[農業+IT=스마트팜] 7. 나만의 스마트팜 本格 構築하기 (2)

[IT東亞]

스마트팜 (smart farm): 農林軸水産物의 生産 및 加工, 流通 段階에서 ICT(情報通信技術)를 椄木한 知能化 農業 시스템. 事物인터넷(IoT), 빅데이터, 人工知能 等의 IT技術을 통해 農作物, 家畜 및 水産物 等의 生育 環境을 適正하게 維持, 管理하고, PC나 스마트폰 等으로 遠隔 自動 管理할 수 있어 生産 效率性과 便利性을 높일 수 있다. (네이버 用語辭典)

[연재순서]

只今 스마트팜에 對해 關心 가져야 하는 理由 - https://it.donga.com/103234/

스마트팜과 事物인터넷 알아보기 - https://it.donga.com/103310/

스마트팜 具現 솔루션 理解하기 - https://it.donga.com/103462/

環境 데이터 蒐集用 센서 構築하기 (1) - https://it.donga.com/103660/

環境 데이터 蒐集用 센서 構築하기 (2) - https://it.donga.com/103752/

나만의 스마트팜, 實際 構築하기 (1) - https://it.donga.com/103871/

나만의 스마트팜, 實際 構築하기 (2)

連載를 마치며

요즘은 스마트폰으로 많은 걸 處理한다. 스마트폰이 없던 時節엔 어떻게 살았을까 싶을 程度다. 最近엔 PC用 프로그램보다 스마트폰用 앱이 먼저 나오는 境遇도 많다. 스마트폰으로 언제 어디서든 쉽고 자유롭게 接近할 수 있기 때문이다. 이제 우리 日常의 모든 時間, 모든 곳에 스마트폰에 있다고 해도 過言이 아니다.

우리가 만드려는 스마트팜度 結局 스마트폰에서 가지고 놀 수 있어야 한다. 農作物의 環境 데이터, 撮影 寫眞, 其他 關聯 情報를 確認하고, 制御도 可能해야 된다는 뜻이다. 내가 만드는 스마트팜은 내가 直接 管理할 수 있어야 내게 맞는 스마트팜이 된다.

挑戰해보자. 내 손안에 스마트팜이 되도록!

스마트팜을 위한 클라우드 서비스

事物인터넷 基盤의 데이터를 貯藏하기 爲해서는 '서버'라는 인터넷上의 컴퓨터가 必要하다. 이 컴퓨터에 데이터를 貯藏, 加工하는 機能을 넣을 수 있는데, 이를 '클라우드 서버'라고 한다. 이 클라우드 서버를 構築하려면 專門知識이 必要하고, 費用도 많이 드는 便이다.

하지만, 世上에는 비싼 게 있다면 싼 것도 있고, 當然히 空짜인 것도 있다. 一般的으로 使用할 수 있는 클라우드 서버 中 代表的인 것이 구글의 '스프레드 시트'다. 이미 使用하고 있는 讀者들도 많을 것이다. 이 스프레드 시트는 따로 設置하지 않고 使用하는, MS 엑셀과 비슷한 서비스다. 인터넷에 接續되어 있다면 아무 컴퓨터나 스마트폰으로도 接續해 내가 作業하던 파일을 다룰 수 있다. 個人 使用은 無料다.

구글이 提供하는 서비스는 以外에도 相當히 좋은 게 많다. 大部分 基本的인 機能만을 쓰고 있을 뿐, 仔細히 둘러보면 無料로 要緊하게 使用할 수 있는 시스템이 적지 않다. 이 스프레드 시트도 그 中 하나인데, 이는 데이터베이스 役割을 代身한다. 데이터베이스는 데이터를 정형화해 蒐集하고 이를 再加工하여 活用하게 해주는 基本 시스템 要素이다. 作物의 生育 環境은 모두 데이터인데, 그 데이터를 모아 스프레드 시트에 貯藏하는 것이다.

實際 海外에서는 아두이노(現在 우리가 使用하고 있는 메인보드)에서 認識된 데이터를 구글 스프레드로 電送하여 貯藏하는 方式을 많이 活用한다. 우리도 이렇게 해보자.

? 구글 이메일 아이디 登錄 (이미 있다면 登錄하지 않아도 됨) ? 구글 스프레드 시트 作成 (어떤 메뉴에 있는지 한番 確認) ? 프로그램 活用 能力 (事前 學習이 多少 必要)

一旦 ? 番만 準備해본다. 구글 이메일 計定으로 로그인하면 이메일 페이지로 들어간다. 이메일에 보면 아이디 옆으로 點 9個 標示가 있는데, 그게 메뉴다. 이를 터치하면 구글이 提供하는 다양한 서비스가 나타난다. 그中에서 'Sheets'를 選擇한다.

스프레드 시트를 한番도 使用한 적 없다면, 于先 가장 左側에 있는 '內容없음'을 눌러 하나 시트 文書를 만들어 보면, MS n엑셀과 거의 똑같다는 걸 알 수 있다. 그러니 그냥 엑셀처럼 使用하면 된다.

데이터 모아보기

지난 連載에서 만든 스마트팜 裝置에는 溫濕度 센서가 달려있다. 여기서 測定된 溫濕度 값을 구글 스프레드 시트에 貯藏하려 한다. 事實 여기에는 구글 스프레드 시트에 'App Script'라는 機能을 使用하는 프로그램이 必要하다. 이에 關해서는 以後 따로 傳達할 豫定이다. 새 스프레드 시트에서 '擴張프로그램' 메뉴를 눌러 그 位置를 確認해보자.

잠깐 說明하자면, 아두이노에서 보내는 데이터는 구글 스프레드 시트로 바로 電送되는 것이 아니라서, 하나의 管理 프로그램에 依해 區分되어 貯藏되는 機能을 事前에 넣어줘야 한다. 이는 一般的으로 데이터베이스 시스템에 適用되는 構造와 同一한데, 該當 프로그램을 'AppScript' 機能을 통해 具現하면, 아두이노에서 電送된 데이터를 願하는 形式으로 加工하여 願하는 스프레드 시트에 차곡차곡 쌓아갈 수 있다.

먼저 아두이노 프로그램에 구글 스프레드 시트로 데이터를 電送하도록 特定 機能을 追加해야 한다. 크게보면, 센서와 LCD 連結, 센서값 LCD에 標示, 센서값 구글 스프레드 시트로 電送, 구글 스프레드 시트로부터 온 命令 데이터 受信으로 이뤄진다.

'구글시트 설정 xxx' 블럭에 보면, 인터넷 接續이 可能한 와이파이(無線랜) 共有機 情報를 入力할 수 있는데, SSID에는 共有機 이름을, password에는 와이파이 接續 暗號를 넣으면 된다.

GAS_ID는 인터넷을 통해 구글 AppScript와 連結하여 데이터를 傳達할 때, 내가 作成한 AppScript가 設置된 固有住所를 區分하기 위한 값이다. 이 값은 AppScript 作成 後 配布 時에 確認할 수 있다. 그리고, 溫濕度 센서 값을 反復으로 읽으며 LCD에 表示하고, 溫濕度 센서 값을 30秒에 한番씩 구글 스프레드 시트로 電送한다.

이렇게 프로그래밍하고 아두이노에 업로드하면, 現在 읽은 溫濕度 센서값을 인터넷을 통해 구글 스프레드 시트에 貯藏하기 始作한다.

AppScript 프로그래밍을 適切히 遂行하면, 아두이노의 溫濕度 데이터는 위 寫眞으로 보듯 하나씩 貯藏되기 始作한다. 受信된 날짜와 時間, 온소, 濕度, 裝置ID 等이 30秒마다 차곡차곡 쌓인다.

勿論 나만의 專用 클라우드 서버 시스템이 있으면 좋겠지만, 흔히 使用하는 구글 서비스를 통해 無料로 데이터를 쌓아도 큰 不足함은 없다. 더구나 인터넷만 連結되어 있다면, 언제어디서나 貯藏된 데이터를 열어 볼 수 있다.

그런데, 이렇게 貯藏된 데이터를 每番 스프레드 시트 形式으로 보는 건 不便할 수도 있다. 더구나 스마트폰으로 確認하기에는 畵面이 작아 畵面을 아래위로 오르내리며 봐야 하니 可讀性度 떨어진다. 解決策은 있다. 조그만 學習한다면, 專門知識이 없어도 나만의 스마트팜 앱을 손쉽게 만들 수 있다.

나만의 스마트팜 앱 開發

'내가 앱을 開發하다니! 컴퓨터 프로그램의 '프'자도 모르는데...! 크게 걱정할 必要 없다. 요즘에는 專門 프로그래머가 아니어도 앱을 만들 수 있는 技術이 널려(?)있다. 그 代表的인 게 바로, 또 구글이다. (參考로 筆者는 구글과 아무 相關 없다. 그저 구글에 有用한 無料 機能이 많을 뿐이다.)

구글에는 스프레드 시트 外에도 구글 앱 시트 (App Sheet)라는 것도 있다. 最近 들어 로우코드/노코드(Low Code, No Code)라는 單語가 流行이다. 이는 專門 프로그래머처럼 코드를 記入해 프로그램을 開發하는 게 아니라, 코드를 적게 쓰거나(Low Code) 아예 쓰지않고도(No Code) 프로그램을 만드는 플렛폼을 意味한다.

이런 플렛폼이 最近 全 世界에 걸쳐 다양하게 公開되고 있는데, 우리에게 익숙한 마이크로소프트도 '파워앱스(Power Apps)'라는 플렛폼을 提供한다.

아마도 구글, 마이크로소프트 等의 클라우드 서비스 業體가 데이터 貯藏所 關聯 서비스를 손쉽게 開發하게끔 하여 좀더 많은 自社 클라우드 使用者를 確保하려는 듯하다. 어쨌든 우리는 그냥 使用하면 된다. 이 앱 시트도 스프레드 시트 메뉴에서 始作할 수 있는데, 앱 스크립트를 確認했던 메뉴 바로 밑에 있다.

제아무리 쉽다해도 배워야 제대로 쓸 수 있다. 仔細한 活用法은 以後 따로 다루기로 하고, 于先 한番 둘러본다.

寫眞으로 보듯, 스프레드 시트에 있는 項目이 그대로 데이터 項目과 같게 보인다. 그 데이터를 利用하여 定해진 룰에 따라 내가 願하는 앱을 만들 수 있다. 右側에는 내가 만들고 있는 앱 畵面이 實時間으로 보인다. 實際 데이터를 가져와 보여주기에 스마트폰에 나타나는 內容과 一致한다.

이렇게 畵面을 보며 데이터를 確認하기 쉽게 構成하면, 各自가 願하는 스마트폰 앱이 만들 수 있다. 勿論 商業用 앱만큼 完璧하진 않겠지만, 開發 關聯 專門知識 없이, 그것도 無料로 自身만의 앱을 만들 수 있다는 건 正말 큰 魅力이다.

다만 구글 政策 上 이렇게 開發된 앱은 9名까지만 共有, 使用할 수 있는데, 그 以上이 되면 使用者當 費用을 내야 한다. 自身 혼자 쓰거나, 家族 또는 小그룹 程度가 共有 使用하기에는 適切한 시스템이다.

이렇게 만든 앱을 한番 보자.

于先 데이터가 먼저 보인다. 30秒마다 한番씩 쌓이는 溫度와 濕度 데이터, 그리고 하루의 溫度 그래프와 濕度 그래프, 릴레이를 制御할 수 있는 制御값 入力 畵面으로 構成돼 있다. 著者가 使用하기에는 아주 適切한 機能이다. 그날의 溫度와 濕度의 흐름을 볼 수 있고, 願하면 LED를 켤 수 있으니 基本 機能은 다갖춘 셈이다. 여기에 몇 가지 모니터링 機能을 追加하면 데이터 分析도 可能해진다.

이렇게 自身만의 앱을 만들어 家族이나 同僚와 함께, 내가 管理하는 農場을 모니터링 할 수 있다. 그것도 언제 어디서나.

마무리

내 農場을 管理하는 센서 시스템과 센서값을 貯藏하는 클라우드 서버, 그리고 서버에 貯藏된 데이터를 모니터링하는 앱까지, 世上에 있는 오픈소스와 無料 플렛폼으로 나만의 스마트팜 開發이 完成되고 있다. 다만 제아무리 쉽다해도 아예 모르면 接近 自體가 不可하긴 하다. 當然히 工夫가 어느 程度 必要하지만, 專門家가 될 必要는 없는 時代다. 關心이 있다면, 時間 내어 關聯 講座를 듣는 것도 좋을 方法이다. 이제 挑戰할 勇氣가 생기는지 모르겠지만, 一旦 한番 試圖해보면 나도 모르게 재미도 붙고 그러다 보면 專門家도 될 수 있다.

글 / 장선연

神奇하고 새로운 技術을 椄木하는 걸 좋아해서, 大學院 碩士課程 때 硏究室 創業을 했다가 結局 自退해高 現在는 일에 專念하고 있다. 技術과 藝術을 椄木한 미디어 아트 分野에서 大學院生 對象 講義를 進行하고 있고, 작은 메이커 스페이스度 運營 中이다.

整理 / IT東亞 이문규 (munch@itdonga.com)