KR-20260061991-A - SMART FARM

Abstract

본 발명은 야외 생장 환경과 유사한 생장 환경을 제공할 수 있는 스마트팜 기술에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 식물이 배치된 복수의 생장 모듈을 포함하는 스마트팜의 동작 방법은, 생장 모듈 내에 배치된 식물의 종류를 포함하는 생육 정보를 획득하는 단계; 상기 생육 정보를 기반으로 상기 식물에 대응되는 야외 기상 정보를 생성하는 단계; 상기 야외 기상 정보를 기반으로 상기 생장 모듈 내에 가상 기상 상태를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.

Inventors

• 이정원

Assignees

• 이정원

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241028

Claims (10)

1. 식물이 배치된 복수의 생장 모듈을 포함하는 스마트팜의 동작 방법으로서, 생장 모듈 내에 배치된 식물의 종류를 포함하는 생육 정보를 획득하는 단계; 상기 생육 정보를 기반으로 상기 식물에 대응되는 야외 기상 정보를 생성하는 단계; 상기 야외 기상 정보를 기반으로 상기 생장 모듈 내에 가상 기상 상태를 생성하는 단계; 를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 야외 기상 정보는, 상기 식물과 동일한 품종의 식물이 재배되는 지역의 기상 정보인, 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 가상 기상 상태를 생성하는 단계는, 상기 생장 모듈 내에, 기압, 온도, 습도, 풍향, 일조량 및 강수량 중 적어도 하나를 상기 식물과 동일한 품종의 식물이 재배되는 지역의 기상 정보와 동일하게 제공하는, 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 생육 정보는, 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물의 시간에 따른 성장 상태를 포함하는 생육 기록을 더 포함하고, 상기 야외 기상 정보를 생성하는 단계는, 상기 생육을 기반으로 현재 상기 식물에 제공되어야 할 기상 정보에 대응되는 야외 기상 정보를 생성하는, 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 생육 정보를 획득하는 단계는, 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물을 촬영한 식물 이미지를 획득하는 단계; 및 식물이 포함된 이미지로부터 식물의 성장 상태를 추출하도록 미리 학습된 모델을 이용하여, 상기 식물 이미지로부터 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물의 생장 상태를 추출하는, 방법.
6. 식물 배치되는 복수의 생장 모듈을 포함하는 스마트팜의 동작 방법으로서, 생장 모듈 내에 배치된 식물을 촬영한 식물 이미지를 수집하는 단계; 상기 식물 이미지를 기반으로 양액이 공급되어야 하는 영역인 분사 영역을 결정하는 단계; 상기 분사 영역에 양액이 공급되기 위한 노즐 제어 정보를 생성하는 단계; 상기 노즐 제어 정보에 노즐을 제어하여 상기 분사 영역에 양액을 분사하는 단계; 를 포함하는, 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 식물 이미지는, 상기 식물의 뿌리 영역을 촬영한 이미지인, 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 분사 영역을 결정하는 단계는, 상기 식물 이미지 중 뿌리 영역을 검출하고, 검출된 뿌리 영역을 포함하도록 상기 분사 영역을 결정하는, 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 검출된 뿌리 영역을 기반으로 상기 식물의 생장 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생장 상태 정보를 기반으로 상기 식물의 생장 상태에 대응하는 양액의 종류 및 공급양을 결정하는 단계;를 더 포함하되, 상기 상기 분사 영역에 양액을 분사하는 단계는, 결정된 양액의 종류 및 공급양을 분사하는, 방법.
10. 제6항에 있어서, 상기 노즐 제어 정보는, 노즐의 개구부 크기, 분사 각도 및 분사 세기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.

Description

스마트팜 장치 및 그 동작 방법{SMART FARM} 본 발명은 야외 생장 환경과 유사한 생장 환경을 제공할 수 있는 스마트팜 기술에 관한 것이다. 최근 대량 생산 및 생산 단가를 줄이기 위한 스마트팜에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만, 스마트팜과 같은 실내 환경에서 성장 식물은 야외에서 성장 식물과 같은 식감을 제공하지 못한다는 문제가 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트팜은 각각 식물이 배치되는 복수의 생장 모듈, 생장 모듈 내의 기압, 온도, 습도, 풍향, 일조량 및 강수량 중 적어도 하나를 조절할 수 있는 가상 기상 생성 모듈, 생장 모듈 내에 양액을 공급하는 노즐 모듈, 생장 모듈 내 식물의 촬영하는 카메라 모듈 및 스마트팜의 전반적인 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 스마트팜은 생장 모듈 내에 배치된 식물의 종류를 포함하는 생육 정보를 획득할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 생육 정보를 기반으로 상기 식물에 대응되는 야외 기상 정보를 생성할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 야외 기상 정보를 기반으로 상기 생장 모듈 내에 가상 기상 상태를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 야외 기상 정보는, 상기 식물과 동일한 품종의 식물이 재배되는 지역의 기상 정보일 수 잇다. 일 실시예에서, 스마트팜은 상기 생장 모듈 내에, 기압, 온도, 습도, 풍향, 일조량 및 강수량 중 적어도 하나를 상기 식물과 동일한 품종의 식물이 재배되는 지역의 기상 정보와 동일하게 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 생육 정보는, 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물의 시간에 따른 성장 상태를 포함하는 생육 기록을 더 포함할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 생육을 기반으로 현재 상기 식물에 제공되어야 할 기상 정보에 대응되는 야외 기상 정보를 생성할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물을 촬영한 식물 이미지를 획득하고, 식물이 포함된 이미지로부터 식물의 성장 상태를 추출하도록 미리 학습된 모델을 이용하여, 상기 식물 이미지로부터 상기 생장 모듈 내에 배치된 식물의 생장 상태를 추출할 수 있다. 또한, 스마트팜은 생장 모듈 내에 배치된 식물을 촬영한 식물 이미지를 수집할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 식물 이미지를 기반으로 양액이 공급되어야 하는 영역인 분사 영역을 결정할 수 있다. 또한 스마트팜은 상기 분사 영역에 양액이 공급되기 위한 노즐 제어 정보를 생성할 수 있다. 또한, 상기 노즐 제어 정보에 노즐을 제어하여 상기 분사 영역에 양액을 분사할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 식물 이미지는, 상기 식물의 뿌리 영역을 촬영한 이미지일 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 식물 이미지 중 뿌리 영역을 검출하고, 검출된 뿌리 영역을 포함하도록 상기 분사 영역을 결정할 수 있다. 또한, 스마트팜은 상기 검출된 뿌리 영역을 기반으로 상기 식물의 생장 상태 정보를 생성하고, 상기 생장 상태 정보를 기반으로 상기 식물의 생장 상태에 대응하는 양액의 종류 및 공급양을 결정할 수 있다. 또한, 스마트팜은 결정된 양액의 종류 및 공급양을 분사할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 노즐 제어 정보는, 노즐의 개구부 크기, 분사 각도 및 분사 세기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 모듈은 프로세서(5100), 메모리(5200), 저장부(5300), 사용자 인터페이스 입력부(5400) 및 사용자 인터페이스 출력부(5500) 중 적어도 하나 이상의 요소를 포함할 수 있으며, 이들은 버스(5600)를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 제어 모듈은 네트워크에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스(5700)를 또한 포함할 수 있다. 프로세서(5100)는 메모리(5200) 및/또는 저장소(5300)에 저장된 처리 명령어를 실행시키는 CPU 또는 반도체 소자일 수 있다. 메모리(5200) 및 저장부(5300)는 다양한 유형의 휘발성/비휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(5240) 및 RAM(5250)을 포함할 수 있다. 이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다. 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.