KR101957498B1 - 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템은 축우에 부착되거나 삽입되고, 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 개체 센서; 상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되고, 상기 개체 센서와 무선 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 복수의 센서 AP(Access Point); 및 상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하고, 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공하는 서버를 포함한다.

Description

빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템 및 방법{COW HEALTH CARE SYSTEM AND METHOD BASED ON BIG DATA ANALYSIS}

본 발명의 실시예들은 축우 관리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

축산업무는 축우의 성장 및 사육 단계에 따라 순차적으로 패턴화 되어 있는 순차 업무와 돌발적으로 발생한 상황에 대응해야 하는 단발 업무가 복합적으로 나타난다. 모든 축우가 똑같이 성장할 수 없기 때문에 농장의 규모가 클수록 업무 간의 관계와 스케쥴링이 복잡하게 얽혀서 필수적인 업무임에도 불구하고 이를 놓치게 되는 경우가 많다. 이러한 업무 지연은 작게는 20여 일 가량의 수태일 지연 및 우유생산 저하, 크게는 축우의 질병 및 도태에 의한 폐사로 이어질 수 있다.

이처럼 축산에 있어서 수정 적기를 잘 판단하는 것은 매우 중요한데, 발정이 온 후 가장 임신의 가능성이 높은 시기는 보통 10시간이 채 안 되는 경우가 대부분이며, 이 시간을 놓치게 되면 다음 임신 주기까지 약 20여 일을 더 기다려야 한다. 그렇게 되면 임신이 늦어지는 만큼 우유의 생산량은 줄어들게 되고 송아지의 생산도 늦어지게 된다. 그리고 이는 곧 축산농가의 생산성 저하와 비용의 증가로 이어지게 된다. 그러므로 자동화된 축산업무 스케쥴링과 알림 기능은 매우 중요하다.

기존의 축산 스마트 시스템들의 경우 위와 같은 실시간 건강정보 확인 및 알림 기능에서 그치고 있으며, 검정자료와 유량 및 사료섭취량 등의 분석은 포함하고 있지 않기에 그 정확성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 축우 개체의 월별, 일자별, 실시간의 건강 정보 등을 종합하여 분석함으로써 정확도와 신뢰성을 높이고, 위험 및 관리요망의 알림에 그치지 않고 보다 진보된 관리 서비스를 제공할 필요성이 대두되고 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0926577(발명의 명칭: 온도센서가 탑재된 가축용 이표를 이용한 가축 관리장치, 등록일자: 2009.11.05)가 있다.

본 발명의 일 실시예는 축우의 온도, 활동량 및 위치 등을 포함하는 센싱 데이터에 대해, 축우가 활동하는 공간(축사, 방목의 경우 초원이나 들판의 일정 커버리지 등을 포함) 내의 환경적, 지리적 특성에 따른 가중치를 부여하여 가공(보정)함으로써, 축우의 건강 상태를 보다 정확히 분석하고 그 결과를 토대로 보다 정확한 건강 정보를 제공할 수 있는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템은 축우에 부착되거나 삽입되고, 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 개체 센서; 상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되고, 상기 개체 센서와 무선 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 복수의 센서 AP(Access Point); 및 상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하고, 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공하는 서버를 포함한다.

상기 개체 센서는 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하여 상기 센싱 데이터를 검출하는 개체용 센서 모듈; 상기 개체용 센서 모듈에 의해 검출된 상기 센싱 데이터를 저장하는 개체용 메모리; 및 상기 센서 AP와 데이터 통신을 수행하여 상기 센서 AP에 상기 센싱 데이터를 전송하는 개체용 통신칩을 포함할 수 있다.

상기 개체용 센서 모듈은 상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보를 기준으로, 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 축우의 이동 변위를 측정하고, 상기 측정된 이동 변위를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다.

상기 개체용 센서 모듈은 상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 개체 센서가 상기 복수의 센서 AP 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하거나, 상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 복수의 센서 AP 각각으로부터 수신되는 신호의 세기(RSSI)를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다.

상기 센서 AP는 상기 개체 센서와 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 AP용 통신칩; 상기 개체 센서로부터 수신된 상기 센싱 데이터를 저장하는 AP용 메모리; 상기 축우가 활동하는 공간 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 AP용 센서 모듈; 및 상기 AP용 메모리에 저장된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈를 제거하고, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산하며, 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정하는 AP용 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 AP용 프로세서는 기상청 서버와 연계하여, 상기 축우가 활동하는 공간이 포함된 지역의 기상 정보를 획득하고, 상기 기상 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간과 관련한 지역적 특성에 따른 가중치를 계산하며, 상기 지역적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정할 수 있다.

상기 개체용 센서 모듈은 상기 축우의 소리를 센싱하여 소리 데이터를 검출하는 마이크를 포함하고, 상기 AP용 프로세서는 상기 소리 데이터를 상기 AP용 통신칩을 통해 상기 개체 센서로부터 수신하는 경우, 상기 소리 데이터를 상기 AP용 메모리에 기 저장된 소리 패턴과 비교하는 패턴 분석을 통해 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 경우, 상기 소리 데이터를 상기 서버에 전송하도록 명령하거나, 상기 서버의 과부하를 고려하여 상기 소리 데이터의 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버에 전송하도록 명령할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템은 상기 축우가 활동하는 공간에 기 설치되어 기록 정보를 저장하고 있는 컴퓨터에 설치되고, 상기 축우가 활동하는 공간에 기 설비되어 있는 자동 급이기 및 착유기로부터 일별로 기록되는 사료 섭취량 및 착유량을 일별 기록 데이터로서 수집하고, 월별로 기록되는 검정자료를 월별 기록 데이터로서 수집하며, 상기 일별 기록 데이터 및 상기 월별 기록 데이터를 포함하는 상기 기록 정보를 상기 서버에 전송하는 데이터 수집 프로그램을 더 포함하고, 상기 서버는 상기 가공된 센싱 데이터와 함께 상기 기록 정보를 이용하여 상기 축우의 건강 상태를 분석할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 센서 AP는 무선 통신망을 통해 축우에 부착되거나 삽입되는 개체 센서와 데이터 통신을 수행하여, 상기 개체 센서로부터 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 수신하는 AP용 통신칩; 상기 개체 센서로부터 수신된 상기 센싱 데이터를 저장하는 AP용 메모리; 상기 축우가 활동하는 공간 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 AP용 센서 모듈; 및 상기 AP용 메모리에 저장된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈를 제거하고, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산하며, 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정하는 AP용 프로세서를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법은 축우에 부착되거나 삽입되는 개체 센서가 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 단계; 상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되는 복수의 센서 AP가 상기 개체 센서와 무선 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수집하는 단계; 상기 복수의 센서 AP가 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 단계; 서버가 상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하는 단계; 및 상기 서버가 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 축우의 온도, 활동량 및 위치 등을 포함하는 센싱 데이터에 대해, 축우가 활동하는 공간 내의 환경적, 지리적 특성에 따른 가중치를 부여하여 가공(보정)함으로써, 축우의 건강 상태를 보다 정확히 분석하고 그 결과를 토대로 보다 정확한 건강 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 개체 센서의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 복수의 센서 AP의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법에 있어서, 수집된 센싱 데이터를 가공하는 밸런싱 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템(100)은 개체 센서(110), 복수의 센서 AP(Access Point)(120), 및 서버(130)를 포함할 수 있다.

상기 개체 센서(110)는 축우에 부착되거나 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 개체 센서(110)는 축우의 귀에 귀고리 형식으로 부착되거나 축우의 목에 목걸이 형식으로 부착될 수 있으며, 이와는 달리 축우의 피부 내에 직접 삽입 설치될 수도 있다.

상기 개체 센서(110)는 축우에 부착되거나 삽입된 상태에서, 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 등을 포함하는 센싱 데이터(Sensing Data)를 검출할 수 있다. 이를 위해, 상기 개체 센서(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 개체용 센서 모듈(210), 개체용 메모리(220), 개체용 통신칩(230), 및 개체용 제어부(240)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 2는 도 1의 개체 센서(110)의 상세 구성을 도시한 도면이다.

상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하여 상기 센싱 데이터를 검출할 수 있다. 여기서, 상기 센싱 데이터는 상기 축우의 질병, 발정 등에 관한 건강 상태를 분석하기 위한 기초 자료로서 활용될 수 있다.

상기 센싱 데이터를 검출하기 위하여, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 온도 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 온도 센서를 통해 상기 축우의 체온을 센싱할 수 있으며, 상기 자이로 센서 및 가속도 센서를 통해 상기 축우의 모션(Motion)에 따른 각속도 및 가속도를 측정하여 상기 축우의 활동량 및 위치를 센싱할 수 있다.

또한, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 축우의 소리를 센싱하여 소리 데이터를 검출하는 마이크를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 마이크는 상기 축우의 되새김질 시나 사료 섭취 시, 발정 시 등에 발생되는 소리를 센싱하여 상기 소리 데이터를 검출할 수 있다.

여기서, 상기 소리 데이터는 상기 센싱 데이터와 마찬가지로, 상기 축우의 질병, 발정 등에 관한 건강 상태를 분석하기 위한 기초 자료로서 활용될 수 있다. 참고로, 상기 소리 데이터는 질병이나 발정 등이 나타난 축우의 경우 되새김질 시나 사료 섭취 시, 발정 시 등 각각에 따라 모두 다른 특정 패턴을 가질 수 있으며, 후술하는 센서 AP(120)의 AP용 프로세서(도 3의 "340" 참조)에 의한 패턴 분석을 통해 의미 있는 데이터인지(질병, 발정 등) 여부가 판단될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 살펴보기로 한다.

한편, 상기 축우의 활동량 및 위치를 센싱하는 방법들에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 방법으로, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 설치된 위치의 좌표 정보를 기준으로, 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 축우의 이동 변위를 측정하고, 상기 측정된 이동 변위를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

다시 말해, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 자이로 센서 및 상기 가속도 센서를 통해 센싱된 각속도와 가속도를 이용하여 상기 축우의 방향 및 거리에 관한 이동 변위를 측정하되, 이때 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 위치한 좌표 정보를 기준으로 상기 이동 변위를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 축우의 방향 및 거리에 관한 이동 변위의 측정값을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

두 번째 방법으로, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 개체 센서(110)가 상기 복수의 센서 AP(120) 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

다시 말해, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 개체 센서(110)가 상기 복수의 센서 AP(120) 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 거리를 결정할 수 있으며, 이때 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 설치된 위치의 좌표 정보를 이용하여, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 방향을 결정할 수 있다. 이로써, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 거리 및 방향을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

세 번째 방법으로, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 수신되는 신호의 세기(RSSI)를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

다시 말해, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 수신되는 신호의 세기(RSSI)를 이용하여, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 거리를 결정할 수 있으며, 이때 상기 복수의 센서 AP(120) 각각이 설치된 위치의 좌표 정보를 이용하여, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 방향을 결정할 수 있다. 이로써, 상기 개체용 센서 모듈(210)은 상기 복수의 센서 AP(120) 각각으로부터 상기 축우까지의 거리 및 방향을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 등을 센싱할 수 있다.

상기 개체용 메모리(220)는 상기 개체용 센서 모듈(210)에 의해 검출된 상기 센싱 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 상기 개체용 메모리(220)는 상기 개체용 센서 모듈(210)에 의해 검출된 상기 소리 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 상기 개체용 메모리(220)는 상기 센싱 데이터와 상기 소리 데이터를 임시 저장하는 버퍼(Buffer)로서 기능할 수 있다.

상기 개체용 통신칩(230)은 저전력 장거리 통신망(LPWAN)을 통해 상기 센서 AP(120)와 데이터 통신을 수행하여, 상기 개체용 메모리(220)에 임시 저장된 상기 센싱 데이터를 상기 센서 AP(120)에 전송할 수 있다. 또한, 상기 개체용 통신칩(230)은 상기 저전력 장거리 통신망(LPWAN)을 통해 상기 센서 AP(120)와 데이터 통신을 수행하여, 상기 개체용 메모리(220)에 임시 저장된 소리 데이터를 상기 센서 AP(120)에 실시간으로 전송할 수 있다.

여기서, 상기 저전력 장거리 통신망(LPWAN)은 상기 개체 센서(110)의 전력 소모량을 최소화하여 배터리의 사이즈를 최소화하기 위한 것으로서, 예를 들면 LoRa, ZigBee, RFID, BLE 등 다양한 방식이 있으며, 본 실시예에서는 각 통신 방식의 특성과 기술적 필요에 따라 이들 중 하나 또는 다수의 통신 방식이 사용될 수 있다.

상기 개체용 제어부(240)는 상기 개체 센서(110), 즉 상기 개체용 센서 모듈(210), 상기 개체용 메모리(220), 상기 개체용 통신칩(230) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 복수의 센서 AP(120)는 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내에 설치될 수 있다. 이때, 상기 복수의 센서 AP(120)는 각각 서로 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다. 그리고, 상기 복수의 센서 AP(120) 각각에는 앞서 언급한 바와 같이 그것들이 설치된 위치의 좌표 정보가 미리 설정될 수 있으며, 이러한 좌표 정보는 상기 개체 센서(110)에 전달되어 상기 축우의 활동량과 위치 등을 센싱하는 데에 활용될 수 있다.

상기 복수의 센서 AP(120)는 상기 개체 센서(110)와 저전력 장거리 통신망(LPWAN)을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서(110)로부터 상기 센싱 데이터를 수집할 수 있다. 상기 복수의 센서 AP(120)는 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 밸런싱(Balancing) 과정을 수행할 수 있다.

이하에서는 상기 복수의 센서 AP(120)의 상세 구성에 대해 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 상기 센서 AP(120)는 AP용 통신칩(310), AP용 메모리(320), AP용 센서 모듈(330), AP용 프로세서(340), 및 AP용 제어부(350)를 포함할 수 있다.

상기 AP용 통신칩(310)은 상기 저전력 장거리 통신망(LPWAN)을 통해 상기 개체 센서(110)와 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서(110)로부터 상기 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 상기 AP용 통신칩(310)은 상기 저전력 장거리 통신망(LPWAN)을 통해 상기 개체 센서(110)와 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서(110)로부터 상기 소리 데이터를 수신할 수 있다.

상기 AP용 메모리(320)는 상기 개체 센서(110)로부터 수신된 상기 센싱 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 상기 AP용 메모리(320)는 상기 개체 센서(110)로부터 수신된 상기 소리 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 상기 AP용 메모리(320)는 상기 센싱 데이터와 상기 소리 데이터를 일정 기간 동안 저장할 수 있다. 이로써, 상기 센서 AP(120)는 상기 축우의 건강 상태 분석에 관한 기초 자료인 상기 센싱 데이터와 상기 소리 데이터를 정기적으로 수집할 수 있게 된다.

상기 AP용 센서 모듈(330)은 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 온도 및 습도 등을 포함하는 환경 정보를 센싱할 수 있다. 이를 위해, 상기 AP용 센서 모듈(330)은 온도 센서 및 습도 센서 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 환경 정보에는 상기와 같은 온도, 습도와 더불어 소리 등의 데이터가 더 포함될 수 있다. 이를 위해, 상기 AP용 센서 모듈(330)은 소리를 감지하거나 출력하는 마이크, 스피커 등을 더 포함할 수 있다.

상기 AP용 센서 모듈(330)은 상기 마이크를 통해 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내에서 발생하는 소리를 감지할 수 있다. 이때 감지되는 소리는 축우 개별적으로 발생되는 데이터가 아닌, 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내에서 종합적으로 발생되는 데이터, 예를 들면 모든 축우의 소리(되새김, 사료섭취, 발정 시 등), 장비, 설비 등의 소리, 바람 소리 등을 모두 포함할 수 있다.

상기 AP용 센서 모듈(330)은 상기 스피커를 통해 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내에 소리를 출력할 수 있다. 이때 출력되는 소리는 축우의 안정을 위한 것일 수도 있고, 소몰이를 위한 사운드일 수도 있으며, 상기 서버(130)를 통한 선택 제어를 통해 스트리밍 방식 등으로 출력될 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 AP용 메모리(320)에 저장(수집)된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여, 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 밸런싱(Balancing) 과정을 수행할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 AP용 메모리(320)에 저장(수집)된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링(Noise Filtering)을 수행하여 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 AP용 센서 모듈(330) 자체에서 발생하는 노이즈 데이터, 상기 축우의 활동량 정보 중 무의미할 만큼 작은 흔들림 같은 정보 등은 상기 서버(130)로 전송하기 전에 자체적으로 노이즈 필터링을 통해 삭제할 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 AP용 센서 모듈(330)에 의해 센싱된 상기 환경 정보에 기초하여, 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다. 예를 들어, 여름과 같은 고온다습한 계절의 경우 상기 축우의 온도는 올라가고 활동량은 줄어들게 되는 반면에, 겨울과 같은 추운 계절의 경우 상기 축우의 온도는 내려가고 활동량은 늘어나게 되는 경향이 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이러한 계절 등의 환경적 요인을 고려하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터의 온도, 활동량, 위치 등을 보정할 필요가 있다. 이를 위해, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경 정보 내 온도 및 습도에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정할 수 있다. 예를 들어, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 반영하여, 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터의 온도, 활동량, 위치 등의 값을 보다 환경적 특성에 맞게 보정할 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 AP용 프로세서(340)는 기상청 서버(미도시)와 연계하여, 상기 축우가 활동하는 공간(S)이 포함된 지역의 기상 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 기상청 서버로부터 상기 축우가 활동하는 공간(S)이 포함된 지역의 동네 날씨(온도, 습도 등)를 상기 기상 정보로서 획득할 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 기상 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간(S)과 관련한 지역적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다. 상기 지역적 특성에 따른 가중치를 계산하는 방법은 상기 환경적 특정에 따른 가중치를 계산하는 방법과 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 지역적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정할 수 있다. 예를 들어, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 반영하여, 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터의 온도, 활동량, 위치 등의 값을 보다 지역적 특성에 맞게 보정할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경 정보 내 소리에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다. 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 AP용 메모리(320)에 저장(수집)된 상기 소리 데이터를 보정할 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 소리 데이터를 상기 AP용 메모리(320)에 기 저장된 소리 패턴(발정, 질병 등과 관련된 소리 패턴)과 비교하는 패턴 분석을 통해 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인지를 판단할 수 있다. 즉, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 소리 데이터가 상기 AP용 메모리(320)에 기 저장된 소리 패턴와 일치하면 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 것으로 판단하고, 일치하지 않으면 의미 없는 데이터인 것으로 판단할 수 있다.

상기 AP용 프로세서(340)는 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 경우, 상기 소리 데이터를 상기 서버(130)에 전송하도록 명령할 수 있다. 이에 따라, 상기 센서 AP(120)는 통신망을 통해 상기 소리 데이터를 상기 서버(130)에 전송할 수 있다.

이때, 상기 AP용 프로세서(340)는 상기 서버(130)의 과부하를 고려하여 상기 소리 데이터의 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버(130)에 전송하도록 명령할 수 있다. 이에 따라, 상기 센서 AP(120)는 통신망을 통해 상기 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버(130)에 전송할 수 있다.

상기 AP용 제어부(350)는 상기 센서 AP(120), 즉 상기 AP용 통신칩(310), 상기 AP용 메모리(320), 상기 AP용 센서 모듈(330) 및 상기 AP용 프로세서(340) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

한편, 상기 센서 AP(120)는 상기 개체 센서(110)로부터 배터리 잔량 정보를 수신하여 상기 서버(130)에 전달할 수 있다. 상기 서버(130)는 상기 센서 AP(120)로부터 전달받은 배터리 잔량 정보에 기초하여 상기 개체 센서(110)의 배터리 교체 시기를 판단할 수 있으며, 이러한 판단 결과를 토대로 배터리 교체 알림을 사용자 단말기(축우의 소유자 또는 관리자가 소지한 단말기)에 전송할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면 축우의 관리를 위한 정보(건강 정보 등)를 전원 중단으로 인해 끊어지는 일이 없이 지속적으로 제공함으로써 축우 관리의 모니터링을 강화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

또는, 상기 센서 AP(120)는 상기 개체 센서(110)로부터 배터리 잔량 정보를 수신하여 상기 사용자 단말기에 직접 전달할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 사용자 단말기에는 후술하는 어플리케이션이 설치될 수 있다. 상기 어플리케이션은 상기 센서 AP(120)로부터 전달받은 배터리 잔량 정보에 기초하여 상기 개체 센서(110)의 배터리 교체 시기를 판단할 수 있으며, 이러한 판단 결과를 토대로 배터리 교체 알림을 상기 사용자 단말기에 출력할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 서버(130)는 상기 가공(보정)된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP(120)로부터 수신하여 장기간 수집하고 분석 알고리즘을 통해 이를 해석하여 상기 축우의 건강 상태를 분석할 수 있다. 상기 서버(130)는 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공할 수 있다.

이때, 상기 서버(130)는 위와 같이 분석된 축우(축우) 개체별 종합 건강 상태를 바탕으로, 질병이 의심되는 환축우 발생 시 담당 수의사에게, 발정이 예상되는 축우 확인 시 담당 인공 수정사에게 자동으로 알림(건강 정보)이 가도록 설정할 수 있다. 물론, 축주는 기본적으로 알림에 포함될 수 있다.

한편, 상기 서버(130)는 상기 복수의 센서 AP(120)의 AP용 프로세서(도 3의 "330" 참조)에 접속하여 환경적 특성에 따른 가중치 또는 지역적 특성에 따른 가중치에 대한 계산 수식 및 필터링 기준을 조절할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템(400)은 개체 센서(410), 복수의 센서 AP(420), 데이터 수집 프로그램(430), 및 서버(440)를 포함할 수 있다.

상기 축우 관리 시스템(400)의 구성요소들은 상기 데이터 수집 프로그램(430)을 제외하고는 도 1의 축우 관리 시스템(100)과 동일 또는 유사하다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 축우 관리 시스템(400)의 구성요소들 중 도 1의 축우 관리 시스템(100)과 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략하고, 상기 데이터 수집 프로그램(430)에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.

상기 데이터 수집 프로그램(430)은 상기 축우가 활동하는 공간(S)에 기 설치되어 기록 정보를 저장하고 있는 컴퓨터(432)에 설치될 수 있다. 상기 데이터 수집 프로그램(430)은 상기 축우가 활동하는 공간(S)에 기 설비되어 있는 자동 급이기(미도시) 및 착유기(미도시)로부터 일별로 기록되는 사료 섭취량 및 착유량을 일별 기록 데이터로서 수집할 수 있다. 또한, 상기 데이터 수집 프로그램(430)은 상기 컴퓨터(432)를 통해 월별로 기록되는 검정자료를 월별 기록 데이터로서 수집할 수 있다.

상기 데이터 수집 프로그램(430)은 상기 일별 기록 데이터 및 상기 월별 기록 데이터를 포함하는 상기 기록 정보를 상기 서버(440)에 전송할 수 있다. 또한, 상기 데이터 수집 프로그램(430)은 그 밖의 축사 관련 설비(예를 들면 축사의 냉난방장치, 환기장치 안개분무 등의 기타 환경제어 설비이며, 가축관리에 필요하다고 판단되는 모든 형태의 설비 및 데이터를 포함함)를 통해 기록되는 데이터를 상기 기록 정보에 포함시켜 상기 서버(440)에 전송할 수도 있다.

이때, 상기 데이터 수집 프로그램(430)은 상기 기록 정보 중 가축관리와 생산성 향상에 필요한 정보만을 선택적으로 전송하여 과도한 데이터 전송을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 서버(440)는 상기 가공(보정)된 센싱 데이터와 함께 상기 기록 정보를 이용하여 상기 축우의 건강 상태를 보다 자세히 분석할 수 있다.

참고로, 상기 검정자료는 사람의 건강검진기록과 같은 것으로서, 축우(축우)의 기본적인 건강정보뿐만 아니라 착유량, 우유의 유지율, 단백율, 고형분 함량, 체세포수 등의 유질 기록과 수정, 임신, 산차, 공태일수, 분만간격 등과 같은 번식정보를 종합적으로 포함할 수 있다. 상기 검정자료는 월별 기록으로서 예측의 단위도 월 단위로 제공하는 한계가 있다. 따라서 본 실시예에서는 이를 보완하기 위하여 사료 자동급여기, 유량계(착유기)를 통한 일 착유량 등의 자동화 설비를 통해 일별로 기록되는 정보를 함께 분석할 수 있다. 이로써, 본 실시예에 따르면 매일 매일의 각 개체별 사료섭취량 및 일 착유량을 통해서도 앞서 언급한 질병, 발정, 임신 등의 건강 상태를 예측할 수 있으며 검정자료를 통해 알 수 있는 정보와 상호 보완하여 더욱 상세한 개체별 상태를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템(400)은 도면에는 도시되지 않았지만 PC 소프트웨어, 웹 페이지, 어플리케이션 등을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 상기 추가 구성요소들에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 PC 소프트웨어는 상기 서버(440)에서 처리된 축산개체 정보를 실시간으로 확인 및 이력 검색, 자동화된 축산업무 스케쥴링 및 알림, 경영관리 및 문서작업, 담당 수의사, 수정사, 컨설턴트 및 기타 업무 관계자들과 실시간 그룹채팅 등의 기능을 하며, 특히 문서화 작업에 더 최적화 된 사용 환경을 가지고 있다.

웹상에서 프로그램을 다운로드 받아 사용자가 원하는 PC에 인스톨 방식으로 설치하고, 회원 가입 후 아이디와 비밀번호를 입력하여 사용할 수 있다.

농장주 모드와 관리자 모드로 구분하여 정보의 구성 방식을 다르게 하며, 농장주 모드는 정보를 최대한 단순화하여 그래프와 표를 통해 간편하고 알기 쉽게 구성하고, 관리자 모드는 농장주에게 관리 권한을 위임받아서 보다 구체적인 데이터 단위의 확인과 여러 농장의 정보를 한자리에서 확인하는 것이 가능하도록 구성한다.

상기 웹 페이지는 네트워크가 연결된 컴퓨터 환경에서 설치과정 없이 아이디와 비밀번호 입력으로 사용할 수 있으며, PC 소프트웨어와 동일한 용도로서 일부 기술적으로 불가능한 기능을 제외한 대부분의 기능을 동일하게 사용할 수 있다.

상기 어플리케이션은 스마트폰, 태블릿 등에서 다운로드 받아 설치하고, 아이디와 비밀번호 입력으로 사용할 수 있으며, 축산업무 현장에서 손쉽게 사용할 수 있도록 단순화된 사용 환경을 가지고 있다.

주로 축산업무 스케쥴러의 확인 및 업무이력을 관리하는데 용이하도록 구성하며, 업무관계자들과의 그룹채팅, 축우 개체 접근 시 개체별 이력, 건강정보, 필요조치 등의 확인, 조치 후 업무처리 등록, 신규업무 입력 등이 원활하고, 후에 문서작업 시 PC에서 따로 입력 할 필요 없이 자동으로 연동 처리 될 수 있도록 구성한다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 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.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 여기서 설명하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법은 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 그 이외에 필요에 따라 다양한 단계들이 부가될 수 있고, 하기의 단계들도 순서를 변경하여 실시될 수 있으므로, 본 발명이 하기에 설명하는 각 단계 및 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 단계(510)에서 개체 센서(110)가 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출할 수 있다.

다음으로, 단계(520)에서 복수의 센서 AP(120)가 상기 개체 센서(110)와 저전력장거리통신망(LPWAN)을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서(110)로부터 상기 센싱 데이터를 수집할 수 있다.

다음으로, 단계(530)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 밸런싱 과정을 수행할 수 있다. 이하에서는 상기 밸런싱 과정에 대해서 도 6 및 도 7을 참조하여 각각의 실시예들을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 6을 참조하여 상기 밸런싱 과정에 대한 일 실시예를 설명하면, 단계(610)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱할 수 있다.

이후, 단계(620)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 AP용 메모리(도 3의 "320" 참조)에 저장된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈를 제거할 수 있다.

이후, 단계(630)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간(S) 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다.

이후, 단계(640)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정할 수 있다.

다음으로, 도 1 및 도 7을 참조하여 상기 밸런싱 과정에 대한 다른 실시예를 설명하면, 단계(710)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 기상청 서버와 연계하여, 상기 축우가 활동하는 공간(S)이 포함된 지역의 기상 정보를 획득할 수 있다.

이후, 단계(720)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 기상 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간(S)과 관련한 지역적 특성에 따른 가중치를 계산할 수 있다.

이후, 단계(730)에서 상기 복수의 센서 AP(120)가 상기 지역적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정할 수 있다.

다시 도 1 및 도 5를 참조하면, 단계(540)에서 서버(130)가 상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP(120)로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석할 수 있다.

다음으로, 단계(550)에서 상기 서버(130)가 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공할 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), CDROM, 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.

110, 410: 개체 센서
120, 420: 센서 AP
130, 440: 서버
210: 개체용 센서 모듈
220: 개체용 메모리
230: 개체용 통신칩
240: 개체용 제어부
310: AP용 통신칩
320: AP용 메모리
330: AP용 센서 모듈
340: AP용 프로세서
350: AP용 제어부
430: 데이터 수집 프로그램
432: 컴퓨터

Claims (10)

1. 축우에 부착되거나 삽입되고, 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 개체용 센서 모듈을 포함하는 개체 센서;
   상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되고, 상기 개체 센서와 무선 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수집하고, 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 복수의 센서 AP(Access Point); 및
   상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하고, 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공하는 서버를 포함하고,
   상기 개체용 센서 모듈은 상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 개체 센서가 상기 복수의 센서 AP 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여 상기 복수의 센서 AP 각각으로부터 상기 축우까지의 거리를 결정하고, 상기 거리 및 상기 좌표 정보를 이용하여 상기 축우까지의 방향을 결정하며, 상기 거리 및 방향을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하고,
   상기 센서 AP는 상기 축우가 활동하는 공간 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 AP용 센서 모듈; 및 상기 축우의 온도는 올라가고 활동량은 줄어들게 되는 여름과 같은 고온다습한 계절의 경우와 상기 축우의 온도는 내려가고 활동량은 늘어나게 되는 겨울과 같은 추운 계절의 경우를 고려하여, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산하고, 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 센싱 데이터를 보정하는 AP용 프로세서를 포함하며,
   상기 개체용 센서 모듈은 상기 축우의 되새김질, 사료 섭취 및 발정 시 발생되는 소리를 센싱하여, 상기 축우의 질병 및 발정에 관한 건강 상태를 분석하기 위한 기초 자료로서 활용되는 소리 데이터를 검출하는 마이크를 포함하고,
   상기 AP용 센서 모듈은 상기 마이크를 통해 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 발생하는 소리를 감지하되, 상기 감지되는 소리는 축우 개별적으로 발생되는 데이터가 아닌, 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 종합적으로 발생되는 데이터(축우의 소리, 장비 및 설비의 소리, 바람 소리를 포함)를 포함하며,
   상기 AP용 프로세서는 상기 소리 데이터를 상기 개체 센서로부터 수신하는 경우, 상기 소리 데이터를 기 저장된 소리 패턴(발정 및 질병과 관련된 소리 패턴)과 비교하는 패턴 분석을 통해 상기 소리 데이터가 상기 소리 패턴과 일치하면 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 것으로 판단하고, 상기 판단 결과 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 경우, 상기 소리 데이터를 상기 서버에 전송하도록 명령하되, 상기 서버의 과부하를 고려하여 상기 소리 데이터의 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버에 전송하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 개체 센서는
   상기 개체용 센서 모듈에 의해 검출된 상기 센싱 데이터를 저장하는 개체용 메모리; 및
   상기 센서 AP와 데이터 통신을 수행하여 상기 센서 AP에 상기 센싱 데이터를 전송하는 개체용 통신칩
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 개체용 센서 모듈은
   상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보를 기준으로, 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 상기 축우의 이동 변위를 측정하고, 상기 측정된 이동 변위를 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서 AP는
   상기 개체 센서와 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수신하는 AP용 통신칩; 및
   상기 개체 센서로부터 수신된 상기 센싱 데이터를 저장하는 AP용 메모리
   를 더 포함하고,
   상기 AP용 프로세서는
   상기 AP용 메모리에 저장된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈를 제거하고, 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 AP용 프로세서는
   기상청 서버와 연계하여, 상기 축우가 활동하는 공간이 포함된 지역의 기상 정보를 획득하고, 상기 기상 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간과 관련한 지역적 특성에 따른 가중치를 계산하며, 상기 지역적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 축우가 활동하는 공간에 기 설치되어 기록 정보를 저장하고 있는 컴퓨터에 설치되고, 상기 축우가 활동하는 공간에 기 설비되어 있는 자동 급이기 및 착유기로부터 일별로 기록되는 사료 섭취량 및 착유량을 일별 기록 데이터로서 수집하고, 월별로 기록되는 검정자료를 월별 기록 데이터로서 수집하며, 상기 일별 기록 데이터 및 상기 월별 기록 데이터를 포함하는 상기 기록 정보를 상기 서버에 전송하는 데이터 수집 프로그램
   을 더 포함하고,
   상기 서버는
   상기 가공된 센싱 데이터와 함께 상기 기록 정보를 이용하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 시스템.
   
9. 무선 통신망을 통해 축우에 부착되거나 삽입되는 개체 센서와 데이터 통신을 수행하여, 상기 개체 센서로부터 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 수신하는 AP용 통신칩;
   상기 개체 센서로부터 수신된 상기 센싱 데이터를 저장하는 AP용 메모리;
   상기 축우가 활동하는 공간 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 AP용 센서 모듈; 및
   상기 AP용 메모리에 저장된 상기 센싱 데이터에 대해 노이즈 필터링을 수행하여 노이즈를 제거하고, 상기 축우의 온도는 올라가고 활동량은 줄어들게 되는 여름과 같은 고온다습한 계절의 경우와 상기 축우의 온도는 내려가고 활동량은 늘어나게 되는 겨울과 같은 추운 계절의 경우를 고려하여, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산하며, 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 노이즈가 제거된 센싱 데이터를 보정하는 AP용 프로세서를 포함하고,
   상기 개체 센서의 개체용 센서 모듈은 상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되는 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 개체 센서가 상기 복수의 센서 AP 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여 상기 복수의 센서 AP 각각으로부터 상기 축우까지의 거리를 결정하고, 상기 거리 및 상기 좌표 정보를 이용하여 상기 축우까지의 방향을 결정하며, 상기 거리 및 방향을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하고,
   상기 개체용 센서 모듈은 상기 축우의 되새김질, 사료 섭취 및 발정 시 발생되는 소리를 센싱하여, 상기 축우의 질병 및 발정에 관한 건강 상태를 분석하기 위한 기초 자료로서 활용되는 소리 데이터를 검출하는 마이크를 포함하고,
   상기 AP용 센서 모듈은 상기 마이크를 통해 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 발생하는 소리를 감지하되, 상기 감지되는 소리는 축우 개별적으로 발생되는 데이터가 아닌, 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 종합적으로 발생되는 데이터(축우의 소리, 장비 및 설비의 소리, 바람 소리를 포함)를 포함하며,
   상기 AP용 프로세서는 상기 소리 데이터를 상기 개체 센서로부터 수신하는 경우, 상기 소리 데이터를 기 저장된 소리 패턴(발정 및 질병과 관련된 소리 패턴)과 비교하는 패턴 분석을 통해 상기 소리 데이터가 상기 소리 패턴과 일치하면 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 것으로 판단하고, 상기 판단 결과 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 경우, 상기 소리 데이터를 서버에 전송하도록 명령하되, 상기 서버의 과부하를 고려하여 상기 소리 데이터의 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버에 전송하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 센서 AP.
10. 축우에 부착되거나 삽입되는 개체 센서가 상기 축우의 체온, 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 단계;
    상기 축우가 활동하는 공간 내에 설치되는 복수의 센서 AP가 상기 개체 센서와 무선 통신망을 통해 데이터 통신을 수행하여 상기 개체 센서로부터 상기 센싱 데이터를 수집하는 단계;
    상기 복수의 센서 AP가 상기 수집된 센싱 데이터에 대한 정보 처리의 부하를 분산시키기 위하여 상기 수집된 센싱 데이터를 가공하는 단계;
    서버가 상기 가공된 센싱 데이터를 상기 복수의 센서 AP로부터 수신하여 상기 축우의 건강 상태를 분석하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 건강 상태의 분석 결과에 기초하여 상기 축우의 건강 정보를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 개체 센서의 개체용 센서 모듈은 상기 복수의 센서 AP 각각이 설치된 위치의 좌표 정보, 및 상기 개체 센서가 상기 복수의 센서 AP 각각과 송수신한 신호의 시간차를 이용하여 상기 복수의 센서 AP 각각으로부터 상기 축우까지의 거리를 결정하고, 상기 거리 및 상기 좌표 정보를 이용하여 상기 축우까지의 방향을 결정하며, 상기 거리 및 방향을 이용하여 상기 축우의 활동량 및 위치 중 적어도 하나를 센싱하고,
    상기 센서 AP의 AP용 센서 모듈은 상기 축우가 활동하는 공간 내의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함하는 환경 정보를 센싱하며,
    상기 센서 AP의 AP용 프로세서는 상기 축우의 온도는 올라가고 활동량은 줄어들게 되는 여름과 같은 고온다습한 계절의 경우와 상기 축우의 온도는 내려가고 활동량은 늘어나게 되는 겨울과 같은 추운 계절의 경우를 고려하여, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 축우가 활동하는 공간 내의 환경적 특성에 따른 가중치를 계산하고, 상기 환경적 특성에 따른 가중치를 이용하여 상기 센싱 데이터를 보정하며,
    상기 개체용 센서 모듈은 상기 축우의 되새김질, 사료 섭취 및 발정 시 발생되는 소리를 센싱하여, 상기 축우의 질병 및 발정에 관한 건강 상태를 분석하기 위한 기초 자료로서 활용되는 소리 데이터를 검출하는 마이크를 포함하고,
    상기 AP용 센서 모듈은 상기 마이크를 통해 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 발생하는 소리를 감지하되, 상기 감지되는 소리는 축우 개별적으로 발생되는 데이터가 아닌, 상기 축우가 활동하는 공간 내에서 종합적으로 발생되는 데이터(축우의 소리, 장비 및 설비의 소리, 바람 소리를 포함)를 포함하며,
    상기 AP용 프로세서는 상기 소리 데이터를 상기 개체 센서로부터 수신하는 경우, 상기 소리 데이터를 기 저장된 소리 패턴(발정 및 질병과 관련된 소리 패턴)과 비교하는 패턴 분석을 통해 상기 소리 데이터가 상기 소리 패턴과 일치하면 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 것으로 판단하고, 상기 판단 결과 상기 소리 데이터가 의미 있는 데이터인 경우, 상기 소리 데이터를 상기 서버에 전송하도록 명령하되, 상기 서버의 과부하를 고려하여 상기 소리 데이터의 해당 소리 패턴의 횟수와 시간에 관한 정보만을 상기 서버에 전송하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 분석 기반의 축우 관리 방법.

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