KR20210078464A - 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 - Google Patents
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210078464A KR20210078464A KR1020210079993A KR20210079993A KR20210078464A KR 20210078464 A KR20210078464 A KR 20210078464A KR 1020210079993 A KR1020210079993 A KR 1020210079993A KR 20210079993 A KR20210079993 A KR 20210079993A KR 20210078464 A KR20210078464 A KR 20210078464A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cultivation
- plants
- information
- plant
- nutrient solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000009313 farming Methods 0.000 title description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 59
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000004397 blinking Effects 0.000 claims description 3
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 108
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 12
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 9
- 241000208822 Lactuca Species 0.000 description 6
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 229920006328 Styrofoam Polymers 0.000 description 1
- 229920006266 Vinyl film Polymers 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000008261 styrofoam Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
- A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/14—Greenhouses
- A01G9/1423—Greenhouse bench structures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/247—Watering arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Botany (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Marketing (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템은, 재배될 식물이 수용되는 재배함, 재배함이 놓여지는 다층의 재배 데스크, 식물의 재배함으로 광을 제공하기 위한 광 제공부, 재배 데스크가 위치한 공간의 온도 및 습도를 유지하기 위한 항온항습부, 식물로 양액을 공급하기 위한 양액공급부, 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부 및 식물의 재배와 관련된 정보가 수집되고 처리되는 서버가 포함되고, 서버는 네트워크를 통하여 타 디바이스와 연결되어 연동 가능하고, 재배함에 수용된 다품종의 식물에 따라 미리 설정된 광이 광 제공부를 통하여 식물로 제공되며, 제어부에서는 재배함별로 통신을 통하여 재배함 내의 식물의 생장 상태정보를 체크하고, 광 제공부, 항온항습부 및 양액공급부 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다.
Description
본 발명은 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 등과 같은 내부 공간에 마련된 모듈형 재배 도구들을 이용하여 다양한 품종의 식물을 재배하고, 각각의 재배 중인 식물에 대한 재배일지 등을 작성하며 서버를 통하여 통합적으로 관리하기 위한 농장 시스템 및 그 시스템의 동작(운영) 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 채식 위주의 식습관 등으로 인하여 상추, 버섯 등의 채소를 가정에서 직접 재배하여 취식하고자 하는 사람들이 증가하고 있고, 이에 따른 가정용 텃밭 등을 가꾸는 문화가 확산되어 가고 있는 추세이다. 또한, 유기농, 웰빙 문화의 확산에 따라 친환경, 손쉬운 절차로 식물을 재배하기 위한 각종 기술들이 출현하고 있는 상황이다.
또한, 농업인 인구수는 점점 고령화 되어 가고 있고, 매해 그 숫자가 감소하고 있는 추세이다. 하지만 귀농 청년층은 매해 증가하고 있고, 이와 관련하여 스마트 시설 농가의 수도 급격하게 증가하는 추세이다. 대부분의 귀농 청년층들은 현재 기관(ex. 농업기술원 등)에서 하는 귀농 교육을 이수하고, 각종 농업 관련 사업지원을 받으며 농업 업무에 매진하고 있지만, 기존에 접하지 못했던, 예측하지 못했던 환경과 경험 부족으로 인하여 안정적인 수익을 올리는 데에는 많은 어려움을 겪고 있다.
또한, 전통적으로 식물은 비닐하우스 등과 같은 양육 환경을 인위적으로 설정하고자 하는 시설 내부에서 재배되곤 했다. 특히, 1950년대에 비닐 필름 등이 농업 분야로 소개됨에 따라 온실 기능의 비닐 하우스, 터널 등의 구조물이 전국적으로 폭발적으로 확산되어 보급되어 왔다. 이러한 비닐 하우스는 종래부터 유용하게 사용되어 왔지만, 비닐 등 재료의 환경 문제, 자원 재활용 여부 등의 측면에서 적극적인 보완이 필요하다.
식물의 재배(양육)에 있어서는 온도, 습도, 광량 등이 시기 적절하게 식물에게 제공되어야 한다. 또한, 식물의 품종에 따라 요구되는 환경 조건(ex. 온도, 습도, 광량 등)이 상이하므로, 다품종의 소량 생산 등을 위해서는 식물에 맞게 환경 조건을 설정해줘야 한다.
기존의 홈 파밍 시스템 등에서도 위와 같은 니즈에 따라 각종 기술이 개발되어 오고 있지만, 다품종의 식물을 사용자의 숙련도에 무관하게 일정한 생산량(수율)을 갖도록 효과적으로 재배하기 위한 기술 개발은 시급한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 실내, 실외를 구분하지 않고도, 또한 사용자의 식물 재배 숙련도에 무관하더라도 채소류, 과수류, 화훼류 등의 다양한 식물(작물)을 손쉽게 재배할 수 있도록 하기 위한 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 시스템의 운영 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예로써, 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 시스템의 동작 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템은, 재배될 식물이 수용되는 재배함, 재배함이 놓여지는 다층의 재배 데스크, 식물의 재배함으로 광을 제공하기 위한 광 제공부, 재배 데스크가 위치한 공간의 온도 및 습도를 유지하기 위한 항온항습부, 식물로 양액을 공급하기 위한 양액공급부, 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부 및 식물의 재배와 관련된 정보가 수집되고 처리되는 서버가 포함되고, 서버는 네트워크를 통하여 타 디바이스와 연결되어 연동 가능하고, 재배함에 수용된 다품종의 식물에 따라 미리 설정된 광이 광 제공부를 통하여 식물로 제공되며, 제어부에서는 재배함별로 통신을 통하여 재배함 내의 식물의 생장 상태정보를 체크하고, 광 제공부, 항온항습부 및 양액공급부 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 재배함에 수용될 다품종의 식물 각각에 따라 재배에 사용되는 광 스펙트럼 정보가 미리 설정되어 있고, 미리 설정된 광 스펙트럼 정보에 기초하여 광 제공부가 동작되며, 서버에서는 식물의 생장 상태정보에 기초하여 재배된 식물의 품질, 수확 시기를 예측하여 결정하고, 결정의 결과를 타 디바이스 측으로 제공할 수 있다.
또한, 서버에서는 식물의 연간 재배량 및 소비량 정보를 수집하고, 수집된 정보와 식물의 생장 상태정보 및 환경조건 정보에 기초하여 재배를 추천할 식물의 종류와 양을 결정하고, 결정된 재배 추천 식물에 대한 정보를 타 디바이스 측으로 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 재배함에는 방수, 방오 및 무선 통신 기능을 갖는 서브 제어 모듈이 장착되고, 서브 제어 모듈은 광 제공부 및 양액공급부의 동작 제어가 가능하고, 서브 제어 모듈과 제어부는 근거리 통신 방식을 이용하여 상호간 데이터 송수신이 가능하며, 제어부로부터 네트워크를 통하여 서버로 재배 식물 관련 정보가 송수신되고, 타 디바이스에서는 서버를 통해서만 제어부로 연결이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템에는 전원 공급을 위한 전원부 및 재배 데스크가 위치한 공간 내부에 대한 영상을 획득하기 위한 영상획득부가 더 포함되고, 영상획득부를 통하여 촬영된 영상은 제어부를 거쳐 실시간으로 서버로 전송되고, 서버에서는 수집된 영상을 식물의 생장 상태정보와 함께 저장하고 분석하며, 재배함은 조립식으로 분리 가능하고, 재배 데스크에 탈부착 가능하고, 양액공급부에는 양액탱크, 양액펌프, 양액수로관 및 양액노즐이 포함되고, 양액노즐을 통하여 재배함 내의 식물로 양액이 박무(mist)의 형태로 분사되어 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 동작 방법은, 시스템의 제어부에 의하여 시스템의 재배함 내의 식물의 생장 상태정보가 체크되는 단계 및 제어부에 의하여 체크된 정보에 기초하여 시스템의 광 제공부, 항온항습부 및 양액공급부 중 적어도 하나가 동작되는 단계, 제어부로 수집된 정보가 제어부로부터 서버 측으로 제공되고, 서버로부터 식물 관련 분석정보가 제어부로 제공되는 단계를 포함하고, 양액공급부를 통하여 재배함 내의 식물로 양액이 공급되고, 광 제공부를 통하여 식물로 광이 공급되며, 재배함이 놓여진 재배 데스크의 온도 및 습도 정보가 항온항습부를 통하여 획득되어 제어부로 제공되고, 제어부에서는 재배함별로 통신을 통하여 재배함 내의 식물의 생장 상태정보가 수집되며, 시스템의 서버에서는 식물의 재배와 관련된 정보가 수집되고 처리되어 네트워크를 통하여 타 디바이스로 제공될 수 있다.
또한, 시스템의 영상획득부를 통하여, 재배 데스크가 위치한 공간 내부에 대한 영상이 획득되는 단계를 더 포함하고, 획득된 영상에 기초하여 시스템의 제어부에 의하여 재배함 내의 식물의 생장 상태정보가 실시간으로 또는 주기적으로 체크될 수 있다.
또한, 시스템의 재배함에 수용될 다품종의 식물 각각에 따라 재배에 사용되는 광 스펙트럼 정보가 서버에 미리 설정되어 있고, 미리 설정된 광 스펙트럼 정보에 기초하여 광 제공부가 동작되며, 서버에서는 식물의 생장 상태정보에 기초하여 재배된 식물의 품질, 수확 시기를 예측하여 결정하고, 결정의 결과를 타 디바이스 측으로 제공하며, 서버에서는 식물의 연간 재배량 및 소비량 정보를 수집하고, 수집된 정보와 식물의 생장 상태정보 및 환경조건 정보에 기초하여 재배를 추천할 식물의 종류와 양을 결정하고, 결정된 재배 추천 식물에 대한 정보를 타 디바이스 측으로 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예로써, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
농업 생산의 1차 산업과 가공 및 서비스를 겸할 수 있는 2,3차 산업을 합친 6차 산업 모델의 베이스인 식물 공장 사업인 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템은 귀농 청년층 등 새내기 농업인들이 안정적이고 고부가가치의 수익을 창출해줄 수 있도록 활용될 수 있다.
현재 개개인들이 식물 공장을 가정 등에 도입하기에는 높은 시설 설치 비용과 그에 비해 식물 재배 성공률, 가치 창출률이 낮다는 점에서 국내에 보급화가 늦어지고 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템을 이용하면, 보다 저렴한 시설비용과 기존 시스템 대비 네트워크 연동 등을 통한 정보의 교류 등을 통하여 더 높은 부가가치 창출이 가능하다는 점에서 국내뿐만 아니라 해외로의 식물 공장의 보급률을 제고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재배함 및 재배 데스크의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액공급부의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 품종별 재배에 사용될 광 스펙트럼 정보의 예시이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재배 추천 식물에 대한 정보 제공 화면의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 동작예를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 동작예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 활용예를 나타낸다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작 화면 예를 나타낸다.
도 16 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 서버 측에서의 데이터 처리 및 제공과정의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재배함 및 재배 데스크의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양액공급부의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 품종별 재배에 사용될 광 스펙트럼 정보의 예시이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재배 추천 식물에 대한 정보 제공 화면의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 동작예를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 동작예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템의 활용예를 나타낸다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 동작 화면 예를 나타낸다.
도 16 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 서버 측에서의 데이터 처리 및 제공과정의 일 예를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템(1000)은, 재배될 식물이 수용되는 재배함(100), 재배함(100)이 놓여지는 다층의 재배 데스크(200), 식물의 재배함(100)으로 광을 제공하기 위한 광 제공부(300), 재배 데스크(200)가 위치한 공간의 온도 및 습도를 유지하기 위한 항온항습부(400), 식물로 양액을 공급하기 위한 양액공급부(500), 시스템(1000)의 동작을 제어하기 위한 제어부(600) 및 식물의 재배와 관련된 정보가 수집되고 처리되는 서버(700)가 포함되고, 서버(700)는 웹(web) 등의 네트워크를 통하여 타 디바이스(10)와 연결되어 연동 가능하고, 재배함(100)에 수용된 다품종의 식물에 따라 미리 설정된 광이 광 제공부(300)를 통하여 식물로 제공되며, 제어부(600)에서는 재배함(100)별로 통신을 통하여 재배함(100) 내의 식물의 생장 상태정보를 체크하고, 광 제공부(300), 항온항습부(400) 및 양액공급부(500) 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템(1000)은 컨테이너 등과 같은 이동식 공간 내부에 마련될 수 있다. 또한, 시스템(1000)의 각각의 요소는 복수개의 파트들로 분리 가능하다. 예를 들어, 재배함(100)은 복수개의 로드(rod)들이 결합되어 형성될 수 있고, 재배 데스크(200)도 복수개의 로드들이 결합되어 다층 구조 등을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 모듈형으로 구성된 시스템(1000)을 통하여 사용자는 개인의 또는 사업 목적의 농장(farm)을 손쉽게 구성하고, 식물 등의 작물을 효율적으로 재배할 수 있다. 재배함(100)은 재배 데스크(200) 상, 하, 좌, 우 중 어느 하나로 이동될 수 있다. 각각의 재배함(100)은 제어부(600)에 의한 명령에 기초하여 로봇암, 컨베이어 벨트 등과 같은 이동보조 수단을 통하여 재배 데스크(200)의 각각의 공간 영역 내에서 상, 하, 좌, 우 중 어느 하나로 이동될 수 있다. 이러한 재배함(100)은 양액 베드로 지칭될 수도 있고, 예를 들면 길이 1100mm, 폭 860mm, 두께 40mm, 재식거리 80 x 90 mm, 베드당 117주(9*13열)의 식물 식립이 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 이러한 재배함(100)은 고밀도의 스트로폼 등의 소재로 형성될 수 있다.
도 2에서와 같이, 재배 데스크(200)는 2층 이상의 다층으로 구성될 수 있다. 재배 데스크(200)의 각 층에는 적어도 하나의 재배함(100)이 놓여질 수 있고, 도 1에서와 같이 각각의 재배함(100)에 대하여 광 제공부(300)가 상단 영역에 마련되어 있을 수 있다. 또한, 각각의 재배함(100)에는 서브 제어 모듈(110)이 각각 장착되어 있을 수 있고, 제어부(600)로부터 인가된 명령에 기초하여 광 제공부(300), 양액공급부(500) 등의 동작을 직접적으로 제어할 수 있다. 이러한 서브 제어 모듈(110)은 방수의 함체 내부에 마련되어 재배함(100)에 직접 또는 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 항온항습부(400)는 재배 공간 내부에 적어도 하나 이상이 마련되어 있을 수 있고, 각각의 재배함(100)에 개별적으로 마련될 수도 있다. 영상획득부(900)도 이와 유사하게 재배 공간 내부에 적어도 하나 이상이 마련되거나, 각각의 재배함(100)을 향하여 재배 데스크(200)의 구획별로 마련되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원부(800)는 교체가 가능한 충전식의 배터리 등일 수 있거나, 컨테이너의 외부로 노출되어 마련된 태양전지(810) 등일 수 있다.
타 디바이스(10)는 휴대폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 같이 유선 또는 무선 통신이 가능하고 멀티미디어 컨텐츠의 제공이 가능한 전자 장치를 의미하고, 전술한 예는 설명을 위한 예시일 뿐 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 재배함(100)에 수용될 다품종의 식물 각각에 따라 재배에 사용되는 광 스펙트럼 정보는 서버(700)에 미리 설정되어 있고, 미리 설정된 광 스펙트럼 정보에 기초하여 광 제공부(300)가 동작될 수 있다. 예를 들어, 청상추의 재배에 효과적인(ex. 재배에 최적화된) 청상추의 선호 스펙트럼 정보, 적상추의 재배에 효과적인 적상추 선호 스펙트럼 정보가 품종별로 구분되어 서버(700)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 매트릭스(matrix) 형태와 같이 품종에 따른 선호 광 정보가 미리 결정되어 서버(700)측에 저장되어 있을 수 있다. 또한, 서버(700)에서는 식물의 생장 상태정보(ex. 줄기 길이, 줄기 굵기, 잎 수, 잎 길이, 잎 폭(너비), 개화 유무, 열매 수 등)에 기초하여 재배된 식물의 품질, 수확 시기를 예측하여 결정하며, 결정의 결과를 타 디바이스(10) 측으로 제공할 수 있다. 이러한 식물의 생장 상태정보는 영상획득부(900)를 통하여 획득된 영상의 분석을 통하여 자동으로 수집될 수 있다. 촬영된 영상의 누적적 분석(ex. 1주일 전 영상 vs 현재의 영상 비교/분석 등)을 통하여 식물의 현재의 생장 상태에 대한 정보가 서버(700)에서 획득될 수 있다. 광 제공부(300)에는 풀 레인지의 LED가 활용될 수 있고, 에너지 저감을 위하여 LED가 고속으로 점멸되도록 제어부(600)에서는 광 제공부(300)를 제어할 수 있다. 이러한 고속 점멸을 통하여 실제 식물의 광합성은 문제가 없으면서도, 소비 전력을 획기적으로 낮출 수 있다. 예를 들어, 광 제공부(300)에서는 3000K, 6000K 혼합 LED가 사용될 수 있다.
또한, 서버(700)에서는 네트워크를 통하여 각종 기관(ex. 농산물 위판장, 농림수산부와 같은 국내, 해외 국가기관 등)으로부터 식물의 품종별 연간 재배량 및 소비량 정보를 수집하고, 수집된 정보와 식물의 생장 상태정보 및 환경조건 정보에 기초하여 재배를 추천할 식물의 종류와 양을 결정하고, 결정된 재배 추천 식물에 대한 정보(720)를 타 디바이스(10) 측으로 제공할 수 있다. 식물의 품종별 연간 재배량, 소비량, 식물의 생장 상태정보 및 환경조건 정보 등은 서버(700)에 의하여 기계학습 등을 통하여 연속적이고 반복적, 누적적으로 학습될 수 있다. 도 5에서와 같이, 서버(700)에 의하여 결정된 재배 추천 식물에 대한 정보(720)는 타 디바이스(10)측으로 제공될 수 있고, 사용자는 이와 같은 제공된 정보에 기초하여 식물을 효율적으로 재배할 수 있다. 또한, 식물공장에서는 연중 식물의 재배가 가능하므로, 생산성이 대폭 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 재배함(100)에는 방수, 방오 및 무선 통신 기능을 갖는 서브 제어 모듈(110)이 장착되고, 서브 제어 모듈(110)은 광 제공부(300) 및 양액공급부(500)의 동작 제어가 가능하고, 서브 제어 모듈(110)과 제어부(600)는 근거리 통신 방식을 이용하여 상호간 데이터 송수신이 가능하며, 제어부(600)로부터 네트워크를 통하여 서버(700)로 재배 식물 관련 정보가 송수신되고, 타 디바이스(10)에서는 서버(700)를 통해서만 제어부(600)로 연결이 가능할 수 있다.
컨테이너 내부에서의 통신은 근거리 통신 방식으로 각각의 요소가 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)와 서브 제어 모듈(110)은 BLE, NFC, Beacon 등의 통신 방식으로 데이터를 상호 송수신할 수 있다. 제어부(600)에서는 재배함(100) 각각을 제어하거나 재배함(100)을 그룹화하여 통합적으로 제어할 수도 있다.
또한, 컨테이너 내부로부터 외부로의 통신은 네트워크와 서버(700)를 통하여 수행될 수 있다. 다시 말해서, 재배함(100)-제어부(600)-네트워크-서버(700)를 통하여 타 디바이스(10)로 각종 정보가 제공되거나, 타 디바이스(10)로부터의 정보가 서버(700)를 통하여 컨테이너 내부로 전달될 수 있다. 사용자는 서버(700)를 통하여만 식물 공장으로 불릴 수 있는 컨테이너에 접근(access)할 수 있다. 네트워크와 서버(700)는 기 구축된 기지국 등을 이용한 원거리 통신 방식이 적용될 수 있고, 사용자는 서버(700)를 통하여 컨테이너를 실질적으로 제어할 수 있다. 예컨대, 컨테이너 내부의 환경 조건 설정 및 조작, 식물의 재배경과를 기록하기 위한 (식물)재배일지 작성, 재배에 필요한 물품 등의 구입을 서버(700)를 통하여 손쉽게 해결할 수 있다. 이와 관련해서는 도 8 내지 도 15를 참조하여 후술한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1000)에는 전원 공급을 위한 전원부(800) 및 재배 데스크(200)가 위치한 공간 내부에 대한 영상을 획득하기 위한 영상획득부(900)가 더 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전원부(800)는 충전과 교체가 가능한 배터리 등으로 구성되거나 유선의 전력선으로부터 직접 전력을 공급받을 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 전원부(800)는 비상 시의 전력 등을 예비해두거나, 상시 전력의 공급을 위한 태양전지를 포함하도록 구성될 수도 있다. 영상획득부(900)를 통하여 촬영된 영상은 제어부(600)를 거쳐 실시간으로 서버(700)로 전송되고, 서버(700)에서는 수집된 영상을 식물의 생장 상태정보와 함께 저장하고 분석할 수 있다.
재배함(100)은 조립식으로 분리 가능하고, 재배 데스크(200)에 탈부착 가능하고, 양액공급부(500)에는 양액탱크(510), 양액펌프(520), 양액수로관(530) 및 양액노즐(540)이 포함되고, 양액노즐(540)을 통하여 재배함(100) 내의 식물로 양액이 박무(mist)의 형태로 분사되어 제공될 수 있다. 양액은 식물의 재배를 위한 영양분이 포함된 용액으로써, 식물로는 양액노즐(540)을 통하여 안개와 같은 형태로 제공될 수 있다. 도 3에서와 같이, 양액수로관(530)은 재배함 내부에서 상이한 높이값(h1>h2>h3)을 갖도록 배치되어 재배함 내부로 양액이 폭넓게 전달될 수 있도록 사용될 수 있다. 양액노즐(540)의 단부로 고압의 양액이 분사되고, 양액노즐(540)의 단부에 장착된 스펀지 배지(550)를 통하여 양액은 박무 형태로 재배함 내부로 퍼져 나갈 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템(1000)의 동작 방법은, 시스템(1000)의 제어부(600)에 의하여 시스템(1000)의 재배함(100) 내의 식물의 생장 상태정보가 체크되는 단계(S100) 및 제어부(600)에 의하여 체크된 정보에 기초하여 시스템(1000)의 광 제공부(300), 항온항습부(400) 및 양액공급부(500) 중 적어도 하나가 동작되는 단계(S200), 제어부(600)로 수집된 정보가 제어부(600)로부터 서버(700) 측으로 제공되고, 서버(700)로부터 식물 관련 분석정보가 제어부(600)로 제공되는 단계(S300)를 포함하고, 양액공급부(500)를 통하여 재배함(100) 내의 식물로 양액이 공급되고, 광 제공부(300)를 통하여 식물로 광이 공급되며, 재배함(100)이 놓여진 재배 데스크(200)의 온도 및 습도 정보가 항온항습부(400)를 통하여 획득되어 제어부(600)로 제공되고, 제어부(600)에서는 재배함(100)별로 통신을 통하여 재배함(100) 내의 식물의 생장 상태정보가 수집되며, 시스템(1000)의 서버(700)에서는 식물의 재배와 관련된 정보가 수집되고 처리되어 네트워크를 통하여 타 디바이스(10)로 제공될 수 있다.
또한, 시스템(1000)의 영상획득부(900)를 통하여, 재배 데스크(200)가 위치한 공간 내부에 대한 영상이 획득되는 단계(S10)를 더 포함하고, 획득된 영상에 기초하여 시스템(1000)의 제어부(600)에 의하여 재배함(100) 내의 식물의 생장 상태정보가 실시간으로 또는 주기적으로 체크될 수 있다.
또한, 시스템(1000)의 재배함(100)에 수용될 다품종의 식물 각각에 따라 재배에 사용되는 광 스펙트럼 정보가 서버(700)에 미리 설정되어 있고, 미리 설정된 광 스펙트럼 정보에 기초하여 광 제공부(300)가 동작되며, 서버(700)에서는 식물의 생장 상태정보에 기초하여 재배된 식물의 품질, 수확 시기를 예측하여 결정하고, 결정의 결과를 타 디바이스(10) 측으로 제공하며, 서버(700)에서는 식물의 연간 재배량 및 소비량 정보를 수집하고, 수집된 정보와 식물의 생장 상태정보 및 환경조건 정보에 기초하여 재배를 추천할 식물의 종류와 양을 결정하고, 결정된 재배 추천 식물에 대한 정보를 타 디바이스(10) 측으로 제공할 수 있다.
도 8에서와 같이, 서버(700)에서는 서버(700)에 연결된 각각의 컨테이너로부터 재배 중인 식물에 대한 각종 정보(ex. 환경 정보, 생장 상태정보 등)를 획득할 수 있다. 이러한 서버(700)는 식물의 재배자인 농민(1), 유통업자 또는 소비자(3), 재배 컨설턴트(5) 등에게 재배 식물에 대한 획득된 정보를 실시간으로 또는 각각의 요청에 따라 선택적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 서버(700)에서는 농민(1)이 생산한 제품에 대한 품질검사 결과, 제품의 품질 향상을 위한 피드백 정보(ex. 재배 컨설턴트에 의한 조언 정보 등), 제품 수확시기 결정 결과 등을 농민(1)에게 제공해줄 수 있다. 이에 따라 농민(1)은 재배에 대한 전문적이고 고도의 학식이 비록 없더라도 식물을 효과적, 효율적으로 재배할 수 있다. 또한, 서버(700)에서는 생산자(1)에 의하여 출하된 제품에 대한 정보가 관리되어 실시간으로 제품을 추적할 수 있고, 제품에 대한 유통업자 또는 소비자(3)로부터의 판매 정보, 만족도 정보 등이 각각의 컨테이너별, 생산자별로 구분되어 수집되어 분석될 수 있다. 재배 컨설턴트(5)는 재배에 대한 전문적이고 고도의 학식을 갖춘 자로써, 재배 방법 등을 서버(700)를 통하여 생산자(1)에게 제공될 수 있도록 할 수 있고, 재배 과정에서의 이상 징후 등을 서버(700)의 데이터에 기초하여 체크해줌으로써 생산자(1)의 생산 효율 향상에 기여할 수 있다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(700) 측에서의 제공 가능한 서비스 화면을 나타낸다.
도 9에서와 같이 사용자는 서버(700)로부터 자신에게 부여된 고유의 식별정보를 통하여 서버(700)에 접속할 수 있다. 서버(700)로의 접속은 전술한 바와 같이 타 디바이스(10) 등을 통하여 어디서든지 가능할 수 있다.
서버(700)에서의 제공 가능한 서비스로는 커뮤니티 메뉴 항목과 같이, 동일한 품종 또는 유사한 품종을 재배 중인 사용자들 또는 식물에 대한 관심도에 따라 분류된 사용자 그룹들이 각종 정보(ex. 재배 방법, 재배 환경조건 설정 등)를 공유할 수 있도록 하는 커뮤니티 공간 제공 서비스가 있다. 커뮤니티를 통하여 재배에 필요한 각종 교육 컨텐츠가 제공될 수도 있다. 또한, 서버(700)에서는 식물의 재배에 필요한 각종 재료(ex. 씨앗, 흙, 배양액, 재배함, 스펀지 배지 등) 등을 광고하고, 판매하기 위한 마켓 서비스가 제공될 수 있다. 사용자(1) 등은 서버(700)를 통하여 재배에 필요한 모든 것을 재배 식물 품종, 재배 목적 등에 따라 손쉽게 일괄적으로 구입할 수 있다. 또한, 사용자는 나의 공장 메뉴 항목을 클릭하여, 식물공장(ex. 컨테이너)의 가동 상태를 빠르고 손쉽게 확인할 수 있다.
도 10에서와 같이, 여러 개의 컨테이너들을 구동시키는 사용자(ex. 1)는 각각의 컨테이너의 동작 상태를 일괄적으로 확인할 수 있고, 이상 징후가 발견되는 컨테이너에 대하여는 서버(700)에서 아이콘 등의 표시 컬러, 점멸 방식 등을 변화시켜 화면 상에 나타나도록 할 수 있다. 사용자(1)는 확인이 필요하거나 동작 조건의 수정 등을 하기 위하여 컨테이너를 클릭하거나 세부 설정을 위한 메뉴 항목을 클릭할 수 있다. 도 10에서 사용자가 컨테이너 1을 클릭한다면, 도 11과 같은 화면이 나타날 수 있다. 컨테이너 내부의 각각의 재배함에 대한 동작 정보가 화면 상에 표시될 수 있다. 컨테이너 동작 상태에 대하여는 세부 설정 메뉴의 클릭을 통하여 조작할 수 있다. 상추 1에 대한 재배함 또는 재배 데스크에서 이상 징후가 발견된다면, 서버(700)에서는 화면 상에 경고 표시(ex. !)를 하게 되고, 이에 따라 사용자는 해당 부분에 이상이 있음을 직관적으로 파악할 수 있다. 도 11에서 세부 설정 메뉴를 클릭하면, 도 12 등과 같은 화면이 나타날 수 있다. 도 12에서와 같이 양액용량, 광 제공 주기 등에 대하여는 사용자는 각각의 항목을 개별적으로 설정할 수 있다. 서버(700)로부터 제공되는 화면 상에서의 아이콘의 드래그, 수치의 입력 등을 통하여 컨테이너 내부의 동작 상태 조건을 설정(조작)할 수 있다. 또한, 사용자로부터 인가된 신호에 기초하여 재배함의 위치가 조정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 재배함(100)은 재배 데스크(200)에서 위치가 변경될 수 있는데, 이러한 위치 변경은 사용자로부터 인가된 입력 등에 기초하여 로봇암, 컨베이어 벨트 등을 통하여 수행될 수 있다. 또한, 도 14에서와 같이, 재배함(100) 각각에 대하여 사용자는 선별적으로 동작 상태를 체크하고 관리할 수 있다.
사용자는 재배일지(영농일지) 등을 작성하여 식물의 작황 상태에 대하여 서버(700)에 기록해둘 수 있다. 이러한 재배일지는 추후 서버(700)에서 반복적이고 누적적인 학습을 통하여 추천 재배 식물 등을 선별할 때 활용되거나, 타 사용자에게 재배를 위한 팁(tip) 정보로써 제공될 수 있다. 또한, 재배 컨설턴트 등을 통하여 재배에서의 유의사항, 필수 체크사항 등을 재배일지에 기초하여 확인 받을 수도 있다. 재배일지는 시간연대순서로 서버(700)에서 관리되고 사용자는 아이콘의 터치 등을 통하여 표기 단위를 변경하거나, 스와이프 등의 조작을 통하여 재배일지 자료를 손쉽게 검색, 편집할 수 있다.
전술한 바와 같이, 재배일지는 재배 중인 작물의 국내, 해외 등의 연간 작황 정보와 함께 서버(700)에서 반복적이고 누적적으로 학습되어, 권장 재배 방법으로 재생산될 수 있다. 서버(700)에서는 각각의 사용자가 운용 중인 컨테이너에서의 재배 정보를 취합하고, 취합된 정보를 작황 정보 등과 통합하여 기계적으로 학습함으로써, 식물의 품종, 계절 등에 따른 상이한 권장 재배 방식을 도출해낼 수 있다. 생성된 권장 재배 방식은 도 17에서와 같이, 서버(700)를 통하여 생산자(1), 재배 컨설턴트(5) 등에게 제공될 수 있고 생산자(1), 소비자(3), 재배 컨설턴트(5)로부터 피드백 받은 정보를 다시 반복적으로 반영하여 권장 재배 방식이 갱신될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 시스템에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 시스템에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템
10: 타 디바이스
100: 재배함 110: 서브 제어 모듈
200: 재배 데스크 300: 광 제공부
400: 항온항습부 500: 양액공급부
510: 양액탱크 520: 양액펌프
530: 양액수로관 540: 양액노즐
550: 스펀지 배지 600: 제어부
700: 서버 710: 광 스펙트럼 정보
720: 재배 추천 식물 정보 800: 전원부
810: 태양전지(solar cell) 900: 영상획득부
10: 타 디바이스
100: 재배함 110: 서브 제어 모듈
200: 재배 데스크 300: 광 제공부
400: 항온항습부 500: 양액공급부
510: 양액탱크 520: 양액펌프
530: 양액수로관 540: 양액노즐
550: 스펀지 배지 600: 제어부
700: 서버 710: 광 스펙트럼 정보
720: 재배 추천 식물 정보 800: 전원부
810: 태양전지(solar cell) 900: 영상획득부
Claims (9)
- 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템으로서,
재배될 식물이 수용되는 복수의 재배함;
상기 복수의 재배함이 놓여지는 다층의 재배 데스크;
상기 복수의 재배함 중 대응하는 재배함의 상측에 각각 배치되는 복수의 광 제공부;
상기 재배 데스크가 위치한 공간의 온도 및 습도를 유지하기 위한 항온항습부;
양액을 수용하는 양액탱크, 상기 양액탱크와 연결되고 상기 복수의 재배함 각각에 대응하는 복수의 양액펌프, 상기 복수의 양액펌프에 연결되는 복수의 양액수로관, 및 상기 복수의 양액수로관의 단부에 연결되고 상기 복수의 재배함 각각의 내부에 위치하는 양액노즐을 포함하는 양액공급부;
상기 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어부; 및
상기 복수의 재배함 각각에 대응하는 복수의 서브 제어 모듈을 포함하고,
상기 복수의 서브 제어 모듈은,
방수의 함체 내부에 수용되어, 대응하는 재배함에 인접 배치되고,
적어도 일부가 데이지 체인 구조로 연결되어 상기 제어부와 신호를 송수신하고,
식물의 생장 상태정보에 기초하여 상기 제어부로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 인접 배치된 재배함에 대응하는 광 제공부 및 양액펌프의 동작을 제어하고,
상기 제어부는,
상기 식물의 생장 상태정보에 기초하여 상기 항온항습부의 동작을 제어하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 재배함 각각에는 서로 동일 또는 상이한 품종의 식물이 재배되고,
상기 제어부는,
상기 복수의 재배함에 재배되는 식물의 품종에 기초하여 상기 복수의 재배함을 그룹화하고, 그룹화에 기초하여 상기 복수의 서브 제어 모듈들로 제어 신호를 전송하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 서브 제어 모듈 각각으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 복수의 재배함 각각의 식물의 생장 상태정보를 획득하고, 획득된 생장 상태정보에 기초하여 상기 복수의 서브 제어 모듈로 동일 또는 상이한 제어 신호를 전송하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부와 상기 복수의 서브 제어 모듈은 근거리 무선 통신 방식을 통해 연결되고,
상기 제어부는 네트워크를 통해 연결된 서버로 상기 식물의 생장 상태정보를 전송하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 재배함들 중 어느 하나의 재배함에 대한 상기 식물의 생장 상태정보에 기초한 피드백 정보를 상기 서버로부터 수신하고,
수신된 피드백 정보에 기초한 제어 신호를 상기 어느 하나의 재배함에 대응하는 서브 제어 모듈로 전송하고,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 5 항에 있어서,
상기 피드백 정보는,
상기 서버와 연결된 전자 장치를 통해 입력되는 상기 어느 하나의 재배함의 위치 조정 정보를 포함하고,
상기 시스템은,
상기 위치 조정 정보에 기초하여 상기 어느 하나의 재배함의 위치를 변경하는 로봇암 및 컨베이어 벨트 중 적어도 하나를 포함하는 이동보조 수단을 더 포함하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 재배 데스크가 위치한 공간 내부에 대한 영상을 획득하는 영상획득부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 영상획득부에 의해 획득된 영상을 상기 식물의 생장 상태정보와 함께 상기 서버로 전송하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 4 항에 있어서,
상기 서버는,
상기 제어부로부터 재배정보를 획득하고, 획득된 재배정보와 작황정보를 기초로 기계학습을 통해 식물의 품종 및 계절에 따른 권장 재배 방식에 대한 정보를 생성하고,
생성된 정보를 상기 서버와 연결된 전자 장치로 전송하고,
상기 전자 장치로부터 수신되는 피드백 정보에 기초하여 상기 권장 재배 방식에 대한 정보를 갱신하는,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 서브 제어 모듈 각각은,
상기 제어 신호에 기초하여, 대응하는 광 제공부에 포함된 LED의 점멸 주기를 조절 가능한,
모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210079993A KR20210078464A (ko) | 2019-02-28 | 2021-06-21 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190023650A KR20200105055A (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
| KR1020210079993A KR20210078464A (ko) | 2019-02-28 | 2021-06-21 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190023650A Division KR20200105055A (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210078464A true KR20210078464A (ko) | 2021-06-28 |
Family
ID=72472289
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190023650A KR20200105055A (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
| KR1020210079993A KR20210078464A (ko) | 2019-02-28 | 2021-06-21 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190023650A KR20200105055A (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR20200105055A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023120961A1 (ko) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 엘지전자 주식회사 | 식물관리방법 및 어플리케이션 프로그램 |
| KR102675029B1 (ko) * | 2022-12-22 | 2024-06-14 | 충남대학교 산학협력단 | 사상체질을 고려한 샐러드 추천 시스템 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102627778B1 (ko) * | 2020-11-25 | 2024-01-23 | 주식회사 상상구르메 | 하나의 경작공간을 시기별로 특정하여 다른 농작물을 재배하는 농작물 재배시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100832105B1 (ko) | 2006-11-13 | 2008-05-27 | 이민기 | 조립식 미니텃밭 |
-
2019
- 2019-02-28 KR KR1020190023650A patent/KR20200105055A/ko active Application Filing
-
2021
- 2021-06-21 KR KR1020210079993A patent/KR20210078464A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100832105B1 (ko) | 2006-11-13 | 2008-05-27 | 이민기 | 조립식 미니텃밭 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023120961A1 (ko) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 엘지전자 주식회사 | 식물관리방법 및 어플리케이션 프로그램 |
| KR102675029B1 (ko) * | 2022-12-22 | 2024-06-14 | 충남대학교 산학협력단 | 사상체질을 고려한 샐러드 추천 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200105055A (ko) | 2020-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7370051B2 (ja) | 農業管理システム | |
| KR20210078464A (ko) | 모듈형 다품종 식물 재배를 위한 농장 시스템 및 그 방법 | |
| Oruma et al. | Agriculture 4.0: an implementation framework for food security attainment in Nigeria’s post-Covid-19 era | |
| JP6551943B2 (ja) | 生育管理装置、生育管理方法、及び、プログラム | |
| JP2005198661A (ja) | 植物育成情報の取得方法、植物育成制御システム及び植物育成事業の支援方法 | |
| CN113657751A (zh) | 一种智慧农业产融综合服务平台 | |
| JP2020024703A (ja) | 生産管理システム、管理方法、及びプログラム | |
| Blackmore | Towards robotic agriculture | |
| JP2020024701A (ja) | 生産流通管理システム、管理方法、及びプログラム | |
| Kabir et al. | Technological trends and engineering issues on vertical farms: a review | |
| US11252878B2 (en) | Self-service modular plant cultivation and storage systems | |
| Havardi-Burger et al. | Driving forces and characteristics of the value chain of flowering potted plants for the German market | |
| KR101517894B1 (ko) | 농업 정보 관리 장치 및 농업 정보 관리 시스템 | |
| KR20210015016A (ko) | 스마트 공정육묘 통합관리시스템 | |
| AU2021100930A4 (en) | The controlling irrigation and pesticides in agricultural using method of artificial intelligence | |
| Rowley | Developing flexible automation for mushroom harvesting (Agaricus bisporus): innovation report | |
| Singh et al. | Smart and Sustainable Food Production Technologies | |
| Thangamani et al. | AI Green Revolution: Reshaping Agriculture’s Future | |
| Ali et al. | Innovating ‘AI-Kitchen Garden’for Vegetable and Fruit Production for Canadian and US Markets | |
| Aleksiev et al. | AI shaping agriculture: smart technologies for smart production in Bulgaria | |
| Nguyen et al. | Design a smart membrane house system and build melon farm management software to develop high-tech agriculture | |
| CN209182873U (zh) | 互联网共享农庄综合*** | |
| Nadeem et al. | Enhancing Aeroponics with Ubiquitous Computing: A Design Proposal for Vertical Grow Towers in Malaysia | |
| Rajendiran et al. | IoT-Integrated Machine Learning-Based Automated Precision Agriculture-Indoor Farming Techniques | |
| Breden | Opportunity Analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |