• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.299-305
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• 2021

Dissolved oxygen, pH, and temperature are the most important factors for fish farming because they affect fish growth and mass mortality of the fish. Therefore, fish farm workers must always check all pools on the farm, but this is very difficult in reality. That's why we developed a control system for smart fish farms. This system includes a gateway, sensor gatherers, and a PC program using LabVIEW. One sensor gatherer can cover up to four pools. The sensor gatherers are connected to the gateway in the form of a bus. For the gateway, the ATmega2560 is used as the main processor for communication and the STM32F429 is used as a sub-processor for displaying LCD. For the sensor gatherer, ATmega2560 is used as the main processor for communication. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), RS-485, and Zigbee are used as the communication protocols in the control system. The users can control the temperature and the dissolved oxygen using the PC program. The commands are transferred from the PC program to the gateway through the MQTT protocol. When the gateway gets the commands, it transfers the commands to the appropriate sensor gatherer through RS-485 and Zigbee.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권1호
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• pp.31-37
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• 2018

In this work, we propose an analytic framework for evaluating the quality of service and dimensioning the link capacity in the gateway router of a smart farm with a greenhouse eco-management system. Specifically, we focus on the gateway router of an IoT network that provides an access service for smart farms. We design the link capacity of a gateway router that is used for the remote management of the greenhouse eco-management system to accommodate both time-critical and delay-tolerant traffic in a greenhouse LAN. For this purpose, we first investigate the ecosystem for smart farm, and we define the specification and requirements of the greenhouse eco-management system. Second, we propose a system model for the link capacity of a gateway that is required to guarantee the delay performance of time-critical applications in the greenhouse LAN. Finally, the validity of the proposed system is demonstrated through a series of numerical experiments.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.15-20
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• 2016

Recently, the u-IT applications for plants and livestock become larger and control of livestock farm environment has been used important in the field of industry. We implemented wireless sensor networks and farm environment automatic control system for applying to the breeding barn environment by calculating the THI index. First, we gathered environmental information like livestock object temperature, heart rate and momentum. And we also collected the farm environment data including temperature, humidity and illuminance for calculating the THI index. Then we provide accurate control action roof open and electric fan in of intelligent farm to keep the best state automatically by using collected data. We believed this technology can improve industrial competitiveness through the u-IT based smart integrated management system introduction for industry aversion and dairy industries labor shortages due to hard work and old ageing.

• 한국IT서비스학회지
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• 제19권3호
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• pp.139-149
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• 2020

There are now many different commercial weather sensors suitable for smart farms, and various smart farm devices are being developed and distributed by companies participating in the government-led smart farm expansion project. However, most do not comply with standard specifications and are therefore limited to use in smart farms. This paper proposed the connecting structure of operating non-standard node devices in smart farms following standard specifications supporting smart greenhouse. This connecting structure was proposed as both a virtual node module method and a virtual node wrapper method. In addition, the SoftFarm2.0 system was experimentally operated to analyze the performance of the implementation of the two methods. SoftFarm2.0 system complies with the standard specifications and supports non-standard smart farm devices. According to the analysis results, both methods do not significantly affect performance in the operation of the smart farm. Therefore, it would be good to select and implement the method suitable for each non-standard smart farm device considering environmental constraints such as power, space, distance of communication between the gateway and the node of the smart farm, and software openness. This will greatly contribute to the spread of smart farms by maximizing deployment cost savings.

• 방송공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.377-389
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• 2021

본 연구는 수직형 스마트팜, 즉 식물공장 관리의 디지털화를 위한 시스템의 구현을 위한 프레임워크 설계를 제안한다. 본 연구에서 제안한 디지털 트윈 시스템의 세부 프레임워크 모듈은 1) 스마트 식물공장 트윈 클라이언트 2) 스마트 식물공장 트윈 게이트웨이 및 3) 스마트 식물공장 트윈서버로 구현하였다. 특히 스마트 식물공장 트윈 게이트웨이는 디지털 트윈의 구현을 위한 표준 개방형 하드웨어 플랫폼으로 주로 사용되는 Eclipse Ditto를 사용하여 구현하였다. 또한, 각 요소는 초기화 및 데이터 전송과 같은 메시지 시퀀스를 정의하여 클라이언트, IoT 게이트웨이, 서버와 각기 통신이 가능한 인터페이스를 설계하였다. 본 연구에서 제안된 프레임워크의 검증을 위하여 식물공장에서 별도로 설치한 라즈베리파이를 통해 환경 및 제어데이터를 수집하여 이를 가상환경에 가시화하는 형태의 프로토타입 디지털 트윈 시스템을 개발하였다.

• Clinical and Experimental Vaccine Research
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• 제12권3호
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• pp.179-192
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• 2023

The world has watched the emergence of numerous animal viruses that may threaten animal health which were added to the perpetual growing list of animal pathogens. This emergence drew the attention of the experts and animal health groups to the fact that it has become necessary to work on vaccine development. The current review aims to explore the perspective vaccines for emerging viral diseases in farm animals. This aim was fulfilled by focusing on modern technologies as well as next generation vaccines that have been introduced in the field of vaccines, either in clinical developments pending approval, or have already come to light and have been applied to animals with acceptable results such as viral-vectored vaccines, virus-like particles, and messenger RNA-based platforms. Besides, it shed the light on the importance of differentiation of infected from vaccinated animals technology in eradication programs of emerging viral diseases. The new science of nanomaterials was explored to elucidate its role in vaccinology. Finally, the role of Bioinformatics or Vaccinomics and its assist in vaccine designing and developments were discussed. The reviewing of the published manuscripts concluded that the use of conventional vaccines is considered an out-of-date approach in eliminating emerging diseases. However, these types of vaccines are considered the suitable plan especially in countries with few resources and capabilities. Piloted vaccines that rely on genetic-based technologies with continuous analyses of current viruses should be the aim of future vaccinology. Smart genomics of emerging viruses will be the gateway to choosing appropriate vaccines, regardless of the evolutionary rates of viruses.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권1호
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• pp.11-20
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• 2012

In a marine ubiquitous sensor network (USN) system using expensive sensors in the harsh ocean environment, it is very important to discover failures and devise recovery techniques to deal with such failures. Therefore, in order to perform failure modeling, this study analyzes the USN-based real-time water quality monitoring service of the Gaduri Aqua Farms at Songdo Island of Yeosu, South Korea and devises methods of discovery and recovery of failure by classifying the types of failure into system element failure, communication failure, and data failure. In particular, to solve problems from the perspective of data, this study defines data integrity and data consistency for use in identifying data failure. This study, by identifying the exact type of failure through analysis of the cause of failure, proposes criteria for performing relevant recovery. In addition, the experiments have been made to suggest the duration as to how long the data should be stored in the gateway when such a data failure occurs.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.442-454
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• 2017

우리나라 식품소비 패턴이 육류 위주로 증가함으로써 축산업이 크게 성장하였으나, 수입 축산물 시장의 개방으로 국내 축산 제품의 가격 경쟁력 확보 방안이 시급한 시점이다. 따라서 생산비의 가장 큰 부분을 차지하고 있는 사료 원가 절감의 문제는 축산업 생태계에서 해결해야 하는 중요한 과제이다. 본 연구의 목적은 축산업의 스마트 팜을 지원하는 것이다. 이에 본 연구는 IoT에 기반 하여 축산 사료의 측정 장치를 개발하고, 자동 주문 및 배송 시스템을 구현하여 관련 영역의 효율성을 극대화할 수 있는 방안을 제안하였다. 구체적으로는 첫째, 초음파 센서와 온도/습도 측정 센서를 이용하여 사료 저장소인 피드빈 내 사료 잔량과 온/습도 정보를 수집하는 센서를 개발하였다. 둘째, 그 정보를 축산농가에 설치된 게이트웨이를 거쳐 SCM 서버에 전송할 수 있는 방법을 구현하였다. 셋째, 서버에 저장된 축산농가의 정보를 활용하여 사료의 자동 주문 및 배송이 가능한 서비스 방안을 구현하였다. 본 연구는 기존의 방법보다 용이하고 가격 경쟁력이 있는 방안으로서, 축산업의 다양한 영역에서 보다 다양한 IoT 활용 서비스와 경쟁력 강화 방안이 도출되는데 도움이 될 것이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.764-771
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• 2018

요즘 국내 외 농업 환경은 농업 인구의 고령화, 귀농 인구의 증가, 급격한 기후 변화, 농식품 유통 구조의 다양화, 수자원의 고갈 및 한정된 경작지 등 다양한 변화 속에 놓여 있다. 최근 농업을 둘러싼 다양한 환경 변화에 대응하기 위해 재배 전반의 작업이력인 작물 생육정보, 생육환경 및 농작업 일지 등과 같은 사항들을 쉽게 기록, 저장 및 관리하여 작물 생산량과 작업 효율을 높이기 위한 스마트 온실 실용화에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문은 작물의 근권부에서 측정할 수 있는 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량. CO2 농도 등과 같은 생육에 필요한 상황정보를 수집하고 수집된 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안한다. 생장 작물의 근권 측정부에서 측정된 데이터와 센서로 측정된 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량 등의 데이터를 취합하여 400MHz의 무선 통신 게이트웨이에 전송하는 시스템을 개발하였다. 전송된 데이터를 Cloud 기반으로 근권 환경 데이터를 모니터링 및 데이터를 시각화 할 수 있는 통합 SW 개발을 진행하였다. 데이터의 시각화를 위한 그래프 형식과 데이터 형식으로 모니터링을 할 수 있도록 하였다. 기존 스마트팜은 농장내의 데이터만을 이용하여 작물 및 시설관리를 하고, 본 연구는 전국의 농장의 날씨 및 생장환경을 수집 및 분석하여 가장 효율적인 생장환경을 제시한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제3권1호
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• pp.13-19
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• 2017

본 논문에서 저전력 장거리 무선통신기술(LPWA) 기반으로 원격감시 및 제어가 가능한 자가설치형 농업 자동화 시스템 "씽커넥트-Green" 을 설계 및 구현하였다. 영농을 위해서는 물, 햇빛, 흙, 비료, 온도 조절 등이 필요하며 이러한 요소들을 자동화된 시스템을 이용하여 원격 모니터링 및 제어할 수 있다. 본 시스템을 이용하여 비닐하우스부터 화훼단지에 이르기까지 식물의 종류와 재배 환경에 따라 최적화하여 구축할 수 있는 농업 자동화 시스템을 구축할 수 있다. 센서로부터 수집된 정보는 게이트웨이를 통해 서버에 저장되며, 빅데이터를 토대로 스마트폰을 이용하여 최적화된 재배 환경을 설정 및 운영할 수 있다.