최근 시설원예는 ICT 융·복합 스마트 농업형태로 전환되고 있으며, 수경재배는 토경재배에 비해 높은 생산량을 제공하고 체계적인 관리가 가능해 우리나라의 수경재배 면적은 매년 증가하고 있다. 수경재배는 대체적으로 급액한 양액의 30%가 배액되는데, 배출되는 양액의 잔여 비료 성분으로 인해 비료의 불필요한 과다 사용 및 환경오염과 같은 문제점을 안고 있다. 환경오염을 방지하고, 양액을 재사용하기 위해서는 관리기술 및 양액 처리 등 순환식 수경재배 기술이 필요하다. 국내 양액공급장치, 양액비료 등 핵심 기자재는 대부분 수입품으로 양액비료는 유럽 노르웨이 등에서 대부분 수입하며 국내에서는 생산원가가 높거나 생산라인이 없어 수입에 의존하는 상황이다. 이러한 점을 해결하기 위해 저가의 SBC(...
최근 시설원예는 ICT 융·복합 스마트 농업형태로 전환되고 있으며, 수경재배는 토경재배에 비해 높은 생산량을 제공하고 체계적인 관리가 가능해 우리나라의 수경재배 면적은 매년 증가하고 있다. 수경재배는 대체적으로 급액한 양액의 30%가 배액되는데, 배출되는 양액의 잔여 비료 성분으로 인해 비료의 불필요한 과다 사용 및 환경오염과 같은 문제점을 안고 있다. 환경오염을 방지하고, 양액을 재사용하기 위해서는 관리기술 및 양액 처리 등 순환식 수경재배 기술이 필요하다. 국내 양액공급장치, 양액비료 등 핵심 기자재는 대부분 수입품으로 양액비료는 유럽 노르웨이 등에서 대부분 수입하며 국내에서는 생산원가가 높거나 생산라인이 없어 수입에 의존하는 상황이다. 이러한 점을 해결하기 위해 저가의 SBC(아두이노, 라즈베리파이 등)를 이용하여 농가의 부담을 줄이고, 기존 온실에 바로 적용할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 스마트 단말 및 PC를 통하여 EC, pH, 배액량 등을 측정하고 원격 제어 및 모니터링이 가능하다. 모니터링을 통해 수경재배를 위한 생육환경을 쉽게 관리할 수 있으며 체계적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 순환식 수경재배를 위한 배액측정시스템 연구와 생육환경 모니터링을 이용하여 양액재배 생육환경 관리가 가능한 연구를 진행하였다. SBC 기반 지원 시스템은 데이터 수집부, 데이터 처리부, 모니터링부로 구성되어 있다. 아두이노와 이더넷쉴드를 통해 각 센서들을 통해 데이터를 측정하였다. 라즈베리파이는 데이터 수집부의 아두이노와 통신 모듈이 유선으로 연결되어 MQTT 방식으로 통신 데이터를 저장하고, 무선 통신 모듈을 통해 실시간으로 모니터링부로 전송한다. 라즈베리파이 내 탑재되어 있는 Node-Red를 사용하여 화면에 출력하여 스마트 단말에 연동하여 웹 기반 모니터링 서비스를 통한 스마트 단말 및 PC를 통하여 원격 모니터링 및 제어가 가능하다. 출력된 화면을 통해 센서 측정값이 데이터베이스화하여 EC, pH, 온습도에 대한 생육환경을 모니터링이 가능함을 확인하였다. 또한, 필요시 플랫폼 제어를 수행하여 생육환경을 유지하였다. 연구 결과와 같이 제안된 SBC기반 배액측정시스템을 생육환경 모니터링 및 제어를 수행하여 스마트팜 농장 및 소규모 농장을 대상으로 양액재배 생육환경을 손쉽게 관리할 수 있는 큰 이점이 있다. 향후 작물의 생육환경 정보를 통해 데이터를 분석하여 양액관리를 통해 수경재배 활성화를 기대한다.
최근 시설원예는 ICT 융·복합 스마트 농업형태로 전환되고 있으며, 수경재배는 토경재배에 비해 높은 생산량을 제공하고 체계적인 관리가 가능해 우리나라의 수경재배 면적은 매년 증가하고 있다. 수경재배는 대체적으로 급액한 양액의 30%가 배액되는데, 배출되는 양액의 잔여 비료 성분으로 인해 비료의 불필요한 과다 사용 및 환경오염과 같은 문제점을 안고 있다. 환경오염을 방지하고, 양액을 재사용하기 위해서는 관리기술 및 양액 처리 등 순환식 수경재배 기술이 필요하다. 국내 양액공급장치, 양액비료 등 핵심 기자재는 대부분 수입품으로 양액비료는 유럽 노르웨이 등에서 대부분 수입하며 국내에서는 생산원가가 높거나 생산라인이 없어 수입에 의존하는 상황이다. 이러한 점을 해결하기 위해 저가의 SBC(아두이노, 라즈베리파이 등)를 이용하여 농가의 부담을 줄이고, 기존 온실에 바로 적용할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 스마트 단말 및 PC를 통하여 EC, pH, 배액량 등을 측정하고 원격 제어 및 모니터링이 가능하다. 모니터링을 통해 수경재배를 위한 생육환경을 쉽게 관리할 수 있으며 체계적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 순환식 수경재배를 위한 배액측정시스템 연구와 생육환경 모니터링을 이용하여 양액재배 생육환경 관리가 가능한 연구를 진행하였다. SBC 기반 지원 시스템은 데이터 수집부, 데이터 처리부, 모니터링부로 구성되어 있다. 아두이노와 이더넷 쉴드를 통해 각 센서들을 통해 데이터를 측정하였다. 라즈베리파이는 데이터 수집부의 아두이노와 통신 모듈이 유선으로 연결되어 MQTT 방식으로 통신 데이터를 저장하고, 무선 통신 모듈을 통해 실시간으로 모니터링부로 전송한다. 라즈베리파이 내 탑재되어 있는 Node-Red를 사용하여 화면에 출력하여 스마트 단말에 연동하여 웹 기반 모니터링 서비스를 통한 스마트 단말 및 PC를 통하여 원격 모니터링 및 제어가 가능하다. 출력된 화면을 통해 센서 측정값이 데이터베이스화하여 EC, pH, 온습도에 대한 생육환경을 모니터링이 가능함을 확인하였다. 또한, 필요시 플랫폼 제어를 수행하여 생육환경을 유지하였다. 연구 결과와 같이 제안된 SBC기반 배액측정시스템을 생육환경 모니터링 및 제어를 수행하여 스마트팜 농장 및 소규모 농장을 대상으로 양액재배 생육환경을 손쉽게 관리할 수 있는 큰 이점이 있다. 향후 작물의 생육환경 정보를 통해 데이터를 분석하여 양액관리를 통해 수경재배 활성화를 기대한다.
Recently, facility horticulture has been converted to ICT convergence and complex smart agriculture, and hydroponic cultivation in Korea is increasing every year as it provides higher production than land cultivation and allows systematic management. Hydroponic cultivation generally doubles 30% of t...
Recently, facility horticulture has been converted to ICT convergence and complex smart agriculture, and hydroponic cultivation in Korea is increasing every year as it provides higher production than land cultivation and allows systematic management. Hydroponic cultivation generally doubles 30% of the liquid amount, and has problems such as unnecessary excessive use of fertilizer and environmental pollution due to the remaining fertilizer components of the discharged amount. In order to prevent environmental pollution and reuse the positive liquid, cyclic hydroponic cultivation technology such as management technology and positive liquid treatment is required. Most of the key equipment such as domestic positive fertilizers and positive supply devices are imported, and most of the positive fertilizers are imported from Europe, including Norway, and they rely on imports in Korea due to lack of production lines or high production costs. In order to solve this problem, we intend to implement a system that can reduce the burden on farmers by using low-priced SBCs (Arduino, Raspberry Pie, etc.) and can be applied directly to existing greenhouses. EC, pH, drainage amount, and the like may be measured through a smart terminal and a PC, and remote monitoring and control may be performed. Through monitoring, the growth environment for hydroponic cultivation can be easily managed and systematically managed. In this paper, a study was conducted to manage the growth environment of positive liquid cultivation using a drainage measurement system for circulating hydroponic cultivation and monitoring the growth environment. The SBC-based support system consists of a data collection unit, a data processing unit, and a monitoring unit. Data were measured through each sensor through Arduino and Ethernet shields. Raspberry Pi is wired to Arduino and the communication module of the data collection department to store communication data in the MQTT method and transmit it to the monitoring department in real time through the wireless communication module. It is possible to remotely monitor and control through a smart terminal and a PC through a web-based monitoring service by outputting it on a screen using Node-Red mounted in Raspberry Pi and interlocking it with a smart terminal. It was confirmed that the sensor measurements were converted into a database through the output screen to monitor the growth environment for EC, pH, and temperature and humidity. In addition, the growth environment was maintained by performing platform control if necessary. As shown in the results of the study, the proposed SBC-based drainage measurement system has a great advantage in that it can easily manage the positive liquid growth environment for smart farm farms and small farms. In the future, it is expected that hydroponic cultivation will be activated through amniotic fluid management by analyzing data through information on the growing environment of crops.
Recently, facility horticulture has been converted to ICT convergence and complex smart agriculture, and hydroponic cultivation in Korea is increasing every year as it provides higher production than land cultivation and allows systematic management. Hydroponic cultivation generally doubles 30% of the liquid amount, and has problems such as unnecessary excessive use of fertilizer and environmental pollution due to the remaining fertilizer components of the discharged amount. In order to prevent environmental pollution and reuse the positive liquid, cyclic hydroponic cultivation technology such as management technology and positive liquid treatment is required. Most of the key equipment such as domestic positive fertilizers and positive supply devices are imported, and most of the positive fertilizers are imported from Europe, including Norway, and they rely on imports in Korea due to lack of production lines or high production costs. In order to solve this problem, we intend to implement a system that can reduce the burden on farmers by using low-priced SBCs (Arduino, Raspberry Pie, etc.) and can be applied directly to existing greenhouses. EC, pH, drainage amount, and the like may be measured through a smart terminal and a PC, and remote monitoring and control may be performed. Through monitoring, the growth environment for hydroponic cultivation can be easily managed and systematically managed. In this paper, a study was conducted to manage the growth environment of positive liquid cultivation using a drainage measurement system for circulating hydroponic cultivation and monitoring the growth environment. The SBC-based support system consists of a data collection unit, a data processing unit, and a monitoring unit. Data were measured through each sensor through Arduino and Ethernet shields. Raspberry Pi is wired to Arduino and the communication module of the data collection department to store communication data in the MQTT method and transmit it to the monitoring department in real time through the wireless communication module. It is possible to remotely monitor and control through a smart terminal and a PC through a web-based monitoring service by outputting it on a screen using Node-Red mounted in Raspberry Pi and interlocking it with a smart terminal. It was confirmed that the sensor measurements were converted into a database through the output screen to monitor the growth environment for EC, pH, and temperature and humidity. In addition, the growth environment was maintained by performing platform control if necessary. As shown in the results of the study, the proposed SBC-based drainage measurement system has a great advantage in that it can easily manage the positive liquid growth environment for smart farm farms and small farms. In the future, it is expected that hydroponic cultivation will be activated through amniotic fluid management by analyzing data through information on the growing environment of crops.
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