KR101725659B1 - 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법 - Google Patents
사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법 Download PDFInfo
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Abstract
사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법이 제시된다. 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 있어서, 사육되는 동물의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 모니터링부; 상기 모니터링부에 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하고 사물인터넷 기반으로 상기 동물의 관리 및 축사 운영 설비를 제어하는 제어부; 및 상기 모니터링부에 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
Description
아래의 실시예들은 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법에 관한 것이다.
축산업은 BSE, 구제역, 조류인플루엔자 등 국내외를 막론하고 가축질병의 발생과 원산지를 허위로 기재하는 등의 축산물 둔갑판매 등 많은 문제점이 제기되고 있다. 또한 식육 품목의 유통과정 추적문제나 오염된 식품에 의한 안전사고 문제를 방지하기 위해서는 생산정보 및 유통경로 공개하고 안전사고 발생 시 식품의 유통경로 추적 등이 가능해야 한다. 이러한 안전성 문제와 관련된 가축에 대한 체계적인 유통관리가 필요한 실정이다.
한국공개특허 10-2015-0072429호는 이러한 스마트 기기를 활용한 가축이력관리시스템 및 그 방법에 관한 것으로, RFID 태그와 NFC를 이용한 가축의 이동 및 출하 후, 가축 이력 정보를 수집하고 관리할 수 있는 가축 이력관리 시스템 및 관리 방법에 관해 기재하고 있다.
종래의 소, 돼지 등의 가축을 비롯한 동물 스마트 관리 시스템의 경우, 대부분 RFID 태그를 이용한 이력관리 시스템, 유통관리 시스템 등에 이용되어 왔다.
최근 무선 정보통신 기술과 스마트 기기가 활성화되면서 가축 또는 동물 관리 과정에서, 관련 요소 및 시설, 관리자들을 사물인터넷(Internet of Things: 이하 IoT) 개념으로 네트워킹 하여, 축사에서 직접 지능적으로 개체 관리, 일정 관리, 분만 관리들을 할 뿐만 아니라, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)를 통해 동물 및 가축과 소통하는 새로운 동물 및 가축 관리 방법론이 고려될 수 있다.
실시예들은 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 사물인터넷 기반으로 동물 및 가축의 상태와 축사 환경을 관리하는 동물 관리 시스템에 관한 기술을 제공한다.
실시예들은 사물인터넷 기반의 센서, CCTV로 동물 및 가축의 상태 및 환경을 네트워킹 함으로써, 브레인-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 기반으로 쾌적한 축사 환경을 형성하고 동물 및 가축의 의사 표현이 가능하며, 생산 및 유통을 최적화할 수 있는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 실시예들은 사물인터넷 기반의 센서, CCTV로 동물 및 가축의 상태 및 환경을 네트워킹 하여 동물의 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수 등을 데이터 분석하여 동물 및 가축의 감정 및 상태를 인지하고, IoT 장치와 연동되는 브레인-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 로 축사 운영 설비를 제어함으로써, 쾌적한 축사 환경을 형성하고 동물 및 가축의 의사 표현이 가능하도록 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 실시예들은 사용자 단말을 통해 동물 및 가축의 상태와 축사 환경을 실시간으로 모니터링 하고, 스마트 축사 제어 시스템을 제어 관리하여 IoT 장치와 협업하여 동물 및 가축을 사육하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 있어서, 사육되는 동물의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 모니터링부; 상기 모니터링부에 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하고 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 상기 동물의 관리 및 축사 운영 설비를 제어하는 제어부; 및 상기 모니터링부에 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 네트워크 인터페이스를 포함한다.
상기 모니터링부는, IoT 동물 센서로부터 상기 동물의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집하며, 상기 IoT 동물 센서는, 상기 동물의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온 센서, 동작 센서, 음성분석 센서, 청각 센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 상기 동물의 상태 정보를 수집할 수 있다.
상기 모니터링부는, IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 상기 동물이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집하며, 상기 IoT 스마트 축사 센싱 시스템은, 사물인터넷 기반의 온도 및 습도 센서, 공기 판단 센서, 광량 조도 센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 상기 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다.
상기 제어부는, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 IoT 스마트 축사 제어 시스템을 이용하여 상기 축사 운영 설비를 제어하고, 상기 IoT 스마트 축사 제어 시스템은, 자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 및 청소 시스템 중 적어도 하나 이상이 구성되어 자동으로 축사 환경을 조성할 수 있다.
상기 사용자 단말은, 상기 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 동물 및 가축의 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출할 수 있다.
상기 모니터링부는, 상기 동물의 소리를 상기 음성분석 센서를 이용하여 수집하고, 상기 제어부는, 빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 통해 상기 동물 개체별 감정 및 상태를 인지하여 관리자 또는 상기 사용자 단말을 사용하는 사용자와 스피커, VMS(Voice Mailing System), 및 스마트 기기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 간접 대화할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모니터링부에 수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리자 서버 및 상기 사용자 단말에 전송하고, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우 상기 네트워크 인터페이스를 통해 지역별 농축산 검역 본부와 네트워킹할 수 있다.
지능형 CCTV 기반 IoT 스마트축사 생육, 관리 시스템을 최종 소비자 및 유통 기관과 공유하여 맞춤형으로 협업하여 상기 동물 및 가축을 공동으로 사육하는 크라우드 소싱(Crowd Sourcing) 기반 Web 2.0 가상 사육 시스템이 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법에 있어서, 사육되는 동물의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 단계; 상기 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계; 상기 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하는 단계; 상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 단계; 및 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 수집하는 단계는, IoT 동물 센서로부터 상기 동물의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집하며, 상기 IoT 동물 센서는, 상기 동물의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온 센서, 동작 센서, 음성분석 센서, 청각 센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 상기 동물의 상태 정보를 수집할 수 있다.
상기 수집하는 단계는, IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 상기 동물이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집하며, 상기 IoT 스마트 축사 센싱 시스템은, 사물인터넷 기반의 온도 및 습도 센서, 공기 판단 센서, 광량 조도 센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 상기 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, IoT 스마트 축사 제어 시스템을 이용하여 상기 축사 운영 설비를 제어하고, 상기 IoT 스마트 축사 제어 시스템은, 자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 및 청소 시스템 중 적어도 하나 이상이 구성되어 자동으로 축사 환경을 조성할 수 있다.
상기 사용자 단말은, 상기 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출할 수 있다.
상기 사용자 단말로 송신하는 단계는, 수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리자 서버 및 상기 사용자 단말에 전송하고, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우 상기 네트워크 인터페이스를 통해 지역별 농축산 검역 본부 및 관련 기관과 네트워킹 할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 Web 3.0 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법에 있어서, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반에서 사육되는 동물의 소리를 상기 음성분석 센서를 이용하여 수집하는 단계; 빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 통해 상기 동물 개체별 감정 및 상태를 인지하는 단계; 인지된 상기 동물 개체별 감정 및 상태를 스피커, VMS(Voice Mailing System), 스마트 기기 및 사용자 단말 중 적어도 하나 이상을 이용하여 표현하고, 관리자 또는 사용자와 간접 대화하는 단계; 상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 단계; 및 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어하는 단계를 포함한다.
실시예들에 따르면 사물인터넷 기반의 센서, CCTV로 동물 및 가축의 상태 및 환경을 네트워킹 함으로써, 브레인-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 기반뿐만 아니라 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 쾌적한 축사 환경을 형성하고 동물 및 가축의 의사 표현이 가능하며, 생산 및 유통을 최적화할 수 있는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 사용자 단말을 통해 동물 및 가축의 상태와 축사 환경을 실시간으로 모니터링 하고, 스마트 축사 제어 시스템을 제어 관리하여 IoT 장치와 협업하여 동물 및 가축을 사육하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 IoT 네트워크 시스템의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 2는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 12는 또 다른 실시예에 따른 Web 3.0 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 건강 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 행복 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 12는 또 다른 실시예에 따른 Web 3.0 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 건강 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 행복 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
대부분의 가축 등의 동물들은 인간의 편의나 목적에 따라 노동력, 식품산업 또는 애완 및 동물원 관상용으로 사육되고 있다. 최근에는 관련 산업의 정보 공유를 극대화하는 모바일 생태계와 사물간의 커뮤니케이션(Communication among Things)이 가능한 사물인터넷 개념이 발전함에 따라 기존의 가축 또는 동물, 관리자, 관리 축사와 사육시설, 장치, 유통, 소비자 등을 사물인터넷(Internet of Things, IoT)의 사물(Things) 개념으로 인식하고 사물인터넷 기반의 태그 센서, CCTV 등으로 네트워킹 함으로써, 쾌적한 축사 환경을 형성하고 가축 또는 동물의 의사 표현이 가능하며, 생산 및 유통을 최적화할 수 있는 스마트 동물복지기반 사물인터넷 플랫폼 구축 및 그 방법을 제공할 수 있다. 이에 따라 사물인터넷 기반의 온라인과 오프라인을 연결하는 O2O(Online TO Offline) 동물 관리 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 설명에 앞서, 동물 관리 시스템에서 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 소프트웨어 플랫폼의 구조에 대하여 설명한다. 예를 들어, 동물 관리 시스템의 구성 요소들은 사물인터넷 통신 방법에 따라, D-플랫폼, P-플랫폼 및 M-플랫폼을 이용하여 IoT 환경에서 동작할 수 있다.
사물 인터넷 소프트웨어 플랫폼은 예컨대 D-플랫폼, P-플랫폼 및 M-플랫폼을 포함할 수 있다.
여기서, D-플랫폼은 IoT 장치 측에 설치되는 소프트웨어 플랫폼을 나타내고, P-플랫폼 및 M-플랫폼은 서버 컴퓨터 측에 각각 또는 함께 설치되는 소프트웨어 플랫폼을 나타낼 수 있다.
D-플랫폼은 디바이스(Device) 플랫폼의 약자로, IoT 장치에 직접 설치되거나 IoT 장치에 장착되는 IoT 어댑터(adapter)에 설치되어, P-플랫폼 및 M-플랫폼과 연동하고, IoT 애플리케이션 및 IoT 웹사이트를 통해 스마트 디바이스와 연동할 수 있다.
여기서, IoT 장치는 IoT가 적용된 동물 관리 시스템에서의 사물들(예를 들어, 동물에 부착 및 내장된 동물센서(체온센서, 동작센서 등), 축사에 설치되는 온도 및 습도 센서, 광량조도센서 등)을 나타낼 수 있다.
IoT 어댑터는 IoT 장치에 장착되어 사물이 IoT 통신을 이용할 수 있게 해준다. IoT 어댑터는 근거리 무선통신, 와이파이(Wi-fi), 이더넷(Ethernet), 3G, LTE 중 적어도 하나를 통해 통신할 수 있는 통신 모듈을 포함하고, IoT 어댑터에 설치된 D-플랫폼은 IoT 통신을 할 수 있도록 다양한 기능을 제공하게 된다.
P-플랫폼은 플랜트(Planet) 플랫폼의 약자로, IoT 장치 관리, 이용자 관리, IoT 장치 모니터링, IoT 장치 검색 등의 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, P-플랫폼은 IoT 서비스 제공자로부터 IoT 장치에 대한 정보를 입력 받아 IoT 장치를 등록할 수 있다. 이 때, IoT 장치에 대한 정보는 예컨대 장치 ID, 장치명, 모델명, 제조사, 위치정보, 장치상태정보 등을 포함하고, IoT 장치에 대한 연결시 필요한 주소(예를 들어, IP 주소, MSISDN 등)가 포함될 수 있다.
그리고, P-플랫폼은 IoT 서비스를 위한 IoT 애플리케이션을 등록 및 다운로드 하기 위해 접근하는 이용자에 대한 인증을 수행할 수 있다. 이용자 인증을 위해 P-플랫폼은 이용자의 ID/PW, 전화번호 등의 개인 정보를 보유할 수도 있다.
또한, P-플랫폼은 IoT 관련 매쉬업(Mash-up) 서비스를 개발하여 등록하는 개발자나 매쉬업 서비스를 이용하는 서비스 이용자를 인증하기 위한 서비스/개발자 인증을 수행할 수 있다.
뿐만 아니라, P-플랫폼은 IoT 장치로 사용되는 스마트 기기(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 등)의 애플리케이션을 이용하여 IoT 서비스 이용자의 IoT 서비스 접속을 인증할 수 있다.
M-플랫폼은 매시업(Mash-up) 플랫폼의 약자로, D-플랫폼과 통신하여 IoT 애플리케이션이나 IoT 웹페이지를 통한 서비스 이용자의 제어 명령을 IoT 장치에 전달할 수 있다.
또한, M-플랫폼은 매쉬업 서비스 개발자에 의해 개발된 IoT 매쉬업 서비스를 등록 받을 수 있다. 즉, 매쉬업 서비스 개발자는 IoT 매쉬업 서비스를 개발하여 M-플랫폼에 등록하게 된다. 이 때, 매쉬업 서비스 개발자는 오픈 API 서버로부터 제공된 IoT 오픈 API를 이용하여 IoT 매쉬업 서비스를 개발할 수도 있다.
IoT 장치들은 M-플랫폼에 자신들이 생성한 데이터들을 주기적으로 전송하며, 이에 M-플랫폼은 IoT 장치에서 생성된 데이터들을 수집하여 로그로 저장함으로써 다양한 IoT 매쉬업 서비스를 서비스 이용자에게 제공할 수 있다.
또한, M-플랫폼은 IoT 매쉬업 서비스 이용에 따른 과금을 수행하며, IoT 장치들에 대한 간략한 정보(예를 들어, ID, IP 주소 등)을 저장하고 있을 수 있다.
오픈 API 서버는 IoT 서비스에 관련된 오픈 API를 관리 및 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, IoT 장치의 개발사는 IoT 장치를 제조할 때 해당 IoT 장치에 대한 오픈 API를 함께 개발하여, 관련 오픈 API를 오픈 API 서버에 등록하여 저장하게 된다. 그러면, 오픈 API 서버는 이와 같이 다양한 개발사들에 의해 개발된 IoT 장치 각각에 대한 다양한 오픈 API를 등록 및 저장하여 관리하게 된다.
그리고, 오픈 API 서버는 저장된 오픈 API를 IoT 서비스 관련 웹사이트, 매쉬업 서비스 사이트 및 애플리케이션를 개발하고자 하는 개발자에게 제공할 수 있다. 따라서, 개발자들은 IoT 서비스 관련 웹사이트, 매쉬업 서비스 사이트 및 애플리케이션을 개발할 때 오픈 API 서버로부터 관련 오픈 API를 제공받아, 제공된 오픈 API를 이용한 IoT 서비스를 개발할 수 있게 된다.
예를 들어, IoT 장치 제조사가 IoT 장치에 대한 상태 정보(예를 들어, 고장 여부)를 제공하는 오픈 API를 오픈 API 서버에 등록한 경우, 개발자는 해당 상태 정보 제공 오픈 API를 오픈 API 서버에서 검색 및 이용하여 IoT 장치의 상태를 조회하는 기능을 IoT 서비스 관련 웹사이트, 매쉬업 서비스 사이트 및 IoT 애플리케이션에 구현할 수 있게 된다.
한편, IoT 서비스 이용자는 모바일 기기의 일종인 스마트 기기에 다운로드된 IoT 애플리케이션을 이용하여, 직접 IoT 장치에 접근하여 IoT 서비스를 이용할 수도 있다. 이 때, IoT 장치는 스마트 기기와 M-플랫폼의 중계를 통해 연결되거나 P2P(Peer to Peer) 통신을 통해 직접 연결되어 IoT 서비스를 제공할 수 있게 된다. 이 경우, IoT 장치의 D-플랫폼은 스마트 기기의 IoT 애플리케이션과 M-플랫폼의 중계를 통해 간접 통신하거나 P2P 통신을 이용하여 직접 통신하게 된다.
이와 같은 구성의 IoT 소프트웨어 플랫폼은 D-플랫폼, P-플랫폼, M-플랫폼, 및 S-플랫폼이 서로 연동되어 다양한 IoT 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이하에서 설명하는 기술은 소위 M2M(machine-to-machine)통신 또는 IoT(Internet of Things)이라고 불리는 통신 환경 내지 통신 시스템에 적용될 수 있는 IoT 네트워크 시스템 또는 IoT 네트워크 시스템에 연결되는 네트워크 구성 및 동작에 관한 것이다. 따라서 이하 명칭하는 IoT 장치, IoT 서버, 게이트웨이, 서버 등은 모두 IoT 네트워크 시스템의 구성요소가 될 수 있다.
네트워크는 유선 또는 무선으로 특정 장치와 장치 사이에 데이터를 주고 받을 수 있는 물리적 환경 내지 장치를 의미한다. 여기서 IoT 네트워크 시스템의 각 구성을 연결하는 네트워크는 다양한 기술 또는 통신 방식을 사용하는 장치가 사용 가능하다.
IoT 장치는 센서 네트워크의 센서 노드와 같이 각종 정보 데이터를 수집하는 장치를 의미한다. 예컨대, 온도를 측정하는 온도 센서, 습도를 측정하는 습도 센서, 영상을 촬영하는 CCTV, 먼지(에어로졸)의 농도를 측정하는 센서 등과 같이 특정 데이터를 수집하는 장치를 의미한다. 나아가 옥내의 난방 등을 제어하는 장치 등과 같이 특정 기구를 제어하는 신호를 전달하는 장치도 포함한다. 전술한 바와 같이 IoT 장치는 제공하는 데이터 규격뿐만 아니라 하드웨어 사용도 서로 다르다.
사용자 단말은 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같이 IoT 네트워크에 접속하여 IoT 네트워크가 수집하고 관리하는 데이터를 이용한 서비스를 받는 구성이다. 예컨대, IoT 장치인 CCTV가 촬영한 영상을 원격지에 있는 사용자가 사용자 단말인 자신의 스마트폰을 통해 확인할 수도 있고, 황사 측정 센서가 수집한 데이터를 사용자가 자신의 스마트폰을 통해 확인할 수도 있다. 사용자 단말은 일반적으로 IoT 데이터 서비스를 받기 위해 전용 애플리케이션을 사용할 수 있다. 사용자는 데이터 서비스를 받는 주체를 말한다.
이하 설명하는 기술은 IoT 장치와 IoT 장치에서 수집한 데이터를 이용하여 동물 관리 시스템을 제공할 수 있는 기법에 관한 것이다.
아래에서 설명하는 기술의 핵심적인 구성 외에 구체적으로 설명하지 않는 기술 내지 구성은 종래 IoT 네트워크 시스템에서 널리 알려진 기술 내지 구성을 참조하거나, 공개된 IoT 관련 표준문헌을 참조하여 이해할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하면서 IoT 플랫폼 서버 및 IoT 장치와 사물인터넷(IoT) 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법에 관하여 구체적으로 설명할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 IoT 네트워크 시스템의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 1을 참조하면, IoT 네트워크 시스템(100)은 데이터를 수집하는 복수의 IoT 장치(110), IoT 장치(110)가 수집한 데이터를 수신하고 시스템 구성을 제어하는 IoT 플랫폼 서버(150), 데이터를 이용한 서비스 제공을 위한 애플리케이션이 저장된 앱 서버(160) 등이 포함될 수 있다.
IoT 장치(110)는 전술한 바와 같이 센서 장치나 영상 장치 등을 통해 특정 데이터를 수집하는 장치이다. 일반적으로 수집한 데이터는 IoT 장치의 종류, 수집하는 데이터의 종류, OS의 종류, 개발자의 의도에 따라 서로 하드웨어 사양 및 데이터 규격을 가질 수 있다.
도 1에는 2개의 IoT 장치(D1 및 D2)을 도시하였다. D1 및 D2는 동일한 데이터를 수집하는 장치이나 데이터를 전달하는 통신 프로토콜, 전달되는 데이터의 화면 해상도 등이 상이하다고 가정할 수 있다.
IoT 장치(110)는 게이트웨이(G/W, 130)와 제1 네트워크(Network1, 120)를 통해 연결될 수 있다. 제1 네트워크(Network1, 120)는 Zigbee, NFC, 블루투스, 와이파이, SUN, LAN 네트워크, 와이브로(Wibro) 네트워크, 이동통신 3G 네트워크, 이동통신 4G 네트워크 등과 같은 네트워크일 수 있다. 결국 각종 근거리 통신 네트워크 및 이동통신 네트워크가 사용 가능하다.
게이트웨이(130)는 IoT 장치(110)와 통신하는 장치로서, 제1 네트워크(120)의 종류에 따라 게이트웨이(130)의 거리는 달라질 수 있지만, 일반적으로 IoT 장치(110)와 비교적 가까운 거리에 위치할 수 있다.
게이트웨이(130)는 하나 이상의 IoT 장치와 통신하여 IoT 장치가 수집하는 데이터를 IoT 네트워크의 제어부(예컨대, IoT 플랫폼 서버(150))에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 일정한 지역에 배치된 IoT 장치(110)들로부터 지속적으로 수집되는 데이터를 수신하여 이를 실시간으로 또는 일정한 시간 간격으로 IoT 서버(150)에 전송할 수 있다.
이러한 게이트웨이(130)는 제2 네트워크(Network2, 140)를 통해 IoT 네트워크 코어 구성과 연결될 수 있다.
제2 네트워크(Network2, 140)도 제1 네트워크(120)와 같이 다양한 네트워크가 사용될 수 있다. 게이트웨이(130)와 IoT 플랫폼 서버(150)는 일반적으로 서로 원거리에 위치할 수 있다. 따라서 전화선망 또는 광통신과 같은 유선망을 사용할 수도 있겠지만, 일반적으로 제2 네트워크(Network2, 140)는 이동통신 네트워크를 사용할 수 있다. 이동통신 네트워크를 이용하는 경우, IoT 플랫폼 서버(150)는 이동통신 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 예컨대, 3G 네트워크의 PDSN(Packet Data Serving Node) 또는 4G 네트워크의 SGW(Serving Gateway)와 같은 구성에 연결될 수 있다.
IoT 플랫폼 서버(150)는 게이트웨이 장치와 같이 네트워크의 데이터 및 신호를 전달하는 제어구성에 해당될 수 있다.
실제 시스템 구현은 게이트웨이 장치에 소프트웨어 플랫폼을 설치하여 IoT 네트워크에 특이적인 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 4G 네트워크에서 이종망과의 연결을 담당하는 ePDG(evolved Packet Data Gateway)와 같은 장치에 플랫폼(IoT 플랫폼)을 설치하여 명세서에서 설명하는 IoT 플랫폼 서버(150)를 구현할 수 있다. 이하 설명하겠지만 IoT 플랫폼 서버(150)에 설치되는 플랫폼은 IoT 장치(110)와 IoT 장치(110)에서 수집한 데이터를 이용하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 관한 기능을 포함할 수 있다.
나아가 IoT 네트워크 시스템(100)에 연결된 구성은 IoT 장치 개발자가 특정 정보를 전달하기 위한 단말 개발자 컴퓨터 장치, 애플리케이션 개발자가 특정 정보를 전달하기 위한 앱 개발자 컴퓨터 장치 및 애플리케이션이 설치된 사용자 단말(10)에 서비스를 제공하는 서비스 제공 서버(20) 등이 포함될 수 있다. 각 구성은 IoT 네트워크에 인터넷 통신 또는 별도의 통신 네트워크를 통해 접속할 수 있다.
IoT 플랫폼 서버(150)는 D1 단말이 요구하는 통신 프로토콜 종류 및 화면 해상도 정보, D2 요구하는 통신 프로토콜 종류 및 화면 해상도 정보를 사전에 확보하고, 이를 이용하여 IoT 장치(110) 및 가용한 애플리케이션을 매칭하는 작업을 수행할 수 있다. 해당 작업은 IoT 장치 개발자가 가용한 애플리케이션이 있는지 여부를 문의할 때 수행되거나, 애플리케이션 개발자가 사용 가능한 IoT 장치가 있는지 여부를 문의할 때 수행할 수 있다. 또는 애플리케이션 개발자가 자신이 제작한 애플리케이션을 앱 서버(160)에 업로딩하는 단계에서 자동으로 앱 서버(160)가 IoT 플랫폼 서버(150)에 문의하고, 검색된 결과를 애플리케이션에 대한 정보와 함께 업데이트할 수도 있다.
일 실시예에 따르면 사물인터넷 기반의 센서, CCTV 등을 통해 동물 및 가축의 상태 및 환경을 네트워킹 함으로써, 브레인-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 기반뿐만 아니라 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 쾌적한 축사 환경을 형성함으로써, 동물 및 가축의 의사 표현이 가능하며, 생산 및 유통을 최적화할 수 있다. 아래에서 실시예를 통해 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)은 모니터링부(210), 제어부(220), 및 네트워크 인터페이스(230)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 버스(240), 메모리(250), 및 데이터베이스(260)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 여기서, 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)은 앞에서 설명한 IoT 플랫폼 서버에 포함될 수 있다.
모니터링부(210)는 사육되는 동물 및 가축의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 정보를 수집할 수 있다.
모니터링부(210)는 IoT 동물 센서로부터 동물 및 가축의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집할 수 있다. 여기서, IoT 동물 센서는 동물 및 가축의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온 센서, 동작 센서, 음성분석 센서, 청각 센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 동물 및 가축의 상태 정보를 수집할 수 있다.
모니터링부(210)는 IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 동물 및 가축이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다. 여기서, IoT 스마트 축사 센싱 시스템은 사물인터넷 기반의 온도 및 습도 센서, 공기 판단 센서, 광량 조도 센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다.
제어부(220)는 기본적인 산술, 로직 및 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)의 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(250) 또는 네트워크 인터페이스(230)에 의해, 그리고 버스(240)를 통해 제어부(220)로 제공될 수 있다.
제어부(220)는 모니터링부(210)에 수집된 정보를 데이터베이스(260)에 저장하고 사물인터넷 기반으로 동물 및 가축의 관리 및 축사 운영 설비를 제어할 수 있다.
제어부(220)는 IoT 스마트 축사 제어 시스템을 이용하여 축사 운영 설비를 제어할 수 있다. 여기서, IoT 스마트 축사 제어 시스템은 자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 및 청소 시스템 중 적어도 하나 이상이 구성되어 자동으로 축사 환경을 조성할 수 있다.
더욱이, 제어부(220)는 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 모니터링부(210)를 통해 수집된 동물 및 가축의 뇌파 정보, 센서 등을 통해 상기 동물 및 가축의 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 환경 지수, 통증, 배고픔 등을 네트워크와 연결하여 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지함으로써, IoT 장치와 연동하는 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)로 축사 운영 설비를 제어할 수 있다.
여기서, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)는 뇌와 인터넷을 서로 연결해 말을 하지 않고도 생각만으로 소통하는 기술로, 동물 및 가축의 뇌파 등을 네트워크를 통해 연결함으로써 동물 및 가축의 감정 및 상태를 인지할 수 있는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 원숭이의 뇌파를 분석하여 네트워크를 통해 원숭이의 생각을 문자 형태로 저장하거나 스마트 기기 등의 디스플레이 장치를 통해 문자로 출력할 수 있다. 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)는 IoT 장치와 연동되는 것으로, 동물 및 가축의 감정 및 상태를 인지하여 IoT 장치와 연동되어 쾌적한 축사 환경을 조성할 수 있다. 예를 들어, 수집된 동물의 생체 정보로부터 동물의 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 고통, 배고픔 등을 데이터 분석을 통해 IoT 플랫폼 서버(사물인터넷 기반 동물 관리 시스템)에서 동물의 감정 및 상태를 인지하고, 이를 IoT 스마트 축사 제어 시스템와 연동되는 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)로 축사 운영 설비를 제어할 수 있다.
네트워크 인터페이스(230)는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)을 컴퓨터 네트워크에 연결하기 위한 컴퓨터 하드웨어 구성요소일 수 있다. 네트워크 인터페이스(230)는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)의 무선 또는 유선 커넥션을 통해 컴퓨터 네트워크에 연결시킬 수 있다.
네트워크 인터페이스(230)는 사용자 단말과 연결되어, 모니터링부(210)에 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하고, 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 및 가축 관리에 대한 명령을 수신할 수 있다.
여기서 사용자 단말은 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출할 수 있다.
그리고, 버스(240)는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)의 구성요소들간의 통신 및 데이터 전송을 가능하게 할 수 있다. 버스(240)는 고속 시리얼 버스(high-speed serial bus), 병렬 버스(parallel bus), SAN(Storage Area Network) 및/또는 다른 적절한 통신 기술을 이용하여 구성될 수 있다.
메모리(250)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(250)에는 운영체제와 구성요소들간 사물 인터넷 통신 루틴을 위한 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 드라이브 메커니즘(drive mechanism, 미도시)을 이용하여 메모리(250)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체(미도시)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 아닌 네트워크 인터페이스(230)를 통해 메모리(250)에 로딩될 수도 있다.
데이터베이스(260)는 모니터링부(210)에 수집된 정보를 저장 및 유지하는 역할을 할 수 있다. 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템(200)의 내부에 데이터베이스(260)를 구축하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 시스템 구현 방식이나 환경 등에 따라 생략될 수 있고 혹은 전체 또는 일부의 데이터베이스가 별개의 다른 시스템 상에 구축된 외부 데이터베이스로서 존재하는 것 또한 가능하다.
더욱이, 모니터링부(210)는 동물 및 가축의 소리를 음성분석 센서를 이용하여 수집하고, 제어부(220)는 빅데이터(Big Data) 또는 기 저장된 데이터베이스(260)를 통해 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지하여 관리자 또는 사용자 단말을 사용하는 사용자와 스피커, VMS(Voice Mailing System), 및 스마트 기기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 간접 대화하는 것도 가능하다.
또한 제어부(220)는 모니터링부(210)에 수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 네트워크 인터페이스(230)를 통해 관리자 서버 및 사용자 단말에 전송하고, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우 네트워크 인터페이스(230)를 통해 지역별 농축산 검역 본부 또는 관련 기관과 네트워킹 할 수 있다.
그리고 지능형 CCTV 기반 IoT 스마트축사 생육, 관리 시스템을 최종 소비자 및 유통 기관과 공유하여 맞춤형으로 협업하여 동물 및 가축을 공동으로 사육하는 크라우드 소싱(Crowd Sourcing) 기반 Web 2.0 가상 사육 시스템이 형성될 수 있다.
아래에서 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 하나의 예를 들어 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법은 사육되는 동물(소, 닭, 돼지 등의 가축을 포함)의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 단계, 상기 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하는 단계, 상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 및 가축 관리에 대한 명령을 수신하는 단계, 및 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 및 가축 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물 및 가축의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 사육되는 동물 및 가축의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보(310)를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 정보를 수집할 수 있다.
더 구체적으로, IoT 동물 센서로부터 상기 동물 및 가축의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집할 수 있다. 상기 IoT 동물 센서는 상기 동물 및 가축의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온센서, 동작센서(가속도, 진동 등), 음성분석 센서, 청각센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 상기 동물 및 가축의 상태 정보를 수집할 수 있다.
또한, IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 상기 동물 및 가축이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다. 상기 IoT 스마트 축사 센싱 시스템은 사물인터넷 기반의 온도 및 습도센서(온, 습도센서), 공기판단센서(공기질/악취 센서), 광량조도센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 상기 축사 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다.
그리고, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 수집된 동물 및 가축의 뇌파 정보, 센싱 정보 등을 네트워크와 연결하여 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지하는 것도 가능하다. 이에 따라 동물 및 가축의 감정 및 상태를 인지하여 IoT 장치(일례로, IoT 스마트 축사 제어 시스템)와 연동하는 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)로 축사 시설을 제어할 수 있다.
더욱이 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 동물 및 가축의 감정 및 상태를 분석하여 인지하고 네트워크를 통해 사용자 또는 관리자가 사용하는 스마트 기기 등을 통해 전달함으로써 사용자 또는 관리자와 간접 대화를 할 수 있다.
상기 수집된 동물 및 가축의 상태 정보 및 축사 환경에 대한 정보는 어댑터(330)에 수집되어 중계기(340)를 통해 데이터베이스(350)에 저장할 수 있다.
그리고 동물 및 가축의 상태 정보 및 축사 환경에 대한 수집된 정보를 인터넷 망을 이용하여 사용자 단말(360)로 송신할 수 있다. 이에, 상기 사용자 단말(360)은 상기 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출할 수 있다.
예를 들어, IoT 동물 센서로부터 축사 중계기(FGW)와 인터넷 망을 통해, 개체 고유번호 및 축사, 지역별 ID를 등록하고, 데이터를 저장한 후 개체별 체온 센서와 동작 센서로부터 건강 정보 및 지수를 추출하고, 음성 센서의 빅데이터 또는 농가의 경험을 통해 개체별 배고픔, 아픔, 즐거움, 슬픔, 노여움 등의 감정 및 상태를 인지하여 스피커 모듈을 통해 의사를 표현하거나, 추가의 특정 아이콘 시설 접촉으로 주인 또는 관리자와 스피커, VMS 또는 스마트폰 등의 스마트 기기로 간접 소품 대화하는 방식을 제공할 수 있다.
애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출하는 방법에 대해서는 아래에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 사용자 단말(360)로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 및 가축 관리에 대한 명령을 수신할 수 있다.
수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리자 서버 및 상기 사용자 단말에 전송할 수 있다. 특히, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우 상기 네트워크 인터페이스를 통해 지역별 농축산 검역 본부 또는 관련 기관(380)과 네트워킹 할 수 있다.
그리고 사용자 단말(380) 등을 통한 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 및 가축 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물 및 가축의 관리 및 상기 축사 운영 설비(320)를 제어할 수 있다.
더 구체적으로, IoT 스마트 축사 제어 시스템(320)을 이용하여 상기 축사 운영 설비를 제어할 수 있으며, 예컨대 상기 IoT 스마트 축사 제어 시스템(320)은 자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 시스템, 및 IoT 자동 청소 시스템 등이 구성되어 자동으로 쾌적한 축사 환경을 조성할 수 있다.
아래에서는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 동작에 대해 예를 들어 설명하기로 한다.
도 4는 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 먼저 동물 및 가축(413)에 부착 또는 내장된 센서와 동물 및 가축이 사육되는 축사(412)에 설치되는 센서(410)로부터 동물 및 가축의 상태 및 축사 환경에 대한 정보를 탐지 및 측정할 수 있다. 탐지된 정보는 게이트웨이(420)에서 수집되며, 게이트웨이(420)에서 동물 관리 시스템으로 수집된 동물 및 가축의 상태 및 축사 환경 정보를 전송할 수 있다.
3G/4G 광대역 통신(440)으로 수집된 동물 및 가축의 상태 및 축사 환경 정보를 전송하여 데이터베이스(460)에 저장할 수 있다. 또한, 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에서 데이터베이스(460)에 접근하여 저장된 정보를 이용할 수도 있다. 이 때 데이터베이스(460)는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 내에 형성될 수도 있다.
사용자는 사용자 단말(470)을 이용하여 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 접근하여 축사 내에 있는 동물 및 가축의 상태 및 축사 환경 정보를 모니터링 할 수 있으며, IoT 스마트 축사 제어 시스템(또는 통합제어관리 시스템, 480)에 제어 명령을 전달할 수 있다. 이에 따라 자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 시스템, 및 IoT 자동 청소 시스템 등이 동작하여 자동으로 쾌적한 축사 환경을 조성할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, IoT 스마트 축사 제어 시스템(또는 통합제어관리 시스템, 480)은 축사 환경을 관리할 수 있다.
도 5는 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 축사에 형성된 센서(510)를 통해 온도, 습도 등 축사 환경에 대한 정보를 획득할 수 있다. RF형 급이기(520)를 통해 먹이 및 물 급이량, 횟수, 행동분석, 질병 조기 진단 등을 할 수 있다. 이에 축사 내의 동물 및 가축의 개체관리/교배관리, 분만관리/이유관리, 질병관리/출하관리, 축사관리 등을 할 수 있으며, 이를 위해 플랫폼(500)을 형성하여 효율적으로 관리할 수 있으며, 데이터베이스(550)도 형성할 수 있다.
이러한 플랫폼(500)은 축사 및 축사 내의 동물 및 가축에 대한 관리를 할 수 있으며, 관리자(530)는 플랫폼(500)에 접근하여 축사 및 축사 내의 동물 및 가축에 대한 모니터링 및 관리를 할 수 있다. 동물 및 가축 또는 축사에 이상 징후가 발생하는 경우 플랫폼(500) 또는 관리자(530)는 사용자 단말(540)을 통해 축사 또는 동물 및 가축의 주인이 되는 사용자에게 알릴 수 있다.
도 6은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템은 동물 및 가축이 태어나기 전 단계(610), 살아가는 동안 단계(620), 및 사후 단계(630)를 나누어 관리할 수 있다.
예를 들어, 동물 및 가축이 태어나기 전 단계(610)에서는 동물 및 가축 유전체 시스템, 개량 종합정보 시스템, 교배 계획 시스템 등을 이용하여 동물 및 가축 유전체를 분석하여 교배를 시킴으로써 개량을 할 수 있다.
동물 및 가축이 살아가는 동안 단계(620)에서는 축사 환경 관리, 질병 관리, 모니터링 등을 종합적으로 하고, 사후 단계(630)에서 도축, 저장, 이동 등을 관리하여 사용자에게 제공할 수 있으며, 축산이력 시스템을 제공할 수 있다.
도 7은 또 다른 실시에에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 목장과 클라우드 센터 간의 데이터 처리를 확인할 수 있다.
더 구체적으로, 목장(710)의 축사(712)에서 사육되는 동물 및 가축 개체별로 만보계를 부착하여 데이터를 수집할 수 있다. 이러한 복수의 만보계는 수집된 데이터를 수신기로 전달할 수 있다. 이에 수신기는 걸음 수에 대한 정보를 수신하여 사무실 또는 축사에 구비된 인터넷 공유기를 통해 클라우드 센터(720)로 걸음 수에 대한 정보를 송신할 수 있다.
클라우드 센터(720)는 개체별 걸음 수를 분석하여 PC, 스마트 폰 등을 이용하여 관리자, 사용자, 수정사 등의 관계자에게 소의 발정개시에 대한 알림을 전달하고 소의 발정/번식을 지속적으로 관리할 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 사용자는 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션(810)을 이용하여 사물인터넷 기반으로 동물 및 가축의 상태 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다.
예를 들어 한우를 키우는 애플리케이션(810)이 제공되어, 번식우, 비육우, 육성우, 송아지 등 사육 현황(820)을 알려줄 수 있다. 그리고, 일정 관리, 개체 관리 등 다양한 정보를 제공받을 수 있다. 더욱이 사용자는 애플리케이션(810)을 이용하여 간단한 방법으로 정보를 변경할 수도 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션의 예를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 사용자는 사용자 단말에 제공되는 애플리케이션을 이용하여 개체에 대한 정보를 제공받아 교배 및 품종 개량에 대한 계획을 세울 수 있다.
예를 들어 사용자가 보유하고 있는 암소의 개체를 판별하고, 판매되는 수소의 정액 및 보유하고 있는 수소의 정액을 분석하여 교배 및 품종 개량에 대한 계획을 세울 수 있다. 이외에도 다양한 애플리케이션이 제공될 수 있어 사용자 단말을 통해 축사에 있는 동물 및 가축을 사육 및 관리할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 동물 및 가축의 체온, 운동량 등을 몸에 부착한 소형 센서로 측정해 단거리 무선 통신으로 중앙 서버에 전송할 수 있다. 이에 중앙 서버에서 동물 및 가축들을 모니터링 함으로써 질병을 초기에 발견할 수 있을 뿐만 아니라 질병을 예방할 수 있다.
예를 들어, 동물 및 가축 각각의 개체에 센서 및 무선 통신 모듈이 일체화된 심전도 측정기(1020)를 부착하여 저비용, 경량화, 및 장기 사용 등이 가능해질 수 있다. 또한 중앙 서버는 블루투스 등의 무선 통신을 이용하는 동글(1030)을 이용함으로써 노트북, 테블릿 PC, 데스크탑 등의 모니터 장치(1010)를 통해 쉽게 모니터링 할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 Web 3.0 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
Web 3.0 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법은 사육되는 동물 및 가축의 소리를 상기 음성분석 센서를 이용하여 수집하는 단계, 빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 통해 상기 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지하는 단계, 인지된 상기 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 스피커, VMS(Voice Mailing System), 스마트 기기 및 사용자 단말 중 적어도 하나 이상을 이용하여 표현하고, 관리자 또는 사용자와 간접 대화하는 단계, 상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 및 가축 관리에 대한 명령을 수신하는 단계, 및 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 및 가축 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물 및 가축의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 11을 참조하면, 사육되는 동물 및 가축의 소리를 상기 음성분석 센서를 이용하여 수집할 수 있다.
수집한 동물 및 가축을 소리를 분석하여 빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 통해 상기 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지할 수 있다. 예컨대, 음성분석 센서로 수집된 동물 및 가축의 소리를 통해 배고픔, 아픔, 즐거움, 슬픔, 노여움 등을 인지할 수 있다.
인지된 상기 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 이용하여 단어 또는 간단한 문장으로 표현할 수 있으며, 예를 들어, 배고파요, 아파요 등으로 표현할 수 있다. 이는 스피커, VMS(Voice Mailing System), 스마트 기기 및 사용자 단말 중 적어도 하나 이상을 이용하여 표현할 수 있으며, 관리자 또는 사용자도 대응되는 응답 및 환경을 제공하여 간접 대화가 이루어질 수 있다.
즉, 사용자는 사용자 단말을 이용하여 대응되는 응답을 제공하거나, 대응되는 환경을 조성하기 위해 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 축사 운영 설비에 대한 제어 명령을 할 수 있다.
이에, 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템은 상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 및 가축 관리에 대한 명령을 수신하고, 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 및 가축 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어할 수 있다.
예를 들어, 음성분석 센서를 이용하여 돼지의 소리를 감지하고 분석하여 배고픔을 인지할 수 있다. 인지된 배고픔에 대한 상태는 빅데이터를 이용하여 사용자 단말로 "배고파요."로 표현될 수 있으며, 애플리케이션 등을 이용하여 이를 확인한 사용자는 "먹이 줄게."를 입력 및 선택함으로써, IoT 자동 먹이 급여 시스템이 동작하여 돼지에게 먹이를 제공해 줄 수 있다.
이러한 상기 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태에 대한 인지는, 도 12에 도시된 바와 같이, 소리뿐만 아니라 영상을 촬영하여 머리의 미세운동 또는 평형유지 정도에 따라 분석할 수도 있다.
감정 및 정신 기능이 뇌 반사 조절 기전과 관련이 있으므로 CCTV 등의 영상 촬영 기기를 이용하여 동물 및 가축을 촬영하고, 머리 미세 진동 또는 평형유지 정도를 판단하여 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지할 수 있다.
더욱이, 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템은 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 수집된 동물 및 가축의 뇌파 정보, 센서 등을 통해 상기 동물 및 가축의 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 환경 지수, 통증, 배고픔 등을 네트워크와 연결하여 동물 및 가축 개체별 감정 및 상태를 인지함으로써, IoT 장치와 연동하는 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)로 축사 운영 설비를 제어할 수 있다.
여기서, 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface)은 뇌와 인터넷을 서로 연결해 말을 하지 않고도 생각만으로 소통하는 기술로, 동물 및 가축의 뇌파 등을 네트워크를 통해 연결함으로써 동물 및 가축의 감정 및 상태를 인지할 수 있는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 원숭이의 뇌파를 분석하여 네트워크를 통해 원숭이의 생각을 문자 형태로 저장하거나 스마트 기기 등의 디스플레이 장치를 통해 문자로 출력할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 건강 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 건강(질병) 지수는 RFID 등과 같은 개체 코드가 내장된 센서를 통해 축산농장의 동물 및 가축들의 운동량, 체온, 먹이량, 수면량, CCTV 등을 감지하여 축적된 센서 데이터 값을 매개변수화 한 상시 건강 모니터링 지수가 될 수 있다.
이러한 건강 지수는 사물인터넷 기반으로 스마트 축사시설 및 동물 및 가축과 대화 가능하며, 등급화하여 구분 관리될 수 있다. 예를 들어 건강 지수를 1등급(중점 관리 대상), 2등급(관리 대상), 및 3등급(정상적인 활동)으로 구분할 수 있다.
특히, 중점 관리 대상으로 분류된 건강이상 개체는 GIS 위치 기반에 자동 공지되어 별도 관리될 수 있으며, 질병이 의심되는 경우에는 지역별 가축관리 본부에 자동 신고 관리될 수 있다.
예컨대, 판별된 건강 지수가 1등급(중점 관리 대상)인 경우, 건강이상 개체로 분류되며 주기적인 건강 상태 및 수의사의 검진이 요구되며, 질병이 의심되는 경우 지역별 가축관리 본부에 자동 신고 관리될 수 있다.
그리고 판별된 건강 지수가 2등급(관리 대상)인 경우, 미래에 건강이상 개체로 분류될 가능성이 있어 주기적인 모니터링과 관심이 요구되며, 3등급(정상적인 활동)인 경우, 건강한 상태로 질병 발생 가능성이 낮다.
이 때 건강 지수 등급 산출 시, 영향도는 측정값 x 가중치, 등급은 영향도 x 발생 빈도, 가중치 및 기준값은 매개변수별 중요도, 통계분석, 및 전문가 의견에 의해 적용될 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 행복 지수를 산정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14을 참조하면, 예를 들어 행복 지수는 RFID 등과 같은 개체 코드가 내장된 센서를 통해 축산농장의 동물 및 가축들의 먹이량, 수면량, CCTV 등을 감지하여, 수면량, 배고픔, 아픔, 즐거움, 슬픔, 노여움, 분 색깔이나 분 형태 등 매개변수를 정량화하고 가중치를 적용한 수치가 될 수 있다. 이러한 행복 지수를 판단하여 사물인터넷 기반 동물 및 가축과 대화 및 관리할 수 있다.
행복 지수는 등급화하여 구분 관리할 수 있으며, 예컨대 행복 지수가 1등급(중점 관리 대상)인 경우, 두려움, 고통, 통증, 부상, 질병, 배고픔, 갈증, 및 불편함이 발생한 경우로 수의사의 진찰이 요구된다.
그리고 판별된 건강 지수가 2등급(관리 대상)인 경우, 수면량이나 음성 상태 등으로 보아 행복하지 않은 상태로 분류될 가능성이 있어 주기적인 모니터링과 관심이 요구되며, 3등급(정상적인 활동)인 경우 행복한 상태로 지속적인 관리가 요구된다.
이 때 행복 지수 등급 산출 시, 영향도는 측정값 x 가중치, 등급은 영향도 x 발생 빈도, 가중치 및 기준값은 매개변수별 중요도, 통계분석, 및 전문가 의견에 의해 적용될 수 있다.
이와 같이, 실시예들에 따르면 사물인터넷 기반의 센서, CCTV로 동물 및 가축의 상태 및 환경을 네트워킹 함으로써, 브레인-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 기반뿐만 아니라 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 쾌적한 축사 환경을 형성하고 동물 및 가축의 의사 표현이 가능하며, 생산 및 유통을 최적화할 수 있는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공할 수 있다.
또한, 사용자 단말을 통해 동물 및 가축의 상태와 축사 환경을 실시간으로 모니터링 하고, 스마트 축사 제어 시스템을 제어 관리하여 IoT 장치와 협업하여 동물 및 가축을 사육하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 및 제공 방법을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (18)
- 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템에 있어서,
사육되는 동물의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 모니터링부;
상기 모니터링부에서 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하고 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 상기 동물의 관리 및 축사 운영 설비를 제어하는 제어부; 및
상기 모니터링부에서 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하고, 상기 사용자 단말로부터 상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 네트워크 인터페이스
를 포함하고,
상기 데이터베이스에는 축사의 ID, 지역의 ID 및 개체 고유번호가 등록되고,
상기 제어부는,
상기 모니터링부에서 수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 상기 네트워크 인터페이스를 통해 관리자 서버 및 상기 사용자 단말에 전송하고, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우, 상기 네트워크 인터페이스를 통해 지역별 농축산 검역 본부 또는 관련 기관과 네트워킹하고,
상기 모니터링부에서 수집된 동물의 뇌파 정보 또는 소리에 기초하여 동물의 감정 및 상태를 인지하고, 인지된 동물의 감정 및 상태에 기초하여 관리자 또는 상기 사용자 단말을 사용하는 사용자와 스피커, VMS(Voice Mailing System), 및 스마트 기기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 간접 대화를 제공하고,
인지된 상기 동물의 감정 및 상태가 배고픔에 해당하는 경우, IoT 자동 먹이 급여 시스템을 구동하여 해당 동물에게 먹이를 제공하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 모니터링부는,
IoT 동물 센서로부터 상기 동물의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집하며,
상기 IoT 동물 센서는,
상기 동물의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온 센서, 동작 센서, 음성분석 센서, 청각 센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 상기 동물의 상태 정보를 수집하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 모니터링부는,
IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 상기 동물이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집하며,
상기 IoT 스마트 축사 센싱 시스템은,
사물인터넷 기반의 온도 및 습도 센서, 공기 판단 센서, 광량 조도 센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 상기 축사 환경에 대한 정보를 수집하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 IoT 스마트 축사 제어 시스템을 이용하여 상기 축사 운영 설비를 제어하고,
상기 IoT 스마트 축사 제어 시스템은,
자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 및 청소 시스템 중 적어도 하나 이상이 구성되어 자동으로 축사 환경을 조성하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 사용자 단말은,
상기 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 모니터링부는,
상기 동물의 소리를 상기 음성분석 센서를 이용하여 수집하고,
상기 제어부는,
빅데이터 또는 기 저장된 데이터베이스를 통해 상기 동물의 감정 및 상태를 인지하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 상기 모니터링부를 통해 수집된 상기 동물의 뇌파 정보를 네트워크와 연결하여 상기 동물의 감정 및 상태를 인지하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
지능형 CCTV 기반 IoT 스마트축사 생육, 관리 시스템을 최종 소비자 및 유통 기관과 공유하여 맞춤형으로 협업하여 상기 동물을 공동으로 사육하는 크라우드 소싱(Crowd Sourcing) 기반 Web 2.0 가상 사육 시스템이 형성되는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템. - 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법에 있어서,
사육되는 동물의 상태 정보와 축사 환경에 대한 정보를 센싱하여 사물인터넷 기반으로 수집하는 단계;
상기 수집된 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계;
상기 수집된 정보를 사용자 단말로 송신하는 단계;
상기 사용자 단말로부터 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 동물 관리에 대한 명령을 수신하는 단계; 및
상기 축사 운영 설비에 대한 제어 명령 또는 상기 동물 관리에 대한 명령에 따라 사물인터넷 기반으로 상기 동물의 관리 및 상기 축사 운영 설비를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 데이터베이스에는 축사의 ID, 지역의 ID 및 개체 고유번호가 등록되고,
상기 송신하는 단계는,
상기 사물인터넷 기반으로 수집된 열화상 CCTV 또는 개체별 체온 센서의 정보로부터 건강 이상 개체를 추출하여 네트워크 인터페이스를 통해 관리자 서버 및 상기 사용자 단말에 전송하고, 지역별 전염병 관리 대상지역인 경우, 상기 네트워크 인터페이스를 통해 지역별 농축산 검역 본부 또는 관련 기관과 네트워킹하고,
상기 제어하는 단계는,
상기 사물인터넷 기반으로 수집된 동물의 뇌파 정보 또는 소리에 기초하여 동물의 감정 및 상태를 인지하고, 인지된 동물의 감정 및 상태에 기초하여 관리자 또는 상기 사용자 단말을 사용하는 사용자와 스피커, VMS(Voice Mailing System), 및 스마트 기기 중 적어도 하나 이상을 이용하여 간접 대화를 제공하고,
인지된 상기 동물의 감정 및 상태가 배고픔에 해당하는 경우, IoT 자동 먹이 급여 시스템을 구동하여 해당 동물에게 먹이를 제공하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수집하는 단계는,
IoT 동물 센서로부터 상기 동물의 상태 정보를 사물인터넷 기반으로 수집하며,
상기 IoT 동물 센서는,
상기 동물의 IPV6 또는 RFID 코드 개체 고유번호가 내장된 보드에 체온 센서, 동작 센서, 음성분석 센서, 청각 센서, 스피커 모듈, 메시지 기록장치, 통신 모듈, CPU 중 적어도 하나 이상이 탑재되어 상기 동물의 상태 정보를 수집하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수집하는 단계는,
IoT 스마트 축사 센싱 시스템으로부터 상기 동물이 사육되는 축사 환경에 대한 정보를 수집하며,
상기 IoT 스마트 축사 센싱 시스템은,
사물인터넷 기반의 온도 및 습도 센서, 공기 판단 센서, 광량 조도 센서, 및 지능형 CCTV가 형성되어 상기 축사 환경에 대한 정보를 수집하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법. - 제10항에 있어서,
상기 수집하는 단계는,
브레인-인터넷 인터페이스(Brain-Internet Interface) 기반으로 수집된 상기 동물의 뇌파 정보를 네트워크와 연결하여 상기 동물의 감정 및 상태를 인지하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
IoT 스마트 축사 제어 시스템을 이용하여 상기 축사 운영 설비를 제어하고,
상기 IoT 스마트 축사 제어 시스템은,
자동 제어형 IoT 개폐창, IoT 자동 보온 덮개, IoT 자동 환기 시스템, IoT 자동 먹이 급여 시스템, IoT 자동 급수 및 청소 시스템 중 적어도 하나 이상이 구성되어 자동으로 축사 환경을 조성하는 것
을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 동물 관리 시스템 제공 방법. - 제11항에 있어서,
상기 사용자 단말은,
상기 IoT 동물 센서로부터 센싱된 정보를 애플리케이션을 통해 개체정보, 건강 지수, 행복 지수, 질병 지수, 및 환경 지수 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출하는 것
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