"지능농업" 은 클라우드컴퓨팅, 감지망, 3S 등 여러가지 정보기술이 농업에서 종합적이고 전면적으로 응용되여 더욱 완비된 정보화기초지지, 더욱 투철한 농업정보감지, 더욱 집중된 데이터자원, 더욱 광범위한 상호련결과 소통, 더욱 깊이있는 지능통제, 더욱 친절한 공중서비스를 실현하는것이다.스마트 농업 실습 시스템은 C# 프로그래밍, JAVA 프로그래밍, C 프로그래밍, Unity3D 개발, 안드로이드 응용 개발, 임베디드 기술, 사물 인터넷 기술, RFID 인식 기술, 무선 네트워크 기술 등을 응용하여 학생들의 종합 응용 능력과 임베디드 개발 능력을 향상시켰다.지능농업실습훈련세트는 주로 프로젝트식교수에 초점을 맞추고 실제프로젝트를 통해 리론학습과 공정실천을 효과적으로 결합시켜 학생들의 주관능동성을 충분히 발휘하고 학생들이 독립적으로 사고하는 능력, 단체협력능력과 문제분석, 문제해결능력을 양성한다.

그림 1 제품 실제 그림

사물인터넷 가상 시뮬레이션 소프트웨어(3D)

하드웨어에 의존하지 않고 독립적으로 상용 농업 사물 인터넷 설비를 시뮬레이션하여 컴퓨터 소프트웨어의 방식으로 하드웨어 설비의 기능을 실현할 수 있다.VR 가상현실 로밍 조작 소프트웨어를 제공하고, 스마트 농업 가상현실 장면 로밍을 제공하며, 상용 농업 사물인터넷 센서의 데이터 수집과 제어를 제공하며, 스마트 하우스 내에서 3차원 실경 로밍을 완성할 수 있고, 실제 조작의 모방을 진행할 수 있다.

플랫폼에서 농업환경매개 변수 (공기온습도, 토양온습도, 조명 등) 의 채집실험, 관개, 선풍기, 차양렴 등 설비의 지능통제실험을 진행할수도 있고 책략설정을 진행하여 지혜농업장면에서의 지능련동을 실현할수도 있다.실습 세트와 조립하여 허실을 결합한 실험을 진행할 수 있다.학생들이 상위기 프로그램을 개발할 수 있도록 상위기 개발 인터페이스를 제공할 수 있다.

그림 2 가상 에뮬레이션 소프트웨어(3D)

모니터링 기능 시스템: 무선 감지 집합 노드에서 보내온 데이터에 근거하여 식물 생장 환경 정보를 획득하여 토양 수분, 토양 온도, 공기 온도, 공기 습도, 조명 강도, 식물 양분 함량 등 파라미터를 모니터링한다.또한 상기 피드백의 정보에 근거하여 농업단지에 대해 자동관개, 자동온도강하, 자동권모, 자동액체비료시비, 자동약품분사 등 자동통제를 진행한다.

모니터링 기능 시스템: 무선 감지 노드를 배치하여 농업 단지 내에서 자동 정보 검측과 제어를 실현하고, 감지 노드는 토양 수분, 토양 온도, 공기 온도, 공기 습도, 조명 강도, 식물 양분 함량 등 파라미터를 측정할 수 있다.작물 재배 수요에 따라 각종 음광 경보 정보와 문자 경보 정보를 제공한다.

실시간 이미지 및 비디오 모니터링 기능: 카메라와 무선 감지 노드 등의 장치를 통해 원격 실시간 영상 및 영상 감시 기능을 실현한다.다차원 정보와 다차원 처리를 통해 농작물의 가장 좋은 생장 환경 조리 및 시비 관리를 실현한다.

그림 3 제품 실물도

프로젝트 배경:

농업은 우리 나라 국민경제의 중요한 구성부분으로서 국민의 삶의 질을 제고하는데 중대한 의의가 있다.사물인터넷기술을 농업생산에 응용하는것은 이전의 전통적인 농업생산방식을 개변하고 농작물생산량을 제고하는데 적극적인 역할을 한다.동시에 물, 비료, 약 등의 사용에 있어서 정확한 양을 통제하고 낭비를 피하는 목적을 달성한다.

프로젝트 1: 절수 재배 장면

장면 소개: 시뮬레이션은 사물인터넷 기술을 통해 대전 농작물의 수분 공급을 보장하는 전제에서 농업 절수의 목적을 달성한다.무선 감지 노드가 피드백한 정보에 따라 공급되는 물의 양을 지능적으로 제어하는 과정을 중점적으로 보여준다.토양온습도센서와 공기온습도센서는 함수량 등 정보를 중앙통제시스템에 피드백하여 데이터베이스에 저장하고 지능적으로 통계하고 수치를 분석하며 사용자가 설정한 역치에 따라 각 시스템을 지능적으로 통제하여 농작물에 제때에 수분을 보급한다.부대적인 VR 가상현실 로밍 조작 소프트웨어에서 관련 센서의 데이터 수집과 제어를 완성하고 스마트 하우스 내의 3차원 실경 로밍을 실현하며 실제 조작의 모방을 진행할 수 있다.

관련 실험: zigbee 기반 센서 데이터 수집 실험 데이터 저장 그래픽 이미지 디자인 등

관련 설비: 오픈 소스 태블릿 응용 게이트웨이 토양 온도 습도 센서 공기 온도 습도 센서 원통형 물 펌프 등

프로젝트 2: 이산화탄소 농도 조절 장면

장면 소개: 하우스 구역 내의 이산화탄소 농도가 너무 높을 때 시스템이 환경에 대한 조절 과정 장면을 시뮬레이션한다.하루 중 일출 후 아직 환기가 되지 않아 광합성이 진행되면서 이산화탄소 농도가 점차 낮아지고 있다.이산화탄소 센서는 제때에 공기 중의 이산화탄소의 함량을 시스템에 피드백하고, 시스템은 전략 설정에 따라 제때에 선풍기를 켜고, 이산화탄소의 농도를 높여 농작물의 광합성이 순조롭게 진행되도록 보장한다.이와 동시에 사용자는 VR소프트웨어를 리용하여 비닐하우스내의 실경로밍을 실현하고 시스템내의 데이터와 상황을 실시간으로 감시할수 있다.

관련 실험: zigbee 기반 직렬 전송 실험 포인트 투 포인트 데이터 전송 Android 미러링 쓰기 등등

관련 설비: 오픈 소스 태블릿 응용 게이트웨이 클라우드 카메라 이산화탄소 센서 환풍 팬 등