KR101899519B1 - 메타데이터를 이용한 곤충 생육 데이터 관리 방법 및 지원 시스템 - Google Patents
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Abstract
곤충 생육의 관리를 위한 클라우드 서비스 플랫폼의 곤충 생육 데이터 관리 방법은, 메타데이터의 형태로 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 생성하는 단계, 상기 기준 정보 데이터를 이용하여 생육될 곤충의 생육에 필요한 생육 관리 데이터를 추출하는 단계, 그리고 상기 추출된 생육 관리 데이터를 기초로 상기 곤충의 생육을 관리하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 클라우드 서비스 플랫폼을 기반으로 하여 곤충 생육 환경의 관리를 위한 곤충 생육 데이터의 관리 및 곤충 생육 데이터의 관리 지원 시스템에 관한 것이다.
곤충이 식량 자원으로 부각되면서 효율적으로 곤충을 사육하기 위한 시스템 및 방법들이 필요하게 되었다. 곤충 사육은 곤충의 생리와 생태적 특성에 적합한 사육 환경을 인공적으로 부여하여 최적의 생산성을 도출하는 것이 필요하다.
개별 곤충 사육 시설에서 곤충 생육에 필요한 조건을 만들어서 곤충을 사육할 수도 있으나, 기존에는 곤충의 사육자가 경험적 지식에 의해 곤충 사육 조건을 설정하는 경우 최적의 생육 조건을 만들어 주기 어렵다. 또한 곤충의 생육이 환경 변화에 매우 민감하게 좌우될 수 있기 때문에 사람이 수작업으로 생육 조건을 설정하거나 반자동적으로 생육 조건이 설정되는 경우 최적의 생육 조건을 만들기도 어려우며 특히 이상 발생 시에 신속하게 대처하기 어려운 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 네트워크 기술을 이용하여 자동으로 곤충 사육 시설을 관리하고 제어하는 기술이 소개되었다. 이러한 곤충 생육 관리 시스템들은 곤충 사육 시설에 설치된 센서들로부터 사육 조건에 관한 각종 데이터를 수신하고 자체 데이터베이스에 저장된 여러 생육 조건에 따라 적절하게 곤충 사육 시설의 제어 요소들을 제어하도록 구성된다.
그런데 곤충의 생육은 생육 기간, 온도, 습도, 광 주기 등 매우 다양한 생육 조건의 충족이 필요한데, 곤충 생육의 결과 이전에 미처 인지하지 못했던 새로운 생육 조건의 설정이 필요한 경우, 곤충 생육 관리 시스템은 추가되는 새로운 데이터를 따라 전체 시스템의 데이터 구조 및 관리 구조가 새롭게 설계되고 변경되어야 하는 문제가 있었다. 또한 곤충 생육 관리 시스템이 새로운 종류의 곤충의 생육을 위해 사용되어야 하는 경우에도, 생육 데이터의 변경에 따라 데이터 구조가 완전히 새롭게 변경되어야 하는 문제가 있었다.
개별 곤충 사육 시설에서 곤충 생육에 필요한 조건을 만들어서 곤충을 사육할 수도 있으나, 기존에는 곤충의 사육자가 경험적 지식에 의해 곤충 사육 조건을 설정하는 경우 최적의 생육 조건을 만들어 주기 어렵다. 또한 곤충의 생육이 환경 변화에 매우 민감하게 좌우될 수 있기 때문에 사람이 수작업으로 생육 조건을 설정하거나 반자동적으로 생육 조건이 설정되는 경우 최적의 생육 조건을 만들기도 어려우며 특히 이상 발생 시에 신속하게 대처하기 어려운 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 네트워크 기술을 이용하여 자동으로 곤충 사육 시설을 관리하고 제어하는 기술이 소개되었다. 이러한 곤충 생육 관리 시스템들은 곤충 사육 시설에 설치된 센서들로부터 사육 조건에 관한 각종 데이터를 수신하고 자체 데이터베이스에 저장된 여러 생육 조건에 따라 적절하게 곤충 사육 시설의 제어 요소들을 제어하도록 구성된다.
그런데 곤충의 생육은 생육 기간, 온도, 습도, 광 주기 등 매우 다양한 생육 조건의 충족이 필요한데, 곤충 생육의 결과 이전에 미처 인지하지 못했던 새로운 생육 조건의 설정이 필요한 경우, 곤충 생육 관리 시스템은 추가되는 새로운 데이터를 따라 전체 시스템의 데이터 구조 및 관리 구조가 새롭게 설계되고 변경되어야 하는 문제가 있었다. 또한 곤충 생육 관리 시스템이 새로운 종류의 곤충의 생육을 위해 사용되어야 하는 경우에도, 생육 데이터의 변경에 따라 데이터 구조가 완전히 새롭게 변경되어야 하는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 곤충 자원의 안정적인 대량 사육이 가능하도록 곤충 사육 환경의 자동적 관리가 가능하며 곤충 생육 데이터의 효율적인 관리가 가능한 곤충 생육 데이터 관리 방법 및 지원 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육의 관리를 위한 클라우드 서비스 플랫폼의 곤충 생육 데이터 관리 방법은, 메타데이터의 형태로 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 생성하는 단계, 상기 기준 정보 데이터를 이용하여 생육될 곤충의 생육에 필요한 생육 관리 데이터를 추출하는 단계, 그리고 상기 추출된 생육 관리 데이터를 기초로 상기 곤충의 생육을 관리하는 단계를 포함한다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다. 상기 필요한 생육 데이터를 추출하는 단계는 선택된 사육 농장 및 사육 섹터에 설치된 센서 정보를 상기 시설 상세정보 메타데이터로부터 확인하는 단계, 입력된 곤충 생육기 정보를 기초로 해당 생육기에 생산할 품종을 상기 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택하는 단계, 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보를 상기 생육 기준 메타데이터로부터 확인하는 단계, 그리고 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 환경 기준 정보를 상기 환경 기준 메타데이터로부터 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시설 상세정보 메타데이터는 온도 센서에 관한 정보, 습도 센서에 관한 정보, 조도 센서에 관한 정보, 용존산소량 센서에 관한 정보, 수중온도 센서에 관한 정보, 암모니아 센서에 관한 정보, 그리고 황화수소 센서에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 품종 상세정보 메타데이터는 생육 일수에 관한 정보, 생육 단계에 관한 정보, 생육 기준 최소 단위에 관한 정보, 개당 무게에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 환경 기준 메타데이터는 주간 최저 온도에 관한 정보, 주간 최고 온도에 관한 정보, 야간 최저 온도에 관한 정보, 야간 최고 온도에 관한 정보, 최저 습도에 관한 정보, 최고 습도에 관한 정보, 주간 광주기에 관한 정보, 그리고 야간 광주기에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 생육 기준 메타데이터는 개별 곤충 길이에 관한 정보, 개별 곤충 두께에 관한 정보, 개별 곤충 넓이에 관한 정보, 개별 곤충 운동량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곤충 사육 농장에 설치된 하나 이상의 센서 및 장비와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 구성되고 곤충 생육에 필요한 데이터의 관리를 지원할 수 있도록 구성되는 곤충 생육 데이터 관리 지원 시스템은, 상기 곤충 사육 농장에 설치된 상기 하나 이상의 센서 및 장비의 통신을 위한 인터페이스 레이어, 상기 센서 및 장비로부터 수신된 데이터를 분석하는 분석 레이어, 곤충 생육 관리에 필요한 애플리케이션을 제공하는 애플리케이션 레이어, 곤충 생육 관리를 위한 외부 단말기의 액세스를 위한 서비스 액세스 레이어, 그리고 곤충 생육 관리에 필요한 데이터를 저장하는 데이터 레파지터리를 포함한다. 상기 데이터 레파지터리는 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 저장하며, 상기 기준 정보 데이터는 메타데이터 형태로 구성된다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다. 상기 분석 레이어는, 상기 시설 상세정보 메타데이터로부터 선택된 사육 농장 및 사육 섹터에 설치된 센서 정보를 확인하고, 입력된 곤충 생육기 정보를 기초로 해당 생육기에 생산할 품종을 상기 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택하고, 상기 생육 기준 메타데이터로부터 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보를 확인하고, 상기 환경 기준 메타데이터로부터 선택된 품종에 해당하는 생육 환경 기준 정보를 확인하도록 구성된다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다. 상기 필요한 생육 데이터를 추출하는 단계는 선택된 사육 농장 및 사육 섹터에 설치된 센서 정보를 상기 시설 상세정보 메타데이터로부터 확인하는 단계, 입력된 곤충 생육기 정보를 기초로 해당 생육기에 생산할 품종을 상기 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택하는 단계, 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보를 상기 생육 기준 메타데이터로부터 확인하는 단계, 그리고 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 환경 기준 정보를 상기 환경 기준 메타데이터로부터 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시설 상세정보 메타데이터는 온도 센서에 관한 정보, 습도 센서에 관한 정보, 조도 센서에 관한 정보, 용존산소량 센서에 관한 정보, 수중온도 센서에 관한 정보, 암모니아 센서에 관한 정보, 그리고 황화수소 센서에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 품종 상세정보 메타데이터는 생육 일수에 관한 정보, 생육 단계에 관한 정보, 생육 기준 최소 단위에 관한 정보, 개당 무게에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 환경 기준 메타데이터는 주간 최저 온도에 관한 정보, 주간 최고 온도에 관한 정보, 야간 최저 온도에 관한 정보, 야간 최고 온도에 관한 정보, 최저 습도에 관한 정보, 최고 습도에 관한 정보, 주간 광주기에 관한 정보, 그리고 야간 광주기에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 생육 기준 메타데이터는 개별 곤충 길이에 관한 정보, 개별 곤충 두께에 관한 정보, 개별 곤충 넓이에 관한 정보, 개별 곤충 운동량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곤충 사육 농장에 설치된 하나 이상의 센서 및 장비와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 구성되고 곤충 생육에 필요한 데이터의 관리를 지원할 수 있도록 구성되는 곤충 생육 데이터 관리 지원 시스템은, 상기 곤충 사육 농장에 설치된 상기 하나 이상의 센서 및 장비의 통신을 위한 인터페이스 레이어, 상기 센서 및 장비로부터 수신된 데이터를 분석하는 분석 레이어, 곤충 생육 관리에 필요한 애플리케이션을 제공하는 애플리케이션 레이어, 곤충 생육 관리를 위한 외부 단말기의 액세스를 위한 서비스 액세스 레이어, 그리고 곤충 생육 관리에 필요한 데이터를 저장하는 데이터 레파지터리를 포함한다. 상기 데이터 레파지터리는 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 저장하며, 상기 기준 정보 데이터는 메타데이터 형태로 구성된다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다. 상기 분석 레이어는, 상기 시설 상세정보 메타데이터로부터 선택된 사육 농장 및 사육 섹터에 설치된 센서 정보를 확인하고, 입력된 곤충 생육기 정보를 기초로 해당 생육기에 생산할 품종을 상기 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택하고, 상기 생육 기준 메타데이터로부터 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보를 확인하고, 상기 환경 기준 메타데이터로부터 선택된 품종에 해당하는 생육 환경 기준 정보를 확인하도록 구성된다.
본 발명에 의하면 곤충 생육 관리를 위해 기준 정보를 메타데이터로 관리하고 이로부터 개별 곤충의 생육을 위한 관리 데이터를 추출함으로써, 데이터 구조가 간단해지고 특히 새로운 생육 조건을 추가해야 하거나 사육 대상이 변경되는 경우와 같이 데이터 구조의 변경이 필요한 경우에 전체 데이터 구조를 다시 설계하지 않고도 쉽게 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법이 적용될 수 있는 곤충 생육 관리 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법에 의한 곤충 생육의 관리를 위한 기준 정보 메타데이터의 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법에 따라 메타데이터를 이용하는 곤충 생육 관리의 데이터 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법에 의한 곤충 생육의 관리를 위한 기준 정보 메타데이터의 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법에 따라 메타데이터를 이용하는 곤충 생육 관리의 데이터 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
곤충을 생육하기 위한 곤충 생육 시설(10)에는 복수의 센서(11)들이 설치된다. 센서(11)는 곤충의 생육에 영향을 주는 각종 생육 조건들을 감지할 수 있는 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 곤충 생육 공간의 온도를 검출하기 위한 온도 센서, 습도를 검출하기 위한 습도 센서, 조도를 검출하기 위한 조도 센서, 용존산소량을 검출하기 위한 용존산소량 센서, 수중온도를 검출하기 위한 수중온도 센서, 암모니아를 검출하기 위한 암모니아 센서, 황화수소를 검출하기 위한 황화수소 센서 등 여러 종류의 센서들이 구비될 수 있다.
나아가, 곤충 생육 시설(10)에는 예를 들어 온도 조절 장치, 습도 조절 장비, 조도 장비 등과 같은 생육 조건의 변화 및 조절을 위한 각종 장비들이 설치될 수 있다.
이러한 센서들(11) 및 장비들은 사물 통신이 가능하도록 무선 통신에 의해 망의 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서들(11) 및 장비들은 저전력 장거리 통신 기술인 LPWA(Low-Power Wide-Area) 통신을 이용한 LPWA 자가망(30)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서들(11) 및 장비들은 사물끼리 서로 통신을 주고받을 수 있게 도와주는 저전력 장거리 통신 기술인 로라(LoRa, Long Range) 기술을 이용하여 게이트웨이(20)에 연결될 수 있다.
곤충 생육의 관리를 위한 클라우드 서비스 플랫폼(100)은 사물통신 서비스 플랫폼(40)을 통해서 LPWA 자가망(30)에 연결될 수 있다. 이때, 사물통신 서비스 플랫폼(40)은 국제 IoT 표준인 'oneM2M'을 기반으로 한 서비스 플랫폼으로 구성될 수 있으며, 사물 통신 또는 사물 인터넷과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화된 푸시(push) 기술 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜인 엠큐티티(MQTT) 프로토콜 방식의 통신을 통해 LPWA 자가망(30)과 연결될 수 있다. 이때, 클라우드 서비스 플랫폼(100)은 HTTP 통신 방식을 통해 사물통신 서비스 플랫폼(40)에 연결될 수 있다.
클라우드 서비스 플랫폼(100)은 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법을 수행할 수 있도록 구성되며, 그 구성 및 작용에 대해 이하에서 설명한다.
인터페이스 레이어(interface layer)(110)는 사물통신 서비스 플랫폼(40)과의 통신 인터페이스를 제공한다. 그리고 서비스 액세스 레이어(service access layer)(120)는 관리자, 사육사 등의 단말기(200)와의 통신을 위한 액세스를 제공한다. 이때, 단말기(200)는 HTTP 통신 방식으로 서비스 액세스 레이어(120)를 통해 사물통신 서비스 플랫폼(40)에 연결될 수 있다.
분석 레이어(130)는 사물통신 서비스 플랫폼(40)을 통해 수신된 곤충 생육과 관련한 데이터의 분석을 수행한다. 예를 들어, 분석 레이어(130)는 데이터의 수집, 분석, 저장 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
애플리케이션 레이어(application layer)(140)는 각종 애플리케이션을 구현하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 애플리케이션 레이어(140)는 대시보드(dashboard)의 구현, 곤충 사육의 관리, 곤충 사육에 관한 각종 통계 확보, 전체 시스템 관리, 사육자 등의 커뮤니티 제공 등의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
데이터 레파지터리(data repository)(150)는 곤충 생육 관리에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있으며, 분석 레이어(130)와 애플리케이션 레이어(140)는 데이터 액세스 레이어(160)를 통해 데이터 레파지터리(150)에 접근 가능하다.
예를 들어, 데이터 레파지터리(150)는 곤충에 관한 정보를 저장하는 곤충 데이터베이스(151), 분석 자료를 저장하는 분석 데이터베이스(152), 모니터링을 위한 정보를 저장하는 모니터링 데이터베이스(153), 관리에 필요한 정보를 저장하는 관리 데이터베이스(154), 각종 리포트를 위한 정보를 저장하는 리포트 데이터베이스(155), 그리고 시스템에 관한 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스(156)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법은 곤충 생육의 관리에 필요한 기준 정보를 메타데이터로 관리하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 생성한다.
예를 들어, 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 시설 상세정보 메타데이터는 온도 센서에 관한 정보, 습도 센서에 관한 정보, 조도 센서에 관한 정보, 용존산소량 센서에 관한 정보, 수중온도 센서에 관한 정보, 암모니아 센서에 관한 정보, 그리고 황화수소 센서에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
품종 상세정보 메타데이터는 생육 일수에 관한 정보, 생육 단계에 관한 정보, 생육 기준 최소 단위에 관한 정보, 개당 무게에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 환경 기준 메타데이터는 주간 최저 온도에 관한 정보, 주간 최고 온도에 관한 정보, 야간 최저 온도에 관한 정보, 야간 최고 온도에 관한 정보, 최저 습도에 관한 정보, 최고 습도에 관한 정보, 주간 광주기에 관한 정보, 그리고 야간 광주기에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 생육 기준 메타데이터는 개별 곤충 길이에 관한 정보, 개별 곤충 두께에 관한 정보, 개별 곤충 넓이에 관한 정보, 개별 곤충 운동량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 각 곤충의 생육 환경에 관한 기본 정보로부터 메타데이터를 추출할 수 있다. 구체적으로, 도 2의 (a)에 나타난 바와 같은 특정 곤충의 생육에 필요한 기본 정보를 이용하여 관리 항목을 추출하고 각각 아이디를 할당하여 도 2의 (c)와 같은 구조의 메타데이터를 생성할 수 있다. 기존에 방법에서 사용되는 도 2의 (b)와 같이 일반적인 데이터 구조로 데이터화 하는 경우 새로운 생육 조건이 추가되거나 사육 대상이 되는 곤충이 변경되는 경우, 데이터 구조 및 서비스 플랫폼의 전체 구조를 다시 설계해야 하는 문제가 있는 반면에, 본 발명에 따르면 곤충 생육에 필요한 기준 정보 데이터를 메타데이터 형태로 관리함으로써 관리해야 할 생육 조건의 추가, 사육 대상의 변경 등의 경우에 쉽게 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 기준 정보 데이터를 이용하여 생육될 곤충의 생육에 필요한 생육 관리 데이터를 추출하고, 추출된 생육 관리 데이트를 기초로 곤충의 생육을 관리한다. 이에 대해 도 3을 참조로 보다 상세히 설명한다.
앞에서 설명한 바와 같이 곤충의 생육의 관리를 위해 필요한 기준 정보는 메타데이터로 관리된다. 즉, 기준 정보는 시설 상세정보, 품종 상세정보, 생육 기준 정보, 환경 기준 정보를 포함할 수 있다. 기준 정보 데이터를 이용하여 생육 준비를 위한 관리 데이터를 추출할 수 있다. 이러한 과정은 위에서 설명한 클라우드 서비스 플랫폼(100)의 분석 레이어(130)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 사육자나 관리자가 클라우드 서비스 플랫폼(100)에 접속하여 농장 정보 및 섹터 정보 테이블로부터 사육 농장 및 섹터를 선택할 수 있다(S1 및 S2). 그리고 나서 선택된 사육 농장 및 섹터에 설치된 센서 정보가 시설 상세정보 메타데이터로부터 확인된다(S3).
그리고 사육자나 관리자가 생육기정보 테이블로부터 생육기정보를 입력하면(S4), 해당 생육기에 생산할 품종이 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택된다(S5).
그리고 나서 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보가 생육 기준 메타데이터로부터 확인되고 선택된 품종에 해당하는 환경 기준 정보가 환경 기준 메타데이터로부터 확인된다(S6).
이러한 과정을 통해 선택된 농장과 섹터에 설치된 센서 정보가 확인되고 또한 선택된 생육기에 해당하는 품종의 생육을 위한 생육 기준 정보와 환경 기준 정보가 확인될 수 있으며, 이들 정보를 이용하여 생육 준비가 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
곤충을 생육하기 위한 곤충 생육 시설(10)에는 복수의 센서(11)들이 설치된다. 센서(11)는 곤충의 생육에 영향을 주는 각종 생육 조건들을 감지할 수 있는 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 곤충 생육 공간의 온도를 검출하기 위한 온도 센서, 습도를 검출하기 위한 습도 센서, 조도를 검출하기 위한 조도 센서, 용존산소량을 검출하기 위한 용존산소량 센서, 수중온도를 검출하기 위한 수중온도 센서, 암모니아를 검출하기 위한 암모니아 센서, 황화수소를 검출하기 위한 황화수소 센서 등 여러 종류의 센서들이 구비될 수 있다.
나아가, 곤충 생육 시설(10)에는 예를 들어 온도 조절 장치, 습도 조절 장비, 조도 장비 등과 같은 생육 조건의 변화 및 조절을 위한 각종 장비들이 설치될 수 있다.
이러한 센서들(11) 및 장비들은 사물 통신이 가능하도록 무선 통신에 의해 망의 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서들(11) 및 장비들은 저전력 장거리 통신 기술인 LPWA(Low-Power Wide-Area) 통신을 이용한 LPWA 자가망(30)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서들(11) 및 장비들은 사물끼리 서로 통신을 주고받을 수 있게 도와주는 저전력 장거리 통신 기술인 로라(LoRa, Long Range) 기술을 이용하여 게이트웨이(20)에 연결될 수 있다.
곤충 생육의 관리를 위한 클라우드 서비스 플랫폼(100)은 사물통신 서비스 플랫폼(40)을 통해서 LPWA 자가망(30)에 연결될 수 있다. 이때, 사물통신 서비스 플랫폼(40)은 국제 IoT 표준인 'oneM2M'을 기반으로 한 서비스 플랫폼으로 구성될 수 있으며, 사물 통신 또는 사물 인터넷과 같이 대역폭이 제한된 통신 환경에 최적화된 푸시(push) 기술 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜인 엠큐티티(MQTT) 프로토콜 방식의 통신을 통해 LPWA 자가망(30)과 연결될 수 있다. 이때, 클라우드 서비스 플랫폼(100)은 HTTP 통신 방식을 통해 사물통신 서비스 플랫폼(40)에 연결될 수 있다.
클라우드 서비스 플랫폼(100)은 본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법을 수행할 수 있도록 구성되며, 그 구성 및 작용에 대해 이하에서 설명한다.
인터페이스 레이어(interface layer)(110)는 사물통신 서비스 플랫폼(40)과의 통신 인터페이스를 제공한다. 그리고 서비스 액세스 레이어(service access layer)(120)는 관리자, 사육사 등의 단말기(200)와의 통신을 위한 액세스를 제공한다. 이때, 단말기(200)는 HTTP 통신 방식으로 서비스 액세스 레이어(120)를 통해 사물통신 서비스 플랫폼(40)에 연결될 수 있다.
분석 레이어(130)는 사물통신 서비스 플랫폼(40)을 통해 수신된 곤충 생육과 관련한 데이터의 분석을 수행한다. 예를 들어, 분석 레이어(130)는 데이터의 수집, 분석, 저장 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
애플리케이션 레이어(application layer)(140)는 각종 애플리케이션을 구현하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 애플리케이션 레이어(140)는 대시보드(dashboard)의 구현, 곤충 사육의 관리, 곤충 사육에 관한 각종 통계 확보, 전체 시스템 관리, 사육자 등의 커뮤니티 제공 등의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
데이터 레파지터리(data repository)(150)는 곤충 생육 관리에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있으며, 분석 레이어(130)와 애플리케이션 레이어(140)는 데이터 액세스 레이어(160)를 통해 데이터 레파지터리(150)에 접근 가능하다.
예를 들어, 데이터 레파지터리(150)는 곤충에 관한 정보를 저장하는 곤충 데이터베이스(151), 분석 자료를 저장하는 분석 데이터베이스(152), 모니터링을 위한 정보를 저장하는 모니터링 데이터베이스(153), 관리에 필요한 정보를 저장하는 관리 데이터베이스(154), 각종 리포트를 위한 정보를 저장하는 리포트 데이터베이스(155), 그리고 시스템에 관한 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스(156)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 곤충 생육 데이터 관리 방법은 곤충 생육의 관리에 필요한 기준 정보를 메타데이터로 관리하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 생성한다.
예를 들어, 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 시설 상세정보 메타데이터는 온도 센서에 관한 정보, 습도 센서에 관한 정보, 조도 센서에 관한 정보, 용존산소량 센서에 관한 정보, 수중온도 센서에 관한 정보, 암모니아 센서에 관한 정보, 그리고 황화수소 센서에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
품종 상세정보 메타데이터는 생육 일수에 관한 정보, 생육 단계에 관한 정보, 생육 기준 최소 단위에 관한 정보, 개당 무게에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 환경 기준 메타데이터는 주간 최저 온도에 관한 정보, 주간 최고 온도에 관한 정보, 야간 최저 온도에 관한 정보, 야간 최고 온도에 관한 정보, 최저 습도에 관한 정보, 최고 습도에 관한 정보, 주간 광주기에 관한 정보, 그리고 야간 광주기에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 생육 기준 메타데이터는 개별 곤충 길이에 관한 정보, 개별 곤충 두께에 관한 정보, 개별 곤충 넓이에 관한 정보, 개별 곤충 운동량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 각 곤충의 생육 환경에 관한 기본 정보로부터 메타데이터를 추출할 수 있다. 구체적으로, 도 2의 (a)에 나타난 바와 같은 특정 곤충의 생육에 필요한 기본 정보를 이용하여 관리 항목을 추출하고 각각 아이디를 할당하여 도 2의 (c)와 같은 구조의 메타데이터를 생성할 수 있다. 기존에 방법에서 사용되는 도 2의 (b)와 같이 일반적인 데이터 구조로 데이터화 하는 경우 새로운 생육 조건이 추가되거나 사육 대상이 되는 곤충이 변경되는 경우, 데이터 구조 및 서비스 플랫폼의 전체 구조를 다시 설계해야 하는 문제가 있는 반면에, 본 발명에 따르면 곤충 생육에 필요한 기준 정보 데이터를 메타데이터 형태로 관리함으로써 관리해야 할 생육 조건의 추가, 사육 대상의 변경 등의 경우에 쉽게 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 기준 정보 데이터를 이용하여 생육될 곤충의 생육에 필요한 생육 관리 데이터를 추출하고, 추출된 생육 관리 데이트를 기초로 곤충의 생육을 관리한다. 이에 대해 도 3을 참조로 보다 상세히 설명한다.
앞에서 설명한 바와 같이 곤충의 생육의 관리를 위해 필요한 기준 정보는 메타데이터로 관리된다. 즉, 기준 정보는 시설 상세정보, 품종 상세정보, 생육 기준 정보, 환경 기준 정보를 포함할 수 있다. 기준 정보 데이터를 이용하여 생육 준비를 위한 관리 데이터를 추출할 수 있다. 이러한 과정은 위에서 설명한 클라우드 서비스 플랫폼(100)의 분석 레이어(130)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 사육자나 관리자가 클라우드 서비스 플랫폼(100)에 접속하여 농장 정보 및 섹터 정보 테이블로부터 사육 농장 및 섹터를 선택할 수 있다(S1 및 S2). 그리고 나서 선택된 사육 농장 및 섹터에 설치된 센서 정보가 시설 상세정보 메타데이터로부터 확인된다(S3).
그리고 사육자나 관리자가 생육기정보 테이블로부터 생육기정보를 입력하면(S4), 해당 생육기에 생산할 품종이 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택된다(S5).
그리고 나서 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보가 생육 기준 메타데이터로부터 확인되고 선택된 품종에 해당하는 환경 기준 정보가 환경 기준 메타데이터로부터 확인된다(S6).
이러한 과정을 통해 선택된 농장과 섹터에 설치된 센서 정보가 확인되고 또한 선택된 생육기에 해당하는 품종의 생육을 위한 생육 기준 정보와 환경 기준 정보가 확인될 수 있으며, 이들 정보를 이용하여 생육 준비가 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 곤충 생육 시설
11: 센서
20: 게이트웨이
30: LPWA 자가망
40: 사물통신 서비스 플랫폼
100: 클라우드 서비스 플랫폼
110: 인터페이스 레이어
120: 서비스 액세스 레이어
130: 분석 레이어
140: 애플리케이션 레이어
150: 데이터 레파지터리
11: 센서
20: 게이트웨이
30: LPWA 자가망
40: 사물통신 서비스 플랫폼
100: 클라우드 서비스 플랫폼
110: 인터페이스 레이어
120: 서비스 액세스 레이어
130: 분석 레이어
140: 애플리케이션 레이어
150: 데이터 레파지터리
Claims (8)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 곤충 사육 농장에 설치된 하나 이상의 센서 및 장비와 데이터 통신을 수행할 수 있도록 구성되고 곤충 생육에 필요한 데이터의 관리를 지원할 수 있도록 구성되는 곤충 생육 데이터 관리 지원 시스템으로서,
상기 곤충 사육 농장에 설치된 상기 하나 이상의 센서 및 장비의 통신을 위한 인터페이스 레이어,
상기 센서 및 장비로부터 수신된 데이터를 분석하는 분석 레이어,
곤충 생육 관리에 필요한 애플리케이션을 제공하는 애플리케이션 레이어,
곤충 생육 관리를 위한 외부 단말기의 액세스를 위한 서비스 액세스 레이어, 그리고
곤충 생육 관리에 필요한 데이터를 저장하는 데이터 레파지터리를 포함하고,
상기 데이터 레파지터리는 곤충 생육에 필요한 기준 정보에 관한 하나 이상의 기준 정보 데이터를 저장하며,
상기 기준 정보 데이터는 메타데이터 형태로 구성되고,
상기 기준 정보 데이터는 사육 시설에 관한 정보를 포함하는 시설 상세정보 메타데이터, 사육 품종에 관한 정보를 포함하는 품종 상세정보 메타데이터, 생육 기준에 관한 정보를 포함하는 생육 기준 메타데이터, 그리고 생육 환경 기준에 관한 데이터를 포함하는 환경 기준 메타데이터를 포함하고,
상기 분석 레이어는, 상기 시설 상세정보 메타데이터로부터 선택된 사육 농장 및 사육 섹터에 설치된 센서 정보를 확인하고, 입력된 곤충 생육기 정보를 기초로 해당 생육기에 생산할 품종을 상기 품종 상세정보 메타데이터로부터 선택하고, 상기 생육 기준 메타데이터로부터 상기 선택된 품종에 해당하는 생육 기준 정보를 확인하고, 상기 환경 기준 메타데이터로부터 선택된 품종에 해당하는 생육 환경 기준 정보를 확인하도록 구성되는
곤충 생육 데이터 관리 지원 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제5항에서,
상기 시설 상세정보 메타데이터는 온도 센서에 관한 정보, 습도 센서에 관한 정보, 조도 센서에 관한 정보, 용존산소량 센서에 관한 정보, 수중온도 센서에 관한 정보, 암모니아 센서에 관한 정보, 그리고 황화수소 센서에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 품종 상세정보 메타데이터는 생육 일수에 관한 정보, 생육 단계에 관한 정보, 생육 기준 최소 단위에 관한 정보, 개당 무게에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하며,
상기 환경 기준 메타데이터는 주간 최저 온도에 관한 정보, 주간 최고 온도에 관한 정보, 야간 최저 온도에 관한 정보, 야간 최고 온도에 관한 정보, 최저 습도에 관한 정보, 최고 습도에 관한 정보, 주간 광주기에 관한 정보, 그리고 야간 광주기에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하고,
상기 생육 기준 메타데이터는 개별 곤충 길이에 관한 정보, 개별 곤충 두께에 관한 정보, 개별 곤충 넓이에 관한 정보, 개별 곤충 운동량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하는 곤충 생육 데이터 관리 지원 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170142183A KR101899519B1 (ko) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 메타데이터를 이용한 곤충 생육 데이터 관리 방법 및 지원 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170142183A KR101899519B1 (ko) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 메타데이터를 이용한 곤충 생육 데이터 관리 방법 및 지원 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101899519B1 true KR101899519B1 (ko) | 2018-09-18 |
Family
ID=63718650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170142183A KR101899519B1 (ko) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 메타데이터를 이용한 곤충 생육 데이터 관리 방법 및 지원 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101899519B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230052594A (ko) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 배지환 | 동애등에 자동 사육시스템 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101682066B1 (ko) | 2016-08-08 | 2016-12-20 | (주)다온정보 | IoT 기술을 활용한 하우스 운영 관리 시스템 |
-
2017
- 2017-10-30 KR KR1020170142183A patent/KR101899519B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101682066B1 (ko) | 2016-08-08 | 2016-12-20 | (주)다온정보 | IoT 기술을 활용한 하우스 운영 관리 시스템 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 한국엔터테인먼트산업학회 2014 춘계학술대회 논문집 274면-278면(2014) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230052594A (ko) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 배지환 | 동애등에 자동 사육시스템 |
| KR102653155B1 (ko) | 2021-10-13 | 2024-04-02 | 배지환 | 동애등에 자동 사육시스템 |
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