IoT가 농업을 혁신하는 5가지 방식: 더 스마트하고 안전하며 효율적인 농업

지금까지 산업용 사물인터넷(IoT)은 많은 산업을 뒤흔들었고, 농업 산업도 예외는 아닙니다. 2018년 말 기준 전 세계 커넥티드 농업 시장 규모는 18억 달러에 달했으며, 이러한 변화는 아직 멈추지 않았습니다. 2023년까지 연평균 성장률(CAGR) 19.3%로 43억 달러까지 성장할 것으로 예상됩니다.

IoT 기술은 스마트 웨어러블, 커넥티드 기기, 자동화 기계, 무인자동차를 실현했습니다. 그러나 농업 분야에서 IoT는 가장 큰 영향을 미쳤습니다.

최근 통계에 따르면 세계 인구는 2050년까지 약 96억 명에 달할 것으로 보입니다. 이 거대한 인구를 먹여 살리기 위해 농업 산업은 필연적으로 사물인터넷을 도입해야 합니다. 극한 기후 조건, 기후 변화, 환경 영향 같은 과제들 속에서 IoT는 이러한 과제를 해소하고 더 많은 식량 수요를 충족하는 데 도움을 주고 있습니다.

전 세계적으로 트랙터와 수확기 같은 기계적 혁신이 20세기 후반에 농업 현장에 도입되었습니다. 식량 수요가 꾸준히 증가함에 따라 농업 산업은 혁신적인 아이디어에 크게 의존해 왔습니다.

앞으로 산업용 IoT의 농업 분야 잠재력은 엄청납니다. Ken Research의 최근 보고서에 따르면 전 세계 커넥티드 농업 시장이 2027년까지 126억 달러에 달할 것으로 예측되며, 20%를 초과하는 놀라운 CAGR을 기록할 것으로 보입니다. 이러한 폭발적 성장은 농업 분야에서 IoT의 변혁적 힘을 의미합니다. 이 역동적인 공간에서 진화하는 트렌드와 과제를 이해함으로써 이해관계자들은 스마트하고 지속 가능한 농업의 미래를 선점할 수 있습니다.

산업용 IoT는 저비용으로 농업 생산량을 늘리는 원동력이 되었습니다. 향후 몇 년간 IoT 기반 스마트 솔루션의 농업 현장 활용이 증가할 것입니다. 실제로 최근 보고서에 따르면 농업 분야의 IoT 기기 설치가 연평균 20% 성장할 것으로 보이며, 연결된 농업 기기 수가 2014년 1,300만 대에서 2024년 2억 2,500만 대로 늘어날 전망입니다.

꾸준하고 신뢰할 수 있는 통신 네트워크 인프라 부족으로 인해 IoT 솔루션 제공업체와 사업주 모두 원격지나 개발이 덜 된 지역에서 구현 과제에 직면해 왔습니다. 하지만 많은 네트워크 사업자들이 위성 연결을 도입하고 셀룰러 네트워크를 확장함으로써 이를 가능하게 만들고 있습니다.

농업 분야에서 IoT가 발자취를 남긴 과정

센서가 농업 현장에 도입된 지 오래되었습니다. 하지만 센서 기술을 활용하는 전통적 접근법의 문제점은 센서에서 실시간 데이터를 얻을 수 없었다는 점입니다. 센서가 부착된 메모리에 데이터를 기록하면 나중에야 사용할 수 있었습니다.

산업용 IoT가 농업에 도입되면서 훨씬 더 진보된 센서가 활용되고 있습니다. 이제 센서는 셀룰러/위성 네트워크를 통해 클라우드에 연결됩니다. 이로써 센서에서 실시간 데이터를 알 수 있게 되어 의사결정이 효과적이 되었습니다.

농업 분야의 IoT 적용은 농부들이 물탱크 수위를 실시간으로 모니터링할 수 있게 하여 관개 과정을 더 효율적으로 만들었습니다. 농업 현장의 IoT 기술 발전으로 씨앗이 완전한 채소가 되기까지 걸리는 시간과 자원 등 농업 공정의 모든 단계에 센서가 활용되고 있습니다.

농업 분야의 사물인터넷은 제2의 녹색 혁명으로 떠올랐습니다. 농부들이 IoT를 도입해 얻는 이점은 두 가지입니다. 정확한 데이터로 농부의 의사결정을 개선해 비용을 줄이고 수확량을 동시에 늘리는 데 도움을 주었습니다.

농업 분야 IoT의 적용 가능성

스마트 팜(Smart Farming)은 지속 가능한 방식으로 농사를 짓고 식량을 생산하는 하이테크 고효율 시스템입니다. 커넥티드 기기와 혁신 기술을 농업에 함께 구현하는 것입니다. 스마트 팜은 주로 IoT에 의존해 농부와 재배자의 육체 노동을 없애고 모든 면에서 생산성을 높입니다.

농업에 의존하는 최근 농업 트렌드와 함께 사물인터넷은 물의 효율적 사용, 투입 자원 최적화 등 엄청난 이점을 가져왔습니다. 이 거대한 차이를 만든 것은 바로 이러한 엄청난 이점들이며, 이것이 최근 농업에 혁명을 일으킨 원동력이 되었습니다.

IoT 기반 스마트 팜은 실시간으로 밭을 모니터링함으로써 농업 시스템 전체를 개선합니다. 센서와 상호 연결성을 통해 농업 분야의 IoT는 농부의 시간을 절약했을 뿐만 아니라 물과 전력 같은 자원의 낭비적 사용도 줄였습니다. 습도, 온도, 토양 등 다양한 요소를 관리하며 명확한 실시간 관측을 제공합니다.

농업 분야 신기술 IoT 도입의 이점

1. 기후 조건 모니터링

기후는 농업에 매우 중요한 역할을 합니다. 기후에 대한 지식이 부족하면 작물 생산의 양과 질이 크게 저하됩니다. 하지만 IoT 솔루션을 통해 실시간 기상 조건을 파악할 수 있습니다. 농경지 안팎에 센서를 설치합니다. 이들은 환경에서 데이터를 수집해 특정 기후 조건에서 재배하고 유지할 수 있는 적합한 작물을 선택하는 데 활용합니다. 전체 IoT 생태계는 습도, 강우량, 온도 등 실시간 기상 조건을 매우 정확하게 감지하는 센서들로 구성됩니다. 이러한 모든 매개변수를 감지하고 스마트 팜 요구사항에 맞게 구성할 수 있는 수많은 센서가 있습니다. 이 센서들은 작물 상태와 주변 날씨를 모니터링합니다. 이상 기후 조건이 감지되면 알림이 전송됩니다. 이상 기후 시 물리적으로 현장에 있어야 할 필요가 없어져 생산성이 향상되고 농부들이 더 많은 농업 혜택을 누릴 수 있게 됩니다.

2. 정밀 농업(Precision Farming)

정밀 농업은 농업 분야 IoT의 가장 유명한 적용 사례 중 하나입니다. 가축 모니터링, 차량 추적, 밭 관찰, 재고 모니터링 같은 스마트 팜 애플리케이션을 구현함으로써 농업 관행을 더 정밀하고 통제 가능하게 만듭니다. 정밀 농업의 목표는 센서를 통해 생성된 데이터를 분석해 그에 맞게 대응하는 것입니다. 정밀 농업은 농부가 센서로 데이터를 생성하고 그 정보를 분석해 지능적이고 신속한 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다. 관개 관리, 가축 관리, 차량 추적 등 수많은 정밀 농업 기법이 효율성과 효과를 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 정밀 농업을 통해 토양 상태와 기타 관련 매개변수를 분석해 운영 효율성을 높일 수 있습니다. 또한 연결된 기기의 실시간 작동 조건을 감지해 수분과 영양소 수준을 파악할 수 있습니다.

3. 스마트 온실(Smart Greenhouse)

온실을 스마트하게 만들기 위해 IoT는 기상 관측소가 특정 지침에 따라 기후 조건을 자동으로 조정할 수 있게 했습니다. 온실에서의 IoT 도입은 사람의 개입을 없애 전체 과정을 비용 효율적으로 만들고 동시에 정확성을 높였습니다. 예를 들어, 태양광 IoT 센서를 사용해 현대적이고 저렴한 온실을 구축할 수 있습니다. 이 센서들은 실시간 데이터를 수집하고 전송해 온실 상태를 매우 정밀하게 실시간으로 모니터링하는 데 도움을 줍니다. 센서의 도움으로 물 소비량과 온실 상태를 이메일이나 SMS 알림으로 모니터링할 수 있습니다. IoT를 활용한 자동 스마트 관개가 이루어집니다. 이 센서들은 압력, 습도, 온도, 조도 수준에 대한 정보를 제공합니다.

4. 데이터 분석(Data Analytics)

기존 데이터베이스 시스템은 IoT 센서에서 수집된 데이터를 저장할 충분한 용량이 없습니다. 클라우드 기반 데이터 스토리지와 엔드투엔드 IoT 플랫폼은 스마트 농업 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 시스템들은 더 나은 활동을 수행할 수 있도록 중요한 역할을 할 것으로 추정됩니다. IoT 세계에서 센서는 대규모 데이터 수집의 주요 소스입니다. 데이터는 분석 도구를 사용해 분석되고 의미 있는 정보로 변환됩니다. 데이터 분석은 기상 조건, 가축 상태, 작물 상태 분석에 도움을 줍니다. 수집된 데이터는 기술 혁신을 활용해 더 나은 의사결정을 내리게 합니다. IoT 기기를 통해 센서에서 데이터를 캡처함으로써 작물의 실시간 상태를 알 수 있습니다. 예측 분석을 활용하면 수확 관련 더 나은 결정을 위한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 추세 분석은 농부들이 다가올 기상 조건과 작물 수확 시기를 아는 데 도움을 줍니다. 농업 분야의 IoT는 농부들이 작물 품질과 토양 비옥도를 유지하도록 도와 제품의 양과 질을 향상시킵니다.

5. 농업용 드론(Agricultural Drones)

기술 발전은 농업 현장을 거의 혁명적으로 변화시켰고, 농업용 드론의 도입은 트렌드이자 파괴적 혁신입니다. 지상 및 공중 드론은 작물 건강 평가, 작물 모니터링, 파종, 작물 살포, 밭 분석에 사용됩니다. 실시간 데이터를 기반으로 한 적절한 전략과 계획으로 드론 기술은 농업 산업에 큰 부상과 변모를 가져왔습니다. 열화상 또는 다중 분광 센서를 탑재한 드론은 관개 변경이 필요한 구역을 식별합니다. 작물이 자라기 시작하면 센서가 건강 상태를 나타내고 식생 지수를 계산합니다. 결국 스마트 드론은 환경 영향을 줄였습니다. 그 결과 화학 물질의 지하수 유입이 대폭 감소하고 훨씬 낮아졌습니다.

결론

IoT 기반 농업은 검증된 지식에 현대 기술 솔루션을 구현하는 데 도움을 주었습니다. 이는 생산과 품질 및 수확량 사이의 간극을 메우는 데 기여했습니다. 여러 센서로부터 실시간 사용이나 데이터베이스 저장을 위해 정보를 획득하고 가져오는 데이터 수집은 신속한 조치와 작물 피해 감소를 보장합니다. 원활한 엔드투엔드 지능형 운영과 향상된 비즈니스 프로세스 실행으로 생산물이 더 빠르게 가공되어 최단 시간에 슈퍼마켓에 도달합니다.

사용 하드웨어

가격: $70

Intellia INT G01 - 토양 수분 센서

Intellia INT G01 토양 수분 센서(송신기)는 고정밀, 고감도의 토양 수분 측정 기기입니다. 이 제품은 금속 케이스로 압축 강도가 높고 밀봉 성능이 우수하며, 전자기 펄스 원리를 이용해 토양의 겉보기 유전율을 측정합니다.

주요 사양

모델 번호: INT G01
측정 원리: FDR
구조: 4핀 타입
출력 신호: 4-20mA
전원 공급: DC 12-24V
응답 시간: <1초

가격: $280

Intellia 토양 pH 센서 INT-PH1

이 송신기는 토양 pH 감지, 하수 처리 및 pH 모니터링이 필요한 기타 현장에서 널리 사용됩니다. 입력 전원, 유도 프로브, 신호 출력의 세 부분이 완전히 절연되어 있어 안전하고 신뢰할 수 있으며 외관이 미려하고 설치가 쉽습니다.

주요 사양

모델 번호: INT-PH1
소비 전력: ≤0.15W (@12V DC, 25℃)
측정 정확도: ±0.5pH
측정 범위: 0-14pH
동작 온도: 0-65℃
출력 신호: RS485 (Modbus 프로토콜)