되는 거치플랜지가 양측에 형성되고, 하면이 상향 경사지게 형성되는 사육 케이스;
상기 장치 케이스에 구성되어 생육에 필요한 광에너지를 조사하기 위한 조명유닛;
상기 장치 케이스에 구비되어 생육환경인자를 검출하는 검출유닛;
상기 장치 케이스의 내부 공기를 환기시키기 위한 환기 수단;
상기 장치 케이스의 내부를 히팅하기 위한 히팅 수단; 및
상기 조명유닛, 환기수단, 히팅 수단을 제어하고, 상기 검출유닛으로부터의 검출 신호를 전송받는 제어모듈;을 포함하며,
상기 사육 케이스는 하면이 경사면을 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는
다목적 소형 스마트팜 장치.A device case provided with an opening/closing door on one surface;
A central rotation shaft rotatably installed in the future case;
A rotation driving means for rotationally driving the central rotation shaft and controlled by the following control module;
A partition plate extending radially outward from the total length of the central rotation shaft;
A pair of extension pieces formed at intervals in the vertical direction in the space partitioned by the partition plate, and having an air flow path at the base end;
A breeding case in which mounting flanges mounted on the extension pieces are formed on both sides, and a lower surface is inclined upward;
A lighting unit configured in the device case and irradiating light energy necessary for growth;
A detection unit provided in the device case to detect growth environment factors;
Ventilation means for ventilating the interior air of the device case;
Heating means for heating the inside of the device case; And
It includes; a control module for controlling the lighting unit, ventilation means, heating means, and receiving a detection signal from the detection unit;
The breeding case is characterized in that the lower surface is formed with an inclined surface
Multipurpose compact smart farm device.
Priority Applications (1)
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| KR1020180149141A KR102134518B1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Multi-purpose smart farm apparatus |
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