KR102184975B1 - 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축사에서 사육되는 소들 마다 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하고, 이를 토대로 소들 마다 발정시기 인지, 또는 분만시기 인지를 구분 판단하여 축사관리자에게 안내하여주는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템에 관한 것으로, 축사(101)에서 사육되는 소(103)들의 신체부위에 부착되고, 그 부착된 해당 소를 식별하는 소별 식별코드가 저장되는 것으로, 소의 신체 또는 행동양상을 감지하여 중요징후 판별정보를 생성하고, 상기 소별 식별코드 및 상기 중요징후 판별정보를 포함하는 중요징후 판별신호를 무선전송하는 신체부위별 중요신호 감지부재(200)와; 상기 중요징후 판별신호를 무선전송 받고, 이를 중계전송하는 저전력 광역 통신망(300)과; 축사(101)에서 사육되는 소(103)들을 관리하는 축사관리자가 소지하는 축사관리자 단말(500)과; 상기 중요징후 판별신호를 중계전송 받고, 그 중계전송되는 중요징후 판별신호를 분석하고, 그 분석된 값이 중요징후에 해당하는 경우 해당 중요징후 내역을 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 중요징후 관리서버(400);로 이루어진다.

Description

사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템{Cow's Signs Detection System based on the Internet of Things}
본 발명은 축사에서 사육되는 소들 마다 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하고, 이를 토대로 소들 마다 발정시기 인지, 또는 분만시기 인지를 구분 판단하여 축사관리자에게 안내하여주는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템에 관한 것이다.
최근 축산물에 대한 소비가 늘어나면서, 소의 승가를 통한 발정이나 출산과 같은 중요징후를 효율적으로 관리하는 방법의 필요성이 대두되고 있다.
한편, 소의 발정은 육안관찰을 통해 감지하고 있고 있다. 다시 말해서 발정이 나지 않은 소가 발정이 난 소를 승가했을 때 발정이 난 소가 승가를 허용하는 것인 승가 허용 행위의 빈도 수를 육안으로 관찰하여 발정 여부를 확인하는 것이다.
그런데, 소의 발정은 밤 12시부터 새벽 6시 사이에 주로 이루어지고 있기 때문에, 사육자가 직접 원격지에 있는 우사에 직접 방문하여 육안관찰을 해야 하는 문제점이 있었다.
이를 해소하고자, 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템이 제안되었다.
도 4는 종래의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템을 나타낸 구성도면이다.
종래의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템은 소의 평균 키높이 보다는 높고 승가하는 소의 높이보다는 낮은 위치에 설치된 승가 높이 감지선(10), 승가 높이 감지선(10)에 수평으로 설치되어 승가 높이 감지선(10)을 영상 분석하여 승가하는 소와 승가 당하는 소를 찾아 녹화하는 카메라(20), 카메라 영상을 전송받아 분석하여 승가하는 소와 승가당하는 소을 분별해 내는 영상처리서버(30), 영상처리 서버(30)가 처리한 결과를 저장하고 검색하며 통신망을 통해 관리자단말기(50)에 전송하는 축사관리 서버(40)로 구성되어 있다.
이를 통해, 축사 관리자가 축사 내에 위치하지 않더라도 언제 어디서나 보다 간편하면서 정확한 축사 내 가축의 승가행위에 대한 정보를 인지할 수 있도록 제공한다.
그런데 종래의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템은 승가현상을 관측하기 위해 복수의 카메라(20) 및 영상분석모듈을 구비해야 하기 때문에, 설치비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 발정한 소의 승가 및 승가허용행위가 아닌 일반적인 소의 행위인지를 판별할 수 없어 판별효율이 반감되는 문제점이 있다.
KR 10-2016-0109020 A
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 축사에서 사육되는 소들 마다 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하고, 이를 토대로 소들 마다 발정시기 인지, 또는 분만시기 인지를 구분 판단하여 축사관리자에게 안내하여주는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 제공하는데 있다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템은, 축사에서 사육되는 소들의 신체부위에 부착되고, 그 부착된 해당 소를 식별하는 소별 식별코드가 저장되는 것으로, 소의 신체 또는 행동양상을 감지하여 중요징후 판별정보를 생성하고, 상기 소별 식별코드 및 상기 중요징후 판별정보를 포함하는 중요징후 판별신호를 무선전송하는 신체부위별 중요신호 감지부재와; 상기 중요징후 판별신호를 무선전송 받고, 이를 중계전송하는 저전력 광역 통신망과; 축사에서 사육되는 소들을 관리하는 축사관리자가 소지하는 축사관리자 단말과; 상기 중요징후 판별신호를 중계전송 받고, 그 중계전송되는 중요징후 판별신호를 분석하고, 그 분석된 값이 중요징후에 해당하는 경우 해당 중요징후 내역을 상기 축사관리자 단말로 전송되도록 제어하는 중요징후 관리서버;로 이루어진다.
상기 중요징후 내역은, 해당 소가 발정기간 중이라는 내용을 포함하는 소별 발정안내신호 또는 해당 소가 분만예정이라는 내용을 포함하는 소별 분만안내신호 중 하나이고, 상기 중요징후 관리서버는, 해당 소의 중요징후 판별신호에 포함된 중요징후 판별정보를 분석하여, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 승가 또는 승가허용의 횟수가 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 초과할 때 상기 소별 발정안내신호를 생성하며, 상기 중요징후 관리서버는, 해당 소의 중요징후 판별신호에 포함된 중요징후 판별정보를 분석하여, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간이 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 초과할 때 상기 소별 분만안내신호를 생성하는 기능을 수행한다.
상기 신체부위별 중요신호 감지부재는, 해당 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하는 부재로서, 목부위 중요신호 감지부재, 다리부위 중요신호 감지부재, 꼬리부위 중요신호 감지부재 또는 이들의 조합으로 이루어진다.
상기 신체부위 중요신호 감지부재는, 가속도 센서, 각속도 센서 또는 지자기 센서 중에서 적어도 하나를 통해 움직이는 소의 신체부위 센싱정보를 측정하는 행동정보 센서부와; 소의 신체부위 체온정보를 측정하는 온도센서와; GPS위성으로부터 경도와 위도를 포함하는 소의 위치좌표정보를 수신하는 GPS수신부와; 무선통신부와; 해당 소를 식별하는 상기 소별 식별코드가 저장되는 메모리부와; 측정된 소의 신체부위 센싱정보, 소의 위치좌표정보 및 소의 신체부위 체온정보와 해당 소의 소별 식별코드를 포함하는 중요징후 판별신호를 상기 무선통신부를 통해 무선전송되도록 제어하는 제어부;로 이루어진다.
상기 중요징후 관리서버에는, DB부; 및 중요징후 판별엔진이 구비되고, 상기 DB부에는, 축사관리자가 사육하고 있는 소들을 식별하는 소별 식별코드가 저장관리되는 축사구분 사육소별 식별자정보 DB와; 상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB의 소별 식별코드와 연계되어, 축사관리자가 사육하고 있는 소들 마다 측정된 정보가 누적관리되는 것으로, 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 활동량을 누적하여 평균을 낸 소별 평균 활동량 정보, 소별 체온을 누적하여 평균을 낸 소별 평균체온정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 비발정 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비임신 시기 때 기설정기간 동안 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 비 임신중 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 일반감지 패턴정보가 누적되어 관리되는 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB와; 축사관리자가 사육하고 있는 소들마다 측정된 정보인 중요징후 판별신호에 포함된 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 경우 저장되는 것으로, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 소별 평균 중요징후 활동량 정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 비 임신예상 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 중요감지 패턴정보로 누적되어 관리되는 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB;를 포함하고, 상기 중요징후 판별엔진은, 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 해당 소의 소별 식별코드를 상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB와 매칭하여 해당 소를 식별하고, 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 거리에 비례한 활동량인 소별 활동량 정보를 측정하며, 그 측정된 소별 활동량 정보와 상기 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB에 저장관리되는 해당 소의 소별 평균 활동량 정보를 대비하여, 측정된 소별 활동량 정보가 해당 소의 소별 평균 활동량 정보에 속하지 않는 경우 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 승가 또는 승가허용 행동을 했는지 확인하여, 승가 또는 승가허용 행동을 한 경우 상기 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB의 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보에 1회 누적하여 평균을 낸 상태에서 그 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속하는지 확인하여 속할 경우 해당 소가 발정기간 중이라는 내용을 포함하는 소별 발정안내신호를 상기 축사관리자 단말로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
상기 중요징후 판별엔진은, 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속하지 않는 경우 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올리는 행동을 했는지 확인하여, 해동 소의 꼬리를 올리는 행동을 한 경우 상기 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB의 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보에 해당하는 소의 꼬리를 올리는 회수에 1회 누적하고, 꼬리를 올린 시간도 누적하여 평균을 낸 상태에서 그 누적저장된 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보의 값이 분만판단구간 값에 속하는지 확인하여 속할 경우 해당 소가 분만예정이라는 내용을 포함하는 소별 분만안내신호를 상기 축사관리자 단말로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명은 축사에서 사육되는 소들 마다 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하고, 이를 토대로 소들 마다 발정시기 인지, 또는 분만시기 인지를 구분 판단하여 축사관리자에게 신속하게 안내하여주는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은 전국 각지의 축사에서 사육되고 있는 소들을 통해 획득되는 감지정보를 빅데이터 기반으로 수집하여 축적되는 성장개월별 소 관련 다양한 예측 정보를 축사관리자가 사육하고 있는 개개의 소마다의 성장개월에 맞추어 개별적으로 안내하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 축사관리자가 운영하고 있는 축사의 소들 별로 출하예정 시기 안내, 오물수거 시기 안내 및 소독 예정 시기 안내를 포함하는 축사 관리 스케쥴을 해당 시기 때마다 자동적으로 안내하여 주는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 나타낸 전체구성도.
도 2는 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 이루는 구성 중 신체부위별 중요신호 감지부재를 나타낸 블록구성도.
도 3은 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 이루는 구성 중 중요징후 관리서버를 나타낸 블록구성도.
도 4는 종래의 카메라를 이용한 소의 승가현상을 판별하는 시스템을 나타낸 구성도면이다.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 하기의 실시예들은 본 발명을 상세히 설명하고자 언급된 것일 뿐이지, 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다
또한, 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 표현하거나, 또는 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니되며, 동일한 기능을 수행하는 경우에는 가급적 동일한 도면부호를 명기하기로 한다.
이와 더불어, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 하기의 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템은 크게 신체부위별 중요신호 감지부재(200), 저전력 광역 통신망(300), 축사관리자 단말(500) 및 중요징후 관리서버(400)로 이루어진다.
먼저, 신체부위별 중요신호 감지부재(200)는 축사관리자가 관리하는 축사(101)에서 사육되는 소(103)들의 신체부위에 부착되고, 그 부착된 해당 소를 식별하는 소별 식별코드가 저장되는 것으로, 소의 신체 또는 행동양상을 감지하여 중요징후 판별정보를 생성하고, 상기 소별 식별코드 및 상기 중요징후 판별정보를 포함하는 중요징후 판별신호를 무선전송하는 단말부재이다.
여기서, 중요징후 내역이라 함은 2가지가 있는데, 해당 소가 발정기간 중이라는 내용을 포함하는 소별 발정안내신호가 그 중 하나이다.
후술되는 중요징후 관리서버(400)는 해당 소의 중요징후 판별신호에 포함된 중요징후 판별정보를 분석하여, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 승가 또는 승가허용의 횟수가 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 초과할 때 상기 소별 발정안내신호를 생성한다.
여기서, 소별 발정안내신호의 생성과정은 후술되는 작동관계를 통해 보다 자세하게 기술하기로 한다.
그리고 중요징후 내역 중 두 번째로 해당 소가 분만예정이라는 내용을 포함하는 소별 분만안내신호가 있다.
후술되는 중요징후 관리서버(400)는 해당 소의 중요징후 판별신호에 포함된 중요징후 판별정보를 분석하여, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간이 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 초과할 때 상기 소별 분만안내신호를 생성한다.
여기서, 소별 분만안내신호의 생성과정도 후술되는 작동관계를 통해 보다 자세하게 기술하기로 한다.
이와 같은, 기능을 수행하는 신체부위별 중요신호 감지부재(200)는 해당 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하는 부재로서, 목부위 중요신호 감지부재(210), 다리부위 중요신호 감지부재(220) 및 꼬리부위 중요신호 감지부재(230)로 구분되어진다.
이처럼, 구분되는 목부위 중요신호 감지부재(210), 다리부위 중요신호 감지부재(220) 및 꼬리부위 중요신호 감지부재(230)는 부위별로 구분되어진 것일 뿐 내부구성은 동일하다.
이처럼, 동일한 내부구성을 갖는 신체부위별 중요신호 감지부재(200)의 세부구성은 행동정보 센서부, 온도센서(214,224,234), GPS수신부(215,225,235), 무선통신부(216,226,236), 메모리부(217,227,237) 및 제어부(219,229,239)로 이루어진다.
먼저, 행동정보 센서부는 가속도 센서(212,222,232), 각속도 센서(213,223,233) 또는 지자기 센서(211,221,231) 중에서 적어도 하나를 통해 움직이는 소의 신체부위 센싱정보를 측정하는 감지부재이다. 여기서, 소의 신체부위 센싱정보는 중요징후 판별정보이다.
상기 온도센서(214,224,234)는 소의 신체부위 체온정보를 측정하는 측정부재이다.
상기 GPS수신부(215,225,235)는 GPS위성으로부터 경도와 위도를 포함하는 소의 위치좌표정보를 수신하는 부재이다.
상기 무선통신부(216,226,236)는 후술되는 저전력 광역 통신망(300)과 무선통신을 하기 위한 인터페이싱 부재로서, 블루투스 통신, 적외선통신, 가시광통신, 인체통신 혹은 매개통신, 지그비(Zigbee) 통신, NFC(Near Field Communication)통신, RFID(Radio Frequency IDentification) 통신 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 메모리부(217,227,237)는 해당 소를 식별하는 소별 식별코드가 저장되는 부재로서, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리 중 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 제어부(219,229,239)는 측정된 소의 신체부위 센싱정보, 소의 위치좌표정보 및 소의 신체부위 체온정보와 해당 소의 소별 식별코드를 포함하는 중요징후 판별신호를 무선통신부(216,226,236)를 통해 무선전송되도록 제어하는 부재이다.
그리고 신체부위별 중요신호 감지부재(200)에는 작동 시 필요한 전원을 공급하는 전원공급부도 구비되어진다.
이처럼, 구비되는 전원공급부는 직류전원, 교류전원인 220V의 상용전원, 1차전지 및 2차전지 등의 전원 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 2차전지인 충전 배터리를 사용할 수 있다.
여기서, 충전 배터리를 사용할 경우 리튬-폴리머 충전배터리나 슈퍼콘덴서 등 다양한 충전부재가 선택 적용될 수 있다.
상기 저전력 광역 통신망(LPWAN)(300)은 신체부위별 중요신호 감지부재(200)로부터 중요징후 판별신호를 무선전송 받고, 이를 후술되는 중요징후 관리서버(400)로 중계전송하는 부재이다.
이와 같은, 기능을 수행하는 저전력 광역 통신망(300)은 저전력 장거리 통신 기술로서, 적은 전력을 사용하여 넓은 대역폭으로 데이터를 분산해서 동시에 송신이 가능한 직접 확산 스펙트럼 CDMA(Code Division Multiple Access) 기술을 활용할 수 있다.
이러한 저전력 광역 통신망(300)은 저전력으로 저용량의 데이터 처리가 가능하고, 암호화/복호화 통신을 통한 보안성 및 안전성을 최대한 확보할 수 있으며, 저비용으로 넓은 지역에 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 저전력 광역 통신망(300)을 통해 데이터 통신이 되도록 구현하였지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 전력선 통신(Power Line Communication, PLC), 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), 무선식별(Radio Frequency IDentification, RFID) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 와이파이(Wi-Fi) 통신, 와이기그(WiGig) 통신, 와이브로(Wireless Broadband Internet, WiBro) 통신, 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, WiMAX) 통신, HSPA(High Speed Packet Access) 통신, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, 근거리 통신망(Local Area Network, LAN), 유/무선 통신망 등 다양한 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식을 사용할 수도 있다.
상기 축사관리자 단말(500)은 축사(101)에서 사육되는 소(103)들을 관리하는 축사관리자가 소지하는 단말부재로서, 후술되는 중요징후 관리서버(400)로부터 자신이 사육하고 있는 소와 관련된 전반적인 정보를 수신하고, 이를 축사관리자가 열람할 수 있게 출력안내하여 주는 기능을 수행한다.
이러한 기능을 수행하는 축사관리자 단말(500)은 개인용 컴퓨터(PC), 팜탑(palmtops), 피디에이(Personal Digital Assistants;PDAs), 인터넷 접속이 가능한 스마트폰과 같은 통신 단말 장치, 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP), 또는 UMPC(Ultra-mobile PC) 및 MID(Mobile Internet Device) 등 다양한 단말에 적용하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 스마트폰을 이용할 수 있다.
상기 중요징후 관리서버(400)는 중요징후 판별신호를 중계전송 받고, 그 중계전송되는 중요징후 판별신호를 분석하고, 그 분석된 값이 중요징후에 해당하는 경우 해당 중요징후 내역을 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 서버부재이다.
이와 같은, 기능을 수행하는 중요징후 관리서버(400)에는 DB부(410) 및 중요징후 판별엔진(420)이 구비되어진다.
먼저, DB부(410)에는 축사관리자 회원정보 DB(411), 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412), 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413), 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414), 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415) 및 축사별 관리정보 DB(416)가 포함되어진다.
먼저, 축사관리자 회원정보 DB(411)는 축사관리자가 회원 가입시 가입한 정보인 축사관리자의 ID, 패스워드, 이동통신단말기를 포함하는 전화번호, 거주하는 주소지를 포함하는 축사관리자의 신상정보가 저장되는 데이터베이스 부재이다.
상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)는 축사관리자가 사육하고 있는 소들을 식별하는 소별 식별코드 및 축사관리자가 사육하고 있는 소들의 출생일자, 성별을 포함하는 성장이력정보가 저장관리되는 데이터베이스 부재이다.
상기 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413)는 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)의 소별 식별코드와 연계되어, 축사관리자가 사육하고 있는 소들 마다 측정된 정보가 누적관리되는 것으로, 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 활동량을 누적하여 평균을 낸 소별 평균 활동량 정보, 소별 체온을 누적하여 평균을 낸 소별 평균체온정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비발정 시기 때의 평균일자인 비발정 설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 비발정 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비임신 시기 때의 평균일자인 비분만 설정기간 동안 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 비 임신중 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 일반감지 패턴정보가 누적되어 관리되는 데이터베이스 부재이다.
여기서, 후술되는 중요징후 판별엔진(420)에 의해 운영되는 것으로, 타이머(도시하지 않음)를 통해 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올린 시간을 계측한다.
상기 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414)는 축사관리자가 사육하고 있는 소들마다 측정된 정보인 중요징후 판별신호에 포함된 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 경우 저장되는 것으로, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 소별 평균 중요징후 활동량 정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 중요감지 패턴정보로 누적되어 관리되는 데이터베이스 부재이다.
상기 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)는 축사마다 사육되는 모든 소들의 성장개월수를 토대로 발정기간 때의 활동량을 평균으로 나타내는 전체 소 발정기간 평균 활동량 정보 및 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 활동량을 평균으로 나타내는 전체 소 분만기간 평균 활동량 정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 발정기간 때의 온도를 평균으로 나타내는 전체 소 발정기간 평균 체온정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 온도를 평균으로 나타내는 전체 소 분만기간 평균 체온정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 발정기간 때의 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 전체 소 발정기간 평균 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 전체 소 분만기간 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 전체 소 일반감지 패턴정보가 누적되어 관리되는 데이터베이스 부재이다.
상기 축사별 관리정보 DB(416)는 축사관리자가 관리하는 소들의 출하예정을 안내하는 출하관리정보, 해당 축사의 소독시기를 안내하는 주기별 소독관리정보, 해당 축사의 오물을 수거하는 시기를 안내하는 주기별 오물수거 관리정보가 저장관리되는 데이터베이스 부재이다.
상기 중요징후 판별엔진(420)은 중요징후 판별신호를 분석하고, 그 분석된 값이 중요징후에 해당하는 경우 해당 중요징후 내역을 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 제어모듈이다.
이러한 구성으로, 이루어진 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 자세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 축사(101)에서 사육되는 소(103)들에 부착된 신체부위별 중요신호 감지부재(200)에서는 기설정 주기마다 소의 신체 또는 행동양상을 감지하여 중요징후 판별정보를 생성하고, 소별 식별코드 및 그 생성된 중요징후 판별정보를 포함하는 중요징후 판별신호를 생성하고, 이를 무선전송한다.
저전력 광역 통신망(300)은 중요징후 판별신호를 무선전송 받고, 이를 중계전송한다.
중요징후 관리서버(400)는 중요징후 판별신호가 중계전송되면, 중요징후 판별엔진(420)을 운영하여, 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 해당 소의 소별 식별코드를 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)와 매칭하여 해당 소를 식별하고, 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 거리에 비례한 활동량인 소별 활동량 정보를 측정한다.
이후, 중요징후 관리서버(400)의 중요징후 판별엔진(420)은 그 측정된 소별 활동량 정보와 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413)에 저장관리되는 해당 소의 소별 평균 활동량 정보를 대비하여, 측정된 소별 활동량 정보가 해당 소의 소별 평균 활동량 정보에 속하는 경우 비발정 및 비분만으로 인지하고, 그 측정된 소별 활동량 정보를 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413)에 누적한 후 평균을 낸 값으로 저장관리한다.
한편, 중요징후 관리서버(400)의 중요징후 판별엔진(420)은 측정된 소별 활동량 정보가 해당 소의 소별 평균 활동량 정보에 속하지 않는 경우 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 승가 또는 승가허용 행동을 했는지 확인한다.
중요징후 관리서버(400)의 중요징후 판별엔진(420)은 그 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속할 경우 해당 소가 발정기간 중이라는 내용을 포함하는 소별 발정안내신호를 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
여기서, 발정판단 횟수구간의 값은 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)에 저장관리되는 전체 소 발정기간 평균 승가 또는 승가허용 평균횟수정보를 토대로 평균을 낸 범위 값을 이용할 수 있다.
이를 통해, 축사관리자 단말(500)은 전송되는 소별 발정안내신호를 출력함으로써, 축사관리자가 인지할 수 있도록 안내하여, 신속하게 대처할 수 있게 제공하여 준다.
한편, 중요징후 판별엔진(420)은 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속하지 않는 경우 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올리는 행동을 했는지 확인한다.
이때, 중요징후 판별엔진(420)은 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올리는 행동을 하지 않은 경우 기설정 주기마다 전송되는 해당 소의 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속할때까지 카운팅한다.
그리고 중요징후 판별엔진(420)은 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올리는 행동을 한 경우 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414)의 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보에 해당하는 소의 꼬리를 올리는 회수에 1회 누적하고, 꼬리를 올린 시간도 누적하여 평균을 낸 상태에서 그 누적저장된 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보의 값이 분만판단구간 값에 속하는지 확인한다.
여기서, 분만판단구간의 값은 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)에 저장관리되는 전체 소 분만기간 평균 꼬리 관리정보를 토대로 평균을 낸 범위 값을 이용할 수 있다.
여기서, 중요징후 판별엔진(420)은 그 누적저장된 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보의 값이 분만판단구간 값에 속하지 않은 경우 기설정 주기마다 전송되는 해당 소의 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보의 값이 분만판단구간값에 속할때까지 확인하여, 속할 경우 해당 소가 분만예정이라는 내용을 포함하는 소별 분만안내신호를 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이를 통해, 축사관리자 단말(500)은 전송되는 소별 분만안내신호를 출력함으로써, 축사관리자가 인지할 수 있도록 안내하여, 신속하게 대처할 수 있게 제공하여 준다.
한편, 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 통해 관리되고 있는 전국 각지의 축사에서 사육되고 있는 소(103)들을 통해 획득되는 감지정보를 빅데이터 기반으로 수집하여 축적되는 성장개월별 소 관련 다양한 예측 정보를 축사관리자가 사육하고 있는 개개의 소(103)마다의 성장개월에 맞추어 개별적으로 안내받을 수 있다.
이를 위해, 중요징후 판별엔진(420)은 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)에서 축사관리자가 관리하는 소들의 성장이력정보에 포함된 성장개월수를 토대로 발정기간 또는 분만기간 때가 되면, 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)에서 전체 소 일반감지 패턴정보를 추출하고, 그 추출된 전체 소 일반감지 패턴정보를 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템을 통해 축사관리자가 운영하고 있는 축사의 소들 별로 출하예정 시기 안내, 오물수거 시기 안내 및 소독 예정 시기 안내를 포함하는 축사 관리 스케쥴을 해당 시기 때마다 자동적으로 안내받을 수 있다.
이를 위해, 중요징후 판별엔진(420)은 축사별 관리정보 DB(416)에서, 축사관리자가 관리하는 소들의 출하예정을 안내하는 출하관리정보, 해당 축사의 소독시기를 안내하는 주기별 소독관리정보, 해당 축사의 오물을 수거하는 시기를 안내하는 주기별 오물수거 관리정보를 참조하여, 해당 일자가 되면, 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)에서 해당 일자가 된 정보를 추출하여, 이를 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
101 : 축사 103 : 소
200 : 신체부위별 중요신호 감지부재
210 : 목부위 중요신호 감지부재 211,221,231 : 지자기 센서
212,222,232 : 가속도 센서 213,223,233 : 각속도 센서
214,224,234 : 온도센서 215,225,235 : GPS수신부
216,226,236 : 무선통신부 217,227,237 : 메모리부
218,228,238 : 전원공급부 219,229,239 : 제어부
220 : 다리부위 중요신호 감지부재
230 : 꼬리부위 중요신호 감지부재
300 : 저전력 광역 통신망 400 : 중요징후 관리서버
410 : DB부 411 : 축사관리자 회원정보 DB
412 : 축사구분 사육소별 식별자정보 DB
413 : 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB
414 : 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB
415 : 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB
416 : 축사별 관리정보 DB 420 : 중요징후 판별엔진
500 : 축사관리자 단말

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 축사(101)에서 사육되는 소(103)들의 신체부위에 부착되고, 그 부착된 해당 소를 식별하는 소별 식별코드가 저장되는 것으로, 소의 신체 또는 행동양상을 감지하여 중요징후 판별정보를 생성하고, 상기 소별 식별코드 및 상기 중요징후 판별정보를 포함하는 중요징후 판별신호를 무선전송하는 신체부위별 중요신호 감지부재(200)와; 상기 중요징후 판별신호를 무선전송 받고, 이를 중계전송하는 저전력 광역 통신망(300)과; 축사(101)에서 사육되는 소(103)들을 관리하는 축사관리자가 소지하는 축사관리자 단말(500)과; 상기 중요징후 판별신호를 중계전송 받고, 그 중계전송되는 중요징후 판별신호를 분석하고, 그 분석된 값이 중요징후에 해당하는 경우 해당 중요징후 내역을 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 중요징후 관리서버(400);로 이루어지고,
    상기 신체부위별 중요신호 감지부재(200)는, 해당 소의 행동정보 및 체온정보를 감지하는 부재로서, 목부위 중요신호 감지부재(210), 다리부위 중요신호 감지부재(220), 꼬리부위 중요신호 감지부재(230) 또는 이들의 조합으로 이루어지며,
    상기 신체부위별 중요신호 감지부재(200)는, 가속도 센서(212,222,232), 각속도 센서(213,223,233) 또는 지자기 센서(211,221,231) 중에서 적어도 하나를 통해 움직이는 소의 신체부위 센싱정보를 측정하는 행동정보 센서부와; 소의 신체부위 체온정보를 측정하는 온도센서(214,224,234)와; GPS위성으로부터 경도와 위도를 포함하는 소의 위치좌표정보를 수신하는 GPS수신부(215,225,235)와; 무선통신부(216,226,236)와; 해당 소를 식별하는 상기 소별 식별코드가 저장되는 메모리부(217,227,237)와; 측정된 소의 신체부위 센싱정보, 소의 위치좌표정보 및 소의 신체부위 체온정보와 해당 소의 소별 식별코드를 포함하는 중요징후 판별신호를 상기 무선통신부(216,226,236)를 통해 무선전송되도록 제어하는 제어부(219,229,239);로 이루어지고,
    상기 중요징후 관리서버(400)에는, DB부(410); 및 중요징후 판별엔진(420)이 구비되고, 상기 DB부(410)에는, 축사관리자가 사육하고 있는 소들을 식별하는 소별 식별코드가 저장관리되는 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)와; 상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)의 소별 식별코드와 연계되어, 축사관리자가 사육하고 있는 소들 마다 측정된 정보가 누적관리되는 것으로, 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 활동량을 누적하여 평균을 낸 소별 평균 활동량 정보, 소별 체온을 누적하여 평균을 낸 소별 평균체온정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비발정 시기 때 기설정기간 동안 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 비발정 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소가 비임신 시기 때 기설정기간 동안 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 비 임신중 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 일반감지 패턴정보가 누적되어 관리되는 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413)와; 축사관리자가 사육하고 있는 소들마다 측정된 정보인 중요징후 판별신호에 포함된 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 경우 저장되는 것으로, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 소별 평균 중요징후 활동량 정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 해당 소의 소별 활동량 정보값이 해당 소의 소별 평균 활동량 정보값에서 벗어난 때부터 저장된 중요징후 발생기간 동안 누적하여 평균을 낸 해당 소의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 소별 비 임신예상 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 소별 중요감지 패턴정보로 누적되어 관리되는 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414);를 포함하고,
    상기 중요징후 판별엔진(420)은, 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 해당 소의 소별 식별코드를 상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)와 매칭하여 해당 소를 식별하고, 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보 및 소의 위치좌표정보에 따른 거리에 비례한 활동량인 소별 활동량 정보를 측정하며, 그 측정된 소별 활동량 정보와 상기 축사구분 사육소별 일반감지 패턴정보 DB(413)에 저장관리되는 해당 소의 소별 평균 활동량 정보를 대비하여, 측정된 소별 활동량 정보가 해당 소의 소별 평균 활동량 정보에 속하지 않는 경우 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 승가 또는 승가허용 행동을 했는지 확인하여, 승가 또는 승가허용 행동을 한 경우 상기 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414)의 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보에 1회 누적하여 평균을 낸 상태에서 그 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속하는지 확인하여 속할 경우 해당 소가 발정기간 중이라는 내용을 포함하는 소별 발정안내신호를 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하되,
    상기 발정판단 횟수구간값은 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)에 저장관리되는 전체 소 발정기간 평균 승가 또는 승가허용 평균횟수정보를 토대로 평균을 낸 범위 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중요징후 판별엔진(420)은, 누적저장된 소별 발정예상 중 승가 또는 승가허용 평균횟수정보가 발정판단 횟수구간값에 속하지 않는 경우 상기 중요징후 판별신호에 포함된 정보 중 측정된 소의 신체부위 센싱정보를 토대로 해당 소의 꼬리를 올리는 행동을 했는지 확인하여, 해동 소의 꼬리를 올리는 행동을 한 경우 상기 축사구분 사육소별 중요징후 감지정보 DB(414)의 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보에 해당하는 소의 꼬리를 올리는 회수에 1회 누적하고, 꼬리를 올린 시간도 누적하여 평균을 낸 상태에서 그 누적저장된 소별 임신예상 평균 꼬리 관리정보의 값이 분만판단구간 값에 속하는지 확인하여 속할 경우 해당 소가 분만예정이라는 내용을 포함하는 소별 분만안내신호를 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하되,
    상기 분만판단구간 값은 전체 축사 소 기간 중요징후 빅데이터정보DB(415)에 저장관리되는 전체 소 분만기간 평균 꼬리 관리정보를 토대로 평균을 낸 범위 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 중요징후 관리서버(400)에는, DB부(410); 및 중요징후 판별엔진(420)이 구비되고,
    상기 DB부(410)에는,
    축사관리자가 사육하고 있는 소들을 식별하는 소별 식별코드 및 축사관리자가 사육하고 있는 소들의 출생일자, 성장개월 수, 성별을 포함하는 성장이력정보가 저장관리되는 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)와;
    축사마다 사육되는 모든 소들의 성장개월수를 토대로 발정기간 때의 활동량을 평균으로 나타내는 전체 소 발정기간 평균 활동량 정보 및 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 활동량을 평균으로 나타내는 전체 소 분만기간 평균 활동량 정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 발정기간 때의 온도를 평균으로 나타내는 전체 소 발정기간 평균 체온정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 온도를 평균으로 나타내는 전체 소 분만기간 평균 체온정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 발정기간 때의 승가 또는 승가허용의 평균횟수를 나타내는 전체 소 발정기간 평균 승가 또는 승가허용 평균횟수정보, 축사마다 사육되는 모든 소들의 분만기간 때의 꼬리를 올리는 회수 및 올린 시간의 평균을 나타내는 전체 소 분만기간 평균 꼬리 관리정보를 포함하는 전체 소 일반감지 패턴정보가 누적되어 관리되는 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415);를 포함하며,
    상기 중요징후 판별엔진(420)은, 상기 축사구분 사육소별 식별자정보 DB(412)에서 축사관리자가 관리하는 소들의 성장이력정보에 포함된 성장개월수를 토대로 발정기간 또는 분만기간 때가 되면, 상기 전체 축사 소 기반 중요징후 빅데이터정보 DB(415)에서 전체 소 일반감지 패턴정보를 추출하고, 그 추출된 전체 소 일반감지 패턴정보를 상기 축사관리자 단말(500)로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템.
  8. 삭제
KR1020180141764A 2018-11-16 2018-11-16 사물인터넷 기반 소의 중요징후 탐지시스템 KR102184975B1 (ko)

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