• Title/Summary/Keyword: 제어된 환경에서 농업

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Development of Remote Monitoring and Control System of the Environment in the Mushroom Production House (버섯재배사 원격 환경 모니터링 및 제어시스템 개발)

  • Lee, Sunghyoun;Yu, Byeongkee;Lee, Chanjung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.121-121
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    • 2017
  • 오늘날 시장에 유통되는 버섯은 대부분 환경이 조절되는 시설 내부에서 재배된다. 버섯은 다른 식물과 달리 버섯의 종류, 품종 등에 따라 요구되는 환경이 매우 다르다. 특히 대부분의 버섯은 버섯이 생육되는 공간의 온도, 수분, 이산화탄소, 조도 등의 관리가 필수적이다. 버섯의 단위면적당 생산량을 극대화하기 위해서는 이들 버섯이 필요로 하는 환경을 버섯의 생육특성에 따라 적합하게 유지해 주어야만 한다. 현재 대부분의 버섯재배사에는 이들 환경을 컨트롤하는 장치가 설치되어 있고, 이들 시스템의 환경 설정은 농업인이 현장에서 버섯의 상태를 확인 한 후 그때그때 경험에 의해 채득한 정보를 기반으로 환경설정을 하고 있는 실정이다. 이렇다 보니 버섯을 재배하는 기간에는 농업인이 재배사 내부의 환경을 관리하기 위해서 항상 버섯재배사에 머물러야 하고, 재배사의 환경관리 때문에 원거리 또는 장기 출타가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 기존에 사람이 버섯재배 현장에서 컨트롤하던 환경관리를 원격에서 컴퓨터 또는 모바일로 구현할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템에서 모니터링 및 제어하는 환경은 온도, 습도, 이산화탄소, 배기팬 및 입기팬의 가동 등 버섯재배 환경관리에 필요한 모든 요소를 모니터링 및 관리할 수 있도록 하였다. 이들 관리 요소는 인터넷이 연결된 컴퓨터에 접속하여 버섯재배사의 환경을 실시간으로 모니터링 하고 필요에 따라 제어를 할 수 있도록 하였다. 또한 컴퓨터에서 볼 수 있는 환경을 스마트폰을 통해서도 볼 수 있고 또한 제어할 수 있도록 하였다. 그리고 버섯배지를 입상 한 후부터 수확시기까지의 관리 환경을 데이터베이스로 만들어 농민이 버섯배지를 입상하고 데이터베이스와 연동한 제어가 되도록 설정하면 버섯재배사 내부의 환경은 데이터베이스의 정보를 읽어 들여 버섯의 생육단계에 따라 자동으로 내부환경이 제어되도록 하였다. 또한 농업인이 원격에서 버섯재배사 내부 버섯의 생육상황을 모니터링 할 수 있도록 재배사 상부에 CCD 카메라를 달아 실시간으로 버섯의 생육상활을 모니터링 할 수 있도록 구성하였다. 이와 같은 시스템을 사용하면 버섯재배 경험이 없는 농업인도 경험자와 같은 재배관리가 가능하고 원격에서 재배사 내부환경을 모니터링하고 제어 할 수 있기 때문에 농업인이 재배사에 매여 있지않아도 될 것으로 판단된다.

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Development of Agricultural Production Environmental Controller (농업생산 시설의 무인 관리용 제어시스템의 개발)

  • 전재근;전정렬
    • Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.11-11
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    • 1993
  • 농업 생산시설의 환경제어장치를 one chip microcomputer를 사용하여 설계, 제작하였으며 실시간 복합 제어 기능을 수행할 수 있는 운영 프로그램을 개발하였다. 제어 장치의 microcomputer 는 6 개의 analog input 선을 포함하여 45 개의 입.출력선을 가진 8 bit microcomputer chip을 사용하였다. 농업환경인 온도, 습도, 조도는 센서를 직접 접속하여 계측 할 수 있도록 계측 module을 포함시켰다. (중략)

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A study on Ontology Modelling for Autonomous Context Decision Logic in Vertical Farming (수직 농업 자율 컨텍스 결정을 위한 온톨로지 모델링에 관한 연구)

  • Young Goun Jin;Won Goo Lee
    • Smart Media Journal
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    • v.13 no.6
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    • pp.72-79
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    • 2024
  • Vertical farming is one of the important solutions to overcome future food and population problems. However, underdeveloped countries can't afford due to high initial investment costs and technical huddles. To solve this problem, it is necessary to formalize the vertical farming area using ontology. In this paper, we present an ontology that includes various cultivation methods of vertical farming, connects sensors and actuates according to the methods, and recognizes and controls the cultivation environment context of the selected vertical fanning, we expect to be able to autonomously make control decisions about the context by analyzing the environmental context that is important for perceived vertical cultivation using the logical reasoning function of ontology.

RF Remote Control System for an Implement in Agricultural Technology (농업기술 향상을 위한 RF원격제어 시스템)

  • Park, Se-Joon;Choi, Hong-Jun;Cha, In-Su;Yoon, Jeong-Phil;Suh, Jang-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.180-181
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    • 2007
  • 농업 분야 시장개방이 확대되고 농업에 종사하는 연령의 고령화로 인해 농 기계류의 자동화는 수요자의 요구와 함께 최우선적으로 해결되어야 할 과제로 꼽히고 있으며, 극한의 환경에서 원활하게 작동되는 자동화 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 농기계류 중에서 현장에서 널리 쓰이는 릴 방제기의 원격 제어 장치의 개발로서 작업 2km 반경 내에서 원격제어를 할 수 있는 자동 제어기능의 릴 방제기에 개발에 관한 연구이다.

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A Design of Intelligent Information System for Greenhouse Cultivation (시설재배를 위한 지능정보시스템의 설계)

  • Oh, Se-jong
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.15 no.2
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    • pp.183-190
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    • 2017
  • Recently the scale and area of greenhouse cultivation have been enlarged in Korea, and its importance in domestic agriculture is being increased. According to these situation, environment control systems are widely used in greenhouses. Even though development of greenhouse facilities and control devices, cultivation skill using them is in lower level more than european countries and Japan. In this study, we propose intelligent information system based on information-communication technology that supports environment control systems. Proposed system is able to support to maintain optimal environment for plant growth using data from environment control system, and also give useful knowledge for cultivation by active way. Furthermore, it estimates future status of plant growth, and suggest best strategy of environment control for current stage.

Implementation of Agricultural Multi-UAV System with Distributed Swarm Control Algorithm into a Simulator (분산군집제어 알고리즘 기반 농업용 멀티 UAV 시스템의 시뮬레이터 구현)

  • Ju, Chanyoung;Park, Sungjun;Son, Hyoung Il
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.37-38
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    • 2017
  • 최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.

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A Study on an R Web Application for Microclimate and Root Zone Data Utilization (온실의 미기후 및 근권 데이터 활용을 위한 R 웹 애플리케이션 연구)

  • Jung, Jimin;Noh, Hye-Min;Yeon, Hyojin;Kim, Taeyoung;Lee, Jihyun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.440-442
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    • 2021
  • 농업에 ICT 기술을 접목한 스마트팜은 단순한 생육 환경 모니터링에서 벗어나 작물 생육을 위한 최적의 환경을 발견하고 인공지능에 기반한 자율제어가 가능한 농업으로 나아가고 있다. 자율제어가 가능한 농업의 시작은 최적의 작물 생육 환경을 아는 것이다. 이를 위해서는 관련 데이터를 수집하는 것도 중요하지만, 수집된 데이터들의 품질을 검증하고 데이터를 분석하여 작물 생육 환경을 제어하기 위한 유용한 정보를 도출해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 사용자들이 수집한 데이터를 활용하여 작물 생장에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 지원하는 애플리케이션의 프로토타이핑 결과를 기술한다. 이 시스템에서 사용자는 웹브라우저를 통해 수집된 데이터들을 입력하고 원하는 분석을 요청하게 되고, 서버는 사용자의 요청과 관련된 R 스크립트를 실행하고 분석 결과를 사용자에게 전달한다.

Cooling Control of Greenhouse Using Roof Window Ventilation by Simple Fuzzy Algorithm (단순 퍼지 제어기법을 이용한 온실의 천창환기에 의한 냉방제어)

  • Min, Young-Bong;Yoon, Yong-Cheol;Huh, Moo-Ryong;Kang, Dong-Hyun;Kim, Hyeon-Tae
    • Journal of agriculture & life science
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    • v.44 no.4
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    • pp.69-77
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    • 2010
  • Fuzzy control is widely used for improving temperature control performance as controlling ventilation in greenhouse because the technique can respond more flexibly to the outside air temperature and wind speed. By pre-studied PID and normal fuzzy control this study was performed to obtain the fundamental data that can be established in better greenhouse ventilation control method. The temperature control error by the simple fuzzy control was $1.2^{\circ}C$. The accumulated operating size of the window and the number of operating were 84% and 13, respectively. These showed equivalent control performance with pre-studied result that control error. The accumulated operating size of the window and the number of operating were 75% and 12, respectively. The proposed fuzzy technique was simple control logic method compared with step and PID control methods, but it showed equivalent performance. Therefore, the proposed simple fuzzy control method could be used in micro controller of small programmable memory size and many applications.

Research on Agricultural Automated Water Management Project with 4th industrial Technology (4차산업기술이 적용된 농업용수관리자동화사업 연구)

  • Yang, Yong Seok;KANG, Seung Mook;KIM, Kyoung Soo;PARK, Jong Hun;LEE, Joo Yong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.344-344
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    • 2020
  • 기후변화 가속화와 국민의 높아진 서비스 요구 수준에 따라 농업용수의 관리방식을 현장인력의 경험적 물관리 방식에서 계측정보 기반의 과락적 물관리 방식으로 전환의 필요성이 대두되어, 2001년부터 농업기반시설 내 무인계측, 원격제어 기능이 탑재된 물관리자동화 시스템을 보급하는 농업용수관리자동화사업을 시행하였다. 농업용수관리자동화사업은 사업시행 초기 연구 결과, 농업기반시설 무인계측 및 원격제어 시스템 보급으로 인력에 의한 관행적 물관리 대비 수리시설의 관리 효율성이 크게 향상되어 유지관리 인력의 절감 및 용수수급의 적정성이 개선될 것으로 분석되었다. 하지만 영농환경의 변화에 따라, 당초 분석결과와 달리 자동화사업 추진과 한국농어촌공사의 유지관리 인력 규모 간 뚜렷한 상관성이 보이지 않는다는 정책기관의 지적이 발생하고 있다. 현재 4차산업기술이 산업 전 분야에 걸쳐 일어나고 있으며 농업분야에도 ICT, LOT, 빅데이터 기술이 도입되어 새로운 가치를 창출하고 있다. 농업용수관리 분야에 있어서는 데이터를 활요한 수요자 중심의 지능형 물관리 사업이 추진되고 있으며, 일정규모 이상 저수지 및 양수장 농업용수 공급량 측정 계측기의 설치가 추진중에 있다. 그러나 현재까지 이러한 설치된 계측장치들의 활용방안에 대해서는 뚜렷한 결과가 도축된 바 없으며, 현재 많은 예산과 인력이 투입되어 설치·운영되고 있는 계측장치들의 활용 방안에 대해서 연구가 필요한 실정이다. 2018년 2,228개 농업기반시설물에 자동화시스템을 설치 완료 하였으나, 각종 장비의 비표준화, 효과대비 고비용, 잦은 통신두절 등의 기술적 문제로 인해 현업부서의 수자원관리 업무에서 자동화시스템의 활용성이 저조한 것으로 관측됐다. 본연구에서는 국내 수자원 계측제어 기술 동향 및 운영환경 조사 결과를 기초로, 기술적 측면의 농업용수관리자동화사업의 개선사항과 4차 산업기술의 농업용수관리자동화사업의 적용방안을 제시 하여 농업용수관리자동화사업 중장기 계획 개정등 향후 정챡수립시 참고 자료로의 활용과 농업용수 효율적 활용과 관리를 위한 TM/TC 미래추진 방안을 제시로 정확하고 신뢰도 높은 농업용수 관리 체계를 구축 하고자 한다.

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