안녕하세요.
고인물 유저 시디우스입니다.
귀농하고 동네 스마트농업 모임에 다니면서 느낀것이 많았습니다. 아무리 좋은 기술과 장비를 제공해줘도 농민들이 따라가기 정말 높은 장벽입니다.
그래서 간단하게 해결할 수 있는 방법으로 지그비 센서와 밸브를 찾아서 연결하고 내친김에 키트처럼 시계로 명령해서 제어할 수 있게 해봤습니다.
기술적으로야 이미 많이 아시는 Home IoT 관련 변방의 파생상품을 이용한 방법이지만,도와줘키트IoT관수시스템굳이스마트워치로해보기클리앙 농촌에서는 최첨단 하이테크 기술로 취급 받는 아주 진귀한 방법으로 통하고 있습니다. 간단한 강좌영상 하나로 주변분들의 시선이 달라졌습니다...^^;
비용도 저렴하고 방법도 간단하니, 이번 추석에 텃밭이나 시골에 계신 가족을 위해 한 번 만들어보시면 어떨까 싶습니다.
배경
스마트팜이다 뭐다 말이 많지만 농촌은 아직 여러모로 준비가 부족합니다.
노지로 된 농경지가 대부분이고 그나마 경지정리 된 땅은 대부분 벼농사라, 채소나 과수 농사를 짓는 곳은 인프라가 매우 열악한 편입니다.
작물을 심고, 관수시설까지 갖춰놔 물을 주려면 일일이 사람이 다니면서 펌프를 키고 밸브를 열고 닫고 해야하는 경우가 많습니다.
저도 집 앞에 스프링클러며 점적이며 설치했지만 밖으로 돌아다니다보면 물 줄 시간에 제대로 줘 본적이 별로 없습니다.
자동화하면 좋겠지만, 비용과 제공받는 상품의 수준 문제가 큰 편이라, 부담이 덜하고 하드웨어로 처리할 것을 소프트웨어로 넘기면서 편의성도 높이는 방법으로 IoT 플랫폼을 가져다 쓰면 좋겠다 싶었습니다.
물론 농사에 최적화된 솔루션은 아니지만, 정말 물주는 일만 자동화로 해결되어도 무시할 수 없는 노동력이 줄어듭니다.
시나리오
1세대 스마트농업 시나리오 입니다. 원격지에서도 농장 환경을 모니터링하고 관수장치를 제어할 수 있는 구성으로 꾸몄습니다.
장치
먼저 플랫폼은 투야로 했습니다. 저렴하고 다양한 장치들이 많고, 밸브제어 모듈이 있다는 장점이 있습니다.
IoT 장치를 도입할 때 플랫폼을 먼저 고려해야 하는데, 요즘은 Matter가 등장하긴 했지만 Home IoT 중심이라 아직 원하는 장치들을 다양하게 구하기 힘들어서, 당분간은 투야 쪽 장치들을 사용할 것 같습니다.
통신은 지그비 방식으로 했습니다.
무선으로 작동할 경우 배터리 수명을 길게 가져갈 수 있는데, 센서데이터를 그렇게 긴박하게 수집할 필요까진 없기 때문도 있습니다.
그리고 밭으로 나가면 금새 거리가 멀어지기 때문에 리피터 추가로 메쉬 구성도 부담이 없는 방식이기도 합니다.
가격은 대략 표기하고 링크는 없습니다.
지그비 게이트웨이
여러 IoT 장치를 연결해주는 게이트웨이 입니다. $14.1
지그비만 되는것도 있고, 와이파이, BLE 다 되는 멀티도 있는데 가격차이가 2-3천원이라 멀티로 구매했습니다.
대부분 IoT 장비가 그렇듯 와이파이 연결은 2.4기가만 지원하며, 연결에 1분 정도 소요됩니다.
그리고 워낙 오래된 제품들이라 충전단자가 5핀으로 된 것이 많은데 반드시 C type 으로 찾아서 쓰시길 권해드립니다.
제공하는 충전선이 30cm도 안되다보니 연장할 일이 많은 노지에서 5핀 케이블을 따로 구매하는건 귀찮을 수 있습니다.
5v 1a 공급 가능한 충전기를 사용해야 합니다.
토양센서
토양의 온도와 습도를 측정해주는 센서입니다. 3개 $65
지그비 방식이라 페어링이 쉽고, 통신거리가 길다고 설명이 나와있는데 10미터 이상 멀어지지 않아서 확인은 못했습니다.
다른 센서에 비해 대쉬보드가 매우 빈약하지만, 사실 데이터만 필요하기 때문에 지장이 되진 안습니다.
토양센서들을 설치해보면 처음 얼마동안은 정확한 데이터를 측정할 때까지 시간이 걸리는 편인데, 이 제품은 특히 더 길게 느껴졌습니다.
하지만 하루 지나고 안정적인 상태가 되어...그러려니 넘어갑니다.
스프링클러를 며칠 뿌렸는데 괜찮은걸보면 방수도 나쁘진 않은것 같습니다.
대기센서도 있는데 온습도 알려주는 기능 뿐이라...넘어가겠습니다. (스샷을 안찍었..)
밸브
밸브는 일반건전지 밸브를 추천 합니다. 배터리 때문에 태양광이 좋지 않을까 싶어서 두 가지 모두 구매해봤는데, 직접 사용해보면 아쉬운 부분이 몇 군데 있습니다. 유량도 알 수 없고, 스케쥴 관리도 단순하고, 무엇보다 배관을 연결하는 부분이 모두 플라스틱이라 내구성에서 감점을 받았습니다.
일반 건전지를 사용하는 지그비 밸브입니다. 약 $29
다양한 설정과 사용한 물의 양을 알려주는 기능도 들어있습니다. 배관을 연결하는 부분이 들어오는 쪽은 금속으로, 나가는 쪽은 플라스틱으로 되어 있습니다.
태양광 충전식 밸브입니다. 약 $43
On/Off, 밸브 열림을 제어할 수 있지만 일반건전지 방식보다 뭔가 아쉬운 설정창입니다.
배관 연결하는 나사부분이 모두 플라스틱인 점과, 충전 배터리도 별매면서 가격은 1.5배 비싼 것이 아쉬웠습니다.
CCTV
이 가격에 PTZ(원하는 방향으로 회전하는 기능, 좌우 335도, 상하 100도)이 가능하다니...$28
어차피 농장에서 적당히 쓸거라 최저 해상도로 구매했지만 중국은 대단한것 같습니다.
나이트비전도 10미터 정도 지원하고, 제대로 되는게 맞는지 모르겠지만 모션감지도 달려있고 알람도 옵니다.
모터 작동음은 가격만큼 납니다. 수명이 길 것 같진 않고 PTZ를 그렇게 많이 사용할 것 같지도 않지만 있어서 나쁠것도 없습니다.
현장 설치
왼쪽이 콩밭, 오른쪽이 고추밭입니다.
사실 스프링클러와 점적을 오래전에 설치했지만, 바쁘다는 핑계로 제대로 작동 시키지도 못했습니다. 다행히 장마와 잦은 비로 그럭저럭 잘 자랐습니다. 그래도 추석 이후 가을가뭄이 무섭기 때문에 지금 미리 준비하려고 합니다.
스프링클러용 밸브 설치
이경부싱과 이것저것 조합해서 연결했습니다.
기존에 이미 설치된 구성 중간에 전자밸브만 추가로 넣느라 구성이 요상하지만 작동하는데 문제는 없습니다.
점적용 밸브 설치
점적도 기존에 사용하던 라인에 연결하느라 양쪽에 루퍼젯으로 배관 연결하고 물호스로 이었습니다.
센서설치
작물의 뿌리 주변에 꼽아주고 통신이 되는지 확인만 해주면 됩니다.
CCTV
집 앞에 있는 메쉬망에 케이블타이로 달았습니다. 제공되는 선이 매우 짧아 따로 연장해주는 작업이 필요한 것 말고는 만족스럽습니다.
설치가 뭐 대단할게 없습니다. 그냥 연결하고 꼽고 통신 잘 되는지, 제어명령에 따라 작동이 잘 되는지만 보면 됩니다.
장비들이 지그비 방식이어서 반응 속도가 조금 느리다는 점만 참고하면 크게 어려운점은 없습니다.
꼭 시계로 작동 시키고 싶으시다면
투야앱 시나리오에서 원클릭 실행을 설정하고 시리에 추가하기를 해주면 음성으로 제어할 수 있습니다.
전격 Z작전의 주인공처럼 시계에다 명령하면 스프링클러를 작동할 수 있습니다.
이제 마을회관으로 달려가 이장님 추종세력이 있는 앞에서 멋지게 시계를 들고 말로 명령한 다음 CCTV를 보여주며 자랑할 수 있습니다.
이번 강좌에서 제일 비싼 장비...사과시계 입니다. 클리앙에선 흔한 장비지만...
네..제어 할 수 있습니다. 분명히...하지만
그렇습니다. 말리고 싶습니다. 특히 애플워치는...
작동은 됩니다만 애플홈킷이나 애플뮤직, 타이머 등 다른 서비스로 인식하는 경우가 너무 많습니다.
특히 작동시켜, 실행시켜, 몇 분으로 끝나면 홈킷에 그런 장비가 없다거나 음악을 재생하거나 타이머를 작동시키는 일이 다반사였습니다.
아직 제가 서툰것일 수도 있겠지만, 조만간 갤럭시로도 해보려고 합니다.
그나마 아이폰으로 시키면 좀 알아듣기는 하는데 사실 밸브 데쉬보드나 투야앱에서 제공하는 자동화가 훨씬 큰 도움이 됩니다.
투야앱 내부에 밸브 대쉬보드입니다.
여기에서는 1회 작동 뿐만 아니라 주간, 시간별 일정에 따라 세부적인 제어를 할 수 있습니다.
사용한 물의 양도 나오고 월간 집계도 해줍니다.
무엇보다 궁극적으로는 실제 토양에 수분을 측정한 기준에 따라 밸브를 작동 시키는 것이 진정한 자동화가 아닐까 합니다.
- 그럼에도 토양내 수분에 대한 정확한 측정을 위해서는 습도 보다는 수분장력을 측정하는것이 좋습니다. -
하지만 제대로 된 측정장비는 비싸기 때문에 일단 올해는 경험삼아 운영해보고 어느정도 습도에서 잘 자라는지 관찰하는게 1차 목표입니다.
다음 편에는
이번 편에는 소개 위주로 가볍게 시작하고, 요청이 있으면 자세한 설정방법? 과 후기를 추가해볼까 합니다.
그리고 아래는 다른 농장에서 라즈베리파이와 지그비 장치들을 이용해서 환경정보를 습득하고 스프링클러를 가동하고 있는데
대기 온도와 습도 조절해서 고온장해를 극복하는 방향으로 진행중인데 조만간 영상으로 정리해서 올릴 계획입니다.
감사합니다.
포스가 여러분과 함께 하기를