아두이노와 라즈베리파이를 이용한 벼 생육 환경 모니터링용 Io T 시스템
IoT System for Monitoring Rice Growth Environments Using Arduino and Raspberry Pi
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초록
농촌 인구 감소와 고령화, 이상 기후 등으로 인해 불안정해지고 있는 작물 생육 환경은 농업 자동화 시스템의 필요성을 높이고 있다. 특히, 벼농사는 넓은 노지 환경에서 장기간 이루어짐에 따라 생육 관리가 여전히 수작업에 의존하고 있어 이러한 환경요소들을 지속적으로 모니터링할 수 있는 자동화 시스템의 구축이 필요하다. 본 논문은 벼 생육 환경 데이터를 자동으로 측정·수집하고 실시간 모니터링이 가능한 아두이노 및 라즈베리파이 4 기반의 IoT 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 주요 센서를 통해 생육 환경 정보를 자동으로 측정하고, 시리얼 통신을 통해 수집된 데이터를 웹 대시보드로 전송하여 관리자가 시각화된 정보를 확인할 수 있도록 구현하였으며, 수집된 생육 환경 데이터를 활용 가능한 형태로 제공함으로써 스마트 농업 현장에서의 적용 가능성이 높다. 향후 수집된 데이터를 병해 감지 AI 기술과 결합하여 생육 환경 모니터링 및 이상 징후 조기 감지에활용할 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
The instability of crop growth environments caused by rural population decline, aging farmers, and abnormal climate conditionshas increased the need for agricultural automation systems. In particular, rice farming is conducted over large open fields for extendedperiods of time, and growth management still relies heavily on manual labor. Therefore, it is essential to establish an automatedsystem capable of continuously monitoring key environmental factors. This paper proposes an IoT-based system using Arduino andRaspberry Pi 4 to automatically measure, collect, and monitor data on rice growth environments in real time. The proposed systemmeasures key environmental data through multiple sensors and transmits the collected data via serial communication to a web-baseddashboard, allowing managers to visualize and interpret the information in real time. Furthermore, the collected data are providedin a structured and accessible format, enhancing the applicability of the system in smart agriculture. In the future, the accumulateddata are expected to be combined with AI-based disease detection technologies, enabling early identification of abnormal conditionsand contributing to more efficient environmental monitoring in smart rice farming.