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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

정영주 (대구가톨릭대학교, 대구가톨릭대학교 대학원)

지도교수
서동만
발행연도
2020
저작권
대구가톨릭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수36

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

스마트 농장용 반영구 토양 습도 센서 연구
정영주 컴퓨터정보통신공학과 2020.01 학위논문

2017

반영구 토양습도센서 개발
정영주 ,  안광은 ,  서동만 한국정보과학회 학술발표논문집 2017.12 학술대회자료

초록· 키워드

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1인 가구의 증가에 따른 다양한 반려생물에 선호와 현대 환경변화에 맞춰 식물 수요가 증가했다. 따라서 다양한 반려 식물에 대한 선호도 증가에 따른 국내용 식물 관리 도구가 필요하다. 특히 기존에 제안되었던 프로토타입 화분 관리 시스템의 경우 제한된 환경을 설정하고 시스템을 설계하고 있으며, 시제품 화분 관리 시스템의 경우 외국에서 개발하여 한국어를 지원하지 않는다는 단점을 가지고 있을 뿐만 아니라 대부분의 시제품 시스템이 배터리 교체형 및 유선 형태의 모듈을 제안하고 있다. 따라서 증가하는 반려 생물 시장에 맞춘 한국형 화분이 필요한 실정이다. 현대의 한국은 태양광 기반의 시스템 수요가 증가하고 있고 여유 시간이 없는 현대인들의 생활에 맞춘 자동 충전 및 자동제어를 지원하는 시스템이 필요하다. 본 논문의 전반부에서는 태양광 패널과 조도 센서를 활용하여 태양광추적 알고리즘을 구현하고 노인과 영유아 그리고 초심자들을 위한 직관적인 인터페이스를 가진 스마트 화분시스템을 제안한다.
본 논문의 중반부에는 스마트 농장에 대해 이야기하고 있다. 현대의 스마트 농장은 국제 시장 개방에 따른 농업 경쟁 심화 문제를 안고 있다. 이에 대한 해결책으로 농업의 고품질화 및 스마트 농장 적용을 통한 인력 감소 등이 제시되고 있다. 따라서 스마트 농장의 현황을 조사하고, 조사 내용을 기반으로 스마트 농장을 모니터링하는 시스템을 제안 및 구현한다. 웹캠을 통해 농장 내 환경을 확인하고 센서값을 기반으로 데이터를 조회하는 기능을 제공한다. 이때, 데이터베이스에 비정상적인 값이 들어오는 것을 확인했으며 토양습도센서의 부식이 원인임을 확인했다.
스마트 화분 화분 및 스마트 농장 시스템에서 환경을 수집하는 토양습도센서가 측정 원리상 부식에 취약함을 실험적으로 확인했으며 본 논문의 후반부에서는 이 문제를 해결하기 위해 토양습도센서를 개발한다.
본 논문에서는 현대 농업 시장에서 혹은 현대인들의 생활 양식에 따라 증가하는 스마트 플랜팅 산업과 관련하여 실제로 스마트 화분 및 스마트 농장을 분석하고 단점을 보완한 모니터링 시스템을 구현한다. 각 시스템을 구현함에 있어 실제로 해당 시스템을 운영 할 당시 가지는 문제점인 토양습도센서의 부식문제를 지적하고, 문제를 해결하기 위해 대체 가능한 센서를 개발한다. 개발하는 센서는 주변에서 보기 쉬운 도체를 기반으로 후보군을 설정하고 실험을 진행하였으며, 센서의 특성을 파악하여 사용자가 본인에 맞게 센서의 감도를 조절할 수 있는 알고리즘과 회로도를 제안하고 있다. 결론적으로 부식 주기 실험을 통해 시제품 센서를 대체하여 사용할 수 있음을 실험적으로 보인다.
#스마트농장 #토양 습도 센서 #스마트화분

목차

I. 서론 1
1.1 개발 동기 및 필요성 1
II. 스마트 화분 시스템 3
2.1 배경 3
2.2 관련연구 3
2.2.1 프로토타입 스마트 화분시스템 3
2.2.1 상용 스마트 화분 시스템 5
2.3 프로토타입 구현 7
2.3.1 시스템 구성 7
2.3.2 태양광 추적 알고리즘 9
2.3.3 설계 12
2.3.4 구현 환경 13
2.3.5 구현 15
2.3.6 구현 결과 18
2.3.7 결론 21
III. 스마트 농장 23
3.1 배경 23
3.2 관련 연구 24
3.3 프로토타입 구현 24
3.4 구현 결과 26
IV. 토양습도센서 개발 32
4.1 배경 및 실험 32
4.2 관련 연구 33
4.3 토양습도센서 개발 34
V. 결론 47
참고 문헌 48

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