KR101652192B1 - 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목가축 추적관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템, 방목 초지를 촬영하는 촬영부(140)가 구비되어 지정된 항로를 무인으로 자동 비행하여 초지 내의 가축의 상태를 촬영하고, 촬영데이터를 전송하는 무인비행체(100)와; 방목 초지 내의 가축에 개별적으로 부착되어 있어 가축 개체의 위치 정보를 획득하고, 획득한 데이터를 전송하는 개체식별장치(200)와; 중계기(301)을 통해 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받고 관리하며, 상기 무인비행체(100)의 비행항로 및 촬영을 제어하는 관제국(300)과; 상기 관제국(300)과 접속하여 촬영데이터가 저장되는 데이터 서버(400)와; 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 전송받고, 데이터 서버(400)로부터 촬영데이터를 전송받아 전송받은 정보를 분석하여 가축 개체의 질병 여부를 분석하며, 질병이 발생한 것으로 판단되거나 질병이 발생할 것으로 판단되는 이상개체에 대한 정보를 사육주, 수의사, 질병관리센터 중 어느 하나 내지 셋에 전송하는 분석서버(500)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 체온, 맥박 정보를 획득할 수 있고 통신 수단이 구비된 단말기를 각 가축에 장착함과 더불어, 방목 초지 내를 촬영할 수 있는 무인비행체를 구비하여 개체식별장치와 무인비행체를 통해 제공받은 자료를 종합적으로 분석함으로써 가축의 질병 유무, 질병 예측의 판단의 정확성을 높일 수 있다.

Description

개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목가축 추적관리 시스템{Livestocks tracking and management system using individual identification apparatus and drone}

본 발명은 가축을 방목 사육함에 있어서 가축 개체의 위치를 식별할 수 있는 개체식별장치와, 드론과 같은 무인 비행체를 이용하여 가축의 추적을 통해 가축이동경로, 가축품종관리, 가축의 이탈이나, 천적의 침입 등을 실시간원격으로 파악하여 방목 초지 내에서의 가축 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 한, 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.

소, 돼지 등의 가축을 사육함에 있어서 근래에 구제역이나 광우병과 같은 사육 가축과 관련된 각종 질병이 좁은 축사공간에 사육되면서 면역력이 약화되어 발생됨에 따라 안전한 먹거리에 대한 관심이 증가하고 있다.

이러한 관점의 일환으로 좁은 축사가 아닌 넓은 초지에서 가축을 방목시켜 사육하는 방법인 산지생태축산 및 동물복지농장 운영 사례가 증가하고 있다.

즉, 최근에는 동물 1마리당 적정 면적과 환경 구축에 대해 이슈화되고 있는 바, 산지생태 축산 즉, 방목축산의 중요성이 날로 증가하고 있다.

그러나, 가축 방목의 경우 넓은 초지 내에서 가축의 위치나 가축의 상태를 파악하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 기술로, "유비쿼터스 기반의 방목 시스템"(한국 등록특허공보 제10-1219178호, 특허문헌 1)이 공개되어 있다.

특허문헌 1에는 방목가축 각각에는 발신장치를 설치하고, 목장견에 감시 카메라 및 제어센터의 명령을 목장견에 전송하는 단말기를 부착하고, 방목 초지의 팬스에는 경고신호를 발산하는 팬스단말기를 구비한 구성이 공개되어 있다.

상기한 구성은 초지 내의 각 가축의 이탈을 방지하는 부분에 있어서는 우수한 효과를 가질 것으로 예상되나, 초지 전체 팬스에 경고신호를 발산하기 위한 단말기를 설치해야 하는 점에서 시설 비용이 증가하게 되며, 특히 목장견이 제어센터의 명령을 수행해야 하는 바, 전문적인 목장견을 훈련시켜야 하는 문제점이 있다.

또다른 기술로 "지피에스를 이용한 동물 관리방법 및 관리시스템"(한국 등록특허공보 제10-0371679호, 특허문헌 2)에는 가축에 위치 정보를 전송할 수 있는 GPS모듈을 설치하여 관리 가축의 위치를 효과적으로 파악하여 관리할 수 있도록 한 기술이 공개되어 있다.

특허문헌 2는 특허문헌 1에 비해 초지 내 전체 가축의 총량 관리에는 효율적이다.

하지만, 특허문헌 1이나 특허문헌 2의 경우 가축 이탈 현상이 발생하는 지의 여부만을 파악할 수 있을 뿐, 가축이 이탈하는 현상이 발생할 경우 이를 추적하여 지속적으로 모니터링할 수 없게 되어 있다.

더불어, 종래의 기술들은 특정 개체들을 선별적으로 모니터링할 수 없게 되어 있다.

예를 들어 가축의 수컷, 암컷, 새끼와 품종에 다른 분류가 항시 별도로 관리되어야 하는데, 상기한 종래 기술들은 이처럼 방목 초지 내의 가축들을 선별적으로 세분화되어 모니터링할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 방목 사육이 위탁에 의해 진행될 경우 위탁자가 의뢰한 특정 가축 개체에 대한 모니터링 역시 이루어질 수 없는 문제점이 있다.

KR 10-1219178 (2012.12.31) KR 10-0371679 (2003.01.27)

본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 가축 개체의 위치 정보를 파악할 수 있는 개체식별장치를 각 가축에 장착함과 더불어, 방목 초지 내를 촬영할 수 있는 무인비행체를 구비하여 개체식별장치와 무인비행체를 통해 제공받은 자료를 종합적으로 분석함으로써 가축이동경로, 가축품종관리, 가축의 이탈이나, 천적의 침입 등과 같은 현상이 발생하는 것을 용이하게 모니터링하려는 것이다.

더 나아가, 무인비행체를 이용하여 추적대상 개체만을 추적 촬영하여 그 데이터를 제공할 수 있게 함으로써 초지 내에 이탈한 가축이 발생하거나, 수컷, 임신한 암컷, 어린 새끼, 질병에 걸린 가축, 질병이 예상되는 가축이 있는 경우, 천적인 침입한 경우 실시간 효과적인 모니터링 및 관리가 이루어질 수 있게 하려는 것이다.

본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 방목 초지를 촬영하는 촬영부(140)가 구비되어 지정된 항로를 무인으로 자동 비행하여 초지 내의 가축을 촬영하고, 촬영데이터를 전송하는 무인비행체(100)와; 방목 초지 내의 가축에 개별적으로 부착되어 있어 가축 개체의 위치 정보를 전송하는 개체식별장치(200)와; 중계기(301)를 통해 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받고 관리하며, 상기 무인비행체(100)의 비행항로 및 촬영을 제어하는 관제국(300)과; 상기 관제국(300)과 접속하여 촬영데이터가 저장되는 데이터 서버(400)와; 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 전송받도록 이루어져 있고, 관제국(300)으로부터 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받도록 이루어져 있으며, 관제국(300)에 가축 개체의 위치 정보를 제공하도록 이루어져 있으며, 촬영데이터 또는 가축 개체 위치 정보를 바탕으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하여 추적 대상 개체의 위치 정보를 관제국(300)에 제공하여 관제국(300)의 비행항로 제어를 통해 무인비행체(100)로 하여금 추적 대상 개체를 추적 촬영하도록 하여 추적 촬영에 의한 촬영데이터를 관리자 또는 촬영요청자 중 어느 하나에 제공하도록 이루어진 분석서버(500);를 포함하여 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 상기 분석서버(500)는 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 제공받아 저장하는 위치저장부(520)와; 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받아 저장하는 촬영정보저장부(530)와; 상기 위치저장부(520) 및 촬영정보저장부(530)에 저장된 가축 개체 위치 정보 및 촬영데이터를 기반으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하고, 관제국(300)에 추적대상 위치 정보를 전송하며, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터에서 추적대상을 마킹 처리하는 분석부(540)와; 상기 분석부(540)에 의해 추적 대상으로 판별된 개체에 대한 위치 정보 및 추적 대상 개체에 대해 분석부에서 마킹 처리된 데이터를 저장하는 분석정보저장부(550)와; 상기 분석정보저장부(550)에 저장된 정보를 관리자에 전송하는 통신부(502);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 방목 초지 내의 가축 개체의 이력이 입력되어 저장되어 분석서버(500)에 제공하는 개체입력장치(600)가 더 구비되어 있고, 상기 분석서버(500)에는 개체입력장치(600)에 입력된 정보가 저장되는 이력저장부(510)가 더 구비되어 있으며, 상기 분석부(540)에는 이력저장부(510)에 저장된 개체 이력 정보를 이용하여 통계데이터를 형성하는 통계자료형성부(544)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 분석부(540)는 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 초지 내 동물 침입 여부를 분석하여 침입동물 위치를 관제국(300)에 제공하는 동물침입분석부(541)와, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 가축의 이탈 여부를 분석하여 이탈가축 위치를 관제국(300)에 제공하는 이탈여부분석부(542)가 구비되어 있으며, 상기 분석정보저장부(550)는 상기 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 분석된 추적대상의 위치가 저장되는 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분석서버(500)는 상기 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)에 저장된 추적대상의 위치를 기반으로 무인비행체(100)가 추적 비행 촬영하여 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터에 추적대상을 마킹 처리하는 촬영자료마킹부(545)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 관제국(300)은 중계기(301)를 통해 무인비행체(100)와 통신하여 데이터를 송수신하는 제1통신부(320)와; 무인비행체(100)의 항로를 사용자가 입력하는 항로입력부(330)와; 무인비행체(100)의 자동 및 수동 비행을 원격 제어하하는 비행제어부(340)와; 상기 분석서버(500)와 접속하여 데이터를 송수신하는 제2통신부(360)와; 분석정보저장부(550)로부터 추적대상의 위치 정보를 전송받아 무인비행체(100) 항로를 변경하는 항로변경부(370);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에서 상기 분석서버(500)는 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 방목 초지 내 동물 침입 및 방목 가축의 이탈시 관리자에게 경고 메세지를 전송하기 위해 메세지를 작성하는 메세지형성부(560)가 더 구비되어 있으며, 상기 분석서버(500)는 촬영자료마킹저장부(555)에 저장된 추적대상이 마킹 처리된 촬영데이터인 마킹자료를 통신부(502)를 통해 시간 단위로 전송하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 방법은 방목 초지 내의 가축을 촬영하여 촬영데이터를 형성하는 촬영부(140)가 구비된 무인비행체(100)와, 방목 초지 내의 가축에 부착되어 가축 개체의 위치 정보를 획득하는 개체식별장치(200)를 준비하는 준비단계와; 상기 무인비행체(100)를 비행시켜 초지를 촬영하여 촬영데이터를 형성하고, 개체식별장치(200)를 통해 가축 개체의 위치 정보 데이터를 형성하는 데이터획득단계와; 동물의 초지 내 침입, 방목 가축의 이탈, 위탁자나 관리자의 요청 중 어느 하나에 의해 추적대상이 되는 가축을 선별하는 선별단계와; 선별된 추적대상의 위치를 관제국에 전송하여 무인비행체(100)의 항로를 조정하여 추적대상을 추적 촬영하여 촬영데이터를 취득하는 추적촬영단계와; 추적대상의 촬영데이터를 관리자 또는 위탁자에 전송하는 전송단계;를 포함하여 구성된다.

이때, 선별단계에서 동물의 초지 내 침입 또는 방목 가축의 이탈인 경우 관리자에게 침입 또는 이탈 경보를 전송하는 알림단계;가 추가로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 가축 개체의 위치 정보를 파악할 수 있는 개체식별장치를 각 가축에 장착함과 더불어, 방목 초지 내를 촬영할 수 있는 무인비행체를 구비하여 개체식별장치와 무인비행체를 통해 제공받은 자료를 종합적으로 분석함으로써 가축의 이탈이나, 천적의 침입 등과 같은 현상이 발생하는 것을 용이하게 모니터링할 수 있게 된다.

더 나아가, 무인비행체를 이용하여 추적대상만을 추적 촬영하여 그 데이터를 제공할 수 있게 함으로써 초지 내에 이탈한 가축이 발생하거나, 수컷, 임신한 암컷, 어린 새끼, 질병에 걸린 가축, 질병이 예상되는 가축이 있는 경우, 천적인 침입한 경우 실시간 효과적인 모니터링 및 관리가 이루어질 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 품종별, 성별, 개월수 별 등 다양한 특성별 가축들의 이동 경로 분석 데이터(빅데이터)의 제공이 가능하고, 가축의 품종 관리가 가능하며, 외부 침입으로부터 가축 안전을 관리할 수 있고, 가축의 행태를 분석할 수 있으며, 질병에 걸린 가축에 대한 초기 대응이 신속히 이루어질 수 있고, 전염성 질병 가축을 초기에 발견하여 추적 및 신속한 대응이 가능하며, 가축 이탈시 조기 조치가 가능하고, 목장의 실시간 촬영데이터를 관제국이나 모바일기기 등을 활용하여 모니터링할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법을 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 구성에 따른 제어 및 데이터의 흐름을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에서 무인비행체의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에서 개체식별장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명에서 관제국의 구성을 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명에서 분석서버의 구성을 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 방법을 나타낸 순서도.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 상세 구성을 설명함에 있어서, 본 발명과 직접적으로 관련 없고, 잘 알려져 있는 기술 내용에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.

더불어, 상세한 설명의 내용 중 저장부는 USB메모리, CD, DVD, 하드디스크 등 공지의 다양한 데이터 저장 수단이 되며, 통신부는 각종 유선 및 무선 주파수를 이용한 통신모듈이 되며, 분석부는 통상적인 CPU에 대응되며, 프로그램을 이용하여 CPU를 통해 제공된 정보를 처리하는 부분을 말한다.

본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템 및 관리 방법은 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 무인비행체(100), 개체식별장치(200), 관제국(300), 데이터 서버(400) 및 분석서버(500)를 포함하여 구성되며, 추가로 개체입력장치(600)가 더 구비될 수도 있다.

개체입력장치(600)는 방목 가축의 관리시 가축 개체의 생년월일, 성별, 연령, 체중, 품종, 접종이력, 질병이력, 수입일자, 교배일자 등을 컴퓨터, 모바일기기 등으로 기록함으로써 구현될 수 있다.

무인비행체(100)는 방목 초지를 촬영하여 초지 내의 가축 및 이탈 가축, 초지 내의 가축 중 분석서버(500)의 제어에 의해 추적대상으로 인식된 가축이나 동물을 추적 촬영하는 촬영부(140)가 구비되어 지정된 항로를 무인으로 자동 비행하여 초지 내의 가축의 상태를 촬영하고, 촬영데이터를 전송하도록 이루어져 있다.

이러한 무인비행체(100)는 관제국(300)과 중계기(301)를 통해 무선 접속하거나, 스테이션화된 관제국(300)에 착륙하여 유선 접속될 수 있다.

더불어, 자동 또는 수동으로 입력되며 로드된 지정 항로를 따라 비행하며, 비행하는 항로의 지피에스(GPS: GLOBAL POSITIONING SYSTEM) 위치정보와, 비행하는 방위 정보와, 고도 정보와 3축 자이로에 의한 방향 정보와, 3 축 센서에 의한 속도 정보가 포함되는 비행정보 및 촬영부를 통해 촬영된 데이터를 유선 또는 무선 방식으로 실시간 또는 임시 저장 후 제공한다.

보다 구체적으로 무인비행체(100)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 제어부(110), 촬영부(140), 비행정보부(120), 비행추진부(150)를 포함하여 구성되며, 통신부(160)를 통해 중계기(301)와 통신 접속된다.

통신부(160)는 상기 관제국(300)과 통신 접속하고 제어신호, 가축 촬영데이터와 위치데이터를 송수신한다.

구체적으로 무선비행체(100)와 관제국(300) 사이에 송수신되는 신호를 무선으로 전송하는 것으로 핸드폰 단말기 등으로 구성될 수 있다.

통신부(160)의 일 구성 예로, 이동통신망과 같은 각종 무선망과 접속하여 제어신호와 관측된 신호를 무선으로 송수신하는 미도시된 이동통신부와, 이동통신부가 송수신하는 신호를 증폭하여 송수신하도록 하는 미도시된 증폭부와, 무선조정기와 해당 전용 주파수로 무선 접속하여 통신하는 미도시된 무선부로 구성될 수 있다.

이때, 3G, 와이브로, LTE 등의 최신 무선네트워크 기술방식으로 멀티미디어 신호를 송수신하는 기능부가 도 포함될 수 있다.

제어부(110)는 통신부(160)와 접속하고 지정된 항로 비행을 제어하며 촬영부의 촬영과 위치데이터 검출을 제어하고 감시한다.

구체적으로, 메모리부(130)에 기록된 항로정보를 분석하여 비행추진부(150)를 제어하므로 정해진 항로를 따라 비행하도록 하는 동시에 촬영부(140) 및 비행정보부(120)를 제어하여 지정된 초지에서 필요한 정보를 촬영 및 검출하도록 한다.

촬영부(140)는 제어부(110)의 제어에 의해 가축 상태를 촬영하는 카메라로 구성될 수 있다.

보다 바람직하기로는 드론 (Drone) 이나 무인비행체 (UAV)에 장착된 적외선 카메라로 구성되어 가축의 상태에 따라 각기 다른 음영이나 색채로 표현될 수 있도록 함이 좋다.

특히, 열화상 카메라로 구성될 경우 초지 중에 가축이 위치하는 경우 가축의 체온에 따라 초지와는 또 다른 색으로 표시되어 가축의 온도 및 분포 상태까지 파악될 수 있게 된다.

이때, 촬영부(140)는 필요에 따라 입사되는 빛을 차단하는 필터장치가 구비될 수 있으며, 촬영된 데이터도 동영상, 사진의 촬영이 모두 가능한 장치로 구성될 수 있다.

촬영에 의해 형성된 가축 촬영데이터는 제어부(110)에 인가하고, 제어부(110)는 메모리부(130)의 할당된 영역에 기록하는 동시에 통신부(160)를 제어하여 관제국(300)에 실시간 송신한다.

비행정보부(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 항로를 운항하면서 위치정보를 검출한다.

일예로, 제어부(110)의 제어에 의해 상기 무인비행체(100)의 위치를 지피에스 정보에 의하여 검출하는 지피에스부(121), 제어부(110)의 제어에 의해 상기 무인비행체(100)가 비행하는 방위를 검출하는 방위센서부(122), 제어부(110)의 제어에 의해 상기 무인비행체(100)가 비행하는 고도를 검출하는 고도센서부(123), 제어부(110)의 제어에 의해 상기 무인비행체(100)가 비행하는 방향을 검출하는 자이로센서부(124), 제어부(110)의 제어에 의해 상기 무인비행체(100)가 비행하는 속도를 검출하는 속도센서부(125)로 구성될 수 있다.

더불어, 비행정보부(120)에는 비행 중에 발생하는 수평 또는 수직 장애물의 위치를 파악하는 근접센서부(126)가 추가로 구비될 수 있다.

근접센서부(126)는 레이저 방식의 센서로 구비됨이 가장 정확하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

근접센서부(126)에 의해 비행 궤도 상에 장애물이 있는 것으로 인식 처리되면 해당 정보는 제어부(110)에 전달되어 실시간으로 메모리부(130)에 저장되는 임시 항로로 변경 처리하여 비행추진부(150)로 하여금 방향을 전환하도록 할 수 있다.

또는 통신부(160)를 통해 조작자에게 알림 처리가 이루어지도록 하여 무선조종기(170)를 통해 항로를 변경하도록 할 수도 있다.

도 1, 2를 통해 살펴보면 무선조종기(170)는 관제국(300)의 설정된 데이터를 수신하여 자동으로 이륙 및 충전, 착륙이 되도록 조정하도록 할 수 있다.

또는, 관제국(300)의 제어를 받지 않은 상태에서 관리자가 수동으로 이륙 착륙하도록 할 수도 있다.

또 다른 방식으로는 근접센서부(126)를 통해 발생한 장애물 발생 신호를 관제국(300)으로 전송하여 관제국(300)의 비행제어부(340)의 제어에 의해 방향을 전환하여 비행하도록 할 수도 있다.

이러한 구성의 비행정보부(120)는 무인비행체(100)가 비행하는 항로의 정보를 검출하여 제어부(110)에 인가하고, 제어부(110)는 메모리부(130)의 할당된 영역에 기록하는 동시에 통신부(160)를 제어하여 관제국(300)에 실시간으로 송신한다.

비행추진부(150)는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 무인비행체(100)의 비행동력을 출력하는 것으로 해당 제어에 의해 추진력을 발생하고, 비행 방향 등을 조정한다.

이에 따라 입력된 항로에 의한 운행은 물론 근접센서부(126)에 의해 장애물의 위치를 전달하게 되면 이에 따른 비행 방향을 조정해주게 된다.

메모리부(130)는 제어부(110)의 제어에 의해 무인비행체(100)가 비행할 항로정보, 가축 촬영 데이터와 위치데이터를 각각 할당된 영역에 기록하고 갱신, 관리한다.

개체식별장치(200)는 방목 초지 내의 가축에 개별적으로 부착되어 있어 가축 개체의 위치 정보를 획득하고, 위치 정보를 전송하도록 이루어져 있다.

개체식별장치(200)의 구체적인 구성이 도 4에 도시되어 있다.

도 4의 예를 살펴보면 개체식별장치(200)는 지피에스모듈(210), 개체ID(220) 및 통신부(240)로 구성되어 있다.

지피에스모듈(210)은 가축 개체의 위치를 지피에스 정보에 의하여 검출한다.

구체적으로 지피에스모듈(210)은 주로 방목하고 있는 가축의 위치를 실시간으로 제어부(201)의 제어 및 통신부(240)에 의해 관제국(300), 분석서버(500)로 전송하거나, 위치 정보 및 운동 궤적을 인식하여 위치 및 운동 궤적 정보를 생성한 후 제어부(201)의 제어에 의해 데이터저장부(230)에 저장해 놓은 후, 통신부(240)를 통해 관제국(300)이나 분석서버(500)로 전송하도록 할 수 있다.

바람직하게, 시스템에서 미리 지정한 시간이거나 미리 설정된 시간 간격에 따라 데이터저장부(230)에 저장된 정보는 통신부(240)를 통해 분석부(500)로 전송된다.

더불어, 개체식별장치(200)에는 각 가축 개체별 고유 번호가 저장된 개체ID가 구비되어 전체 시스템 특히 분석부(500)에서 가축 개체별로 추적 관리가 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 개체식별장치(200)는 추가적으로 가축의 생체 정보를 직, 간접적으로 파악될 수 있도록 자이로센서, 맥박검출기, 산소포화도검출기, 체온기, 음성센서 등이 추가 장착되어 제어부(201)의 제어에 의해 분석서버(500)로 제공되도록 할 수도 있다.

통신부(240)는 상기 데이터저장부(230)에 저장된 공중망(700)을 통해 분석서버(500)로 전송하거나, 선택적으로 관제국(300)을 통해 데이터 서버(400)로 전송하여 저장하도록 할 수 있다.

관제국(300)은 중계기(301)를 통해 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받고 관리하며, 상기 무인비행체(100)의 비행항로 및 촬영을 제어한다.

중계기(301)는 상기 무인비행체(100)와 통신 접속하여 무인비행체(100)의 제어신호와, 촬영 데이터와 위치데이터를 통신한다.

일예로 무선망을 들 수 있는데, 다양한 공지의 셀룰러, 와이브로 등과 같은 이동통신망으로 구성되어 일정한 반경의 서비스 영역 또는 셀(CELL)을 갖는 기지국 또는 안테나 시설을 통해 운용될 수 있다.

관제국(300)은 상기 중계기(301)와 접속하여 상기 무인비행체(100)가 촬영한 가축 촬영 데이터 및 위치데이터를 제공받고 관리하며, 비행항로와 정보의 수집을 제어한다.

보다 구체적으로 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 중계기(301)와 접속하기 위한 제1통신부(320)가 구비되며, 무인비행체(100)의 자동 및 수동 비행을 원격 제어하하는 비행제어부(340)가 구비되고, 제어부(310)에서는 무인비행체(100)에 의해 형성된 가축 촬영 데이터 및 위치데이터를 실시간으로 수신하여 모니터하는 동시에 설정된 소정 시간 주기로 데이터 서버(400)에 기록, 갱신하며, 제2통신부(360)를 이용하여 유선 및 무선 통신수단과 웹서버 등의 공중망을 활용하여 접속된 사용자, 가축 사육주에게 실시간으로 제공하도록 할 수도 있다.

이때, 무인비행체(100)는 전원 또는 연료를 공급하고, 항로를 입력하기 위한 별도의 스테이션이 구비될 수도 있으나, 도시된 것처럼 관제국(300)을 일종의 충전 스테이션 형식으로 구성하여 충전부(350)를 구비하여 전원 충전 및 데이터 전송이 이루어지도록 할 수 있다.

아울러, 관제국(300)에는 특별히 항로변경부(370)가 추가로 구성될 수 있다.

항로변경부(370)는 하기 분석서버(500)의 하기 분석부(540)로부터 추적대상의 위치 정보를 전송받아 항로를 변경하도록 한다.

추적대상이 되는 특정 개체로는 사육중인 가축 중 품종, 성별 등의 종류별 관리 대상 가축, 사육중인 가축 중 이탈 발생으로 인한 뒤섞임 개체, 허가되지 않은 외부 침입 개체, 관리자나 위탁자, 외부인이 지정한 개체가 될 수 있다.

이러한 추적 대상이 되는 개체가 분석부(540)를 통해 지정되면, 해당 추적대상의 위치가 분석정보저장부(550) 구체적으로는, 침입위치저장부(551), 이탈위치저장부(552), 요청개체저장부(553)에 저장되게 되는데, 이 데이터를 수신하여 지정된 무인비행체(100)의 항로를 추적대상의 위치에 대응시켜 변경함으로써 추적대상을 추적하면서 촬영하여 보다 구체적인 추적대상의 상태를 제공할 수 있게 되는 것이다.

데이터 서버(400)는 상기 관제국(300)과 접속하여 촬영데이터 및 위치데이터가 저장된다.

구체적으로 데이터 서버(400)는 관제국(300)의 제어에 의하여 상기 무인비행체(100)가 검출하고 관측한 촬영데이터와 위치데이터를 기록하여 관리하며, 설정된 소정 시간 단위로 갱신하며 검색에 의하여 선택된 정보를 제공한다.

또, 개체식별장치(200)로부터 가축의 위치 정보 데이터를 공중망(700) 및 관제국을 통해 수신하여 저장, 관리하도록 할 수 있다.

또, 데이터 서버(400)에는 비행정보부(120)에서 형성된 데이터가 저장되도록 할 수도 있다.

분석서버(500)는 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 전송받도록 이루어져 있고, 관제국(300)으로부터 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받도록 이루어져 있으며, 관제국(300)에 가축 개체의 위치 정보를 제공하도록 이루어져 있다.

이를 통해 분석서버(500)는 촬영데이터 또는 가축 개체 위치 정보를 바탕으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하여 추적 대상 개체의 위치 정보를 관제국(300)에 제공함으로써 관제국(300)의 비행항로 제어를 통해 무인비행체(100)로 하여금 추적 대상 개체를 추적 촬영하도록 한다.

또한, 이렇게 추적대상을 촬영하여 형성된 촬영데이터를 관리자 또는 촬영요청자 중 어느 하나에 제공하도록 이루어져 있다.

촬영요청자는 가축 사육을 위탁한 위탁관리자 등으로 이루어질 수 있다.

도 6의 예를 들어 설명하면 상기 분석서버(500)는 이력저장부(510), 위치저장부(520), 촬영정보저장부(530), 분석부(540), 분석정보저장부(550)를 포함하여 구성되며, 상기 구성요소들의 제어를 위한 제어부(501) 및 관제국(300), 데이터 서버(400), 개체입력장치(600)나 개체식별장치(200)와 직간접적으로 통신을 위한 통신부(502)를 포함하여 구성된다.

위치저장부(520)는 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 제공받아 개체별로 저장하게 된다.

촬영정보저장부(530)는 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받아 저장한다.

이러한 촬영정보저장부(530)는 추적 촬영의 요청이 없을 때 촬영한 데이터가 저장되는 일반촬영저장부(531)와 추적 촬영 요청에 의해 촬영한 데이터가 구분되어 저장되는 추적촬영저장부(532)로 나뉘어 구성됨이 바람직하다.

분석부(540)는 상기 위치저장부(520) 및 촬영정보저장부(530)에 저장된 가축 개체 위치 정보 및 촬영데이터를 기반으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하고, 관제국(300)에 추적대상 위치 정보를 전송하며, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터에서 추적대상을 마킹 처리하도록 이루어져 있다.

분석부(540)는 다시 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 초지 내 동물 침입 여부를 분석하여 침입동물 위치를 관제국(300)에 제공하는 동물침입분석부(541)와, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 가축의 이탈 여부를 분석하여 이탈가축 위치를 관제국(300)에 제공하는 이탈여부분석부(542)가 구비되어 있다.

또, 위탁자에 의해 특정 가축개체에 대한 추적 촬영 요청이 있을 경우 요청된 추적대상의 현재 위치를 분석하여 그 위치를 관제국(300)에 제공하는 요청개체분석부(543)가 더 구비될 수 있다.

이는 위탁자가 특정 가축개체에 대한 정보 제공 요청이 발생할 경우 요청개체분석부(543)를 통해 관제국(300)에 위치 정보가 전달되고, 관제국에서는 무인비행체(100)의 항로를 특정 개체 위치에 대응되어 제공함에 따라 특정 데이터의 촬영 데이터를 제공할 수 있게 되는 것이다.

특히, 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 실시간으로 제공할 수 있도록 무인비행체(100)와 관제국(300)은 중계기(301)를 통한 연결 뿐만 아니라 공중망(700)을 통해 연결될 수도 있다.

또한, 분석부(540)는 하기 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)에 저장된 추적대상의 위치를 기반으로 무인비행체(100)가 추적 비행 촬영하여 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 즉, 추적촬영저장부(532)에 저장된 촬영데이터에 추적대상을 마킹 처리하는 촬영자료마킹부(545)가 더 구비될 수 있다.

그밖에 방목 초지 내의 가축 개체의 이력이 입력되어 저장되어 분석서버(500)에 제공하는 개체입력장치(600)가 더 구비되는 경우 하기 분석서버(500)에는 개체입력장치(600)에 입력된 정보가 저장되는 이력저장부(510)가 더 구비되며, 상기 분석부(540)에는 이력저장부(510)에 저장된 개체 이력 정보를 이용하여 통계데이터를 형성하는 통계자료형성부(544)가 구비될 수도 있다.

이력저장부(510)는 개체입력장치(600)에 저장된 정보들인 생년월일, 성별, 연령, 체중, 품종, 접종 이력, 질병 이력, 수입일자, 교배일자 등이 각각 저장되도록 생년월일저장부(511), 성별저장부(512), 연령저장부(513), 체중저장부(514), 품종저장부(515), 접종이력저장부(516), 질병이력저장부(517), 수입일자저장부(518), 교배일자저장부(519) 등으로 구성될 수 있다.

통계자료형성부(544)는 평상시 무인비행체(100)가 촬영한 일반촬영저장부(531)에 저장된 촬영데이터와, 상기 이력저장부(510)에 저장된 개체별 이력을 활용하여 생년월일, 성별, 연령, 체중, 품종, 접종 이력, 질병 이력에 따른 방목 초지 내의 분포, 동선 등을 분석하여 제공함으로써 관리자는 방목 초지 및 방목 가축 개체에 대한 다각적인 방향으로 분석이 가능케 되어 생산성 형상에 도움을 줄 수 있게 된다.

더불어, 이탈 가축의 발생이나, 위탁 가축에 대한 촬영 데이터 요청이 있을 경우 해당 가축에 대한 통계 자료 및 빅데이타를 제공함으로써 가축 관리에 도움을 줄 수 있게 된다.

근래에 들어 축산 빅데이터 형성의 중요성이 날로 커지고 있고, 이와 같이 구성된 통계자료형성부(544)는 이러한 빅데이터 형성에 많은 기여를 할 수 있게 된다 할 것이다.

한편, 분석정보저장부(550)는 상기 분석부(540)에 의해 추적 대상으로 판별된 개체에 대한 위치 정보 및 추적 대상 개체에 대해 분석부에서 마킹 처리된 데이터를 저장한다.

보다 구체적인 예로 상기 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 분석된 추적대상의 위치가 저장되는 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)가 구비된다.

더하여, 상기 침입위치저장부(551), 이탈위치저장부(552) 외에 상술한 촬영자료마킹부(545)에서 마킹 처리된 촬영데이터가 저장되는 촬영자료마킹저장부(555), 통계자료형성부(544)에서 처리된 통계데이터가 저장되는 통계자료저장부(554), 위탁자의 요청이 있는 경우 해당 개체의 위치가 저장되는 요청개체저장부(553)가 구비될 수 있다.

분석서버(500)는 상기한 구성에 더해 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 방목 초지 내 동물 침입 및 방목 가축의 이탈시 관리자에게 경고 메세지를 전송하기 위해 메세지를 작성하는 메세지형성부(560)가 더 구비될 수 있다.

또, 분석서버(500)는 마킹자료저장부(550)에 저장된 추적대상이 마킹 처리된 촬영데이터인 마킹자료를 통신부(502)를 통해 시간 단위로 전송하도록 구성될 수 있다.

통신부(502)는 상기 분석정보저장부(550)에 저장된 정보를 관리자에 전송하고, 메세지형성부(560)에서 작성된 메세지를 관리자나 위탁자에 공중망(700)을 이용하여 전송하게 된다.

이를 위해 분석정보저장부(550)에는 사육주, 위탁자 등과 같은 관리자 정보가 저장된 관리정보저장부(556)가 구비되어 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템을 이용한 관리방법의 일 예를 도 7을 통해 설명하기로 한다.

먼저, 개체식별장치(200)에서 측정된 신호, 개체입력장치(600)의 입력 신호, 무인비행체(100)의 촬영데이터는 분석서버(500)의 위치저장부(520), 이력저장부(510), 촬영정보저장부(530)에 저장되어 모니터링(S100)된다.

이어 분석부(540)는 수집된 정보와 평상시 정보를 비교 분석(S110)하여 추적 대상이 발생(S120)하는 경우 추적대상 위치자료를 관제국(300)에 전송(S130)하고, 추적대상이 발생했음을 알리는 메시지를 전송(S140)하며, 그런 다음 분석서버(500)는 추적대상의 위치 자료를 관제국(300)으로 전송하고, 이를 받은 관제국(300)에서는 항로변경부(370)를 통해 무인비행체(100)의 항로를 변경(S150)하여 무인비행체(100)가 추적대상을 추적 촬영(S160)하게 되고, 이 신호는 촬영정보저장부(530) 구체적으로는 추적촬영저장부(532)에 저장(S170)되고, 분석서버(500)는 그대로 또는 마킹처리한 후 관리자, 위탁자 등에 전송(S180)하여 추적대상에 대한 실시간 모니터링이 이루어지게 된다.

더불어, 메시지 전송(S140) 후, 관리자는 사후 관리를 시작(S190)하여 이탈 가축, 침입 가축, 질병 가축에 대한 격리 등의 조치(S200)를 취한 후 사후관리를 종료(S210)한다.

이러한 실시간 모니터링을 통해 사후관리하는 관리자에게 마킹처리된 추적대상의 데이터가 제공되므로 이탈 가축을 찾거나, 침입 동물을 쉽게 내쫓을 수 있게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따라 집단 무리와 분리되어 떨어진 가축의 추적 관리가 용이해진다.

이는 개체식별장치(200)마다 구비된 개체ID(220)를 통해 가축 개체별 추적 촬영이 가능해지게 되는 것이다.

또, 반대로 개체ID(220)가 구비되지 않는 초지 내 침입한 천적 또는 사육하지 않는 침입 가축을 분석서버(500)에서 분석하여 인식되지 않은 천적이나 동물의 위치를 제공함에 따라 무인비행체(100)를 통해 이러한 천적이나 기타 동물의 추적 촬영 역시 가능해지게 된다.

더불어, 가축의 사육을 위탁한 위탁자의 요청이 온라인과 같은 방법으로 있을 경우 개체ID(220)별로 추적 촬영하여 그 데이터를 실시간으로 전송할 수도 있게 된다.

더불어, 개체입력장치(600)를 통해 가축별 예방 접종이나 질병 이력 등이 저장되어 있어 통계자료를 통한 품종별, 특성별 위치 및 이동 현황을 파악할 수 있게 되어 다각적인 가축의 관리가 용이해지게 되는 것이다.

본 발명은 다양한 방목 가축을 개별적으로 추적 관리함으로써

방목 가축을 주 대상으로 하나 이에 한정되는 것은 아니며, 특히 우제류 동물의 방목가축질병 예방 관리에도 적용될 수 있다 할 것이다.

100 : 무인비행체 110 : 제어부
120 : 비행정보부 121 : GPS부
122 : 방위센서부 123 : 고도센서부
124 : 자이로센서부 125 : 속도센서부
126 : 근접센서부 130 : 메모리부
140 : 촬영부 150 : 비행추진부
160 : 통신부 170 : 무선조종기
200 : 개체식별장치 201 : 제어부
210 : 지피에스모듈 220 : 개체ID
230 : 데이터저장부 240 : 통신부
300 : 관제국 301 : 중계기
310 : 제어부 320 : 제1통신부
330 : 항로입력부 340 : 비행제어부
350 : 충전부 360 : 제2통신부
370 : 항로변경부 400 : 데이터 서버
500 : 분석서버 501 : 제어부
502 : 통신부 510 : 이력저장부
511 : 생년월일저장부 512 : 성별저장부
513 : 연령저장부 514 : 체중저장부
515 : 품종저장부 516 : 접종이력저장부
517 : 질병이력저장부 518 : 수입일자저장부
519 : 교배일자저장부 520 : 위치저장부
530 : 촬영정보저장부 531 : 일반촬영저장부
532 : 추적촬영저장부 540 : 분석부
541 : 동물침입분석부 542 : 이탈여부분석부
543 : 요청개체분석부 544 : 통계자료형성부
545 : 촬영자료마킹부 550 : 분석정보저장부
551 : 침입위치저장부 552 : 이탈위치저장부
553 : 요청개체저장부 554 : 통계자료저장부
555 : 촬영자료마킹저장부 556 : 관리정보저장부
560 : 메시지형성부 600 : 개체입력장치
700 : 공중망

Claims (9)

1. 방목 초지를 촬영하는 촬영부(140)가 구비되어 지정된 항로를 무인으로 자동 비행하여 초지 내의 가축을 촬영하고, 촬영데이터를 전송하는 무인비행체(100)와;
   방목 초지 내의 가축에 개별적으로 부착되어 있어 가축 개체의 위치 정보를 전송하는 개체식별장치(200)와;
   중계기(301)을 통해 상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받고 관리하며, 상기 무인비행체(100)의 비행항로 및 촬영을 제어하는 관제국(300)과;
   상기 관제국(300)과 접속하여 촬영데이터가 저장되는 데이터 서버(400)와;
   상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 전송받도록 이루어져 있고, 관제국(300)으로부터 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받도록 이루어져 있으며, 관제국(300)에 가축 개체의 위치 정보를 제공하도록 이루어져 있으며, 촬영데이터 또는 가축 개체 위치 정보를 바탕으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하여 추적 대상 개체의 위치 정보를 관제국(300)에 제공하여 관제국(300)의 비행항로 제어를 통해 무인비행체(100)로 하여금 추적 대상 개체를 추적 촬영하도록 하여 추적 촬영에 의한 촬영데이터를 관리자 또는 촬영요청자 중 어느 하나에 제공하도록 이루어진 분석서버(500);를 포함하여 구성되되,
   상기 분석서버(500)는 상기 개체식별장치(200)로부터 가축 개체의 위치 정보를 제공받아 저장하는 위치저장부(520)와;
   상기 무인비행체(100)가 촬영한 촬영데이터를 제공받아 저장하는 촬영정보저장부(530)와;
   상기 위치저장부(520) 및 촬영정보저장부(530)에 저장된 가축 개체 위치 정보 및 촬영데이터를 기반으로 추적 대상이 되는 개체를 판단하고, 관제국(300)에 추적대상 위치 정보를 전송하며, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터에서 추적대상을 마킹 처리하는 분석부(540)와;
   상기 분석부(540)에 의해 추적 대상으로 판별된 개체에 대한 위치 정보 및 추적 대상 개체에 대해 분석부에서 마킹 처리된 데이터를 저장하는 분석정보저장부(550)와;
   상기 분석정보저장부(550)에 저장된 정보를 관리자에 전송하는 통신부(502);를 포함하여 구성되며,
   방목 초지 내의 가축 개체의 이력이 입력되어 저장되어 분석서버(500)에 제공하는 개체입력장치(600)가 더 구비되어 있고,
   상기 분석서버(500)에는 개체입력장치(600)에 입력된 정보가 저장되는 이력저장부(510)가 더 구비되어 있으며,
   상기 분석부(540)에는 이력저장부(510)에 저장된 개체 이력 정보를 이용하여 통계데이터를 형성하는 통계자료형성부(544)가 구비되어 있고,
   상기 분석부(540)는 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 초지 내 동물 침입 여부를 분석하여 침입동물 위치를 관제국(300)에 제공하는 동물침입분석부(541)와, 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터 및 위치저장부(520)에 저장된 가축 개체 위치 정보를 이용하여 방목 가축의 이탈 여부를 분석하여 이탈가축 위치를 관제국(300)에 제공하는 이탈여부분석부(542)가 구비되어 있으며,
   상기 분석정보저장부(550)는 상기 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 분석된 추적대상의 위치가 저장되는 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)가 구비되어 있고,
   상기 분석서버(500)는 상기 침입위치저장부(551) 및 이탈위치저장부(552)에 저장된 추적대상의 위치를 기반으로 무인비행체(100)가 추적 비행 촬영하여 촬영정보저장부(530)에 저장된 촬영데이터에 추적대상을 마킹 처리하는 촬영자료마킹부(545)가 더 구비되어 있으며,
   상기 관제국(300)은 중계기(301)를 통해 무인비행체(100)와 통신하여 데이터를 송수신하는 제1통신부(320)와;
   무인비행체(100)의 항로를 사용자가 입력하는 항로입력부(330)와;
   무인비행체(100)의 자동 및 수동 비행을 원격 제어하하는 비행제어부(340)와;
   상기 분석서버(500)와 접속하여 데이터를 송수신하는 제2통신부(360)와;
   분석정보저장부(550)로부터 추적대상의 위치 정보를 전송받아 무인비행체(100) 항로를 변경하는 항로변경부(370);를 포함하여 구성되고,
   상기 분석서버(500)는 동물침입분석부(541) 및 이탈여부분석부(542)에서 방목 초지 내 동물 침입 및 방목 가축의 이탈시 관리자에게 경고 메세지를 전송하기 위해 메세지를 작성하는 메세지형성부(560)가 더 구비되어 있으며,
   상기 분석서버(500)는 마킹자료저장부(550)에 저장된 추적대상이 마킹 처리된 촬영데이터인 마킹자료를 통신부(502)를 통해 시간 단위로 전송하도록 이루어져 있고,
   상기 개체식별장치(200)에는 각 가축 개체별 고유 번호가 저장된 개체ID가 구비되어 있으며, 자이로센서, 맥박검출기, 산소포화도검출기, 체온기, 음성센서가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는,
   개체식별장치와 무인비행체를 이용한 방목 가축 추적 및 관리 시스템.
   
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