KR102205407B1 - 곤충의 사육 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곤충을 사육하는 기술에 관한 것으로, 사육 제어 장치는, 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합을 저장하는 데이터베이스, 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 복수 개의 센서, 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 예상 수요량, 출하 시기 및 감지된 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 성장 속도를 고려하여 데이터베이스로부터 환경 인자의 조합을 독출하는 처리부 및 처리부로부터 독출된 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명을 사육장 내에서 다양한 환경 조건을 인공적으로 조절하여 곤충을 사육하는 기술에 관한 것으로, 특히 센서 및 제어 수단과 결합된 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기반의 사육장 내에서 곤충의 생육 상태를 모니터링하고 사육을 촉진하도록 환경 조건을 조절함으로써 곤충의 사육을 제어하는 장치, 방법 및 그 방법을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
2012년 이탈리아 로마의 유엔식량농업기구(FAO) 본부에서 개최된 식량 안보 자문회의에서 세계 식량안보 달성을 위한 전략의 하나로서 곤충의 식품 및 사료 이용의 잠재적 장점에 대한 내용이 공표되었는데, 식품 생산에 있어서 사료 대비 곤충이 매우 효율적이라는 점이 강조되었다. 예시된 바에 따르면, 곤충의 경우 사료 2kg으로 1kg의 곤충 식품을 만들 수 있지만, 가축의 경우 8kg의 사료를 먹어야 1kg의 고기 식품을 수확할 수 있는 효율의 차이가 존재하였다.
또한, 농림축산식품부 및 농촌진흥청 자료에 따르면, 곤충 산업에 관한 세계 시장 규모는 2020년 38조로 예상되며, 2007년보다 무려 345% 증가한 규모에 해당한다. 특히, 국내 시장 규모의 CAGR(compound annual growth rate)는 26.5%로 타 사업 대비 초 고성장 산업임을 알 수 있다. 이와 같이, 사료 곤충 제품에 대한 반려동물 시장 내지 애완동물용 시장에서 품질과 영양가가 높고 안정한 제품에 대한 요구가 나날이 증가하고 있으며, 매출 규모도 급증하고 있는 추세이다.
그러나, 사육 농가에서 동애등에 등 사료 곤충에 대한 표준화된 사육 매뉴얼이 부족하고, 곰팡이 등 천적에 무방비로 노출되었을 시 한꺼번에 폐사되는 등의 사고에 대응할 수 있는 기술 등이 부족하여 충분한 공급에 어려움이 있는 실정이다.
한편, 사물인터넷 기술은 단순히 사물을 네트워크로 연결한다는 기술적 의미에 머무르지 않고, 사람과 사물 간에 의사소통을 가능케 함으로써 우리 생활에 다른 근본적 변화를 가져올 수 있는 기술이다. 전통적 곤충 사육 기술이 각 곤충 사육농의 감각을 통한 간헐적 상황감지, 개인적 지식 수준에 따른 상황 판단, 및 시간적/공간적 제약으로 인한 지연된 상황대처를 숙명처럼 받아들였으나, 이는 사물인터넷 기술의 도움에 의해 종래의 기술적 한계가 상당 부분 해소될 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전통적인 농업 분야와 사물인터넷과의 결합을 통해 제시된 스마트 팜(smart farm) 기술이 여전히 구현에 있어서는 식물 공장의 모니터링 내지 단순한 생육 제어 수준에 머무르고 있다는 한계를 극복하고, 사육장 내에서 사육되는 사료용 곤충 제품의 관리가 농부의 경험과 직관에 의존하고 있는 문제를 해소하고자 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 사육 제어 장치는, 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합을 저장하는 데이터베이스; 상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 복수 개의 센서; 상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 처리부; 및 상기 처리부로부터 독출된 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어하는 제어부;를 포함한다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 센서는, 상기 사육장 내의 곤충의 생육에 관여하는 온도, 조도, 습도 및 공기질 중 적어도 하나의 환경 인자를 감지하는 환경 센서; 및 상기 곤충의 종류, 크기, 색깔, 움직임 및 개체수 중 적어도 하나의 생육 상태를 감지하는 생육 센서;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 처리부는, 상기 센서를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하고, 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 상기 제어부에 전달할 수 있다. 여기서, 상기 데이터베이스는, 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 미리 저장하고, 상기 처리부는, 식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 사료 곤충의 생육 상태를 고려하여 상기 제어 명령을 생성할 수 있다. 나아가, 상기 천적이 식별된 경우, 상기 처리부는, 관리자에게 상기 천적의 노출 또는 증식에 관한 상황을 실시간으로 통지할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 처리부는, 상기 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하고, 특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별하며, 식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출할 수 있다. 또한, 특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 상기 처리부는, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별할 수 있다. 나아가, 계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우, 상기 처리부는, 곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 처리부는, 입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하고, 입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하며, 상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 처리부는, 산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 장치에서, 상기 데이터베이스는, 로스팅(roasting) 건조를 통한 사료 가공 후에 목표로 설정된 잔존 영양소가 극대화되도록, 상기 사료 곤충을 성장시키기 위해 실험적으로 설정된 환경 인자의 조합을 저장할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 사육 제어 방법은, 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합을 데이터베이스에 저장하는 단계; 복수 개의 센서를 이용하여 상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 단계; 상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계; 및 독출된 상기 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어하는 단계;를 포함한다.
일 실시예에 따른 사육 제어 방법은, 상기 센서를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하는 단계; 및 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 사육 제어 방법은, 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 상기 데이터베이스에 미리 저장하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 단계는, 식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 사료 곤충의 생육 상태를 고려하여 상기 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 방법에서, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는, 상기 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하는 단계; 특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별하는 단계; 및 식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 또한, 특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 상기 곤충 또는 천적을 식별하는 단계는, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별할 수 있다. 나아가, 계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우, 곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 방법에서, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는, 입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하는 단계; 입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하는 단계; 및 상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 사육 제어 방법에서, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는, 산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출할 수 있다.
한편, 이하에서는 상기 기재된 사육 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 곤충 사육 자체를 촉진하기 위한 환경 인자의 고려뿐만 아니라, 사료 곤충의 수급을 고려하여 곤충의 생육 속도를 조절함으로써 곤충 산업의 경쟁력을 강화하고, 사료 가공 후의 영약학점 관점을 고려하여 생육에 필요한 환경 인자를 제어함으로써 고품질의 사료 곤충을 공급할 수 있으며, 사육장에 구비된 다양한 센서와 영상 식별 기술을 통해 곤충 내지 천적의 활동을 모니터링하되 자동화된 실시간 제어를 수행함으로써 곤충 생육 상태의 조기 예측 및 조치가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현되는 사육장과 사육 대상인 사료용 곤충을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 곤충의 사육 제어 장치를 포함하여 구현한 사육 시스템의 전체 개요를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치에서 사용될 수 있는 센서 및 통신 수단을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 곤충의 개체 식별 및 분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 천적의 피해가 나타날 때의 환경 인자를 모니터링한 결과를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 곤충의 사육 제어 장치를 포함하여 구현한 사육 시스템의 전체 개요를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치에서 사용될 수 있는 센서 및 통신 수단을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 곤충의 개체 식별 및 분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 천적의 피해가 나타날 때의 환경 인자를 모니터링한 결과를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
앞서 소개한 바와 같이, 사료용 곤충의 수요 공급에 따른 안정적 수급이 곤충 시장 규모를 결정하는 가장 중요한 이슈가 되고 있다. 특히, 국내 시장의 경우, 수 년간 곤충 사료의 수급에 대한 문제가 가장 어려운 문제로 제기되었다. 문제 해결의 키(key)는, 첫째, 사육 농가의 공급을 충분히 받아줄 수 있는 곤충사료식품 기업의 규모가 성장해야 한다는 것이고, 둘째, 표준화된 사육 매뉴얼을 통해 일관성 있는 곤충사료 사육이 이루어져야 한다는 것이다.
한편, IoT 기반의 보급형 컨테이너 사육 시설은 쌍방간 커뮤니티가 가능하고 실시간 사육 기술의 전수가 가능하여 사육 농가의 안정적인 매출에도 일조할 것으로 기대된다. 또한, 안전한 곤충 사육 기술로 사육 농가의 생산자 실명제가 가능하여 이를 제품화하고 유통되는 과정에서 소비자 만족도가 크게 높아질 것으로 판단된다. 이러한 IoT 기반의 보급형 컨테이너 사육 시설은 내부의 다양한 환경/제어 요소들이 센서와 IoT 기술로 연결되어 취득된 모든 정보가 네트워크를 통해 전달될 수 있고, 사육 환경(먹이 주기 내지 온도 및 습도 등 환경 맞추기 등)이 자동화되어 인건비 등 사육 비용이 크게 절감되며, 최적화된 사육 환경의 제공을 통해 사육 기간을 단축하면서도 곤충의 성장 발육을 극대화하고자 하였다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현되는 사육장과 사육 대상인 사료용 곤충을 예시한 도면으로서, 도시된 사육장 내에서 사료 곤충을 성장시키게 된다.
IoT 기반의 스마트 곤충사육기술은, 각종 센서를 통해 연속적이고 과학적인 상황 감지가 이루어지고, 미리 구축된 곤충 사육에 관한 각종 지식 데이터베이스를 기반으로 하여 전문적이고 자동화된 상황 판단이 가능하며, 시간적/공간적 제약을 뛰어 넘는 적시 상황 대처를 가능하게 할 수 있다. 특히, IoT 기반의 상태 모니터링과 상태 진단 기술의 접목은 질병 및 곤충 생육 상태의 조기 예측 및 조치가 가능할 뿐만 아니라, 곤충 상태 관리를 통한 고품질, 고부가가치 곤충 생산이 가능하여 곤충 산업의 경쟁력 강화와 곤충 사육업의 패러다임을 변화시킬 수 있는 획기적인 시도로써 그 필요성이 인정되고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치를 도시한 블록도로서, 크게 사육 제어 장치의 S/W 모듈(10)과 H/W 모듈(20)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 구현상의 필요에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있을 것이다.
사육 제어 장치의 S/W 모듈(10)은, 곤충 생육에 관한 다양한 정보를 저장하는 데이터베이스(11), 생육 정보 내지 측정값을 입력받는 입력부(13) 및 사육장의 상태 모니터링과 제어 명령을 생성하는 처리부(15)로 구성될 수 있다. 사육 제어 장치의 H/W 모듈(20)은, 사육장의 다양한 환경 요인과 생육 상태를 감지하여 그에 대한 측정값을 취득하는 복수 개의 센서(21), 처리부(15)의 제어 명령에 따라 사육장에 대한 환경 인자를 조절하는 제어부(23)로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 각각의 구성요소를 살펴보면 다음과 같다.
데이터베이스(11)는, 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합을 저장한다. 특히, 본 발명의 실시예들에서 상기 데이터베이스(11)는, 로스팅(roasting) 건조를 통한 사료 가공 후에 목표로 설정된 잔존 영양소가 극대화되도록, 상기 사료 곤충을 성장시키기 위해 실험적으로 설정된 환경 인자의 조합을 저장하는 것이 바람직하다. 곤충의 성장의 목표로서 단순히 성장 속도를 촉진하거나 크기를 키우는 것이 아니라, '사료 곤충'이라는 점을 고려하여 사료 가공시에 최종 산출물인 사료의 품질을 향상시키기 위한 성장의 방향을 설정하여야 한다. 세척, 건조, 로스팅, 및 분쇄 등 일련의 과정을 통해 사료로 가공되는 원재료인 사료 곤충에서 강화되어야 하는 영양 성분을 중심으로 성장을 위한 환경 인자의 조합의 도출할 수 있고, 이러한 조합을 미리 데이터베이스(11) 내에 저장하여 이후 사육장 제어에 활용할 수 있다.
복수 개의 센서(21)는, 상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 구성이다. 이러한 센서(21)는, 상기 사육장 내의 곤충의 생육에 관여하는 온도, 조도, 습도 및 공기질 중 적어도 하나의 환경 인자를 감지하는 환경 센서, 및 상기 곤충의 종류, 크기, 색깔, 움직임 및 개체수 중 적어도 하나의 생육 상태를 감지하는 생육 센서를 포함할 수 있다.
처리부(15)는, 상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출하며, 이로부터 제어 명령을 생성하여 제어부(23)에 전달한다.
또한, 처리부(15)는, 상기 센서(21)를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하고, 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 제어부(23)에 전달할 수 있다. 이를 위해, 상기 데이터베이스(11)는, 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 미리 저장하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 처리부(15)는, 식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스(11)에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 사료 곤충의 생육 상태를 고려하여 상기 제어 명령을 생성할 수 있다. 만약 상기 천적이 식별된 경우, 상기 처리부(15)는, 관리자에게 상기 천적의 노출 또는 증식에 관한 상황을 실시간으로 통지함으로써 위험 상황에 즉시 대처하는 것이 가능하다. 사료 곤충 또는 천적의 자동화된 식별에 관하여는 이후 도 5를 참조하여 재차 설명하도록 한다.
제어부(23)는, 상기 처리부(15)로부터 독출된 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어한다.
수급 제어의 관점에서, 상기 처리부(15)는, 입력부(13)를 통해 입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하고, 입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하며, 상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출할 수 있다. 단지 사료 곤충의 성장을 촉진하는 것만이 최선이 방식이 아닌 이유는, 본 발명이 대상으로 하는 것이 '사료 곤충'이기 때문이며, 사료 곤충은 필연적으로 적정한 성장 시점에 사료로 가공되기 위해 사료 공장에 납품되어야 한다. 따라서, 원재료인 사료 곤충의 공급 요청에 따라 적시에 성장이 이루어진 사료 곤충이 출하되어야 할 필요가 있다. 이러한 제약을 고려하여, 본 발명의 실시예들은 예상 수요량과 현재 사육장 내의 곤충의 성장 속도 내지 예상 공급량을 고려하여 사료 곤충의 성장 속도를 보다 빠르게 또는 보다 느리게 제어하게 된다.
또한, 상기 처리부(15)는, 산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서(21)를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스(11)를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출할 수 있다. 곤충의 성장에 관여하는 다양한 환경 인자들이 존재하는 경우, 계절의 변화, 사육장 내의 물리적인 제약 등으로 인해 환경 인자들 모두가 이상적인 값으로 제어할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이런 경우, 사료 곤충의 성장에 크게 관여할 수 없는 요소(또는 통제가 불가능한 요소)의 제어값을 고정시킨채, 나머지 요소의 제어값을 변화시킴으로써 데이터베이스(11) 내에 저장된 차선의 조합값을 도출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 곤충의 사육 제어 장치를 포함하여 구현한 사육 시스템의 전체 개요를 도시한 도면이다.
곤충 생육장에는 LED 조명을 비롯하여 온도, 습도, 조도 등 다양한 환경 인자를 측정할 수 있는 센서가 구비되며, 감지된 측정값을 통합 IoT 센서 컨트롤러를 통해 서버에 전달하게 된다. 서버 내에는 데이터베이스 내에 생육에 관한 환경 인자의 조합이 미리 저장되어 있으므로, 이를 통해 사육장에 대한 적절한 제어 명령을 내릴 수 있다. 예를 들어, 곤충 생육에 적합한 광파장 대역의 LED 조명제어 기술이 활용될 수 있고, 여름철 실내 온도가 급속하게 올라가거나 공기의 질이 악화된 경우 서둘러 환기팬을 가동함으로써 곤충의 폐사를 방지할 수도 있다.
이러한 일련의 모니터링 및 제어 상황은 실시간으로 사용자 단말기(PC 또는 모바일 기기)에 제공될 수 있는데, 특히 생육 상태에 위해 요소가 되는 특이 사항이 발견될 경우 즉시 알림이 이루어짐으로써 조기 대처가 가능하다는 장점을 갖는다. 이를 위해, 영상 인식 기술의 활용이 필수적이며, 영상 센서를 통해 입력된 사육장 내의 영상으로부터 곤충의 이상 행동이나 천적의 발생 여부 등을 식별/판별하여 그에 따른 즉각적인 대응이 가능하다.
한편, 센서로부터 수집되는 방대한 양의 데이터는 빅데이터 기반 기술을 활용하여 데이터 양의 증가에 따라 발생하는 성능 이슈와 확장성 이슈를 해결하고자 한다. 따라서 빅데이터 환경에서 활용되는 Hadoop, NoSQL 기반 아키텍쳐를 기반으로 본 사육 제어 시스템의 전체 아키텍쳐를 구성할 수 있다. 또한, 데이터 분석을 위하여 R, Mahout, Solr 등의 활용을 고려한 최적화된 시스템 아키텍쳐를 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 장치에서 사용될 수 있는 센서 및 통신 수단을 예시한 도면으로서, 프로토타입(prototype)으로서 데이터 수집 및 송신장치가 개발 중에 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은, 사육장 내에 IoT 기술을 접목하여 곤충 질병의 감시 및 조기대응 시스템을 마련하고, 곤충 사육조 내부 환경인자를 실시간으로 원격 인지하여 이에 따른 신속한 대응이 가능하도록 경보발송체계를 구축하고자 하였다. 도시된 바와 같이, 준비된 센서 장비들을 사육장 내의 개별 사육 공간 곳곳에 설치하여 환경 인자를 측정하여 이를 통신 수단을 통해 서버에 전달함으로써 중앙 집중식 모니터링이 가능하며, 그에 따른 제어 명령을 자시 사육장에 전송함으로써 개별 사육 공간별로 정밀한 생육 제어가 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 곤충의 개체 식별 및 분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
앞서 간단히 설명한 바와 같이, 곤충 사육조 내 곤충의 이상행동 내지 천적이 발생 여부를 모니터링하거나, 이러한 영상을 자동 분석하는 기술이 필요하다. 예를 들어, 진드기 등의 해충 침입시 알람 등의 긴급조치가 필요하며, 또는 부화 및 생육조 탈출 등의 이상행동을 모니터링하고 관리자에게 실시간 통지할 필요가 있다.
이를 위해, 처리부는, 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하고, 특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별할 수 있다. 그런 다음, 식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출하게 된다.
도 5를 참조하면, 영상 인식 기술을 활용하여 동일한 종류의 곤충으로 분류된 개체들에 대해 동일한 번호를 라벨링(labeling)하였으며, 동일한 번호가 부여된 곤충들에 대한 계수를 통해 종류별 개체수 파악이 가능하다. 구현의 관점에서, 영상 인식 및 분류 기술을 이용한 곤충 식별 및 트래킹(tracking)을 위해, CNN(Convolutional Neural Networks) 알고리즘을 이용한 이미지 인식과 칼만 필터(Kalman filter)를 이용한 이동체 추적 등의 요소 기술들이 활용될 수 있다.
만약, 특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 처리부는, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별할 수 있다. 예를 들어, 곤충의 크기와 색상을 통해 생육중인 사료 곤충임이 확인되었으나, 움직임 패턴이 종래 저장된 특징 정보와 상이한 경우, 질병을 나타내는 추가 정보를 검사함으로써 해당 곤충이 질병 상태에 있다고 판단할 수 있다.
한편, 계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우, 상기 처리부는, 곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지할 수도 있다. 이를 통해 생육 공간의 부족으로 인해 곤충의 성장이 저해되거나 폐사하는 위험을 방지할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 천적의 피해가 나타날 때의 환경 인자를 모니터링한 결과를 예시한 도면으로서, 파란색의 그래프는 사육장 내부의 측정값을 나타내고, 빨간색의 그래프는 사육자 외부의 측정값을 나타낸다. 각 그래프는, 온도, 습도 등의 다양한 생육 환경 인자를 대상으로 측정한 것이며, 시간의 추이에 따라 사료 곤충의 생존 및 생장을 위한 온/습도 환경을 조절하였다.
특히, 도 6b는 응애 및 진드기에 피해가 있을 때 나타나는 전형적인 패턴을 보여주는데, 사육조 내의 온도 조절 실패가 두드러지게 나타났음을 알 수 있다. 즉, 곤충의 생장을 촉진하기 위해 곤충 자체를 위한 환경 인자의 조절뿐만 아니라, 천적이 활성화되는 환경 인자 역시 고려하여야 함을 보여준다. 비록 사료 곤충의 생장을 촉진하는 최적의 환경 인자의 조합이 천적 역시 활성화하게 된다면, 생육 관리의 측면에서는 보다 보수적인 접근이 필요하며, 곤충 생장에는 차선의 환경 인자 조합일지라도 천적의 발생을 억제할 수 있다면 이러한 차선을 선택하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 본 발명의 실시예들은, 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 미리 데이터베이스에 저장하고, 처리부를 통해 식별된 천적을 데이터베이스에 질의하여 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 사료 곤충의 생육 상태를 고려하여 제어 명령을 생성하게 된다. 즉, 사료 곤충의 생육과 천적의 억제를 동시에 고려하는 환경 인자의 조합을 통해 사육장을 제어한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곤충의 사육 제어 방법을 도시한 흐름도로서, 앞서 도 2를 통해 설명한 사육 제어 장치의 각 구성의 기능/동작을 시계열적으로 재구성하였다. 따라서, 여기서는 설명의 중복을 피하고자 그 개요만을 약술하도록 한다.
S710 단계에서 사육 제어 장치는, 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합을 데이터베이스에 저장한다.
S720 단계에서 사육 제어 장치는, 복수 개의 센서를 이용하여 상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지한다.
S730 단계에서 사육 제어 장치는, 상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출한다.
보다 구체적으로, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 S730 단계는, 입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하고, 입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하며, 상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출할 수 있다. 또한, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 S730 단계는, 산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출할 수 있다.
한편, 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 S730 단계는, 상기 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하고, 특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별하며, 식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출할 수 있다. 만약 특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 상기 곤충 또는 천적을 식별하는 과정은, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별할 수 있다. 나아가, 계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우, 곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지할 수도 있다.
S740 단계에서 사육 제어 장치는, S730 단계를 통해 독출된 상기 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어한다.
또한, 도 7의 사육 제어 방법은, 상기 센서를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하는 과정과 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 과정을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 상기 데이터베이스에 미리 저장하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 상기 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 과정은, 식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 사료 곤충의 생육 상태를 고려하여 상기 제어 명령을 생성할 수 있다.
상기된 본 발명의 실시예들에 따르면, 곤충 사육 자체를 촉진하기 위한 환경 인자의 고려뿐만 아니라, 사료 곤충의 수급을 고려하여 곤충의 생육 속도를 조절함으로써 곤충 산업의 경쟁력을 강화하고, 사료 가공 후의 영약학점 관점을 고려하여 생육에 필요한 환경 인자를 제어함으로써 고품질의 사료 곤충을 공급할 수 있으며, 사육장에 구비된 다양한 센서와 영상 식별 기술을 통해 곤충 내지 천적의 활동을 모니터링하되 자동화된 실시간 제어를 수행함으로써 곤충 생육 상태의 조기 예측 및 조치가 가능하다.
한편, 본 발명은 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 사육 제어 장치의 S/W 모듈
11: 데이터베이스
13: 입력부
15: 처리부
20: 사육 제어 장치의 H/W 모듈
21: 센서
23: 제어부
11: 데이터베이스
13: 입력부
15: 처리부
20: 사육 제어 장치의 H/W 모듈
21: 센서
23: 제어부
Claims (20)
- 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합 및 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 미리 저장하는 데이터베이스;
상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 복수 개의 센서;
상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 처리부; 및
상기 처리부로부터 독출된 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 처리부는,
상기 센서를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하고, 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 상기 제어부에 전달하고,
식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 환경 인자가 상기 사료 곤충의 생장 촉진 및 상기 천적의 활성화에 동시에 작용하는 경우, 상기 천적의 증식을 억제하기 위해 상기 사료 곤충의 생장에 관한 차선의 환경 인자의 조합을 선택하는 제어 명령을 생성하는, 사육 제어 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 센서는,
상기 사육장 내의 곤충의 생육에 관여하는 온도, 조도, 습도 및 공기질 중 적어도 하나의 환경 인자를 감지하는 환경 센서; 및
상기 곤충의 종류, 크기, 색깔, 움직임 및 개체수 중 적어도 하나의 생육 상태를 감지하는 생육 센서;를 포함하는, 사육 제어 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 천적이 식별된 경우, 상기 처리부는,
관리자에게 상기 천적의 노출 또는 증식에 관한 상황을 실시간으로 통지하는, 사육 제어 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하고,
특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별하며,
식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출하는, 사육 제어 장치. - 제 6 항에 있어서,
특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 상기 처리부는,
상기 움직임 영역이 생육중인 사료 곤충이라고 확인하되, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별하는, 사육 제어 장치. - 제 6 항에 있어서,
계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우, 상기 처리부는,
곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지하는, 사육 제어 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리부는,
입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하고, 입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하며, 상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하는, 사육 제어 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리부는,
산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출하는, 사육 제어 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 데이터베이스는,
로스팅(roasting) 건조를 통한 사료 가공 후에 목표로 설정된 잔존 영양소가 극대화되도록, 상기 사료 곤충을 성장시키기 위해 실험적으로 설정된 환경 인자의 조합을 저장하는, 사육 제어 장치. - 사육 제어 장치가 사료 곤충의 성장과 사료 가공 후의 영양소를 고려하여 설정된 환경 인자의 조합 및 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 종류별로 해당 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 임계 범위를 데이터베이스에 미리 저장하는 단계;
상기 사육 제어 장치가 복수 개의 센서를 이용하여 상기 사료 곤충을 사육하는 사육장에 관한 환경 인자 및 곤충의 생육 상태를 감지하는 단계;
상기 사육 제어 장치가 상기 사료 곤충으로부터 생산되는 사료의 예상 수요량 및 출하 시기를 입력받고, 입력된 상기 예상 수요량, 상기 출하 시기 및 감지된 상기 곤충의 생육 상태에 따라 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하며, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 및 산출된 상기 성장 속도를 고려하여 상기 데이터베이스로부터 상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계;
상기 사육 제어 장치가 독출된 상기 환경 인자의 조합에 따라 각각의 환경 인자에 대응하는 생육 제어 인자를 조절함으로써 상기 사육장 내의 사료 곤충의 성장을 제어하는 단계;
상기 사육 제어 장치가 상기 센서를 통해 감지된 영상 내에 포함된 천적의 노출 또는 증식을 식별하는 단계; 및
상기 사육 제어 장치가 상기 천적을 억제할 수 있는 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 단계;를 포함하고,
상기 제어 명령을 상기 사육장에 전달하는 단계는,
식별된 상기 천적을 상기 데이터베이스에 질의하여 상기 천적의 증식이 억제되는 환경 인자의 조합을 독출하되, 상기 환경 인자가 상기 사료 곤충의 생장 촉진 및 상기 천적의 활성화에 동시에 작용하는 경우, 상기 천적의 증식을 억제하기 위해 상기 사료 곤충의 생장에 관한 차선의 환경 인자의 조합을 선택하는 제어 명령을 생성하는, 사육 제어 방법. - 삭제
- 삭제
- 제 12 항에 있어서,
상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는,
상기 센서를 통해 감지된 영상으로부터 움직임 영역을 특정하는 단계;
특정된 상기 움직임 영역을 미리 설정된 사료 곤충 또는 상기 사료 곤충에 대응하는 천적의 크기, 색상, 움직임 패턴 또는 이들의 조합과 비교함으로써 상기 움직임 영역에 해당하는 곤충 또는 천적을 식별하는 단계; 및
식별된 곤충 또는 천적의 종류를 판별하거나, 판별된 곤충 또는 천적의 종류별로 개체수를 계수하거나, 곤충 또는 천적의 크기를 측정하거나, 곤충 또는 천적의 움직임 정도를 수치화함으로써, 곤층 또는 천적의 생육 상태에 대한 세부 정보를 추출하는 단계;를 더 포함하는, 사육 제어 방법. - 제 15 항에 있어서,
특정된 상기 움직임 영역이 미리 설정된 사료 곤충의 특징 정보의 일부에만 부합하는 경우, 상기 곤충 또는 천적을 식별하는 단계는,
상기 움직임 영역이 생육중인 사료 곤충이라고 확인하되, 상기 사료 곤충의 질병 상태를 나타내는 추가 정보와의 일치 여부를 검사함으로써 상기 사료 곤충이 질병에 감염되었는지를 판별하는, 사육 제어 방법. - 제 15 항에 있어서,
계수된 상기 곤충의 종류별 개체수가 상기 사육장 내의 할당 공간 내의 공간 임계치 이상인 경우,
곤충의 생육을 위해 추가적으로 필요한 공간을 산출하여 관리자에게 통지하는 단계;를 더 포함하는, 사육 제어 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는,
입력된 상기 예상 수요량과 현재의 사육장 내의 곤충의 공급량 간의 차이를 산출하는 단계;
입력된 상기 출하 시기까지의 잔여 기일을 산출하는 단계; 및
상기 차이 및 잔여 기일에 기초하여 현재의 사육장으로부터 요구되는 사료 곤충의 성장 속도를 산출하는 단계;를 포함하는, 사육 제어 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 환경 인자의 조합을 독출하는 단계는,
산출된 상기 성장 속도를 고려하여, 상기 센서를 통해 감지된 환경 인자 중 상기 사료 곤충의 성장에 관여하지 못하는 요소를 고정하되, 상기 사료 곤충의 성장을 변화시킬 수 있는 요소를 변화시키며 상기 데이터베이스를 검색하여, 상기 사육장에 대한 상기 환경 인자의 조합을 독출하는, 사육 제어 방법. - 제 12 항, 제 15 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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