AI 질병탐지 및 예측 알고리즘과 디지털 트윈 기술을 활용한

🌿스마트팜 생육 모델🌿

프로젝트 소개 - 25.07.18. - 25.08.25.

Farm Link는 실시간 환경 모니터링 센서와 AI 기반 생육 진단을 결합한 스마트팜 품질관리 시스템입니다.
생육 환경을 자동 제어하고 작물 생장 예측 및 디지털 트윈 시각화를 통해 사용자에게 직관적인 품질관리 기능을 제공합니다.

• 이미지 기반 AI 분석으로 생리 장애 및 병해 탐지
• 환경 데이터 기반 생장 예측
• Digital Twin (React, Unity WebGL) 시각화를 통한 사용자 인터랙션 제공

👨‍👩‍👧‍👦 멤버 구성

• 팀장 : 오연희
• 팀원 : 김찬빈, 손승우, 양지은, 유지찬, 이용훈

📌 업무 분담

• 오연희 : AI
• 유지찬 : AI
• 김찬빈 : 프론트엔드
• 손승우 : 백엔드, 배포, unity
• 양지은 : 센서
• 이용훈 : PM

📌 환경

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📌 주요 기능

🧠 AI 생육 진단

• 작물 이미지 분석을 통한 병해 탐지
• 생리 장애 조기 인지 및 사용자 알림 기능

🌡️ 환경 데이터 기반 제어

• 센서 데이터를 실시간 수집 (온도, 습도, 조도, 토양 등)
• 임계치 기반 자동 제어 로직 적용

📊 생장 예측 모델

• 시간에 따른 생육 데이터 학습
• 작물 성장 상태 및 수확 시기 예측

🪞 Digital Twin 시각화

• Unity 기반 가상 농장 구현
• 현재 생육 상태 및 환경 정보 시각화

⚙️ Architecture ⚙️

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🧠 AI 🧠

Yolo

YOLO 기반 작물 병해·영양 결핍 탐지 AI

Time Series

시계열 예측을 통한 성장치 예측 모델

🪞 Unity 🪞

가상 공간 선반 디지털 트윈

https://github.com/seungwoosoon/SmartFarmProjectUnity

🛠️ Backend 🛠️

ERD

UML Class Diagram

classDiagram
    direction LR

    %% ========= DOMAIN =========
    class Member {
        +Long id
        +String login
        +String name
    }
    class Shelf {
        +Long id
        +Integer position
    }
    class ShelfFloor {
        +Long id
        +Integer position
    }
    class Pot {
        +Long id
        +Integer position
        +PotStatus status
        +double exp
    }
    class Image {
        +Long id
        +String imageUrl
    }
    class Address {
        +String city
        +String street
    }
    class Plant
    class PotStatus

    Member "1" --> "*" Shelf
    Shelf "1" --> "*" ShelfFloor
    ShelfFloor "1" --> "*" Pot
    Member "1" --> "1" Image

    %% ========= REPOSITORY =========
    class MemberRepository {
        +save(), +findById(), +findByLogin()
    }
    class PotRepository {
        +save(), +findOne(), +findByPosition(), +findAllNonEmpty()
    }
    class ImageRepository {
        +save(), +findByMember(), +delete()
    }
    class ShelfRepository { +save() }
    class ShelfFloorRepository { +save() }

    %% ========= SERVICE =========
    class FarmService {
        +createMemberWithEmptyFarm()
        +addPot(), +deletePot(), +selectFarm()
    }
    class DiagnosisService {
        +applyDiagnosis()
    }
    class SensorService {
        +processSensorMessage()
    }
    class ImageService {
        +upload(), +getByMember()
    }
    class MemberService {
        +updateProfile(), +deleteAccount()
    }
    class LoginService {
        +login(), +join(), +existsByLogin()
    }

    %% ========= CONTROLLER =========
    class FarmController {
        +getSeedlings(), +addSeedling(), +deleteSeedling()
    }
    class DiagnosisController {
        +receiveDiagnosis()
    }
    class ImageController {
        +upload(), +getMyImage()
    }
    class LoginController {
        +login(), +join(), +me(), +updateMe()
    }

    %% ========= EXTERNAL =========
    class MqttListener { +messageArrived() }
    class MqttPublisher { +publish() }
    class GrowthScheduler { +tick() }

    %% ========= RELATIONS =========
    MemberRepository --> Member
    PotRepository --> Pot
    ImageRepository --> Image
    ShelfRepository --> Shelf
    ShelfFloorRepository --> ShelfFloor

    FarmService --> MemberRepository
    FarmService --> PotRepository
    DiagnosisService --> PotRepository
    SensorService --> PotRepository
    ImageService --> ImageRepository
    MemberService --> MemberRepository
    LoginService --> MemberRepository

    FarmController --> FarmService
    DiagnosisController --> DiagnosisService
    ImageController --> ImageService
    LoginController --> LoginService
    LoginController --> MemberService

    MqttListener --> SensorService
    MqttPublisher --> SensorService
    GrowthScheduler --> PotRepository

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🖼️ Frontend 🖼️

Pages

📡 Sensor 📡

센서 환경 구축

📄 License

This project is licensed under the MIT License — see the LICENSE file for details.