1. 개발 목적
- 농업 현장의 디지털 트랜스포메이션(DX): 경험과 감에 의존하던 전통적인 농업 방식을 탈피하여, 온도, 습도, 토양 데이터 등 객관적인 지표를 기반으로 농작물을 관리하는 데이터 주도형 스마트 팜을 구축하고자 했습니다.
- 생육 환경 원격 제어 및 자동화: 농장에 직접 가지 않고도 스마트폰으로 비닐하우스의 개폐, 관수(물 주기), 냉난방 시스템을 원격으로 제어하여 농민의 워라밸을 보장하고 노동력을 절감하는 것이 목표였습니다.
- 작물별 최적 생육 데이터 표준화: 다양한 작물의 생육 데이터를 수집 및 분석하여, 초보 농부도 베테랑처럼 농사지을 수 있도록 작물별 최적의 환경 설정값(레시피)을 제공하는 알고리즘이 필요했습니다.
2. 기술 스택 및 선정 포인트
Front-end : [Android]Kotlin / [IOS]Swift Back-end : TypeScript / NestJS Server : AWS EC2, S3, RDS DB : MariaDB
MQTT Protocol : 불안정한 농장 네트워크 환경에서도 관수 명령이 지연 없이 장비에 도달하도록, HTTP 대신 경량화된 MQTT 프로토콜을 적용하여 연결 안정성을 확보.
3. 필요 기능
원격 관수 제어, 실시간 모니터링, 생육 환경 분석, 영농 일지
4. 루멘트만의 성공 전략
- LoRa/NB-IoT 기반 저전력 장거리 통신망 구축: 인터넷 연결이 원활하지 않고 면적이 넓은 농촌 환경을 고려하여, 전력 소모가 적고 통신 거리가 긴 LoRa 및 NB-IoT 통신 기술을 적용해 데이터 전송의 안정성을 확보했습니다.
- 복합 환경 제어 룰 엔진(Rule Engine) 설계: “온도가 30도 이상이면 환기 팬 가동”, “습도가 20% 이하이면 미스트 분사” 등 사용자가 설정한 복합적인 조건에 따라 하드웨어가 즉시 반응하는 실시간 제어 로직을 구현했습니다.
- 생육 데이터 시각화 및 이상 감지 알림: 수집된 센서 데이터를 직관적인 그래프로 시각화하고, 급격한 온도 변화나 정전 등 농작물에 치명적인 이상 징후가 감지되면 즉시 비상 알림을 발송하는 모니터링 시스템을 개발했습니다.
5. 작업결과
- 농가 생산성 증대 및 작물 폐기율 감소: 최적화된 생육 환경 관리 덕분에 단위 면적당 생산량이 평균 20% 이상 증가했으며, 병해충 및 환경 변화에 대한 빠른 대처로 작물 폐기율이 현저히 낮아졌습니다.
- 농업 노동 강도 50% 절감 효과: 자동화된 관수 및 환경 제어 시스템 도입으로 불필요한 농장 방문 횟수가 줄어들었으며, 농민들이 육체노동 대신 데이터 분석과 경영에 집중할 수 있는 환경을 조성했습니다.
- 데이터 기반 영농 일지 자동화: 수기로 작성하던 영농 일지를 센서 데이터 기반으로 자동 생성되도록 하여, 행정 편의성을 높이고 향후 스마트 팜 고도화를 위한 빅데이터 자산을 확보했습니다.
* 실제 앱 화면은 하단의 이미지를 확인해주세요.
