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IoT Labs - Farm : 농장 데이터 수집 및 분석 서비스

IoT Labs : Farm 프로젝트는 농장의 데이터를 수집하여 분석하는 서비스입니다.

농장 데이터의 수집

  • Raspberry Pi 등을 이용하여 온도/습도/광량 등을 수집하며 기록 합니다.

수집된 데이터의 분석

  • Raspberry Pi 와 센서들로 수집된 데이터는 중앙 서버에서 시각화(Visualization) 합니다.
  • 다른 농장의 데이터와 비교를 할 수 있어, 현재 농장의 상황을 객관적으로 판단 할 수 있도록 합니다.

IoT Labs의 다른 프로젝트와의 연계

IoT Labs : Farm 프로젝트에는 하드웨어/통신/Database/대시보드(Dashboard) 등의 기술이 사용된다. 이 기술들을 모듈화 & 일반화 하여 각각의 프로젝트로 구성한다.

  • IoT Labs : Dashboard
    • Database, Web 그리고 Dashboard 등의 기능을 한다
    • IoT Labs : Farm 과의 차이점은, 농장 중심으로 이루어져 있지 않고, 어디에서나 사용 할 수 있도록 범용적으로 모듈화 되어 있다
  • IoT Labs : Communication
    • 데이터 통신 부분(MQTT)을 담고 있다
  • IoT Labs : Device
    • 하드웨어 관련된 부분을 담고 있다.
  • IoT Labs : Farm
    • IoT Labs 의 다른 프로젝트 기술을 이용하여, 농장 데이터 수집/분석을 한다.

프로젝트 목표

정확한 농업 데이터를 수집하여 시각화 함으로써 정확한 판단을 할 수 있도록 한다. 농업은 경험주의적 이거나 정밀하지 않은 데이터로 문서화 되어 있다.

다음은 현재 딸기 농사의 적용되고 있는 적정 온도 가이드이다

  • 촉성재배
    • 적정 온도 : 20~25℃
    • 최고 온도 : 30℃를 넘으면 안된다
    • 최저 온도 : 5℃ 이하로 떨어지면 안된다
    • 밤 온도 : 10~12℃
  • 출뢰기
    • 낮 온도 : 25~27℃
    • 밤 온도 : 8~10℃
  • 과실비대기
    • 낮 온도 : 23~25℃
    • 밤 온도 : 5~6℃

이정도 가이드를 가지고는 현재 농장이 잘 지켜지고 있는지 판단하기가 어렵다. 또한, 24시간 온도를 측정하는 것도 불가능하다.

이러한 24시간 데이터 수집을 가장 잘하는 것이 IoT 센서들이고 수집된 데이터를 시각화 하는 것은 Web 기술에 많이 존재한다.

IoT Labs - Farm은 이러한 것들을 수행하고 나아가, 우리나라 모든 작물의 최적 환경을 데이터화 하는 것을 목표로 한다.

커뮤니케이션

프로젝트 개발

전체 Task를 이곳에 정리 합니다.

  • Device 파트와 Web 파트로 나뉘어 집니다
  • 이곳에서 전체적인 Task를 볼 수 있고,
  • 상세한 내용은 해당하는 Issue 에서 확인 하시기 바랍니다
    • Task 옆에 Issue 링크가 기록되어 있습니다

Device 파트

사전 조사

  • Device 선정 (Arduino or Raspberry Pi) - Arduino 로 결정됨 Issue Status
  • 아두이노 시뮬레이터 제작
    • 필요한 Device 를 아두이노 시뮬레이터를 이용해 구성해본다
      • Circuits를 이용하여 온도/습도 측정 개발 - Issue Status
      • Circuits를 이용하여 조도(빛) 측정 개발 - Issue Status
    • 장비 구매에 참고 한다
    • URL : https://www.tinkercad.com/circuits
    • 구성한 시뮬레이터 정보도 Github 에 공개하여 공유한다 Issue Status Issue Status
  • 1개 Arduino 보드에 모든 센서를 붙일 수 있는가? 없다면 몇개 아두이노가 필요한가?

장비 구매

구매할 장비 URL 을 해당 Issue 에 남겨주세요 일괄 구매 하도록 하겠습니다

개발

  • Arduino IDE 에 ESP8266 추가 하기 + 문서작업 Issue Status 조대영
  • Arduino SDCard Read/Write 개발 Issue Status 윤재호
  • Arduino Wi-Fi 통신 Issue Status Brad.Choi
  • LCD Display 출력 개발 Issue Status 정동훈
  • 온/습도 센서 개발 Issue Status 전태경
  • 광 센서 개발 Issue Status 선해정
  • 토양 수분 센서 개발 Issue Status 조대영
  • 센서 통합 버전 개발 Issue Status

문서화

  • Device 개발 문서화 Issue Status 한홍근
  • 회로도 작성
  • 설명서를 Github 에 메뉴얼 식으로 작성

Web 파트

기술 선정

  • Chart 는 어떤 것으로?

서버 세팅

  • Web Server 셋팅
    • Tomcat + Nginx 설치
    • Jenkins 설치
  • DB Server 셋팅
    • MySQL 설치 + 셋팅

화면 설계 + Mockup 개발

  • Bootstrap 으로 Mockup 개발

화면 개발

  • 기본 Frame 개발
  • 챠트 개발

DB 파트

Import

  • SD Card 의 데이터를 MySQL 으로 Import 할 수 있는 기능 개발

프로젝트 참여/기여

Issue

사용 문의 또는 질문 사항들은 Github 이슈에 올려 주시면 바로 처리 해 드리겠습니다. 많은 의견 부탁드립니다.

Contribution

IoT Labs를 개선해주세요. Contribution은 언제나 환영합니다.

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