KR102265790B1 - Ict를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법 - Google Patents
Ict를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명은, 사육시설과 벌통에 설치된 센서로부터 수집된 센싱 정보를 저장하고, 저장된 센싱 정보를 기반으로 사육환경 모니터링, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어 등의 동작을 수행한다. 본 발명에 따르면, 사육시설을 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분(산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나)하고, 각각에 따라 측정하는 정보를 다르게 함으로써, 보다 더 정확한 사육환경을 모니터링할 수 있고, 수집된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하고, 획득한 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링할 수 있다.
Description
본 발명은 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사육시설과 벌통에 설치된 센서로부터 수집된 센싱 정보를 저장하고, 저장된 센싱 정보를 기반으로 사육환경 모니터링, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어 등의 동작을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 비닐하우스를 이용한 시설재배가 지속적으로 증가함에 따라 작물의 인공수분 매개체로 벌을 많이 이용하고 있다. 특히 벌 중에서도 뒤영벌(bumblebee)을 많이 이용하고 있는데, 과거에는 유럽과 미국 등지에서 인공수분의 매개체로 사용되는 뒤영벌을 수입에 의존하여 공급받았으나, 근래에 들어와 관련업계의 연구개발로 인해 국내에서 대량 증식하여 각 농가에 공급하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사육시설과 벌통에 설치된 센서로부터 수집된 센싱 정보를 저장하고, 저장된 센싱 정보를 기반으로 사육환경 모니터링, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어 등의 동작을 수행하는 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치는, 저장부; 복수의 사육시설 각각의 내부에 설치된 센서와 상기 사육시설 내부에 위치하는 복수의 벌통의 내외부에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 정보 수집부; 및 상기 정보 수집부를 통해 수집된 센싱 정보를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기반으로 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 모니터링하며, 외부의 관리자 단말의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 사육환경 모니터링부;를 포함하며, 상기 사육시설은, 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분되고, 산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나이다.
상기 산란실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 및 사육시설 내부의 산란접시 온도를 획득하며, 상기 봉군실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 암모니아 농도를 획득하고, 상기 교미실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 사육시설 내부의 광주기, 및 사육시설 내부의 조도를 획득하며, 상기 월동실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 월동상자 습도를 획득하는, 상기 벌통의 내부에 설치된 센서는, 벌통 내부의 온도, 벌통 내부의 습도, 벌통 내부의 소리, 벌통 내부의 이산화탄소 농도, 벌통의 무게, 양액 수위, 및 벌통 내부 이미지를 획득하며, 상기 벌통의 외부에 설치된 센서는, 벌통 외부의 온도, 벌통 외부의 습도, 벌통 외부의 조도, 벌통 외부 이미지, 및 뒤영벌의 활동량을 획득할 수 있다.
상기 사육환경 모니터링부는, 상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하고, 획득한 발육지표 값을 상기 저장부에 저장하며, 상기 저장부에 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링하며, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 발육상태 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공할 수 있다.
상기 미리 정의된 발육지표는, 산란시작시기, 봉군형성시기, 봉군숙성시기, 산란율, 봉군형성율, 일벌출현율, 수벌출현율, 신여왕벌출현율, 교미율, 월동생존율, 이산화탄소처리생존율, 첫산란소요일수, 첫일벌출현일수, 첫수벌출현일수, 일벌수명, 수벌수명, 및 여왕벌수명을 포함할 수 있다.
상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기초로, 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 사육환경 자동 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 사육환경 자동 제어부는, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어할 수 있다.
상기 사육환경 자동 제어부는, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어할 수 있다.
상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기초로, 벌 생산량을 예측할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법은, 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 뒤영벌 사육 방법으로서, 복수의 사육시설 각각의 내부에 설치된 센서와 상기 사육시설 내부에 위치하는 복수의 벌통의 내외부에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계; 수집된 센싱 정보를 상기 사육 장치에 저장하는 단계; 상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기반으로 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 모니터링하는 단계; 및 외부의 관리자 단말의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 단계;를 포함하며, 상기 사육시설은, 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분되고, 산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나이다.
상기 산란실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 및 사육시설내부의 산란접시 온도를 획득하며, 상기 봉군실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 암모니아 농도를 획득하고, 상기 교미실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 사육시설 내부의 광주기, 및 사육시설 내부의 조도를 획득하며, 상기 월동실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 월동상자 습도를 획득하는, 상기 벌통의 내부에 설치된 센서는, 벌통 내부의 온도, 벌통 내부의 습도, 벌통 내부의 소리, 벌통 내부의 이산화탄소 농도, 벌통의 무게, 양액 수위, 및 벌통 내부 이미지를 획득하며, 상기 벌통의 외부에 설치된 센서는, 벌통 외부의 온도, 벌통 외부의 습도, 벌통 외부의 조도, 벌통 외부 이미지, 및 뒤영벌의 활동량을 획득할 수 있다.
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하는 단계; 획득한 발육지표 값을 상기 사육 장치에 저장하는 단계; 상기 사육 장치에 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링하는 단계; 및 상기 관리자 단말의 요청에 따라 발육상태 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 정의된 발육지표는, 산란시작시기, 봉군형성시기, 봉군숙성시기, 산란율, 봉군형성율, 일벌출현율, 수벌출현율, 신여왕벌출현율, 교미율, 월동생존율, 이산화탄소처리생존율, 첫산란소요일수, 첫일벌출현일수, 첫수벌출현일수, 일벌수명, 수벌수명, 및 여왕벌수명을 포함할 수 있다.
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기초로, 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사육환경 자동 제어 단계는, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 사육환경 자동 제어 단계는, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기초로, 벌 생산량을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 상기한 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에서 실행시킨다.
본 발명에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법에 의하면, 본 발명은 사육시설을 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분(산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나)하고, 각각에 따라 측정하는 정보를 다르게 함으로써, 보다 더 정확한 사육환경을 모니터링할 수 있다.
또한, 수집된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하고, 획득한 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 발육상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 자동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 발육상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 자동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치(100)(이하 '사육 장치'라 한다)는 통신망(400)을 통해 복수의 사육시설(200-1 내지 200-n)과 연결된다. 그리고, 사육 장치(100)는 통신망(400)을 통해 관리자 단말(300)과 연결된다.
사육 장치(100)는 사육시설(200)과 사육시설(200) 내에 위치하는 벌통(210)에 설치된 센서로부터 통신망(400)을 통해 센싱 정보를 수집한다. 그리고, 사육 장치(100)는 수집된 센싱 정보를 저장하고, 저장된 센싱 정보를 기반으로 사육환경 모니터링, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어, 벌 생산량 예측 등의 동작을 수행한다.
사육시설(200)은 화분매개곤충 뒤영벌을 사육하는 장치로서, 미리 지정된 위치에 복수개가 설치될 수 있다. 여기서, 사육시설(200)은 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분될 수 있다. 즉, 사육시설(200)은 산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나 일 수 있다. 예컨대, 제1 사육시설(200-1)은 산란실이고, 제2 사육시설(200-2)과 제3 사육시설(200-3)은 봉군실이며, 제4 사육시설(200-4)은 교미실이고, 제n 사육시설(200-n)은 월동실일 수 있다.
이때, 산란실, 및 봉군실은 암조건 하에서 온도 28±1 ℃, 상대습도 60±5 %를 유지하도록 사육환경이 이루어진다(이와 관련 자세한 내용은 기 공개된 한국등록특허 제10-0325312호에 기재되어 있는 바 상세한 설명은 생략한다). 그리고, 월동실은 2.5 ℃의 온도에서 교미 후 4일 이내의 뒤영벌을 보습제(펄라이트, 원예용 상토 등) 속에서 80% 이상의 습도를 유지하도록 사육환경이 이루어진다(이와 관련 자세한 내용은 기 공개된 한국등록특허 제10-0552895호에 기재되어 있는 바 상세한 설명은 생략한다).
예컨대, 야외에서 채집한 뒤영벌을 실내 사육시설(200)로 옮긴 다음 설탕물과 화분단자를 제공하면서 사육하되, 처음에는 산란실인 사육시설(200)에서 사육하고, 첫배의 일벌이 출현하면 봉군실인 사육시설(200)로 옮겨 사육하며, 2달 정도 경과하여 새여왕벌과 숫벌이 출현하면 새여왕벌과 숫벌을 교미실인 사육시설(200)에 넣고 교미시켜 증식하게 된다(이와 관련 자세한 내용은 기 공개된 한국등록특허 제10-0325312호에 기재되어 있는 바 상세한 설명은 생략한다).
그리고, 각각의 사육시설(200)의 내부에는 복수개의 벌통(210)이 설치되어 있다.
또한, 각각의 사육시설(200) 내부에는 센서가 설치되어 있고, 각각의 벌통(210)의 내외부에는 센서가 설치되어 있다. 이에 따라, 복수의 사육시설(200-1 내지 200-n) 각각의 내부에 설치된 센서와 사육시설(200) 내부에 위치하는 복수의 벌통(210)의 내외부에 설치된 센서는 측정한 센싱 정보를 통신망(400)을 통해 사육 장치(100)로 전달할 수 있다.
이때, 센서 단위로 정보를 전달, 즉 각각의 센서가 직접 통신망(400)을 통해 센싱 정보를 사육 장치(100)로 전달할 수 있다. 또한, 사육시설(200) 단위로 정보를 전달, 즉 각각의 사육시설(200)이 센싱 정보를 취합하여 통신망(400)을 통해 센싱 정보를 사육 장치(100)로 전달할 수 있다. 물론, 중간에 게이트웨어 장치(도시하지 않음)를 두고, 게이트웨이 장치가 모든 센싱 정보를 취합하여 통신망(400)을 통해 센싱 정보를 사육 장치(100)로 전달할 수도 있다.
관리자 단말(300)은 통신망(400)을 통해 사육 장치(100)에 접속하여 필요한 정보(사육환경 모니터링 정보, 발육상태 모니터링 정보, 벌 생산량 예측 정보 등)를 검색하고, 그 결과를 스크린을 통해 디스플레이할 수 있다. 또한, 관리자 단말(300)은 통신망(400)을 통해 사육 장치(100)에 접속하여 필요한 명령(사육환경 자동 제어 등)을 지시할 수 있다.
여기서, 관리자 단말(300)은 데스크톱 컴퓨터뿐만 아니라 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, 팜톱(palmtop) 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile Personal Computer), 태블릿 PC, 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 웹 패드, 스마트폰, 휴대전화 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 단말기로 이루어질 수 있다.
통신망(400)은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷 등을 포함하는 데이터 통신망뿐만 아니라 전화망 등을 포함할 수 있고, 유선과 무선을 가리지 않으며, 어떠한 통신 방식을 사용하더라도 상관없다.
그러면, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치에 대하여 보다 자세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 사육 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 정보 수집부(130), 사육환경 모니터링부(140), 사육환경 자동 제어부(150) 및 생산량 예측부(160)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 통신망(400)을 통해 복수의 사육시설(200-1 내지 200-n)으로부터 데이터를 수신하고, 통신망(400)을 통해 관리자 단말(300)과 데이터를 송수신할 수 있다.
저장부(120)는 사육 장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행하며, 프로그램 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다.
프로그램 영역은 사육 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램, 사육 장치(100)를 부팅시키는 운영체제(Operating System, OS), 수집된 센싱 정보의 저장, 사육환경 모니터링, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어, 벌 생산량 예측 등과 같은 사육 장치(100)의 동작에 필요한 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다.
데이터 영역은 사육 장치(100)의 사용에 따라 발생하는 데이터가 저장되는 영역으로서, 수집된 센싱 정보, 사육환경 모니터링 정보, 발육상태 모니터링 정보, 사육환경 자동 제어 정보, 벌 생산량 예측 정보 등을 저장할 수 있다.
정보 수집부(130)는 복수의 사육시설(200-1 내지 200-n) 각각의 내부에 설치된 센서와 사육시설(200) 내부에 위치하는 복수의 벌통(210)의 내외부에 설치된 센서로부터 통신부(110)를 통해 센싱 정보를 수신한다. 이때, 정보 수집부(130)는 미리 설정된 주기(10분, 30분, 1시간 등) 단위로 센싱 정보를 수집할 수 있다.
여기서, 산란실인 사육시설(200)의 내부에 설치된 센서는 사육시설(200) 내부의 온도, 사육시설(200) 내부의 습도, 사육시설(200) 내부의 산소 농도, 사육시설(200) 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설(200) 내부의 산란접시 온도를 획득할 수 있다. 즉, 산란실인 사육시설(200)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, 이산화탄소 농도 센서, 산란접시 온도 센서 등이 설치되어, 각종 정보를 센싱할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
그리고, 봉군실인 사육시설(200)의 내부에 설치된 센서는, 사육시설(200) 내부의 온도, 사육시설(200) 내부의 습도, 사육시설(200) 내부의 산소 농도, 및 사육시설(200) 내부의 이산화탄소 농도를 획득할 수 있다. 즉, 봉군실인 사육시설(200)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, 이산화탄소 농도 센서 등이 설치되어, 각종 정보를 센싱할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
그리고, 교미실인 사육시설(200)의 내부에 설치된 센서는 사육시설(200) 내부의 온도, 사육시설(200) 내부의 습도, 사육시설(200) 내부의 산소 농도, 사육시설(200) 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설(200) 내부의 광주기, 및 사육시설(200) 내부의 조도를 획득할 수 있다. 즉, 교미실인 사육시설(200)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, 이산화탄소 농도 센서, 광 센서, 조도 센서 등이 설치되어, 각종 정보를 센싱할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
그리고, 월동실인 사육시설(200)의 내부에 설치된 센서는 사육시설(200) 내부의 온도, 사육시설(200) 내부의 습도, 사육시설(200) 내부의 산소 농도, 사육시설(200) 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설(200) 내부의 월동상자 습도를 획득할 수 있다. 즉, 월동실인 사육시설(200)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, 이산화탄소 농도 센서, 월동상자 습도 센서 등이 설치되어, 각종 정보를 센싱할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
또한, 벌통(210)의 내부에 설치된 센서는, 벌통(210) 내부의 온도, 벌통(210) 내부의 습도, 벌통(210) 내부의 소리, 벌통(210) 내부의 이산화탄소 농도, 벌통(210)의 무게, 양액 수위, 및 벌통(210) 내부 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 벌통(210)의 내부에 온도 센서, 습도 센서, 소리 센서, 이산화탄소 농도 센서, 무게 센서, 수위 센서, 카메라 모듈 등이 설치되어, 각종 정보를 획득할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
그리고, 벌통(210)의 외부에 설치된 센서는 벌통(210) 외부의 온도, 벌통(210) 외부의 습도, 벌통(210) 외부의 조도, 벌통(210) 외부 이미지, 및 뒤영벌의 활동량을 획득할 수 있다. 즉, 벌통(210)의 외부에 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 카메라 모듈 등이 설치되어, 각종 정보를 획득할 수 있다. 물론, 각각의 센서는 별도의 독립적인 모듈로 설치되거나, 하나의 물리적인 센싱 장치에 모든 센서가 통합되어 하나의 모듈로 설치될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 사육시설(200)을 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분(산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나)하고, 각각에 따라 측정하는 정보를 아래의 [표 1]과 같이 다르게 함으로써, 보다 더 정확한 사육환경을 모니터링하며, 나아가, 발육상태 모니터링, 사육환경 자동 제어, 벌 생산량 예측 등에 있어서도 보다 정확한 동작을 수행할 수 있다.
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구분 |
측정 정보 |
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산란실 |
온도, 습도, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 암모니아 농도, 산란유도장치 내 산란접시 온도 |
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봉군실 |
온도, 습도, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 암모니아 농도 |
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교미실 |
온도, 습도, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 암모니아 농도, 광주기, 조도 |
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월동실 |
온도, 습도, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 월동상자 습도 |
사육환경 모니터링부(140)는 정보 수집부(130)를 통해 수집된 센싱 정보를 저장부(120)에 저장하고, 저장부(120)에 저장된 센싱 정보를 기반으로 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 모니터링한다. 그리고, 사육환경 모니터링부(140)는 외부의 관리자 단말(300)의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보를 통신부(110)를 통해 관리자 단말(300)로 제공한다.
저장부(120)에 저장된 센싱 정보의 모니터링은 관리자 단말(300)을 통해 디스플레이되는 정보를 통해 관리자에 의해 수행될 수 있다. 이때, 관리자의 편의 및 모니터링 정확도 향상을 위해, 센싱 정보는 관리자 단말(300)에 적절한 방법(숫자, 그래프 등)으로 표현될 수 있다. 이를 통해, 관리자는 현재 사육환경의 적절성을 판단하고, 부적절한 경우 필요한 대처를 수행할 수 있다.
예컨대, 온도 정보를 각 실에서 수집하여 숫자 또는 그래프로 표현하여 관리자 단말(300)에 제공하여 주면, 관리자는 각 실의 현재 온도 및 경향성을 육안으로 충분히 파악할 수 있다. 이를 통해, 화재와 같은 비정상적인 상황 발생 시 즉각적으로 대처가 가능하다.
아울러, 사육환경 모니터링부(140)는 저장부(120)에 저장된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득할 수 있다. 즉, 사육환경 모니터링부(140)는 벌통(210) 내부에 설치된 카메라 모듈을 통해 촬영된 벌통(210) 내부 이미지를 분석하여 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득할 수 있다.
여기서, 미리 정의된 발육지표는 아래의 [표 2]와 같이 산란시작시기, 봉군형성시기, 봉군숙성시기, 산란율, 봉군형성율, 일벌출현율, 수벌출현율, 신여왕벌출현율, 교미율, 월동생존율, 이산화탄소처리생존율, 첫산란소요일수, 첫일벌출현일수, 첫수벌출현일수, 일벌수명, 수벌수명, 및 여왕벌수명을 포함할 수 있다.
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구분 |
발육지표 정의 |
| 산란시작시기 | 첫 산란이 시작되는 시기로, 일벌 5마리 미만인 시기 |
| 봉군형성시기 | 일번 1~50마리인 시기, 산란일로부터 약 60일 소요 |
| 봉군숙성시기 | 일벌 50마리 이상, 여왕벌이 나오는 시기 |
| 산란율 | 사육시작부터 40일 이내에 여왕벌이 산란하는 비율(20일 내 산란하는 여왕벌 권고) |
| 봉군형성율 | 여왕벌이 산란한 일벌이 50마리 되는 비율, 단 이 시점에서 수벌이 나오는 것은 봉군형성율에서 제외함 |
| 일벌출현율 | 여왕벌이 산란하여 일벌이 나오는 비율 |
| 수벌출현율 | 여왕벌이 산란하여 수벌이 나오는 비율 |
| 신여왕벌출현율 | 여왕벌이 산란하여 새로운 여왕벌이 나오는 비율 |
| 교미율 | 여왕벌과 수벌이 교미한 비율 |
| 월동생존율 | 여왕벌이 월동 후에 살아있는 비율 |
| 이산화탄소처리생존율 | 여왕벌이 이산화탄소 처리 후에 살아있는 비율 |
| 첫산란소요일수 | 사육시작부터 여왕벌이 첫 번째 산란하는 일수 |
| 첫일벌출현일수 | 사육시작부터 첫 번째 일벌이 나오는 일수 |
| 첫수벌출현일수 | 사육시작부터 첫 번째 수벌이 나오는 일수 |
| 일벌수명 | 일벌 출현부터 죽기까지 일수 |
| 수벌수명 | 수벌 출현부터 죽기까지 일수 |
| 여왕벌수명 | 여왕벌 출현부터 죽기까지 일수 |
그리고, 사육환경 모니터링부(140)는 획득한 발육지표 값을 저장부(120)에 저장하며, 저장부(120)에 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 사육환경 모니터링부(140)는 관리자 단말(300)의 요청에 따라 발육상태 모니터링 정보를 통신부(110)를 통해 관리자 단말(300)로 제공할 수 있다.
사육환경 자동 제어부(150)는 저장부(120)에 저장된 센싱 정보를 기초로, 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 자동으로 제어할 수 있다.
여기서, 사육환경 자동 제어부(150)는 관리자 단말(300)의 요청에 따라 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 사육환경 자동 제어부(150)는 기계 학습 알고리즘을 이용하여 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 자동으로 제어할 수도 있다.
생산량 예측부(160)는 저장부(120)에 저장된 센싱 정보를 기초로, 벌 생산량을 예측할 수 있다. 예컨대, 뒤영벌은 산란율과 특히 봉군형성율(발육지표확인, 산란일부터 60일정도 되는 시점)을 기준으로 뒤영벌 생산량을 예측하여(평균 45-50%내외) 판매할 수 있다. 판매용외에 여왕벌 생산량은 신여왕벌출현율(1봉군당 평균 50마리 이상)로 예측가능하다.
그러면, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 일례에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 구성 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 사육 장치(100)는 복수의 사육시설(200-1 내지 200-n) 각각의 내부에 설치된 센서와 사육시설(200) 내부에 위치하는 복수의 벌통(210)의 내외부에 설치된 센서로부터 통신망(400)을 통해 센싱 정보를 수집하여 저장한다.
그리고, 사육 장치(100)는 저장된 센싱 정보를 기반으로 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 모니터링하고, 저장된 센싱 정보를 기반으로 획득된 발육지표 값을 기초로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링할 수 있다.
또한, 사육 장치(100)는 외부의 관리자 단말(300-1, 300-2)의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보, 발육상태 모니터링 정보 등을 통신망(400)을 통해 관리자 단말(300-1, 300-2)에 제공할 수 있다.
그러면, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 사육 장치(100)는 복수의 사육시설(200)과 복수의 벌통(210)에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신한다(S110). 그리고, 사육 장치(100)는 수집된 센싱 정보를 저장한다(S130).
그런 다음, 사육 장치(100)는 저장된 센싱 정보를 기반으로 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 모니터링한다(S150).
이후, 사육 장치(100)는 관리자 단말(300)의 요청에 따라, 사육환경 모니터링 정보를 관리자 단말(300)로 제공한다(S170).
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 발육상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 사육 장치(100)는 복수의 사육시설(200)과 복수의 벌통(210)에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신한다(S210). 그리고, 사육 장치(100)는 수집된 센싱 정보를 저장한다(S220).
그런 다음, 사육 장치(100)는 저장된 센싱 정보를 기반으로 발육지표 값을 획득하고(S230), 획득한 발육지표 값을 저장할 수 있다(S240).
그리고, 사육 장치(100)는 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링할 수 있다(S250).
이후, 사육 장치(100)는 관리자 단말(300)의 요청에 따라, 발육상태 모니터링 정보를 관리자 단말(300)로 제공할 수 있다(S260).
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법의 사육환경 자동 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 사육 장치(100)는 복수의 사육시설(200)과 복수의 벌통(210)에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신한다(S310). 그리고, 사육 장치(100)는 수집된 센싱 정보를 저장한다(S330).
그런 다음, 사육 장치(100)는 저장된 센싱 정보를 기초로 복수의 사육시설(200)의 사육환경을 자동으로 제어할 수 있다(S350).
또한, 사육 장치(100)는 저장된 센싱 정보를 기초로 벌 생산량을 예측할 수 있다(S370).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 롬(ROM), 램(RAM), 씨디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 다음의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치,
110 : 통신부, 120 : 저장부,
130 : 정보 수집부, 140 : 사육환경 모니터링부,
150 : 사육환경 자동 제어부, 160 : 생산량 예측부,
200 : 사육시설, 210 : 벌통
300 : 관리자 단말, 400 : 통신망
110 : 통신부, 120 : 저장부,
130 : 정보 수집부, 140 : 사육환경 모니터링부,
150 : 사육환경 자동 제어부, 160 : 생산량 예측부,
200 : 사육시설, 210 : 벌통
300 : 관리자 단말, 400 : 통신망
Claims (17)
- 저장부;
복수의 사육시설 각각의 내부에 설치된 센서와 상기 사육시설 내부에 위치하는 복수의 벌통의 내외부에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 정보 수집부; 및
상기 정보 수집부를 통해 수집된 센싱 정보를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기반으로 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 모니터링하며, 외부의 관리자 단말의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 사육환경 모니터링부;
를 포함하며,
상기 사육시설은, 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분되고, 산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나이고,
상기 산란실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 및 사육시설 내부의 산란접시 온도를 획득하며,
상기 봉군실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 암모니아 농도를 획득하고,
상기 교미실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 사육시설 내부의 광주기, 및 사육시설 내부의 조도를 획득하며,
상기 월동실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 월동상자 습도를 획득하고,
상기 벌통의 내부에 설치된 센서는, 벌통 내부의 온도, 벌통 내부의 습도, 벌통 내부의 소리, 벌통 내부의 이산화탄소 농도, 벌통의 무게, 양액 수위, 및 벌통 내부 이미지를 획득하며,
상기 벌통의 외부에 설치된 센서는, 벌통 외부의 온도, 벌통 외부의 습도, 벌통 외부의 조도, 벌통 외부 이미지, 및 뒤영벌의 활동량을 획득하고,
상기 사육환경 모니터링부는, 상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하고, 획득한 발육지표 값을 상기 저장부에 저장하며, 상기 저장부에 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링하며, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 발육상태 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하며,
상기 미리 정의된 발육지표는, 산란시작시기, 봉군형성시기, 봉군숙성시기, 산란율, 봉군형성율, 일벌출현율, 수벌출현율, 신여왕벌출현율, 교미율, 월동생존율, 이산화탄소처리생존율, 첫산란소요일수, 첫일벌출현일수, 첫수벌출현일수, 일벌수명, 수벌수명, 및 여왕벌수명을 포함하는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에서,
상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기초로, 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 사육환경 자동 제어부;
를 더 포함하는 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치. - 제5항에서,
상기 사육환경 자동 제어부는, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치. - 제5항에서,
상기 사육환경 자동 제어부는, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치. - 제1항에서,
상기 저장부에 저장된 센싱 정보를 기초로, 벌 생산량을 예측하는 생산량 예측부;
를 더 포함하는 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치. - 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치의 뒤영벌 사육 방법으로서,
복수의 사육시설 각각의 내부에 설치된 센서와 상기 사육시설 내부에 위치하는 복수의 벌통의 내외부에 설치된 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계;
수집된 센싱 정보를 상기 사육 장치에 저장하는 단계;
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기반으로 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 모니터링하는 단계; 및
외부의 관리자 단말의 요청에 따라 사육환경 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 단계;
를 포함하며,
상기 사육시설은, 뒤영벌의 발육단계에 따라 구분되고, 산란실, 봉군실, 교미실, 및 월동실 중의 하나이고
상기 산란실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 및 사육시설내부의 산란접시 온도를 획득하며,
상기 봉군실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 암모니아 농도를 획득하고,
상기 교미실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 사육시설 내부의 암모니아 농도, 사육시설 내부의 광주기, 및 사육시설 내부의 조도를 획득하며,
상기 월동실의 내부에 설치된 센서는, 사육시설 내부의 온도, 사육시설 내부의 습도, 사육시설 내부의 산소 농도, 사육시설 내부의 이산화탄소 농도, 및 사육시설 내부의 월동상자 습도를 획득하고,
상기 벌통의 내부에 설치된 센서는, 벌통 내부의 온도, 벌통 내부의 습도, 벌통 내부의 소리, 벌통 내부의 이산화탄소 농도, 벌통의 무게, 양액 수위, 및 벌통 내부 이미지를 획득하며,
상기 벌통의 외부에 설치된 센서는, 벌통 외부의 온도, 벌통 외부의 습도, 벌통 외부의 조도, 벌통 외부 이미지, 및 뒤영벌의 활동량을 획득하고,
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기반으로 뒤영벌의 발육단계별로 미리 정의된 발육지표에 따른 발육지표 값을 획득하는 단계;
획득한 발육지표 값을 상기 사육 장치에 저장하는 단계;
상기 사육 장치에 저장된 발육지표 값을 기반으로 뒤영벌의 발육상태를 모니터링하는 단계; 및
상기 관리자 단말의 요청에 따라 발육상태 모니터링 정보를 상기 관리자 단말로 제공하는 단계;를 더 포함하고,
상기 미리 정의된 발육지표는, 산란시작시기, 봉군형성시기, 봉군숙성시기, 산란율, 봉군형성율, 일벌출현율, 수벌출현율, 신여왕벌출현율, 교미율, 월동생존율, 이산화탄소처리생존율, 첫산란소요일수, 첫일벌출현일수, 첫수벌출현일수, 일벌수명, 수벌수명, 및 여왕벌수명을 포함하는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제9항에서,
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기초로, 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 단계;
를 더 포함하는 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법. - 제13항에서,
상기 사육환경 자동 제어 단계는, 상기 관리자 단말의 요청에 따라 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 것으로 이루어지는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법. - 제13항에서,
상기 사육환경 자동 제어 단계는, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 사육시설의 사육환경을 자동으로 제어하는 것으로 이루어지는,
ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법. - 제9항에서,
상기 사육 장치에 저장된 센싱 정보를 기초로, 벌 생산량을 예측하는 단계;
를 더 포함하는 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법. - 제9항, 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 ICT를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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|---|---|---|---|
| KR1020190063084A KR102265790B1 (ko) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | Ict를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190063084A KR102265790B1 (ko) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | Ict를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법 |
Publications (2)
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| KR20200137180A KR20200137180A (ko) | 2020-12-09 |
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ID=73786618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190063084A KR102265790B1 (ko) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | Ict를 활용한 화분매개곤충 뒤영벌의 사육 장치 및 방법 |
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2019
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Patent Citations (1)
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| KR20200137180A (ko) | 2020-12-09 |
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