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무선 통신 기반 스마트 농장 온습도 제어 방법론에 대한 연구
A Study on the Temperature and Humidity Control Methodology of Smart Farm ased on Wireless Communication Network 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.13 no.4, 2018년, pp.851 - 858  

박세현 (남서울대학교 전자공학과) ,  오성현 (남서울대학교 전자공학과) ,  이상민 (남서울대학교 전자공학과) ,  맹준석 (남서울대학교 전자공학과) ,  고윤석 (남서울대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 스마트 농장의 경제성과 생산성을 제고하기 위한 스마트 농장을 위한 온습도 제어 알고리즘을 제안하였다. 스마트 농장의 기본 조건을 분석하고, 이를 기반으로 무선통신을 기반으로 하는 스마트 농장내의 센서 및 제어대상간 정보교환 시스템을 설계하였으며, 스마트 농장내의 온도, 습도 그리고 토양습도가 식물 성장에 적합하게 설정된 기준 값을 추종하도록 온습도 제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 설계 방법론 및 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해서 2.4GHz 무선통신 기반 소규모 스마트 농장의 프로토타입을 제작하였으며, 온습도 실험을 통해서 그들의 유효성을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a temperature and humidity algorithm was proposed to enhance the economic efficiency and productivity of smart farm. The basic conditions of smart farms were analyzed, and the information exchange system between sensors and control objects in smart farms based on wireless communicatio...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 이러한 기술 수요에 근거하여 건설비용, 유지관리 비용 그리고 인건비의 절감을 통한 생산성 향상을 기할 수 있는 무선통신을 이용한 스마트농장 온습도 제어 방법론을 제안한다. 또한 제안된 제어 방법론의 유효성을 검증하기 위해서 스마트 농장의 프로토타입을 설계, 제작하고 실험적 검증을 통해서 그 유효성을 확인한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스마트 농장이 주목받고 있는 이유는 무엇인가? 자유무역협정이 미국과 유럽연합으로 확대되는 등 시장개방의 가속화와 함께 산업구조의 고도화 추세에 따라 농업의 국가 경제적 비중과 위상의 저하, 농가인구와 소득의 감소, 작은 영농규모로 인하여 수입 농산물과의 가격경쟁에 심각한 어려움을 겪고 있어, 이를 해결하고 농업 선진국으로의 도약을 위하여 새로운 대안으로서 스마트 농장이 큰 관심을 받고 있다[1-3].
무선통신 네트워크를 이용해 스마트농장 온습도 알고리즘을 개발할 때 필요한 구성요소는? 본 논문에서는 무선통신 네트워크를 이용한 스마트농장 온습도 알고리즘을 제안하였다. 그리고 하나의 스마트 농장의 프로토타입을 실험 제작하였는데, 아두이노 기반의 주제어장치, 다중개의 데이터 수집 센서모듈 그리고 냉난방장치, 환기팬 등 제어 대상들로 구성하였다. 특히 주제어장치와 센서모듈 그리고 제어대상 간에는 데이터 정보수집 및 제어를 위해 2.
스마트농장이란? 스마트농장이란 사물인터넷 기술을 기반으로 시설의 온도, 습도, 일조량, 이산화탄소량 및 토양을 자동으로 측정 및 분석하고, 이 결과에 따라 필요한 제어를 수행하고 작물에 필요한 영양소를 공급한다. 또한 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 작물 재배 환경을 원격으로 관리 가능도록 지원하는 것이다[14-15]. 그림 1은 스마트 농장의 구성을 보인다.
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참고문헌 (15)

  1. S. Jeong and H. Kang, "Smart Farm for Intelligent Farming Management Technological Development," Water For Future, vol. 47, no. 2, Feb. 2014, pp. 76-79. 

  2. J. Ahn, "Smart Farm based on Internet of Things Changing Life for Rural," Korea Research Institute for Human Settlements, Research Report, vol. 5, 2015, pp. 19-26. 

  3. S. Jung, C. Sim, S. No, W. So, and J. Kang, "Design and Implementation of Produce Farming Field-Oriented Smart Pest Information Retrieval System based on Mobile for u-Farm," J. of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 10, no. 10, Oct. 2015, pp. 1145-1156. 

  4. Y. Kim, J. Park, and Y. Park, "Smart Farm Status and Success Factor Analysis," In Proc. Korea Rural Economic Institute, Report M141, Naju, Korea, Jun. 2016, pp. 19-24. 

  5. M. O'Grady and G. MPare, "Modelling the Smart Farm," Information Processing in Agriculture, vol. 4, 2017. pp. 179-187. 

  6. S. Lee, "Cloud_Based Smart Farm Technology," Korea Electronics Institute, Daejeon, Korea, 2017, pp. 50-54. 

  7. S. L. Wolters, T. Balafoutis, S. Fountas, and van Evert, "Smart Farm based on Internet of Things Changing Life for Rural," SmartAKIS(Agriculture Knowledge Information System), Jan. 2016. 

  8. W. Yeo, I. Lee, K. Kwon, T. Ha, S. Park, S. Kim, and S. Lee, "Analysis of Research Trend and Core Technologies Based on ICT to Materialize Smart-farm," Department of Rural Systems Engineering Seoul National University, vol. 25, no. 1, Mar. 2016, pp. 30-31. 

  9. S. Romeo, "Enabling Smart Farming through the Internet of Things Current Status and Trends," Sensing Technologies for Effective Land Management Workshop, Bangor University, North Wales, UK, Jun. 2016. 

  10. S. Wilde, "The Future of Technology in Agriculture," In Proc. STT Netherlands Study Centre for Technology Trends, no. 81, The Hague, Netherlands, 2016. 

  11. G. Seong, W. Kim, Y. Kim, and W. Yang, "Pi Logger : Low-cost Greenhouse Image and environmental data collection System for Invigorating Smart Farm Propagation," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 11, Nov. 2016, pp. 1121-1128. 

  12. N. Yoo, "Development Smart Farm System for Minimizing Carbon Emissions," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 12, Dec. 2016, pp. 1231-1236. 

  13. E. Kim, "Smart Environment Control System for Greenhouse," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 12, no. 5, Oct. 2017, pp. 907-914. 

  14. M. Dlercq, A. Vats, and A. Biel, "Agriculture 4.0: The Future of Farming Technology," World Government Summit Report, Dubai, United Arab, Feb. 2018. 

  15. D. Pivoto, P. Daquil, E. Talamini, C. Finocchio, V. Cort, and G. Vores, "Scientific Development of Smart Farming Technologies and their Application in Brazil," Information Processing in Agriculture, vol. 5, no. 1, Mar. 2018, pp. 21-32. 

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