유비쿼터스 농업 환경을 성공적으로 구축하기 위해서는 센서노드 H/W, 센서노드 미들웨이 플랫폼, 라우팅 프로토콜, 농업환경 응용 서비스 등 농업에 최적화된 핵심 기술 개발이 필요하다. 전통산업인 농업 분야에 u-IT 기술을 적용함으로써 융복합기술이 노동집약적인 농업의 부가가치와 생산성을 높일 수 있는 원천기술로 자리 잡고 있다. 하지만 이러한 기술을 이용한 원예 산업 영역확장 및 시설원예에 대한 인프라 개선이 시급하다. 본 논문에서는 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 생장환경 관리 시스템을 제안했다.
유비쿼터스 농업 환경을 성공적으로 구축하기 위해서는 센서노드 H/W, 센서노드 미들웨이 플랫폼, 라우팅 프로토콜, 농업환경 응용 서비스 등 농업에 최적화된 핵심 기술 개발이 필요하다. 전통산업인 농업 분야에 u-IT 기술을 적용함으로써 융복합기술이 노동집약적인 농업의 부가가치와 생산성을 높일 수 있는 원천기술로 자리 잡고 있다. 하지만 이러한 기술을 이용한 원예 산업 영역확장 및 시설원예에 대한 인프라 개선이 시급하다. 본 논문에서는 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 생장환경 관리 시스템을 제안했다.
To build ubiquitous agriculture environment successfully, development of core technology for agriculture, such as sensor node H/W, sensor node middleware platform, routing protocol and agricultural environment application service is essential. With the application of u-IT technologies to traditional...
To build ubiquitous agriculture environment successfully, development of core technology for agriculture, such as sensor node H/W, sensor node middleware platform, routing protocol and agricultural environment application service is essential. With the application of u-IT technologies to traditional agriculture area, fusion complex technologies become a source to raise value-added agriculture product and its productivity. However, it is imperative to expand horticulture industry area and improve infrastructure for utility-based horticulture. This paper proposes an agriculture product growth environment management system that utilizes environmental factor monitoring sensors and biological information sensors in greenhouse to specifically manage botany growth environment management.
To build ubiquitous agriculture environment successfully, development of core technology for agriculture, such as sensor node H/W, sensor node middleware platform, routing protocol and agricultural environment application service is essential. With the application of u-IT technologies to traditional agriculture area, fusion complex technologies become a source to raise value-added agriculture product and its productivity. However, it is imperative to expand horticulture industry area and improve infrastructure for utility-based horticulture. This paper proposes an agriculture product growth environment management system that utilizes environmental factor monitoring sensors and biological information sensors in greenhouse to specifically manage botany growth environment management.
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문제 정의
본 논문에서는 온실 내/외부에 부착된 기온센서, 토양센서, 수분센서 등의 각종 센서들로부터 환경 정보 및 생체정보 수집하여 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 그린 생장환경 관리 시스템을 제안했다. 제안한 시스템을 이용하면 최적의 생장환경을 지속적으로 제공하여 식물 생장에 대한 효율성을 향상되고, 사용자는 저비용으로 특화된 융복합 농업을 실현할 수 있을 것으로 사료된다.
u-IT 기술을 이용한 원예 산업 영역확장 및 시설원예에 대한 인프라 개선이 시급하다. 본 논문에서는 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 그린 생장환경 관리 시스템을 제안했다. 생장환경 모니터링 시스템은 농가, 연구자, 소비자 및 컨설턴트들이 접근할 수 있는 웹포털 사이트로 구축했다.
제안 방법
생장환경 모니터링 시스템은 농가, 연구자, 소비자 및 컨설턴트들이 접근할 수 있는 웹포털 사이트로 구축했다. 각종 센서 및 USN을 활용하여 생장환경 값을 수집하여 종합 분석했다. 본 시스템을 이용하면 최적의 생장환경을 지속적으로 제공하여 식물 생장에 대한 효율성이 향상된다.
그린 생장환경 시스템은 농장 내에 센서 및 USN 기술을 도입하여 실시간으로 온실 환경 계측 및 데이터 수집, 온실의 CO2 관리 시스템, 생체정보 데이터 수집 시스템 구축, 생장환경 모니터링 제어 시스템을 제안했다.
본 논문에서는 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 그린 생장환경 관리 시스템을 제안했다. 생장환경 모니터링 시스템은 농가, 연구자, 소비자 및 컨설턴트들이 접근할 수 있는 웹포털 사이트로 구축했다. 각종 센서 및 USN을 활용하여 생장환경 값을 수집하여 종합 분석했다.
또한 외부 기상 환경(일사량, 풍향, 풍속 외온, 감우, 습도)을 바탕으로 실내의 온습도 설정 조건을 최적화 시킬 수 있다. 전기 판넬에 연결된 온실의 각종 작동기기를 수집된 센서 값을 바탕으로 제어기에 입력된 제어 프로그램과 연동하여 실시간 제어하고 제어 값을 저장하고 온실 내부에서의 CO2 농도를 계측 및 제어한다[4].
온실 환경 관리 시스템은 온실내·외부에서 수집된 각종 센싱 정보들의 통해 농가별 터미널 프록시 서버들로부터 전송되는 센싱 정보를 DB화한다. 정보 분석을 통한 각종 통계 및 예측정보들을 제공하며 수집된 센싱 데이터들에 대한 개별 농가별 비교 분석 도구를 사용자들이 알 수 있게 변환하여 실시간 환경요소들에 대한 정보의 분석을 가공하여 생산자들과 관련 컨설턴트, 생산자들에게 제공한다.
그리고 개별 환경 조건의 상호 관련성을 고려하여 복합적으로 장치를 구동 할 수 있다. 제어 기준을 설정하고, 작물재배에 가장 적당한 온실의 환경을 센서를 통해 측정함으로써, 온실 환경이 제어 기준에 일치하도록 제어기를 통해 작동기를 움직이게 한다. 이와 같은 과정이 반복되면 온실 환경은 최적으로 유지될 수 있다.
성능/효과
각종 센서 및 USN을 활용하여 생장환경 값을 수집하여 종합 분석했다. 본 시스템을 이용하면 최적의 생장환경을 지속적으로 제공하여 식물 생장에 대한 효율성이 향상된다. 인공광원의 활용으로 이산화탄소 배출에 대한 절감효과가 있다.
후속연구
온실 환경 제어 방식으로는 하루 24시간을 최대 6개의 주기로 분할하여 각 주기마다 환기, 난방, 천정 등 작동 기기의 설정 값을 독립적으로 입력할 수 있으며, 각 주기의 시작 시간은 천문시(일출, 일몰)과 고정시를 기준으로 설정할 수 있다. 또한 외부 기상 환경(일사량, 풍향, 풍속 외온, 감우, 습도)을 바탕으로 실내의 온습도 설정 조건을 최적화 시킬 수 있다. 전기 판넬에 연결된 온실의 각종 작동기기를 수집된 센서 값을 바탕으로 제어기에 입력된 제어 프로그램과 연동하여 실시간 제어하고 제어 값을 저장하고 온실 내부에서의 CO2 농도를 계측 및 제어한다[4].
본 논문에서는 온실 내/외부에 부착된 기온센서, 토양센서, 수분센서 등의 각종 센서들로부터 환경 정보 및 생체정보 수집하여 정밀한 식물 생장환경관리를 위해서 재배온실에 환경요인 모니터링 센서 및 생체 정보 센서들을 이용하여 그린 생장환경 관리 시스템을 제안했다. 제안한 시스템을 이용하면 최적의 생장환경을 지속적으로 제공하여 식물 생장에 대한 효율성을 향상되고, 사용자는 저비용으로 특화된 융복합 농업을 실현할 수 있을 것으로 사료된다.
향후과제는 수출 농산물 고품질화 및 안정물량 확보를 통한 고부가가치 산업화 및 국제 수출 시장경쟁력 강화에 노력해야 할 것이다.
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