Implementation of Greenhouse Environmental Control Systems using Intelligence

지능을 이용한 온실 제어 시스템

  • Yang, J. (Department of Elertronic and Elertrical Engineering, Dankook University) ;
  • Chung, C.D. (Department of Computer and Information science, Korea University) ;
  • Hong, You-Sik (Department of Computer Engineering, Sangji University) ;
  • Ahn, B.I (Seeon) ;
  • Hwang, S.I. (Department of Software Engineering, Korea University) ;
  • Choi, Y.H. (Department of Software Engineering, Korea University)
  • 양재수 (단국대학교 전자전기공학부) ;
  • 정창덕 (고려대학교 컴퓨터 정보학과) ;
  • 홍유식 (상지대학교 컴퓨터 공학부) ;
  • 안병익 ((주)씨온) ;
  • 황선일 (고려대학교 소프트웨어 공학과) ;
  • 최영훈 (고려대학교 소프트웨어 공학과)
  • Received : 2011.02.15
  • Accepted : 2012.03.05
  • Published : 2012.03.25

Abstract

An experiment for an optimized automatic greenhouse environment in a flower farming greenhouse by building a ubiquitous sensor network with various sensors was conducted and the results were evaluated. And various culturing environmental information and data in the greenhouse were collected and analyzed. Then, the greenhouse was designed to maintain the best culturing environment on the basis of existing recommended optimized figures. By measuring the growth of the crops in the greenhouse, A system which controls facilities in the greenhouse to maintain the best culturing environment in accordance with change in the environment was analyzed.Computer simulation result proced that we discovered that controlling the facilities and the artificial light source increased production, enhanced quality, reduced labor and heating cost immensely. The experiment has proved that the u-flower farming system can maximize the income of farm families by sending warning messages to users of this system when weather suddenly changes so that users may cope with such changes and maintain the best culturing environment.

본 논문에서는 화훼 온실에 Ubiquitous 기반의 Sensor Network와 다양한 센서를 설치하여, 최적의 자동 온실 환경을 구현, 그 결과를 평가하였다. 이를 위해, 온실에서의 다양한 생장환경 정보를 실시간 수집/분석하여, 기존의 최적 생장환경 권장 수치를 기준으로, 최적의 생장 환경을 유지하도록 설계하였다. 실험 대상인 화훼온실의 농작물 생장결과를 측정하기 위해, 환경변화에 따른 최적의 생장환경을 유지하도록, 온실 시설물을 제어하는 시스템을 구현하고, 이를 분석하였다. 기존의 온실 관리 방법과는 달리, 본 논문에서 적용된 시스템은 사용자가 원격에서 생장환경 모니터링 및 시설제어가 가능하도록 설계되었다. 또한, 화훼의 생산량 및 품질 향상을 위해 자동 온습도 조절기와 인공광원 등을 설치하였다. 그 결과 온실 시설물과 인공광원의 제어를 통해 화훼 생산량, 품질, 노동력 및 난방비에서 기존보다 상당히 향상됨을 볼 수있었다. 실험결과, u-화훼 시스템이, 날씨 변화 및 이상 기상 상황 등이 발생했을 경우, 사용자에게 SMS를 통해 경고 메시지를 보냄으로써 실시간적으로 이상 날씨 변화 상황에 원격으로 제어, 대응하여, 최적의 생장환경을 유지, 농가의 소득을 극대화할 수 있음을 입증하였다.

Keywords

References

  1. 정부만, 송자영 "u-farm 해외 적용 사례집" 한국정보사회진흥원 2006.
  2. 나택상, 김정근, 최경주, 기광연, 유용권 "겨울철 보광이 절화장미 'Nobles'의 생육 및 개화에 미치는 영향" 한국생물환경조절학회, 생물환경조절학회지 제16권 제2호, 2007. 6, pp. 130-134
  3. 심근섭, 강정옥, 이희주 "인터넷 온실 경영관리 시스템 개발에 관한 연구" 한국농촌지도학회지 제11 권 제1호, 2004. 1, pp. 191-207
  4. Kevin A. Delin, Shannon P. Jackson, David W. Johnson, Scott C. Burleigh, Richard R. Woodrow, J. M. McAuley, James M. Dohm, Felipe Ip, Ty P. Ferre, Dale F. Rucker and Victor R. Baker "Environmental Studies with the Sensor Web: Principles and Practice", Sensors 2005, 5, pp.103-117, 2005.
  5. 농림부. 2006. 친화경 수도작 정밀농업 변량형 농작업 시스템 개발. 농촌 진흥청 농업공학연구소.
  6. 농촌진흥청 농업기계화연구소. 2005. 친환경정밀농업연구.
  7. 박원규. 2002. 친환경 정밀농업 기술의 발전방향. 농업기계화연구소.
  8. 이충근. 정인규. 2005. 미국과 일본의 정밀농업 연구동향 분석. 한국국제농업개발학회 17(3): 133-140.
  9. 조국현. 2003. 정밀농업에 대한 소개. 농업기반공사.
  10. 장수용. 2005. 정밀농업 도입의 경제적 분석. 전북 대학교 대학원 석사학위 논문.
  11. 김승도, 나승혁, "온실가스 배출량 산정방법",전자공학회지 제35권 11호,2008년
  12. 홍유식, 한광덕, 서권구, 조병순, 성해경, "지능형 농사 시스템",대한전자공학회 2010년 추계종합학술대회