사물 인터넷 기반 스마트 농업 기술

유엔 지속가능발전목표(SDGs)는 2050년까지 예상되는 100억 인구의 식량 수요를 충족하기 위해 농업 생산 효율성을 60% 증대해야 한다고 강조한다. 이러한 맥락에서 사물 인터넷(IoT) 기반 스마트 농업은 17개 SDGs 중 12개를 달성할 수 있는 유망한 해결책으로 주목받고 있다. 본 연구는 토양 온도, 수분, 염도, EC, pH, 질소, 칼륨, 인 수준을 포함한 8가지 핵심 토양 매개변수를 실시간으로 모니터링하는 혁신적인 IoT 시스템을 제안한다. 이 시스템은 인공지능(AI)을 통합하여 데이터 기반 의사결정을 지원하며, 정밀 농업을 실현한다. 파키스탄 라힘 야르 칸 지역의 벼 재배지에서 수행된 현장 테스트 결과, 이 시스템은 8가지 핵심 토양 매개변수를 정확하게 측정하는 뛰어난 능력을 입증했다. 토양 분석 결과, 온도는 30.5~33.2°C, 수분 함량은 60.6~94.1%, pH는 7.13~8.33으로 나타났다. 질소는 71~103 mg/kg, 인은 15~19 mg/kg, 칼륨은 101~141 mg/kg 범위의 영양분 함량을 보였다. 이러한 데이터를 활용하여 AI 기반 모바일 애플리케이션은 비료, 관개 및 질병 진단을 포함한 작물 관리를 최적화하기 위한 맞춤형 권장 사항을 제공한다. 본 시스템은 고급 IoT 기술, 클라우드 컴퓨팅, 예측 알고리즘 및 스마트 토양 센서를 통합하여 다양한 농업 환경에서 확장 가능하며, 농업의 지속가능성과 효율성을 크게 향상시킨다.