[논문]토양 수분 유지를 위한 농업 환경 모니터링 IoT 시스템 구현

박정규; 김재호

doi:10.20465/kiots.2020.6.3.045

토양 수분 유지를 위한 농업 환경 모니터링 IoT 시스템 구현
Agricultural Environment Monitoring System to Maintain Soil Moisture using IoT 원문보기

한국사물인터넷학회 논문지 = Journal of the Korea Internet of Things Society, v.6 no.3, 2020년, pp.45 - 52

박정규 (창신대학교 컴퓨터소프트웨어공학과) , 김재호 (경상대학교 항공우주 및 소프트웨어공학전공)

초록
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본 논문에서는 농작물 수확량에 영향을 미치는 다양한 농업 매개 변수를 측정하고, 환경 정보를 모니터링 하는 시스템을 제안한다. 국제 기구의 분석에 따르면 전 세계 인구의 60%가 농업으로 생활을 유지하고 있다. 또한, 전 세계토양의 11%가 작물 재배에 이용되고 있다. 이런 이유로 농업은 국가 발전에 중요한 역할을 담당하고 있다. 날씨 또는 환경 문제 등으로 인해 농업에 문제가 발생하면 국가 발전에 문제가 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 IoT 기술을 활용하여 농업의 현대화를 하는 것이 중요하다. 농업에서 IoT 기술을 적용하여 스마트 환경을 구축하여 농업환경을 개선할 수 있다. 논문에서 제안하는 시스템을 검증하기 위해서 콩 재배농장에서 실험을 수행하였다. 실험결과 제안하는 시스템을 이용하여 콩 재배 토양의 수분을 자동으로 40%로 유지할 수 있음을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the paper, we propose a system that measures various agricultural parameters that affect crop yield and monitors location information. According to an analysis by international organizations, 60% of the world's population lives on agriculture. In addition, 11% of the world's soil is used for growing crops. For this reason, agriculture plays an important role in national development. If a problem occurs in agriculture due to weather or environmental problems, it can be a problem for national development. In order to solve these problems, it is important to modernize agriculture using modern IoT technology. It is possible to improve the agricultural environment by applying IoT technology in agriculture to build a smart environment. Through such a smart environment, it is possible to increase the yield of agricultural products, reduce water waste, and prevent overuse of fertilizers. In order to verify the proposed system, an experiment was performed in a soybean cultivation farm. Experimental results showed that using the proposed system, the moisture in the cultivated soil can be automatically maintained at 40%.

주제어

표/그림 (12)

그림 [Fig. 1] Architecture of smart farming[1]
표 Related Works
그림 [Fig. 2] Block diagram of proposed system
그림 [Fig. 3] NodeMCU with ESP-12E
그림 [Fig. 4] Temperature and humidity sensor
그림 [Fig. 5] Soil moisture sensor
그림 [Fig. 6] Water pump motor
그림 [Fig. 7] Irrigation algorithm
그림 [Fig. 8] Implementation of proposed system
그림 [Fig. 9] Communication with MQTT protocol
그림 [Fig. 10] Blynk app with sensors data
그림 [Fig. 11] Temperature and humidity

AI 본문요약
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문제 정의

The study was designed to suggest a method of supplying water to farmers. In particular, the farmer sent the current status information via SMS and e-mail.

제안 방법

Using the system's analysis information, the farmer can operate the motor pump. In order to verify the contents of the research proposal, a prototype was produced using a number of sensors and a water pump. As a result of the experiment, it was possible to more effectively maintain the soil head than the existing irrigation system.
In this case, it is not possible to accurately determine whether the soil contains moisture. In this study, we tried to solve this problem by using multiple sensors. Table 1 shows the relevant studies.
In this paper, we propose an IoT system that can be used in agriculture. The proposed system is configured to check the temperature and humidity of the agricultural environment in real time and supply moisture. Using the system can help improve the productivity of crops.

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ThingSpeak for IoT Project, https://thingspeak.com.

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