KR20210103213A - 육묘장 관리 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
고품질의 공정육묘 생산을 위한 생육모델을 개발하여 제공하고, 생육모델을 이용하여 공정육묘를 최적의 환경에서 재배하기 위한 육묘장 관리 시스템 및 방법이 제공된다. 육묘장 관리 시스템은 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 생성하는 복수의 공정육묘 재배 장치와, 복수의 공정육묘 재배 장치에서 수신되는 감지 정보 및 빅데이터 정보를 이용하여 기계학습을 수행하여 공정육묘에 대한 생육모델을 생성하고, 생성된 생육모델에 기초하여 각 공정육묘별 맞춤형 정보를 생성하고, 생육모델을 제공하기 위한 생육 관리 애플리케이션을 제공하는 생육모델 제공 장치와, 복수의 공정육묘 생육정보를 저장하는 빅데이터 저장 장치와, 생육모델에 대하여 사용자의 의사소통 채널을 제공하는 복수의 관리자 단말을 포함하고, 복수의 공정육묘 재배 장치는 각각 생육 관리 애플리케이션을 이용하여 생육모델 제공 장치에서 제공되는 생육모델에 기초하여 육묘장 환경을 제어하고, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 공정육묘의 생육정보 및 육묘장 내부 환경정보를 포함한다.
Description
본 발명은 공정육묘 생산을 위한 생육모델 제공 플랫폼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고품질의 공정육묘 생산을 위한 생육모델을 개발하여 제공하고, 생육모델을 이용하여 공정육묘를 최적의 환경에서 재배하기 위한 육묘장 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에 ICT(Information and Communication Technology) 기술을 접목한 스마트팜(Smart farm)이 작물 생산량 및 품질을 높이는 방안으로 확산되고 있다. 스마트팜은 사물 인터넷 기술을 이용하여 재배 시설의 환경을 모니터링하고, 제어 장치를 구동하여 재배에 적합한 환경을 조성하며, 모바일 기기를 통해 원격 관리가 가능한 장점이 있다.
종래에 작물의 생산량을 예측하여 제공하는 서비스가 제공되고 있으나, 단순히 예측 수치를 제공하는 단계에 머무르고 있으며, 예측된 생산량을 증대시키거나 현재의 상황을 개선하기 위한 구체적인 솔루션을 제공하지 못하고 있으며, 빅데이터, 인공지능 등을 활용한 차세대 재배시스템을 요구하고 있는 상황이다.
본 발명은 조직배양 육묘장의 생산관리를 위한 공정육묘에 대한 생육모델을 제공하고, 생육모델을 이용하여 시설 환경을 정밀한 제어를 바탕으로 공정육묘의 생육 및 우량묘의 생산을 조절하는 생육모델 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.
일 측면에 따른 육묘장 관리 시스템은 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 생성하는 복수의 공정육묘 재배 장치와, 복수의 공정육묘 재배 장치에서 수신되는 감지 정보 및 빅데이터 정보를 이용하여 기계학습을 수행하여 공정육묘에 대한 생육모델을 생성하고, 생성된 생육모델에 기초하여 각 공정육묘별 맞춤형 정보를 생성하고, 생육모델을 제공하기 위한 생육 관리 애플리케이션을 제공하는 생육모델 제공 장치와, 복수의 공정육묘 생육정보를 저장하는 빅데이터 저장 장치와, 생육모델에 대하여 사용자의 의사소통 채널을 제공하는 복수의 관리자 단말을 포함하고, 복수의 공정육묘 재배 장치는 각각 생육 관리 애플리케이션을 이용하여 생육모델 제공 장치에서 제공되는 생육모델에 기초하여 육묘장 환경을 제어하고, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 공정육묘의 생육정보 및 육묘장 내부 환경정보를 포함한다.
맞춤형 정보는 공정육묘의 생육단계별 생육알림정보, 병충해정보 및 육묘장별 추천 작물 정보 중 하나 이상을 포함하고, 공정육묘의 생육단계별 알림정보는 생육단계별 비료 및 농약 정보, 관수 시기 및 관수량을 포함할 수 있다.
빅데이터 저장 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 대한 설비 관리 정보를 더 포함하고, 생육모델 제공 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치에 대한 설비 관리 정보에 기초하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말로 예측된 고장 위험을 전송할 수 있다.
공정육묘의 생육정보는 생산량, 경경, 총경, 엽면적지수(leaf area index, LAI), 엽온, 줄기두께, 화방간격, 생장속도, 생장강도 및 생장상 중 적어도 하나의 인자를 포함하고, 육묘장 내부 환경 정보는 온실의 형태, 재배 액추에이터 설비, 운영 온도, 습도, 순간광량, 이산화탄소 농도, 배지함주량, 배지EC(배양액농도) 및 운영정보 중 적어도 하나의 인자를 포함할 수 있다.
공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 병충해발생빈도 및 식물생리장애정보 중 적어도 하나의 인자를 포함하는 병충해정보를 더 포함할 수 있다.
복수의 공정육묘 재배 장치 각각은, 육묘장에서 재배되는 공정육묘의 생육 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제1 센서 그룹, 육묘장의 공정육묘의 생장을 제어하는 설비 상태를 관리하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제2 센서 그룹 및 육묘장의 외부 환경을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제3 센서 그룹을 포함하는 센서부와, 육묘장내에 배치되고, 공정육묘가 생장하는데 필요한 환경조건을 관리하는 액추에이터와, 생육모델 제공 장치로부터 공정육묘에 대한 생육모델을 수신하고, 생육 관리 애플리케이션을 이용하여 액추에이터를 제어하는 생육 제어부와, 생육모델 제공 장치와 통신하는 통신부를 포함할 수 있다.
생육 제어부가 제2 센서 그룹에 의해 감지된 설비 감지 정보를 통신부를 통해 생육모델 제공 장치로 전송할 때, 생육모델 제공 장치는 설비 감지 정보 및 빅데이터 저장 장치에 저장된 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 대한 설비 관리 정보를 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 포함된 액추에이터 설비의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말로 예측된 고장 위험을 전송할 수 있다.
생육모델 제공 장치는 생성된 생육모델을 이용하여 복수의 공정육묘 재배 시장치 각각의 육묘장에서 생성되는 작물별 공정육묘의 생산량을 예측할 수 있다.
생육모델 제공 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보와, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 생산량 예측 결과와 빅데이터 저장 장치의 빅데이터를 활용하여, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보의 환경에서 생산량이 높은 작물에 대한 공정육묘를 추천할 수 있다.
제1 공정육묘 재배 장치 및 제2 공정육묘 재배 장치의 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 서로 유사성이 있고, 제1 공정육묘 재배 장치가 제1 작물의 공정육묘를 재배하고, 제2 공정육묘 재배 장치가 제1 작물과 다른 제2 작물의 공정육묘를 재배하는 경우, 생육모델 제공 장치는 생산량이 높은 제1 작물의 공정육묘에 관한 정보를 제2 공정육묘 재배 장치에 추천 정보로 제공할 수 있다.
생육모델 제공 장치는, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들을 조합하여 복수의 패턴을 생성하고, 생성된 복수의 패턴을 이용하여 상관관계 분석 및 회귀분석을 수행하고, 반복적인 상관관계 분석 및 회귀분석으로 특정 작물 및 종에 대한 특정패턴을 추출하고, 추출된 특정패턴을 이용하여 생육모델을 생성하고, 생육모델 제공 장치가 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들의 조합할 때, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 사용자의 입력 신호 또는 복수의 관리자 단말 각각으로부터 조합할 인자들에 대한 선택 입력을 수신받고, 선택 입력에 따라 복수의 패턴을 생성하고, 여기서, 특정패턴은 복수의 패턴 중 공정육묘의 품질상태가 좋고, 생산량이 최대로 예측되는 생장 패턴일 수 있다.
본 발명에 따르면, 조직배양 육묘장의 생산관리를 위한 공정육묘에 대한 생육모델을 제공하고, 생육모델을 이용하여 시설 환경을 정밀한 제어를 바탕으로 공정육묘의 생육 및 우량묘의 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 생육모델을 이용하여 공정육묘의 생산량을 예측하고 출하시기를 예측하는 생육모델 제공 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 이를 통해 공정육묘의 생육 및 출하를 최적화하여 육묘장의 매출 및 이익 창출에 도움을 줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공정육묘 재배 전문가들이 생육모델에 대한 의사결정 과정에 참여할 기회를 제공하여 재배작물별 최적의 생육모델을 생성하는데 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정육묘 생육을 관리하는 육묘장 관리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 제1 공정육묘 재배 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 공정육묘에 대한 생육모델 제공 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 빅데이터 장치에 대한 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 제1 공정육묘 재배 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 공정육묘에 대한 생육모델 제공 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 빅데이터 장치에 대한 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정육묘 생육을 관리하는 육묘장 관리 시스템을 나타내는 블록도이다.
공정육묘는 육묘의 생력화, 효율화, 안정화 및 연중 계획생산을 목적으로 상토제조 및 충전, 파종, 관수, 시비, 환경관리 등 제반 육묘작업을 일관 체계화, 장치화한 묘생산 시설에서 질이 균일하고 규격화된 묘를 연중 계획적으로 생산하는 것을 말한다. 플러그육묘(plug seedling production)는 공정육묘보다는 다소 좁은 의미를 갖는 것으로 육묘에 사용되는 용기가 규격화되어 있고 생산된 묘가 성형화되어 있어 플러그와 같이 꽂을 수 있다는 의미에서 플러그 묘로 불리기도 한다.
육묘온실(greenhouse for raising seedling)은 이와 같은 공정육묘에 있어서 이식재배하는 작물의 묘(苗)를 만들기 위해 정식하기까지의 어리고 작은 식물체를 양성하기 위한 온실을 말한다. 표준육묘판(트레이)을 이용하여 묘 생산을 자동화할 수 있도록 각종 장치를 도입하여 생산작업을 공정화한 온실로서, 이하에서는 육묘장(10)이라고 한다.
육묘장 관리 시스템(100)은 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 대하여 빅데이터 기반으로 각 작물의 특성에 맞는 최적의 생육모델을 생성하고, 생성된 생육모델을 이용하여 환경상태, 작물생장 등에 대한 상태변화를 제어하여 작물의 생장에 최적화된 생육환경을 제공한다.
육묘장 관리 시스템(100)은 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3), 생육모델 제공 장치(120), 빅데이터 저장 장치(130), 제1 관리자 단말(150) 및 제2 관리자 단말(160)을 포함할 수 있다. 육묘장 관리 시스템(100)은 환경 정보 제공 장치(140)를 더 포함할 수 있다.
복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3), 생육모델 제공 장치(120) 및 빅데이터 저장 장치(130)는 유무선 통신망을 통해 연결될 수 있다. 유무선 통신망은 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), Wi-Fi, Zigbee 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 비교적 근거리에 설치되며 소용량 데이터가 전송될 경우에는 저렴하고 신뢰성 있는 지그비 통신 방식이 채택될 수 있고, 영상 데이터와 같은 비교적 대용량 데이터가 전송될 경우에는 와이파이 등의 통신 방식이 채택될 수 있다. 도 1에는 3개의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)가 도시되어 있으나, 육묘장 관리 시스템(100)에 포함되는 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)의 개수 및 종류는 제한되지 않는다.
복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각은 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 생성한다.
공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 공정육묘의 생육정보 및 육묘장 내부 환경정보를 포함할 수 있다. 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 육묘장 외부 환경정보를 더 포함할 수 있다.
공정육묘의 생육정보는 생산량, 줄기의 직경을 의미하는 경경, 총경, 엽면적지수(leaf area index, LAI), 엽온, 줄기두께, 화방간격, 생장속도, 생장강도 및 생장상(growth phase) 중 적어도 하나의 인자를 포함할 수 있다. 육묘장 내부 환경 정보는 온실의 형태, 재배 액추에이터 설비, 운영 온도, 습도, 순간광량, 이산화탄소 농도, 배지함주량, 배지EC 및 운영정보 중 적어도 하나의 인자를 포함할 수 있다. 육묘장 외부 환경정보는 온도, 습도, 일사량 및 강수량 중 적어도 하나의 인자를 포함할 수 있다. 또한, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 병충해발생빈도 및 식물생리장애정보 중 적어도 하나의 인자를 포함하는 병충해정보를 더 포함할 수 있다.
제1 공정육묘 재배 장치(110-1)는 작물의 조직을 배양하여 생산할 작물에 대한 공정육묘를 생산하는 육묘장(10)을 제어하여 공정육묘를 재배하는 시스템이다. 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)는 IoT(Internet of Thing) 기술을 이용하여 작물 재배 시설의 온도, 습도, 광량, 이산화탄소, 토양 등을 측정 분석하고, 분석결과에 따라 최적의 상태를 유지시킨다.
여기에서 작물은 채소, 과일, 관상식물, 특용작물 등 다양할 수 있다. 특용작물은 특멸한 용도로 쓰이는 작물로, 전분작물, 유료작물, 섬유작물, 기호작물, 약료작물, 당료장물 등 다양할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)는 작물로 오크리프, 장대바실, 새론케일 등의 공정육묘를 재배할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
생육모델 제공 장치(120)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)에서 수신되는 감지 정보 및 빅데이터 저장 장치(130)에 저장된 빅데이터 정보를 이용하여 기계학습을 수행하여 공정육묘에 대한 생육모델을 생성하고, 생성된 생육모델에 기초하여 각 공정육묘별 맞춤형 정보를 생성할 수 있다. 생육모델 제공 장치(120)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)로 생육모델을 제공하기 위한 생육 관리 애플리케이션을 제공할 수 있다.
생육모델 제공 장치(120)는, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들을 조합하여 복수의 패턴을 생성하고, 생성된 복수의 패턴을 이용하여 상관관계 분석 및 회귀분석을 수행하고, 반복적인 상관관계 분석 및 회귀분석으로 특정 작물 및 종에 대한 특정패턴을 추출하고, 추출된 특정패턴을 이용하여 생육모델을 생성할 수 있다. 생육모델 제공 장치(120)가 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들의 조합할 때, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 사용자의 입력 신호 또는 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각으로부터 조합할 인자들에 대한 선택 입력을 수신받고, 선택 입력에 따라 복수의 패턴을 생성할 수 있다. 여기서, 특정패턴은 복수의 패턴 중 공정육묘의 품질상태가 좋고, 생산량이 최대로 예측되는 생장 패턴일 수 있다.
또한, 생육모델 제공 장치(120)는 생성된 생육모델을 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 작물별 공정육묘의 생산량을 예측할 수 있다. 또한, 생육모델 제공 장치(120)는 생육모델을 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)의 공정육묘 종류별 출하시기를 예측할 수 있다.
또한, 생육모델 제공 장치(120)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보와, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 생산량 예측 결과와 빅데이터 저장 장치(120)의 빅데이터를 활용하여, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보의 환경에서 생산량이 높은 작물에 대한 공정육묘를 추천할 수 있다.
예를 들어, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1) 및 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)의 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 서로 유사성이 있고, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)가 제1 작물의 공정육묘를 재배하고, 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)가 제1 작물과 다른 제2 작물의 공정육묘를 재배하는 경우, 생육모델 제공 장치(120)는 생산량이 높은 제1 작물의 공정육묘에 관한 정보를 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)에 추천 정보로 제공할 수 있다.
환경 정보 제공 장치(150)는 기상 서버와 같이 외부 환경 관련 정보를 생육모델 제공 장치(120)로 제공할 수 있다.
생육모델 제공 장치(120)는 복수의 관리자 단말(150, 160)과 통신할 수 있다. 복수의 관리자 단말(150, 160)은 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 관리자용 단말이거나, 생육모델 제공 장치(120), 빅데이터 저장 장치(130) 및 환경 정보 제공 장치(140) 각각의 관리자용 단말일 수 있다. 복수의 관리자 단말(150, 160)은 본 발명의 일 실시예에 따른 생육모델을 제공하기 위한 생육 관리 애플리케이션이 실행되는 한 개인용 컴퓨터와 같은 고정형 단말, 휴대용 단말 또는 휴대용 컴퓨터일 수 있다. 예를 들어, 휴대용 단말은 핸드폰, 스마트 노트 등 핸드헬드 기반의 무선 통신 단말일 수 있으며, 휴대용 컴퓨터는 노트북, 랩탑, 웨어러블 컴퓨터 등 그 종류에 제한되지 않는다.
복수의 관리자 단말(150, 160)은 생육모델 제공 장치(120)에 접속하여 생육모델 제공 장치(120)에서 처리하는 생육모델 관련 데이터를 검색하고 생육모델에 대한 의사소통 채널을 생성하여 작물의 생육에 대한 의견을 실시간으로 소통할 수 있다. 따라서, 복수의 관리자 단말(150, 160)을 통해 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 및 생육모델에 관한 데이터에 대하여 데이터 신뢰도 등에 대한 평가를 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각은 생육모델 제공 장치(120)가 생육모델을 생성할 때 조합할 인자들에 대한 선택 입력을 수신받고, 선택 입력을 생육모델 제공 장치(120)로 전송할 수 있다. 이를 통해, 공정육묘 재배 전문가들이 생육모델에 대한 의사결정 과정에 참여할 기회를 제공하여 재배작물별 최적의 생육모델을 생성하는데 도움을 줄 수 있다.
도 2는 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)는 생육 제어부(210), 센서부(220), 액추에이터(230), 통신부(240), 사용자 인터페이스부(250) 및 출력부(260)를 포함할 수 있다.
생육 제어부(210)는 육묘장(10)의 생육 관리 애플리케이션을 구동하여 공정육묘의 생육을 제어하고, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)의 전반적인 동작을 제어한다. 생육 제어부(210)는 생육 관리 애플리케이션과 같은 애플리케이션과 센서부(220)에서 감지되는 감지 정보를 저장하고 관리하도록 프로세서 및 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.
생육 제어부(210)는 센서부(220)에서 감지된 공정육묘 및 육묘장(10) 환경에 대한 감지 정보를 통신부(240)를 통해 생육모델 제공 장치(120)로 송신한다. 생육 제어부(210)는 생육모델 제공 장치(120)로부터 제공되는 생육모델에 따라 공정육묘가 재배되도록 생육 제어부(210)를 제어할 수 있다.
센서부(220)는 육묘장(10)내의 감지 정보를 감지하는 다양한 종류의 복수의 센서와 제1 공정육묘 재배 장치(110-1) 주변의 환경 정보를 감지하는 복수의 센서를 포함한다. 센서부(220)는 육묘장에서 재배되는 공정육묘의 생육 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제1 센서 그룹(222), 육묘장의 공정육묘의 생장을 제어하는 설비 상태를 관리하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제2 센서 그룹(224) 및 육묘장의 외부 환경을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제3 센서 그룹(226)을 포함할 수 있다.
제1 센서 그룹(222)은 소정의 간격으로 이격되어 육묘장(10)에 설치된다. 복수의 센서는 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서, 광센서, 토양수분센서, 엽온센서 등을 포함하여 육묘장(10)의 시설환경, 작문생장, 근권부 및 병충해에 대한 상태를 측정한다. 온도센서는 육묘장(10)내의 온도를 측정하고, 습도 센서는 육묘장(10)내의 습도를 측정하고, 이산화탄소센서는 육묘장(10)내의 이산화탄소 양을 측정하고, 광 센서는 육묘장(10) 내의 이산화탄소 양을 측정한다. 광 센서는 육묘장(10) 내의 일조량을 측정한다. 토양수분센서는 육묘장(10) 내의 토양에 함유된 수분을 측정한다. 엽온센서는 육묘장(10)내의 작물 잎에 대한 온도를 측정한다.
제2 센서 그룹(224)은 육묘장의 공정육묘의 생장을 제어하는 설비, 예를 들어, 후술할 액추에이터(230)의 시설 상태를 관리하는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 제2 센서 그룹(224)은 각 설비별로 온도, 진동, 진동, 전압, 전류, 전력 데이터 중 적어도 하나를 감지하는 복수의 센서를 포함할 수 있다.
제3 센서 그룹(226)은 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)의 외부에 설치되며, 풍속/풍향 센서, 일사량 센서, 강우 센서 등을 포함할 수 있다.
액추에이터(230)는 육묘장(10)의 환경조건을 유지한다. 액추에이터(230)는 육묘장(10)내에 배치되고, 작물이 생장되는데 필요한 환경조건을 관리한다. 액추에이터(230)는 육묘장(10) 내에 배치되고, 작물이 생장되는데 필요한 환경조건을 조성한다. 액추에이터(230)는 복수의 설비를 포함하고, 예를 들어, 전기, 유압, 압축공기 등을 이용하여 구동되는 장치를 포함할 수 있다.
예를 들면, 액추에이터(230)는 냉난방 장치, 팬 장치, 스프링클러, 급수 펌프, 이산화탄소 발생기, 조명장치 또는 개폐장치 등일 수 있다. 냉난방장치는 육묘장(10) 내의 온도 조절을 한다. 팬 장치는 육묘장(10) 내의 공기 순환 및 공기 환기를 조절한다. 스프링클러 및 급수 펌프는 육묘장(10) 내의 물 공급을 조절한다. 이산화탄소 발생기는 이산화탄소의 농도를 조절한다. 조명장치 및 개폐장치는 육묘장(10) 내의 채광을 조절한다. 여기서, 조명장치는 LED 조명장치로 구성되어 작물에 필요한 스펙트럼을 포함하는 조명을 조사할 수 있고, 개폐장치는 육묘장(10)의 지붕을 열고 닫음으로서, 일조량을 조절할 수 있다.
통신부(240)는 생육모델 제공 장치(120)와 유무선 통신을 수행하기 위한 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신부(240)는 지그비 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, 애드혹(Adhoc) 네트워크 통신 모듈, CDMA 통신 모듈, LTE(Long Term Evolution) 통신 모듈 및 유무선 LAN(Local Area Network) 통신 모듈과 같은 다수의 통신 모듈 중 선택된 하나 이상의 통신 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
통신부(240)는 생육 제어부(210)에서의 데이터 처리 결과를 생육모델 제공 장치(120)로 전송한다. 통신부(240)는 생육모델 제공 장치(120)에서 제공된 생육모델을 생육 제어부(210)로 전달한다.
사용자 인터페이스부(250)는 관리자가 직접 생육 제어부(210)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 터치 패드, 터치 스크린, 키 패드, 버튼 등으로 구성될 수 있다.
출력부(260)는 생육 관리 애플리케이션의 구동을 포함한 생육 제어부(210)의 동작 상태나 액추에이터(230)의 동작 상태에 대한 정보를 시각적 정보로 제공하기 위하여 선택적으로 제공될 수 있다. 출력부(260)는 모니터, 액정, 프로젝터, 프린터 등을 포함하는 디스플레이 장치일 수 있다. 출력부(260)는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 출력할 수 있다.
출력부(260)는 생육 제어부(210)에서 생육 관리 애플리케이션의 구동 결과로서 예측된 작물의 생산량, 생육모델에서 시뮬레이션된 데이터를 출력할 수 있다. 시뮬레이션된 데이터는 3차원 입체 영상으로 출력될 수 있다.
도 3은 도 1의 육묘장 관리 시스템에 포함되는 공정육묘에 대한 생육모델 제공 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 생육모델 제공 장치(120)는 네트워크 인터페이스부(310), 제어부(320), 생육모델 생성부(330), 생산량 예측부(340), 작물 추천부(350) 및 애플리케이션 제공부(360)를 포함한다.
네트워크 인터페이스부(310)는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 수신한다. 이때, 네트워크 인터페이스부(310)는 유무선 통신을 이용하여 원격으로 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 수신할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(310)는 제어부(320)에서 예측된 작물의 생산량 및 생육모델에서 시뮬레이션된 데이터를 복수의 관리자 단말(150, 160)로 송신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 어느 위치에서든 작물에 관한 데이터를 확인할 수 있다.
제어부(320)는 네트워크 인터페이스부(310), 생육모델 생성부(330), 생산량 예측부(340), 작물 추천부(350) 및 애플리케이션 제공부(360)의 동작 전반을 제어한다.
제어부(320)는 네트워크 인터페이스부부(310)에서 수신된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 데이터 표준화 포맷에 맞도록 수집을 한다. 제어부(320)는 수집된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 데이터베이스화시킬 수 있다.
여기서, 데이터 표준화 포맷은 미리 정해진 표준데이터 규격으로써, 온실, 비닐하우스, 환풍, 난방 등과 같은 시설 및 재배 정보, 엽면적, 엽수, 수확량, 생육속도 등과 같은 생육정보, 온실내부환경, 온실외부환경, 토양근권환경 등과 같은 환경정보 및 적엽, 농약사용, 비료사용 등과 같은 육묘장기타정보 중 적어도 하나의 인자(factor)가 규격에 따라 구분된다. 이때, 제어부(320)는 작물의 종류에 따라 데이터 표준화 포맷의 인자를 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(320)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각으로부터의 사용자(또는 관리자) 입력 또는 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각으로부터의 사용자(또는 관리자) 입력에 기초하여 데이터 표준화 포맷의 인자를 조정할 수 있다.
제어부(320)는 수집된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 선별하여 필터링할 수 있다. 제어부(320)는 생육모델 생성부(330)이 필터링된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 기계학습(machine learning)으로 작물의 생육을 예측하는 생육모델을 생성하도록 제어할 수 있다. 여기서, 생육모델은 작물이 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보에 따라 생육되는 과정을 시뮬레이션하여 예측할 수 있다.
제어부(320)는 생성된 생육모델을 이용하여 작물의 생산량을 예측하도록 생산량 예측부(340)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(320)는 생성된 생육모델을 이용하여 소정의 공정육묘 재배 장치에서 재배하기에 적합한 작물 추천 정보를 생성하도록 작물 추천부(350)를 제어할 수 있다.
제어부(320)는 수집된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 분석하여 데이터 오류가 있는 육묘장 데이및 데이터 품질이 기준치보다 미달인 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 선별할 수 있다. 여기서, 데이터 품질이 기준치보다 미달인 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 예상되는 기준치 범위를 크게 벗어나는 잘못된 데이터일 수 있다. 제어부(320)는 선별된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 필터링할 수 있다. 이를 통해, 제어부(320)는 생육모델 생성부(330)가 신뢰성이 인정되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보만으로 생육모델을 생성하도록 할 수 있도록 한다.
생육모델 생성부(330)는 제어부(320)에서 필터링된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 기계학습으로 생육모델을 생성한다. 이를 통해, 생육모델 생성부(330)는 시간이 지날수록 학습된 경험에 대한 데이터가 축적되어 작물의 생육을 정확하게 예측하는 생육모델을 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 생육모델 생성부(330)는 생성모듈(332), 예측모듈(334) 및 학습모듈(336)을 포함한다.
생성모듈(332)은 생육모델을 유동적으로 생성한다. 즉, 동작 초기에는 생성모듈(332)에 제공되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 부족하기 때문에, 생성모듈(332)은 미리 정해진 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 이용하거나 데이터베이스화된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 이용하여 생육모델을 생성하고, 추후 학습모듈(336)에서 학습된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 업데이트되면 학습된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 이용하여 새로운 생육모델을 생성할 수 있다.
예측모듈(334)은 필터링된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 생성모듈(332)에서 생성된 생육모델과 비교하여 현재 생육상태를 분석한다. 예측모듈(334)은 분석된 생육상태를 이용하여 작물의 생산량이 가장 높은 생육환경을 예측한다.
학습모듈(336)은 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 가공하여 학습시키는 기능을 한다. 즉, 학습모듈(336)은 예측모듈(334)에서 예측된 생육환경을 이용하여 필터링된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 생산량 및 품질이 가장 높은 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 집합(cluster)을 산출한다. 여기서, 학습모듈(336)은 생성모듈(332)에서 생성된 생육모델을 이용하여 현재 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 임계치 이하를 재필터링하여 의미 있는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보만을 선별한 후, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 집합을 산출할 수 있다. 학습모듈(336)은 산출된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 집합을 학습한 후, 생성모듈(332)에 학습된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 집합을 제공하여 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 업데이트시킨다.
이를 통해, 생성모듈(332)은 업데이트된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 현재 생육모델에 적용시켜 현재 생육모델보다 예측율이 향상된 새로운 생육모델을 생성시킬 수 있다. 여기서, 학습모듈(336)에서 학습된 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 학습모듈(336)내 소정의 저장부(도시되지 않음)에 업데이트되어 데이터베이스화될 수 있다.
즉, 생육모델 생성부(330)는 생성모듈(332), 예측모듈(334) 및 학습모듈(336)을 순차적으로 반복 수행하여 기계학습을 한다. 이를 통해, 생육모델 생성부(330)는 점진적으로 작물의 생산량 예측이 정확해지는 생육모델을 생성할 수 있다.
예를 들면, 생육모델 생성부(330)는 기계학습으로 여러 가지 형태의 빅데이터 분석을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 상관관계 분석 및 회귀분석을 수행할 수 있다. 즉, 생육모델 생성부(330)의 생성모듈(332)은 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들을 조합하여 복수의 패턴을 생성하고, 생성된 복수의 패턴을 이용하여 상관관계 분석 및 회귀분석을 수행할 수 있다. 생성모듈(332)은 반복적인 상관관계 분석 및 회귀분석으로 특정 작물 및 종에 대한 특정패턴을 추출하고, 추출된 특정패턴을 이용하여 생육모델을 생성한다. 여기서, 특정패턴은 복수의 패턴 중 공정육묘의 품질상태가 좋고, 생산량이 최대로 예측되는 생장 패턴일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생육모델 제공 장치(120)의 생육모델 생성부(330)는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들의 조합할 때, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 사용자의 입력 신호 또는 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각의 사용자 입력 신호로부터 조합할 인자들에 대한 선택 입력을 수신받고, 선택 입력에 따라 복수의 패턴을 생성할 수 있다. 이러한 과정을 통해 공정육묘에 대한 재배 경험이 많은 사용자의 경험에 의해 획득될 수 있는 중요도가 높은 인자들 및 중요도가 높은 인자들 간의 조합 정보를 생육모델 생성에 적용할 수 있다.
예를 들어, 생육모델 생성부(330)는 딸기에 대한 공정육묘에 대해서, 온도 인자 및 화아분화 인자에 대한 조합을 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 사용자의 입력 신호 또는 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각의 사용자 입력 신호에 기초하여 선택할 수 있다.
또한, 생육모델 제공 장치(120)의 생육모델 생성부(330)는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들의 조합할 때, 하나의 종류의 공정육묘에 대하여, 예를 들어, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)의 육묘장(10)에서 재배되는 공정육묘에 대하여 복수의 서로 다른 인자의 조합 각각에 대한 복수의 생육모델을 생성하고, 생성된 복수의 생육모델을 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160)에 제공할 수 있다. 이를 통해, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160)의 사용자는 복수의 서로 다른 인자의 조합 각각에 대한 복수의 생육모델을 이용한 공정육묘의 생육 과정을 예측하고, 제공된 복수의 생육모델 중 선호에 따른 생육모델을 선택하고, 그에 따라 공정육묘의 생산량 및 출하시기 등을 조절할 수 있다.
한편, 도 2의 생육 제어부(210)가 제2 센서 그룹(224)에 의해 감지된 설비 감지 정보를 통신부를 통해 생육모델 제공 장치(120)로 전송할 때, 제어부(320)는 설비 감지 정보 및 빅데이터 저장 장치(130)에 저장된 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 대한 설비 관리 정보를 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각(110-1, 110-2, 110-3)에 포함된 액추에이터(230) 설비의 고장 위험을 예측하고, 네트워크 인터페이스부(310)를 통해 복수의 관리자 단말(150, 160)로 예측된 고장 위험을 전송할 수 있다.
생산량 예측부(340)는 생육모델 생성부(330)에서 생성된 생육모델을 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 작물별 공정육모의 생산량을 예측한다. 이 때, 생산량 예측부(340)는 작물의 생중량(fresh weight)에 대한 생산량을 예측할 수 있다. 여기서, 생중량은 건조되지 않은 생물상태에서 측정한 무게이다. 따라서, 사용자는 건조된 작물이 아닌 실제 작물의 생산량을 예측할 수 있다. 생산량 예측 결과는 빅데이터 저장 장치(130)의 소정의 저장소에 누적 저장되어, 이전의 생산량과 생산량 예측치의 비교 결과가 시각적으로 제공될 수 있다.
작물 추천부(350)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보와, 생산량 예측부(340)의 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 생산량 예측 결과와 빅데이터 저장 장치(130)의 빅데이터를 활용하여, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보의 환경에서 생산량이 높은 작물에 대한 공정육묘를 추천할 수 있다.
예를 들어, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1) 및 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)의 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 서로 유사성이 있고, 제1 공정육묘 재배 장치(110-1)가 제1 작물의 공정육묘를 재배하고, 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)가 제1 작물과 다른 제2 작물의 공정육묘를 재배하는 경우, 생산량 예측부(340)에서 생산량이 높은 작물의 공정육묘, 예를 들어 제1 작물의 공정육묘에 관한 정보를 제2 공정육묘 재배 장치(110-2)에 추천 정보로 제공할 수 있다.
또한, 작물 추천부(350)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보와, 생산량 예측부(340)의 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 생산량 예측 결과를 이용하여, 시기별로 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)에서 재배하는 공정육묘의 종류별로 총 생산량의 예측 결과를 합산하고, 총 생산량의 예측 결과를 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160)로 전송하여 공정육묘의 종류별로 총 생산량의 예측 결과를 공유하도록 함으로써 출하 시기를 조정하도록 할 수 있다.
애플리케이션 제공부(360)는 본 발명의 일 실시예에 따른 생육 관리 애플리케이션을 생성하여, 네트워크 인터페이스부(310)를 통해 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160)로 전송할 수 있다.
애플리케이션 제공부(360)는 빅데이터 저장 장치(130)에 저장된 정보를 이용하여, 생육 관리 애플리케이션을 업데이트하고, 업데이트된 생육 관리 애플리케이션을 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160)로 전송하여, 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 및 복수의 관리자 단말(150, 160) 각각이 업데이트된 생육 관리 애플리케이션을 갱신하여 설치하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 액추에이터(230)의 설비 상태에 대한 설비 감지 정보를 더 포함하고, 센서부(220)는 설비 감지 정보를 생성하고, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 생육 제어부(210)는 설비 감지 정보를 생육모델 제공 장치(120)로 전송할 수 있다. 이 경우, 제어부(320)는 설비 감지 정보 및 빅데이터 저장 장치(130)에 저장된 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 대한 설비 관리 정보를 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 포함된 액추에이터(230) 설비의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말(150, 160)로 예측된 고장 위험을 전송할 수 있다.
제1 공정육묘 재배 장치(110-1)로부터 액추에이터(230)의 설비 상태에 대한 설비 감지 정보가 수신되고, 액추에이터(230)에 생육 제어를 위한 복수의 설비가 포함되어 있는 경우, 제어부(320)는 액추에이터(230)에 포함된 복수의 설비 각각에 설치된 센서로부터의 센서 데이터를 빅데이터 저장 장치(130)에 포함된 복수의 설비 각각에 대한 기 설정된 정상 동작 범위(또는 임계 범위)과 비교하여, 해당 설비의 고장 여부를 판단하거나, 고장 가능성을 예측할 수 있다. 또는 제어부(320)는 복수의 설비 각각에 설치된 센서로부터의 센서 데이터 중 선택된 소정의 개수의 센서 데이터가 각각 기 설정된 정상 동작 범위를 벗어나는 경우 해당 설비가 고장났다고 예측할 수 있다. 또한, 제어부(320)는 복수의 설비 각각에 설치된 센서로부터의 복수의 센서 데이터 중 선택된 소정의 개수의 센서 데이터가 소정의 개수의 센서 데이터가 각각 기 설정된 정상 동작 범위를 벗어나는지를 판단할 때, 선택된 소정의 개수의 센서 데이터의 중요도나 신뢰도에 대한 가중치를 적용하여 해당 설비의 고장 여부 및 고장 가능성을 예측할 수 있다.
도 4는 도 1의 육묘장 관리 시스템(100)에 포함되는 빅데이터 저장 장치에 대한 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
빅데이터 저장 장치(130)는 육묘장 데이터베이스(410), 재배장치 데이터베이스(420), 생육모델 데이터베이스(430) 및 관리자 정보 데이터베이스(440)를 포함할 수 있다.
육묘장 데이터베이스(410)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3)에서 수신되는 각 육묘장별 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 저장한다. 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 각 육묘장별로 저장되고 관리되도록 저장되고, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 시기별로 저장될 수 있다.
재배장치 데이터베이스(420)는 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 대한 설비 관리 정보를 더 포함할 수 있다. 설비 관리 정보는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 포함된 액추에이터(230)의 동작을 감지하는 복수의 센서 각각에 대한 정상 동작 범위(또는 임계 범위)에 대한 정보를 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이, 생육모델 제공 장치(120)는 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 대한 설비 관리 정보에 기초하여 복수의 공정육묘 재배 장치(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말(150, 160)로 예측된 고장 위험을 전송할 수 있다.
생육모델 데이터베이스(430)는 생육모델 제공 장치(120)에서 생성한 생육모델을 저장한다. 생육모델 데이터베이스(430)는 육묘장별, 작물별, 시기별 생육모델 터이터를 저장하고 관리할 수 있다.
관리자 정보 데이터베이스(440)는 복수의 관리자 단말(150, 160)의 사용자 등의 사용자 인적 사항, 연락처 정보, 로그인 정보, 부서, 직책, SNS 정보 등의 관리자 정보를 저장하고 관리할 수 있다. 관리자는 육묘장(10)에서 공정육묘를 재배하는 재배자이거나 농업기술센터, 농협, 공정육묘 관련 전문가 등 다양할 수 있다. 관리자 정보 데이터베이스(440)에 저장된 관리자 정보는 생육모델 제공 장치(120)에서 제공된 생육모델 데이터에 기초하여 생육 방법에 대한 복수의 관리자 단말(150, 160)의 사이에 의사소통을 지원하기 위한 채널 정보를 생성할 때 제공되어 이용될 수 있다. 여기에서, 채널 정보는 단체 채팅창 정보 및 직통 전화번호 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
110-1: 제1 공정육묘 재배 장치 110-2: 제2 공정육묘 재배 장치
110-3: 제3 공정육묘 재배 장치 120: 생육모델 제공 장치
130: 빅데이터 저장 장치 140: 환경 정보 제공 장치
150: 제1 관리자 단말 160: 제2 관리자 단말
110-3: 제3 공정육묘 재배 장치 120: 생육모델 제공 장치
130: 빅데이터 저장 장치 140: 환경 정보 제공 장치
150: 제1 관리자 단말 160: 제2 관리자 단말
Claims (11)
- 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보를 생성하는 복수의 공정육묘 재배 장치;
복수의 공정육묘 재배 장치에서 수신되는 감지 정보 및 빅데이터 정보를 이용하여 기계학습을 수행하여 공정육묘에 대한 생육모델을 생성하고, 생성된 생육모델에 기초하여 각 공정육묘별 맞춤형 정보를 생성하고, 생육모델을 제공하기 위한 생육 관리 애플리케이션을 제공하는 생육모델 제공 장치;
복수의 공정육묘 생육정보를 저장하는 빅데이터 저장 장치; 및
생육모델에 대하여 사용자의 의사소통 채널을 제공하는 복수의 관리자 단말; 을 포함하고,
복수의 공정육묘 재배 장치는 각각 생육 관리 애플리케이션을 이용하여 생육모델 제공 장치에서 제공되는 생육모델에 기초하여 육묘장 환경을 제어하고,
공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 공정육묘의 생육정보 및 육묘장 내부 환경정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
맞춤형 정보는 공정육묘의 생육단계별 생육알림정보, 병충해정보 및 육묘장별 추천 작물 정보 중 하나 이상을 포함하고,
공정육묘의 생육단계별 알림정보는 생육단계별 비료 및 농약 정보, 관수 시기 및 관수량을 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
빅데이터 저장 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 대한 설비 관리 정보를 더 포함하고,
생육모델 제공 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치에 대한 설비 관리 정보에 기초하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말로 예측된 고장 위험을 전송하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
공정육묘의 생육정보는 생산량, 경경, 총경, 엽면적지수(leaf area index, LAI), 엽온, 줄기두께, 화방간격, 생장속도, 생장강도 및 생장상 중 적어도 하나의 인자를 포함하고,
육묘장 내부 환경 정보는 온실의 형태, 재배 액추에이터 설비, 운영 온도, 습도, 순간광량, 이산화탄소 농도, 배지함주량, 배지EC 및 운영정보 중 적어도 하나의 인자를 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제4항에 있어서,
공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보는 병충해발생빈도 및 식물생리장애정보 중 적어도 하나의 인자를 포함하는 병충해정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
복수의 공정육묘 재배 장치 각각은,
육묘장에서 재배되는 공정육묘의 생육 상태를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제1 센서 그룹, 육묘장의 공정육묘의 생장을 제어하는 설비 상태를 관리하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제2 센서 그룹 및 육묘장의 외부 환경을 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 제3 센서 그룹을 포함하는 센서부;
육묘장내에 배치되고, 공정육묘가 생장하는데 필요한 환경조건을 관리하는 액추에이터;
생육모델 제공 장치로부터 공정육묘에 대한 생육모델을 수신하고, 생육 관리 애플리케이션을 이용하여 액추에이터를 제어하는 생육 제어부; 및
생육모델 제공 장치와 통신하는 통신부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제6항에 있어서,
생육 제어부가 제2 센서 그룹에 의해 감지된 설비 감지 정보를 통신부를 통해 생육모델 제공 장치로 전송할 때,
생육모델 제공 장치는 설비 감지 정보 및 빅데이터 저장 장치에 저장된 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 대한 설비 관리 정보를 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각에 포함된 액추에이터 설비의 고장 위험을 예측하고, 복수의 관리자 단말로 예측된 고장 위험을 전송하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
생육모델 제공 장치는 생성된 생육모델을 이용하여 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 육묘장에서 생성되는 작물별 공정육묘의 생산량을 예측하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제8항에 있어서,
생육모델 제공 장치는 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보와, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 생산량 예측 결과와 빅데이터 저장 장치의 빅데이터를 활용하여, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 육묘장에서 생성되는 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보의 환경에서 생산량이 높은 작물에 대한 공정육묘를 추천하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제9항에 있어서,
제1 공정육묘 재배 장치 및 제2 공정육묘 재배 장ㅊ이의 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보가 서로 유사성이 있고, 제1 공정육묘 재배 장치가 제1 작물의 공정육묘를 재배하고, 제2 공정육묘 재배 장치가 제1 작물과 다른 제2 작물의 공정육묘를 재배하는 경우, 생육모델 제공 장치는 생산량이 높은 제1 작물의 공정육묘에 관한 정보를 제2 공정육묘 재배 장치에 추천 정보로 제공하는 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
생육모델 제공 장치는, 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들을 조합하여 복수의 패턴을 생성하고, 생성된 복수의 패턴을 이용하여 상관관계 분석 및 회귀분석을 수행하고, 반복적인 상관관계 분석 및 회귀분석으로 특정 작물 및 종에 대한 특정패턴을 추출하고, 추출된 특정패턴을 이용하여 생육모델을 생성하고,
생육모델 제공 장치가 공정육묘 및 육묘장 환경에 대한 감지 정보 중 서로 다른 인자들의 조합할 때, 복수의 공정육묘 재배 장치 각각의 사용자의 입력 신호 또는 복수의 관리자 단말 각각으로부터 조합할 인자들에 대한 선택 입력을 수신받고, 선택 입력에 따라 복수의 패턴을 생성하고,
여기서, 특정패턴은 복수의 패턴 중 공정육묘의 품질상태가 좋고, 생산량이 최대로 예측되는 생장 패턴인 것을 특징으로 하는 육묘장 관리 시스템.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |