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

• Github : https://github.com/iot-labs/farm
• Facebook : https://www.facebook.com/groups/IoTLabs
• Slack : iotlabs-team.slack.com

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
• 아두이노 시뮬레이터 제작
  • 필요한 Device 를 아두이노 시뮬레이터를 이용해 구성해본다
    • Circuits를 이용하여 온도/습도 측정 개발 -
    • Circuits를 이용하여 조도(빛) 측정 개발 -
  • 장비 구매에 참고 한다
  • URL : https://www.tinkercad.com/circuits
  • 구성한 시뮬레이터 정보도 Github 에 공개하여 공유한다
• 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

• Main Device : Arduino 어떤 모델?
• Arduino SDCard Read/Write
  1. 참고 : http://deneb21.tistory.com/266
• 온/습도 센서
• 광 센서
• 토양 수분 센서
  1. 참고 : http://codingrun.com/109
  2. 참고 : https://www.kocoafab.cc/tutorial/view/369
• 기타 장비 (빵판, 전선, 기타)

개발

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

문서화

• Device 개발 문서화 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.

Support

• 이 프로젝트는 공개SW 개발자 Lab의 지원을 받고 있습니다.

License

• IoT Labs 는 MIT 라이센스를 따르며,
• 함께 사용된 SW와 폰트의 라이센스도 준수해야 합니다.
• 함께 사용된 SW와 폰트
  • Font
    • 스케치명조 폰트가 사용 되었습니다.
  • Open Source
    • Paho - Eclipse Public License 1.0
    • RabbitMQ - Mozilla Public License