KR102557171B1 - 스마트팜을 위한 무인 약제혼합 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 스마트팜 시스템 - Google Patents

Abstract

스마트팜 서비스에 방제 기능을 적용하고, 데이터 분석을 통하여 방제 필요성을 결정하고, 결정된 방제 처방에 따라 약제의 혼합 또는 조제 기능을 추가함으로써, 기존 방제시에 발생할 수 있는 농민이 직접 방제약을 혼합 또는 조제하는 경우에 발생하는 문제점을 해결하고자 하는 발명이다. 본 발명의 스마트팜 환경제어 시스템에는 온도, 습도 등의 온실 내부 환경을 측정할 수 있는 센서와, 외부온도, 습도, 풍향, 풍속, 광량 등을 측정할 수 있는 외부 기상 측정 센서 등을 포함하고 있다. 수집된 환경정보와 온실 작물 이미지 등을 분석하여 병해충 진단이 가능하다. 병해충이 진단되면 필요한 요구량의 필요 약제가 약제 혼합장치에 전송되고 원수와 혼합된 약제는 무인방제기 밸브에 전송되고 무인방제기를 동작한다.

Description

스마트팜을 위한 무인 약제혼합 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 스마트팜 시스템 {Unmanned chemical mixing apparatus and method for smart farm and a smart farm system using the same}

본 발명은 시설농업 또는 스마트팜에서의 무인 방제 또는 통제 기능을 위한 무인 약제혼합 장치 및 방법, 그리고 이를 이용한 스마트팜 시스템에 관한 것이다.

최근 국내 농업 기술은 여러가지 IT 기술을 접목하여 노동집약적 농업에서 노동력 절감을 위한 스마트팜으로 발전하고 있다. IoT 기반 센싱 기술을 통하여 수집된 정보는 경험기반의 농업지식과 더불어 데이터 분석 기술을 통합하여 새로운 스마트팜 서비스 제공이 가능하다. 예를 들면, 수집된 환경정보 및 작물 영상분석을 바탕으로 농업에서의 병해충 발생의 예보가 가능하고, 농민들은 병해충 발생상황 알림을 받을 수가 있다. 그러나 현재 무인 방제 기능은 독립적으로 제공되고 있어 스마트팜 서비스에서는 병발생 상황과 연계한 서비스가 불가능하다. 또한 병 발생이 감시되고 알림 서비스를 받아도 방제에 필요한 약제의 공급이 어려워 즉시 방제 처리를 할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, 현재의 무인 방제 기능은, 병해충이 발생한 경우 혹은 예측되는 경우에 농민이 필요한 약제를 혼합 등 조제한 후에 방제 명령이 내려지면 무인 방제기를 통하여 방제를 하고 있다. 그러나 병이 발생되면 즉시 방제하여야 효과적임에도 불구하고 사용자가 원격지에 있으므로 인해서 즉시 조치할 수 없는 경우가 다수 발생함으로 농민의 피해가 커질 수 있다. 또한, 현재 농가에서 보급되고 있는 미세 방제 (무인) 살포기의 경우에 약제의 사용량을 줄일 수 있지만, 정확한 양의 약제 조제를 농민이 직접해야 함으로 인하여 과잉 살포의 경우가 생길 수 있다.

본 발명은 스마트팜 서비스에서의 방제 기능 보완으로서 스마트팜 서비스에서의 방제 기능을 위해, 데이터 분석을 통하여 방제 필요성을 결정하고, 결정된 방제 처방에 따라 자동으로 약제를 혼합 또는 조제하는 기능을 수행함으로써, 기존 방제시에 발생할 수 있는 농민이 직접 방제약을 혼합 또는 조제하는 경우에 발생하는 문제점을 해결하는 데 그 목적이 있다.

스마트팜 환경제어 시스템에는 온도, 습도 등의 온실 내부 환경을 측정할 수 있는 센서와, 외부온도, 습도, 풍향, 풍속, 광량 등을 측정할 수 있는 외부 기상 측정 센서 등을 포함하고 있다. 수집된 환경정보와 온실 작물 이미지 등을 분석하여 병해충 진단이 가능하다. 병해충이 진단되면 필요한 요구량의 필요 약제가 약제 혼합장치에 전송되고 원수와 혼합된 약제는 무인방제기 밸브에 전송되고 무인방제기를 동작한다. 본 발명에 따르면, 무인방제기와 연결되는 병해충을 진단하여 제공하는 스마트팜 기능에 따라 약제를 자동으로 혼합하는 장치 및 방법을 제공하여 무인방제기와 연계할 수 있도록 한다.

센서를 통해 수집된 환경정보와 온실 작물 이미지 등을 분석하여 병해충 발생 예측과 일부 진단이 가능하다. 병해충 발생가능성이 높은 수준으로 예측되거나 발생이 진단되어 약제 살포가 필요하다고 판단될 때 필요한 요구량의 약제가 약제 혼합장치에 전송되고 원수와 혼합된 약제는 무인방제기 밸브에 전송되어 무인으로 약제가 살포된다. 본 발명에 따르면, 무인방제기의 동작은 병해충 진단 스마트팜 기능에 의해 약제를 자동으로 혼합하는 장치 및 방법에 의해 조절되며 이 기능에 의해 혼합된 약제는 바로 살포할 수 있도록 무인방제기로 이송될 수 있게 되어있다.

구체적으로, 본 발명의 한 측면에 따른 스마트팜용 무인 약제혼합 장치는, 스마트팜 시설에 설치된 통합제어기로부터 약제 혼합에 관련된 명령을 받고, 또 상기 시설의 통합제어기로 약제 혼합에 관련된 데이터를 송신하는 제어부; 약제가 담기는 다수의 약제통과 약제를 혼합하는 약제혼합통을 포함하여, 상기 제어부로부터의 명령에 의해 각 약제통으로부터 약제를 가져와 상기 약제혼합통에서 혼합하는 혼합부를 포함한다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 스마트팜용 무인 약제혼합 방법은, 스마트팜 시설에 설치된 통합제어기로부터 약제 혼합에 관련된 명령을 받고, 또 상기 시설의 통합제어기로 약제 혼합에 관련된 데이터를 송신하는 단계; 상기 약제 혼합 관련 명령에 의해 약제를 혼합하는 단계를 포함한다.

이상에서 소개한 본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명은 기존의 농민이 직접 약제를 조제하기 발생한 위험성을 제거할 수 있으며 정확한 양의 혼합으로 인하여 약제 과잉으로 인하여 환경오염 및 비용문제를 절감할 수 있다. 농민이 언제 어디서든지 병해 발생으로 인한 농약 살포 또는 상황에 적절한 비료 및/또는 물의 살포가 가능하므로, 스마트팜 내지는 시설농업에서의 능률 향상, 안전성 담보, 경제적 이득 등의 효과를 얻을 수 있다. 스마트팜 서비스와 연계하면서 환경정보를 추가적으로 활용가능하고, 환경기반 작물 병해충 예보 서비스와 병행하여 진단함으로 정확성을 사전예보 및 정확성을 높일 수 있으면, 약제 혼합기를 통하여 다양한 병의 조합이 가능하다.

그리고 향후에는 스마트팜 서비스에 공급된 약제 정보가 기록되어 저장됨으로 인하여 사용약제 정보 및 데이터 분석에 활용할 수 있다. 사용된 약제정보는 농민들이 친환경 인증 등의 정보 제출에도 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 약제혼합기(19)가 적용된 스마트팜 시스템의 구성도
도 2는 도 1에서 변형된 다른 구성도
도 3은 온실통합제어기(23)의 구성요소 설명도
도 4는 약제혼합기(19)의 구성도
도 5는 약제혼합기(19)의 혼합부(49)의 예시도
도 6은 무인방제기(21)의 구성도
도 7은 본 발명의 약제혼합기의 작용을 설명하기 위한 스마트팜의 동작 플로우

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 기술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 무인 약제혼합 장치 및 방법이 적용된 스마트팜 환경의 온실 구성도이다. 이하에서는 본 발명을 장치 측면의 구성요소 명칭인 '...부' 및 '... 기' 등으로 설명하겠지만, 이러한 구성 측면의 발명 설명은 방법적 측면의 발명에 대한 설명을 커버할 수 있을 것이다.

온실(11)에는 온실의 제반 설비(천창, 벽창, 스프링클러, 차단막 등)를 제어하는 온실제어장치(12)와, 온실(11) 내의 실내 온도, 습도, 토양 상태 등의 온실 내부 환경을 측정하는 내부 센서(13)와, 온실(11)의 외부 온도, 습도, 풍향, 풍속, 광량 등을 측정하는 외부 기상 측정 센서(15)와, 온실(11)의 내부에 있는 작물 이미지나 토양 이미지 그리고/또는 온실(11)의 외부의 관심 피사체를 촬영하는 카메라 등의 작물 이미지 수집기(17)와, 농약이나 비료, 기타 스마트팜에 필요한 약제를 혼합 또는 조제하는 약제혼합기(19)와, 약제를 살포 또는 분무하여 병충해를 방제하고/또는 온실이나 작물 등을 통제하는 무인방제기(21)가 포함된다.

내부 센서(13)와 외부 기상 측정 센서(15) 그리고 작물 이미지 수집기(17)에 의해 수집된 환경 정보 및/또는 온실내 작물 이미지 정보는 온실 외부의 온실통합제어기(23)로 전송된다. 온실통합제어기(23)는 수신한 정보를 분석하여 온실 내의 병해충 발생 진단을 한다. 병해충 발생이 진단되면 온실(11) 측으로 지령 신호를 전송하여 약제혼합기(19)로 하여금 필요한 약종 및 요구량의 약제를 무인으로 혼합 및/또는 조제하도록 한다. 약제혼합기(19)에서 혼합 및/또는 조제된 약제는 무인방제기(21)에 전달된다. 이에 무인방제기(21)는 무인으로 동작하여 해당 혼합/조제된 약제를 살포한다.

온실통합제어기(23)는 통신망을 통해 연결된 운용단말기(25)와 인터랙션할 수 있다. 단말기(25)로는 스마트폰 사용도 가능하다. 종래에는 병충해가 발생되면 즉시 방제하여야 효과적임에도 불구하고 사용자가 원격지에 있으므로 인해서 즉시 조치 할 수 없는 경우가 다수 발생함으로 인해 농민의 피해가 커질 수 있었는데, 본 시스템은 스마트폰으로 접속하여 언제든지 필요한 약제를 선택해서 무인 약제혼합기(19)가 약제를 혼합/조제할 수 있도록 하여 무인방제기(21)로 하여금 이를 살포하도록 할 수 있다.

도 2는 도 1에서 변형된 다른 형태의 온실 구성도를 나타낸다.

도 1의 경우는 온실(11) 내에 설치된 각 구성요소들이 자체적으로 온실통합제어기(23)와 통신하여 데이터를 교환하도록 구성되었지만, 도 2의 경우는 온실(11) 내에(또는 외부에) 인터페이스 또는 게이트웨이(22)가 설치되어 온실(11) 내의 모든 또는 다수의 구성요소들이 통합적으로 온실통합제어기(23)와 데이터를 교환하도록 하는 구성을 나타낸다. 인터페이스 또는 게이트웨이(22)는 상기 각 구성요소들의 데이터를 취합하여 온실통합제어기(23)로 보내고, 또한 온실통합제어기(23)로부터 받은 데이터를 각 구성요소로 보내주는 역할을 한다.

도 1과 도 2에는 그림의 표현상 온실통합제어기(23)가 온실(11)의 외부에 있는 것으로 되어 있지만, 온실통합제어기(23)는 온실(11)의 외측 및 내측에 바로 붙어 있을 수도 있고 온실(11)의 내부에 위치할 수도 있다.

온실통합제어기(23)는 도 3과 같은 기능 요소들을 포함할 수 있다.

- 경작지 데이터베이스(27): 농작물을 재배하는 경작지의 토양과 기상에 관한 데이터베이스가 구축된다. 온실 토양의 특성과 현재 기상을 분석하여 약제 살포에 반영함으로써 약효를 최대화하고 약해를 최소화할 수 있는 시기와 살포량 등을 결정하기 위한 자료를 저장하고 있는 곳이다. 데이터베이스 조회 기능 및 이력제공 기능이 포함될 수 있다.

- 작물 데이터베이스(29): 작물 이미지 등을 판독하여 작물이 자라는 상태를 모니터링하고 이에 적절한 약제를 결정하기 위하여 필요하다. 또한 작물의 영양상태에 따라 비료 등을 자동 살포하도록 하는 목적을 위해서 필요하다. 데이터베이스 조회 기능 및 이력제공 기능이 포함될 수 있다.

- 약제 데이터베이스(31) 및 방제이력 데이터베이스(33): 각각, 농약이나 비료 등의 약제 종류(약종), 조제/혼합 또는 살포 관련 정보(예를 들어, 약제 조제날짜, 살포 날짜, 조제/살포된 약제정보, 처방된 약제의 양 등에 관한 데이터) 및 방제 이력 데이터를 저장한다. 데이터베이스 조회 기능 및 이력제공 기능이 포함될 수 있다.

- 병해충 진단부(35): 내부 센서(13)와 외부 기상 측정 센서(15) 그리고 작물 이미지 수집기(17)에 의해 수집된 정보를 분석하여 온실 내의 병해충 발생 여부를 진단한다.

- 약제 선택부(37): 상기 약제 데이터베이스(31)를 참조하고 병해충 진단부(35)에서의 진단 병해충의 상황을 비교하여 최적의 방제 약제를 자동으로 결정/선택하거나 운용자가 수동으로 결정/선택할 수 있도록 한다. 또한, 병해충 뿐만 아니라 작물의 영양상태를 진단하여 적절한 비료를 자동으로 결정/선택하거나 운용자의 수동으로 결정/선택할 수 있도록 한다. 또한 약제 저항성을 억제하기 위하여 상기 약제 데이터베이스(31)에는 약제로 사용된 또는 사용될 살충제, 살비제, 영양제, 비료 등을 카테고리화하여 저장하고 약제살포 이력을 데이터베이스화 하고 약제살포에 따른 방제능을 판독하여 가장 적절한 약제를 자동 선택할 수 있도록 하는 알고리즘이 포함된다.

- 방제 시기 결정부(39): 시설 재배 또는 노지 재배의 경우에 기상상태 등에 대한 예측으로 방제 시기를 결정할 수 있다. 그리고 병해의 예보에 따라 긴급 방제의 진행도 가능하다.

- 방제 명령부(40): 상기의 방제 시기 등 방제 관련 결정사항들이 결정되면 방제 명령을 상기 약제혼합기(19) 또는 온실제어장치(12)로 하달하여 각자에 부여된 기능을 수행하도록 한다.

도 4는 약제혼합기(19)의 구성을 나타낸다.

약제혼합기(19)는 필요한 약제를 혼합 또는 조제함에 있어, 약제탱크에 저장된 약제와 원수 탱크에 저장된 물을 혼합하여 무인방제기로 전달하는 기능을 담당한다. 약제혼합기에는 필요한 약제(농약, 비료 등)를 혼합하기 위하여 필요한 약제정보를 가지고 있는데, 약제 공급 외에 무인방제기를 물 분무 용도로도 사용할 수 있으므로 그리고 방제 시기별로 타종의 약제가 섞이는 것을 방지하기 위하여 세척기능부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

약제혼합기(19)는 온실통합제어기(23)와 데이터 통신하는 약제혼합기 제어부(47)와 실제로 약제를 혼합 또는 조제하는 혼합부(49)를 포함한다.

약제혼합기 제어부(47)는 도 1 또는 도 2의 스마트팜 시스템의 구성과 같이 외부의 온실통합제어기(23)로부터 약제 혼합에 관련된 지령을 받고, 또 온실통합제어기(23)로 약제혼합에 관련된 데이터(예컨대 혼합부(49)의 상태, 약제의 상태, 약제혼합 이력 등)를 송신한다.

약제혼합기(19)에 포함된 혼합부(49)의 일례를 도 5에 나타내었다. 이 예의 혼합부(49)에는 다수의(예를 들어, 10개)의 약제통(41)이 있고 각각 필요량을 제어하기 위한 유량계(미도시)와 차단 밸브(43)가 포함된다. 또한 약제혼합기(19)에는 원수탱크(45)가 있으며, 여기에도 적절한 물을 공급하기 위한 유량계와 차단 밸브가 있다(미도시). 필요한 약제와 원수는 혼합부(49)의 약제혼합통(미도시)에서 혼합되어 무인방제기(21)의 약제 공급통(미도시)으로 전달된다. 도시하지는 않았지만, 약제혼합기(19)에는 이 장치 또는 약제의 상태를 검출하여 온실통합제어기(23)로 보내기 위한 방편으로, 1) 상기 약제통(41) 안에 센서를 장착하는 방법 또는 2) 약제통(41)의 무게를 측정하는 방법이 적용될 수 있다. 또한 방제가 완료되면 제어부(47)는 세척명령을 내리고 원수 밸브를 ON해서 출수되는 원수를 이용하여 약제혼합통의 세척을 실시하는 세척부(미도시)가 포함된다.

도 6을 참조하면, 무인방제기(21)는 상술한 무인 약제혼합기(19)에 연결되어 혼합된 약제를 받아 살포하는 방제 목적 또는 비료를 살포하는 목적을 갖기 위해 약제살포부(51)를 포함하지만, 그 외에 여름철 등에 시설(온실) 내의 온도 조절을 목적으로 물을 분무하는 물 분무부(53)를 포함할 수도 있다. 또한, 약제 살포에 의한 방제 후에 관련된 장치(예를 들어 분무 노즐, 호스 등)에 묻은 타종의 약제를 물 또는 세제로 세척하는 세척부(55)가 필요하다.

도 7은 본 발명의 약제혼합기(19)가 적용되는 스마트팜 시스템에서의 환경제어 내지는 무인방제의 동작 플로우를 설명한다.

110(상태알림): 약제혼합기(19)의 약제통(41) 안에 적정량의 약제가 없는 경우는 혼합기의 제어부(47)에 상태 알림을 통하여 사용자(혹은 약제공급자)에게 알림을 제공하여 약제가 공급될 수 있게 한다.

120(준비단계): 약제혼합기(19)의 제어부(47)는 효과적인 방제를 위하여 온실 내의 온실제어장치(예를 들어, 도 1, 도 2의 12)를 제어한다. 예를 들면, 유동팬을 동작시키고 열려진 창(천창, 벽창 등)을 닫도록 하여 방제를 균일하게 할 수 있게 한다.

130(혼합단계): 약제공급 시기가 되면 선택된 약제를 살포하기 위하여 필요한 약제통(41)의 밸브(43)를 제어한다. 이때 필요한 양에 따라 계산된 시간만큼 약제통의 밸브를 ON한 후 OFF하는 명령을 통해 제어할 수 있다.

140(방제단계): 연결된 무인 방제기(21)를 구동하여 시설 내 방제를 실시한다. 이때, 제어부(47)는 혼합/조제된 약제를 모두 소비한 때에 방제가 끝난 것으로 처리할 수 있다. 다르게는, 특정의 방제시간을 결정하고 이 시간을 카운트할 수도 있다.

150(세척단계): 방제가 완료되면 제어부(47)는 세척명령을 내리고 원수 밸브를 ON해서 출수되는 원수를 이용하여 혼합부(49) 내 약제혼합통의 세척을 실시한다. 약제혼합통의 세척을 위하여 원수밸브는 세척을 원활하게 하기 위한 스프링클러와 유사한 구조를 사용할 수 있다. 방제단계에서 무인방제기와 연결하여 약제를 제공하는 경우와 달리, 세척단계에서는 원수만 약제혼합통에 공급하여 세척하고 배수관을 통하여 배출하도록 펌프를 작동시킬 수 있다.

160(복귀단계): 모든 과정이 완료되면 온실제어장치(12)는 유동팬이나 환기창 등을 방제전 단계로 복귀시킨다.

이상의 프로세스에 대한 옵션으로, 다음의 단계가 추가 가능하다.

상태보기: 약제혼합기(19)가 현재 진행하고 상태(도 7의 대기단계, 준비단계, 혼합단계, 방제단계, 세척단계, 복귀단계)를 볼 수 있는 기능이 제공될 수 있다..

이력조회: 방제진행 일정 등을 저장된 약제 및 방제이력 데이터베이스를 통하여 확인 및 출력할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 기존에 발생할 수 있는 농민이 직접 방제약이나 비료, 물 등을 혼합 또는 조제는 경우 발생하는 문제점을 아래와 같이 해결할 수 있다.

1) 약제살포의 상시접근성: 병충해가 발생되면 즉시 방제하여야 효과적임에도 불구하고 사용자가 원격지에 있으므로 인해서 즉시 조치할 수 없는 경우가 다수 발생함으로 인해 농민의 피해가 커질 수 있다. 본 발명을 이용하여 스마트폰으로 접속하여 언제든지 필요한 약제를 살포할 수 있다.

2) 약제 과다사용 방지: 약제 혼합을 농민이 직접할 경우 정확한 소요량 계산을 하기 어려워 필요량보다 더 여유있게 약제를 혼합하게 되는데, 이는 곧 경영비의 상승과 환경 오염을 일으키는 원인이 될 수 있다. 본 시스템에서는 방제면적과 작물의 생육단계를 조합하여 정확한 소요량을 계산하도록 설계된다.

3) 약제저항성 출현 억제: 현 약제살포의 또 다른 문제점으로 동일 계통 약제를 연용 살포함으로써 약제저항성을 유발함으로 약제효과를 떨어뜨리는 원인이 된다는 점이, 농민의 입장에서는 약제의 계통을 알 수가 없어 반복적으로 발생하는 문제점이라 할 수 있다. 그러므로 본 발명은 약제살포 이력을 데이터베이스화 하고 약제살포에 따른 방제능을 판독하여 가장 적절한 약제 선택을 하도록 고안되었다.

4) 약제 부작용 최소화: 고온기나 저온기, 작물이 연약하거나 스트레스 지수가 심한 경우에 약제를 살포할 때 작물도 또한 약제의 영향을 받아 잎이 마르는 등의 부작용을 나타낸다. 약제혼합기 작동시 기상상황과 작물의 상태를 분석하여 약제를 살포하기 적절한 시기를 자동으로 선택하여 약제 부작용을 최소화할 수 있다.

5) 비료 자동 살포 및 약제살포와의 중복성 해소: 농가에서 농약을 살포할 시 비료를 농약에 넣어 살포하는 경우가 많은데 이는 비료살포 노력을 절감하는 데 그 목적이 있다. 그러나 비료와 농약이 혼합되어 살포될 때 잎이 마르는 등의 부작용을 나타낼 때가 종종 있다. 본 발명은 비료 또한 자동으로 살포할 수 있도록 설계되어 있어 비료살포 노력 절감과 비료 단독살포로 인한 해악의 예방이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 장치 측면 또는 방법적 측면으로 실시가능한데, 특히 본 발명의 각 구성요소의 기능(function) 또는 과정(process)은 DSP(digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application-specific IC), 프로그래머블 로직소자(FPGA 등), 기타 전자소자 중의 적어도 하나 그리고 이들의 조합이 포함되는 하드웨어 요소로써 구현 가능하다. 또한 하드웨어 요소와 결합되어 또는 독립적으로 소프트웨어로써도 구현 가능한데, 이 소프트웨어는 기록매체에 저장 가능하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

삭제

Claims (10)

1. 스마트팜 시설의 내부 및 외부로부터 수집된 정보로부터 시설통합제어기에 의해 생성된 약제 혼합 명령에 따라 약제를 혼합하는 장치로,
   상기 시설통합제어기로부터 약제 혼합에 관련된 명령을 받고, 또 상기 시설통합제어기로 약제 혼합에 관련된 데이터를 송신하고, 하기의 혼합부에 혼합명령을 지령하고 하기의 세척부에 세척명령을 지령하는 제어부;
   유량계 및 차단 밸브가 포함되며, 하기 혼합부의 약제혼합통에서 약제와 혼합되는 원수를 공급하기 위한 원수탱크;
   약제가 담기는 다수의 약제통과, 각 약제의 필요량을 제어하는 유량계 및 차단 밸브와, 상기 약제통으로부터 받은 약제를 혼합하는 약제혼합통을 포함하며, 상기 제어부로부터의 혼합명령에 의해 선택된 약제통으로부터 약제를 가져와 상기 원수탱크의 원수와 상기 약제혼합통에서 혼합하는 혼합부; 및
   상기 제어부로부터의 세척명령을 수신하여 상기 원수탱크의 밸브를 열어 출수되는 원수를 이용하여 상기 약제혼합통의 세척을 실시하는 세척부를 포함하는, 스마트팜을 위한 무인 약제혼합 장치.
2. 삭제
3. 온실 내 설비를 제어하는 온실제어장치와,
   온실 내부 환경을 측정하는 내부 센서와,
   온실 외부의 기상을 측정하는 외부 기상 측정 센서와,
   온실 내부의 작물 또는 토양의 이미지를 수집하는 작물 이미지 수집기와,
   약제를 혼합 또는 조제하는 약제혼합기와,
   상기 약제혼합기에서 약제를 받아 살포하는 무인방제기와,
   상기 내부 센서와 외부 기상 측정 센서 그리고 작물 이미지 수집기에 의해 수집된 정보를 수신하고, 수신한 정보를 분석하여 온실 내의 병해충 발생을 진단하고, 병해충 발생이 진단되면 상기 약제혼합기에 지령 신호를 전송하여 상기 약제혼합기로 하여금 약제를 혼합 또는 조제하도록 하는 온실통합제어기를 포함하되,
   상기 약제혼합기는
   상기 온실통합제어기로부터 약제 혼합에 관련된 명령을 받고, 상기 온실통합제어기로 약제 혼합에 관련된 데이터를 송신하고, 하기의 혼합부에 혼합명령을 지령하고 하기의 세척부에 세척명령을 지령하는 제어부;
   유량계 및 차단 밸브가 포함되며, 하기 혼합부의 약제혼합통에서 약제와 혼합되는 원수를 공급하기 위한 원수탱크;
   약제가 담기는 다수의 약제통과, 각 약제의 필요량을 제어하는 유량계 및 차단 밸브와, 상기 약제통으로부터 받은 약제를 혼합하는 약제혼합통을 포함하며, 상기 제어부로부터의 혼합명령에 의해 선택된 약제통으로부터 약제를 가져와 상기 원수탱크의 원수와 상기 약제혼합통에서 혼합하는 혼합부; 및
   상기 제어부로부터의 세척명령을 수신하여 상기 원수탱크의 밸브를 열어 출수되는 원수를 이용하여 상기 약제혼합통의 세척을 실시하는 세척부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트팜 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 온실통합제어기와 연결되어 상기 스마트팜 시스템을 운용하는 운용단말기를 추가로 포함하는 스마트팜 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 온실통합제어기는
   온실 내 토양의 특성과 온실 외부 기상을 분석하여 상기 약제혼합기에서 혼합 또는 조제할 약제에 반영함으로써 약효를 최대화하고 약해를 최소화할 수 있는 시기와 살포량을 결정하기 위한 자료를 저장하는 경작지 데이터베이스,
   작물 이미지를 판독하여 작물이 자라는 상태를 모니터링하고 상기 약제혼합기에서 혼합 또는 조제할 약제를 결정하기 위하여 필요한 작물 데이터베이스,
   약제 종류, 약제의 조제, 혼합, 및 살포 정보를 저장하는 약제 데이터베이스,
   방제 이력 데이터를 저장하는 방제이력 데이터베이스,
   내부 센서와 외부 기상 측정 센서 그리고 작물 이미지 수집기에 의해 수집된 정보를 분석하여 온실 내의 병해충 발생 여부를 진단하는 병해충 진단부,
   상기 약제 데이터베이스를 참조하고 병해충 진단부에서 진단된 병해충의 상황을 비교하여 최적의 방제 약제를 선택하는 약제 선택부,
   기상상태에 대한 예측으로 방제 시기를 결정하는 방제 시기 결정부, 및
   상기의 방제 시기가 결정되면 방제 명령을 상기 약제혼합기 및 온실제어장치 중 적어도 한 곳으로 하달하는 방제 명령부를 포함하는 스마트팜 시스템.
6. 제3항에 있어서, 상기 무인방제기는
   상기 약제혼합기에 연결되어 혼합된 약제를 받아 살포하는 약제살포부,
   온실의 온도 조절을 목적으로 물을 분무하는 물 분무부, 및
   약제 살포에 의한 방제 후에 상기 약제살포부와 물 분무부를 세척하는 세척부를 포함하는 스마트팜 시스템.
7. 제3항에 있어서, 상기 온실제어장치, 내부 센서, 외부 기상 측정 센서, 작물 이미지 수집기, 약제혼합기, 및 무인방제기 중 적어도 하나가 상기 온실통합제어기와 데이터를 교환하도록 하는 인터페이스를 추가로 포함하는 스마트팜 시스템.
8. 제3항에 기재된 스마트팜 시스템에서 수행되는 무인방제 방법으로서,
   상기 약제혼합기에 적정량의 약제가 없는 경우, 상태 알림을 통하여 사용자에게 알림을 제공하는 상태알림 단계,
   상기 약제혼합기로 하여금 상기 온실제어장치를 제어하도록 하는 준비 단계,
   약제공급 시기가 되면 선택된 약제를 살포하기 위하여 상기 약제혼합기를 제어하여 약제를 혼합하도록 하는 혼합 단계,
   상기 무인방제기를 구동하여 온실 방제를 실시하도록 하는 방제 단계, 및
   방제가 완료되면 세척명령을 생성하여 상기 약제혼합기의 세척을 실시하도록 하는 세척 단계를 포함하는, 스마트팜 시스템에서 수행되는 무인방제 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 상태알림 단계, 준비 단계, 혼합 단계, 방제 단계, 및 세척 단계 중 적어도 하나를 볼 수 있도록 하는 상태보기 단계를 추가로 포함하는, 스마트팜 시스템에서 수행되는 무인방제 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 방제 단계의 진행 이력을 확인 및 출력할 수 있도록 하는 이력조회 단계를 추가로 포함하는, 스마트팜 시스템에서 수행되는 무인방제 방법.

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