정밀농업과 WSN의 접목...농가 생산비 절감 이끈다

최근 몇 년간 IoT는 많은 연구 분야에 쓰이고 있다. 농업 분야에서의 기술 적용은 농작물 수확량이나 품질을 향상시키고 비용을 절감하는데 사용된다. 정밀 농업에 WSN을 적용하면 농부들이 더 나은 의사결정을 내리고 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 된다.

팡 외는 복잡한 업무의 효율성 향상을 위해 IoT 기반의 지역 환경 모니터링 및 관리를 위한 새로운 통합 정보 시스템(IIS)을 도입했다. IIS는 IoT, 클라우드 컴퓨팅, 지리정보학(RS, GIS, GPS)과 환경감시 및 관리를 위한 e-Science를 과학계에서 가장 뜨거운 이슈 중 하나인 지역 기후변화와 생태학적 대응에 관한 사례연구와 결합했다. 그 결과는 IoT가 지원하는 데이터 수집뿐만 아니라 클라우드 컴퓨팅과 e-사이언스 플랫폼을 기반으로 한 웹 서비스 및 애플리케이션에서도 큰 이점을 보여주었다. 감시와 의사결정의 효율성은 분명히 향상되었다.

또한, IoT는 농업 생산망에 적용되었다. 메델라 외(2013년)는 농업 생산 체인에 IoT를 적용했다. 이들은 와인용 포도의 진화를 추적하기 위해 무선 및 분산형 특정 센서 장치를 기후 조건 시뮬레이션과 결합하는 IoT 개념을 기반으로 한 혁신적인 아키텍처를 제안했다. Li 등(2013년)은 분산형 아키텍처를 갖춘 IoT 기반 농업용 정보 시스템을 선보였다. 이 연구에서는 분산형 IoT 서버로 농업 생산 공정 전반에 대한 추적 및 추적을 실시했다.

게다가, 정보 발견 시스템은 농업 생산에서 나온 사업 데이터를 구현, 캡처, 표준화, 관리, 위치 확인 및 쿼리하도록 설계되었다. 팡 외(2015년)는 최종 사용자/소비자에게 제품의 기원과 특성에 대한 정보를 제공하기 위해 가치 중심의 비즈니스-기술 공동 설계 프레임워크를 제안했다.

카펠로 외 연구진(2016년)은 최종 소비자에서 현장까지 제품을 추적할 수 있도록 실시간 모니터링 서비스에 IoT를 적용했다. 루안(2016년)과 시(2016년)는 제품 부패성, 고가의 물류 등으로 운송에 독특한 난관에 봉착한 비전통 소매 서비스인 전자상거래 배달에서 과일 신선도를 평가하기 위한 IoT 프레임워크를 제시했다.

IoT의 기능 개선을 시도한 연구도 많다(Hashim et al., 2015, Luan et al., 2015). Diedrichs et al. (2014)는 온도를 측정하여 정밀 농업의 서리 특성에 사용하기 위해 IEEE-802.15.4에 기초한 WSN의 개발을 제시했다. 포와티 외 연구진(2014년)은 올리브 분야의 관개 일정을 위해 WSN과 통신하는 웹 기반 의사결정 지원 시스템을 제안했다. 이를 위해 저자들은 센서를 이용해 습도, 태양 복사, 온도, 비를 측정했다.

하심 외 연구진(2015년)은 온도와 토양 수분의 전자 기기(아르두이노)로 제어를 검토하고, 안드로이드 기반의 스마트폰 애플리케이션을 사용해 유연성과 기능을 발휘했다. 그들은 고급 개인용 컴퓨터와 같은 값비싼 부품과는 대조적으로 낮은 비용과 농업 통제의 유연성에서 이점을 발견했다. 루안 외 연구진(2015년)은 가뭄 모니터링과 예측, 관개량 예측을 IoT, 하이브리드 프로그래밍, 병렬 컴퓨팅을 기반으로 한 플랫폼으로 통합한 합성 시스템을 설계, 개발했다.

2014년 카누운 외, 2014년 카에우마르드, 사이요드 등은 스마트폰으로 환경 데이터를 수집하고 관개 시스템을 제어하기 위해 WSN을 이용한 관개 시스템에 초점을 맞췄다. 카에우마르드와 사이요드(2014년)는 채소 작물로부터 데이터를 얻거나 환경 측정을 위해 농업의 자동화를 위한 장기 지속 가능한 솔루션을 제공했다. 저자들은 토양 습도 센서, 공기 습도 센서, 공기 온도 센서 등 휴대용 측정 기술을 개발했다. Chen 등(2014년)은 WSN을 이용하여 농지 내 다층 토양의 온도와 습도를 감시하고 토양 침투 변동에 관한 연구와 지능형 정밀 관개 연구를 위한 기초 자료를 수집하는 시스템을 제안했다.

Li et al. (2012)는 인터넷, 무선 네트워크, 모바일 네트워크를 결합한 온실가스의 환경 정보를 원격으로 실시간 모니터링하는 IoT 기반 농업 온실 환경 모니터링 시스템을 제안했다. 또한, 루카스 외 연구진(2015년)은 장거리 물 부양을 설계하였다.



김철호 기자 fire@thekpm.com