KR102274064B1

KR102274064B1 - 스마트양식장을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102274064B1
Application number: KR1020200100373A
Authority: KR
Inventors: 이동길; 김석태; 이정호; 김형수
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-07-07

Abstract

본 명세서는 스마트양식을 위한 제어장치의 스마트양식 시스템을 제어하는 제어방법에 있어서, 사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID(identification) 별로 사육정보를 등록하는 단계; 상기 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 제1 센싱데이터를 수신하는 단계; 상기 제1 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 상태를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링의 결과값을 디스플레이부에 디스플레이하는 단계; 상기 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지하는 단계; 및 상기 제어 이벤트에 근거하여, 상기 수조로, 상기 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송하는 단계; 를 포함하며, 상기 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 먹이활동성 센서를 포함할 수 있다.

Description

스마트양식장을 위한 방법 및 장치 {METHODS AND DEVICES FOR SMART FARMS}

본 발명은 사물인터넷·정보통신 기술 등을 접목해 양식장에 설치된 장치를 원격 제어하고 양식생물의 데이터를 수집·관리할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

국내의 수산물 수요는 증가하는 반면 어획량은 급감함에 따라 부족한 수산물 생산량을 양식으로 대체하려는 움직임이 증가하고 있다.

그러나, 어가 인구의 감소 및 고령화에 따라 수산물 생산 시스템의 개선이 요구되고 있는 요구되고 있는 실정이다.

이를 위해, 데이터 기반 스마트양식을 통해, 해양오염 저감 및 경영 효율성 제고를 위한 방안이 연구되고 있다.

본 발명은 스마트양식장을 관리하기 위한 시스템을 제안한다.

또한, 본 발명은 먹이활동성을 측정함으로써, 양식장의 어류에게 효율적으로 먹이를 공급할 수 있는 방법을 제안한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상은, 스마트양식을 위한 제어장치의 스마트양식 시스템을 제어하는 제어방법에 있어서, 사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID(identification) 별로 사육정보를 등록하는 단계; 상기 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 제1 센싱데이터를 수신하는 단계; 상기 제1 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 상태를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링의 결과값을 디스플레이부에 디스플레이하는 단계; 상기 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지하는 단계; 및 상기 제어 이벤트에 근거하여, 상기 수조로, 상기 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송하는 단계; 를 포함하며, 상기 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 먹이활동성 센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수조로부터, 상기 제1 제어메시지의 응답으로서, 제1 응답메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제1 응답메시지가 상기 동작모듈의 오류를 나타내는 경우, 양식장 관리 로봇으로, 상기 오류를 해결하기 위한 제1 명령메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어 이벤트가 먹이 공급을 지시하는 이벤트인 경우, 먹이 공급부 및 상기 수조로 상기 먹이 공급을 지시하는 이벤트와 관련된 수조에 먹이를 공급하기 위한 제2 제어메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 먹이 공급부는 먹이충전기, 먹이공급기, 이송모터, 카운터 및 클리너를 포함하며, 상기 수조의 급이장치와 연결되어 먹이를 공급할 수 있다.

또한, 상기 수조로부터, 상기 먹이활동성 센서로부터 생성된 센싱데이터가 포함된 제2 센싱데이터를 수신하는 단계; 상기 제2 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 먹이활동성을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 먹이활동성에 근거하여, 상기 수조로 제3 제어메시지를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 제어메시지는 상기 먹이활동성이 특정값 미만인 경우, 상기 먹이 공급부 및 상기 수조로, 상기 수조에 먹이 공급을 중지하기 위한 제어값을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3 제어메시지는 상기 먹이활동성이 특정값 이상인 경우, 상기 먹이 공급부 및 상기 수조로, 상기 수조에 먹이 공급을 유지하기 위한 제어값을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수조로부터, 상기 제3 제어메시지의 응답으로서, 제2 응답메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제2 응답메시지가 먹이 공급의 오류를 나타내는 경우, 양식장 관리 로봇으로, 상기 수조에 먹이를 공급하기 위한, 제2 명령메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 먹이활동성 센서는 상기 수조의 수면 상에 부유하여, 상기 수면의 움직임을 측정하고, 상기 제2 센싱데이터는 상기 먹이활동성 센서를 통해, 생성되는 가속도 벡터값을 포함할 수 있다.

본 명세서의 또 다른 일 양상은, 스마트양식을 위한 스마트양식 시스템을 제어하는 제어장치에 있어서, 메모리; 송수신부; 디스플레이부; 및 상기 메모리, 상기 송수신부 및 상기 디스플레이부를 기능적으로 제어하는 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는 사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID(identification) 별로 사육정보를 상기 메모리에 등록하고, 상기 송수신부를 통해, 상기 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 제1 센싱데이터를 수신하며, 상기 제1 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 상태를 모니터링하고, 상기 모니터링의 결과값을 상기 디스플레이부에 디스플레이하고, 상기 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지하며, 상기 송수신부를 통해, 상기 제어 이벤트에 근거하여, 상기 수조로, 상기 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송하며, 상기 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 먹이활동성 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스마트양식장을 관리하기 위한 시스템을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 먹이활동성을 측정함으로써, 양식장의 어류에게 먹이를 효율적으로 공급할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 명세서가 적용될 수 있는 스마트양식장의 구성도이다.
도 3은 본 명세서가 적용될 수 있는 스마트양식장의 예시이다.
도 4는 본 명세서에 적용될 수 있는 어류의 먹이활동성 센서가 적용된 급이시스템을 개념적으로 보인 것이다.
도 5는 본 명세서에 적용될 수 있는 어류의 먹이활동성 센서의 사시도이다.
도 6은 본 명세서가 적용될 수 있는 함체의 내부를 보이기 위한 단면도이다.
도 7은 본 명세서에 적용될 수 있는 양식수조내 어류의 먹이활동성 측정 장치를 이용한 먹이 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이활동성 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이활동성 측정을 개념적으로 설명하기 위한 그림이다.
도 10 내지 도 21은 본 명세서가 적용될 수 있는 제어부 디스플레이부의 예시이다.
도 22는 본 명세서가 적용될 수 있는 일 실시예이다.
도 23은 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이 공급의 일 실시예이다.
도 24는 본 명세서가 적용될 수 있는 제어장치의 일 실시예이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 전자 기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자 기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 전자 기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자 기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자 기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자 기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자 기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자 기기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 전자 기기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 전자 기기(100)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 전자 기기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus), MST(Magnetic Secure Transmission) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 전자 기기(100)는 본 발명에 따른 전자 기기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 전자 기기(100) 주변에, 상기 전자 기기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 전자 기기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 전자 기기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 전자 기기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 전자 기기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 전자 기기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자 기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자 기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 전자 기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자 기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 전자 기기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 전자 기기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 전자 기기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 전자 기기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 전자 기기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 전자 기기(100)의 전면, 후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 전자 기기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 전자 기기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 전자 기기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 전자 기기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 전자 기기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 전자 기기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 전자 기기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 전자 기기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 전자 기기(100)에서 발생되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 전자 기기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 전자 기기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자 기기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 전자 기기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 전자 기기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 전자 기기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 전자 기기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 전자 기기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 전자 기기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 전자 기기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 전자 기기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 전자 기기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다. 본 발명에서 전자기기(100)는 단말로 통칭될 수 있으며, 후술하는 양식장 관리 로봇(204)은 이동모듈을 더 포함하며, 이를 통해 이동성 있는 전자기기(100)를 의미할 수 있다.

도 2는 본 명세서가 적용될 수 있는 스마트양식장의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 스마트양식장은 하나 이상의 수조(201), 통신부(202),제어부(203) 및 먹이 공급부(205)를 포함할 수 있다.

각각의 수조(201)는 복수 개의 센서 및 이러한 센서들과 상호작용할 수 있는 동작모듈을 포함할 수 있다. 센서들은 수조(201)의 수온, 용존산소, ph, 수위 등을 측정하고, 이에 대한 센싱데이터를 생성할 수 있다.

생성된 센싱데이터는 통신부(202)를 통해 제어부(203)로 전달된다. 통신부(202)는 하나 이상의 통신장치를 포함할 수 있다. 이러한 통신장치는 각각의 수조(201) 별로 설치되어, 각각의 수조(201)에 포함된 센서 및 동작모듈을 제어하기 위한 전기적 신호를 전달할 수 있다. 또한, 통신장치는 전술한 무선 인터넷 모듈(113) 및 근거리 통신 모듈(114)을 포함할 수 있으며, 또한 각각의 통신장치는 유,무선을 통해 연결될 수 있다.

제어부(203)는 전술한 전자 기기(100)를 포함할 수 있다. 제어부(203)는 센서, 통신모듈 및 통신장치를 기능적으로 제어할 수 있다. 이를 위한 응용프로그램이 설치될 수 있고, 사용자는 응용프로그램을 이용하여, 스마트양식장을 모니터링하고 제어할 수 있다.

양식장 관리 로봇(204)은 설치된 이동모듈을 통해, 수조(201)에 접근할 수 있다. 사용자는 양식장 관리 로봇(204)의 디스플레이부를 통해, 직접 명령을 입력하거나, 제어 PC 또는 사용자 단말을 통해, 원격으로 명령을 입력할 수 있다.

먹이 공급부(205)는 제어부(203)를 통해 수신되는 제어명령에 따라 각 수조에 먹이를 공급할 수 있다.

이에 대한 자세한 동작은 후술하기로 한다.

도 3은 본 명세서가 적용될 수 있는 스마트양식장의 예시이다.

도 3을 참조하면, 도 2를 보다 자세히 예시한다.

각각의 수조(201)는 제1 통신장치와 연결될 수 있고, 다시 제1 통신장치들은 제2 통신장치와 연결될 수 있다. 제2 통신장치는 제어부(203)와 연결될 수 있다. 이를 통해, 제어부(203)는 복수 개의 수조(201)와 연결될 수 있다.

센서는 수온, 용존 센서, 유량센서, ph 센서, 카메라 센서, 수위 센서 및 후술되는 먹이활동성 센서를 포함할 수 있다. 동작모듈은 입수 밸브, 온수 밸브, 산소발생기 밸브, 액화산소밸브 및 후술되는 급이장치를 포함할 수 있다. 이러한 동작모듈은 통신부(202)를 통해, 제어부(203)의 명령을 받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어부(203)는 센싱데이터를 전달받아 분석하고, 동작모듈에게 명령을 내릴 수 있다.

제어부(203)는 하나 이상의 키오스크(KIOSK), 양식장 관리 로봇(204), 제어 PC, 사용자 단말을 포함할 수 있다. 각각의 키오스크는 할당된 임무에 따라, 수조(201)의 동작 상태를 감시하고 이상을 진단, 복구할 수 있다. 예를 들어, 제1 키오스크는 수조(201) 1-11이 할당될 수 있고, 제2 키오스크는 수조(201) 12-22가 할당될 수 있다. 양식장 관리 로봇(204)은 자율주행을 통해 이동할 수 있고, 음성대화 방식으로 구동될 수 있다. 수조(201)의 상태를 모니터링할 수 있고, 필요할 경우, 수조(201)에 직접 먹이를 공급할 수 있다. 제어 PC 또는 사용자 단말은 원격지 또는 제어실에서 운용될 수 있으며, 응용프로그램을 이용하여, 스마트양식장을 관리, 운용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제어 PC 또는 사용자 단말을 통해, 실시간으로 스마트양식장의 시스템 상태를 확인할 수 있다.

도 4는 본 명세서에 적용될 수 있는 어류의 먹이활동성 센서(400)가 적용된 급이시스템을 개념적으로 보인 것이다. 먹이활동성 센서(400)는 수조(201)에 부착되어 어류의 먹이활동성을 측정하는 부분과, 수조(201) 외에서 측정된 신호값을 토대로 먹이 활동성을 추정하고 이를 통하여 급이장치(490)에 적정한 먹이를 공급할 수 있는 부분을 포함할 수 있다.

수조(201)에 설치되는 부분은 수면 상에서 부유하며 파동에 따라 흔들릴 수 있게 형성된 함체(410)와, 함체(410)를 수조(201) 상에 지지시키는 지지부를 가질 수 있다. 함체(410)를 통하여 측정된 센서들의 신호는 통신부(202)을 통하여 송수신되고 제어부(203)에 포함된 모니터링을 위한 응용프로그램에 의하여 먹이활동성 등이 평가되고 급이장치(490)에 먹이공급을 위한 신호를 제공할 수 있다. 제어부(203)는 통신부(202)를 통하여 수신된 센싱데이터를 가공 및 분석하여 수조(201) 내 어류의 먹이활동성을 평가하고, 추정된 먹이활동성에 따라 급이장치(490)를 통한 먹이량을 제어할 수 있다.

또한, 급이장치(490)는 사용자에 의해 수동으로 제어될 수 있으며, 양식장 관리 로봇(204)으로부터의 제어신호 또는 물리적 동작을 통해 제어될 수 있다.

또한, 급이장치(490)는 먹이 공급부(205)와 연결되어, 먹이를 운반받을 수 있다.

도 5는 본 명세서에 적용될 수 있는 어류의 먹이활동성 센서의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 먹이활동성 센서(400)는 내부에 센서모듈 등이 구비된 함체(410)와, 함체(410)가 매달려질 수 있도록 하면서 함체(410)를 수조(201)에 지지시키는 지지부(430)를 구비하고 있다. 지지부(430)는 장치를 수조(201)의 상단 등에 거치시키기 위한 베이스부(431)와, 베이스부(431)로부터 연장되는 암부재(435)와, 암부재(435)와 함체(410) 사이를 연결하는 케이블(437) 등을 포함하고 있다. 베이스부(431)는 암부재(435)가 캔틸레버 형태로 지지될 수 있도록 수조(201)의 상단에 걸려지기 쉬운 후크 형태일 수 있다. 베이스부(431)와 암부재(435)의 사이에는 암부재(435)를 지지하면서 암부재(435)의 설치 위치나 방향을 조절할 수 있도록 브래킷(432)이 구비될 수 있다. 암부재(435)는 브래킷(432)에 고정되어 있다. 암부재(435)는 고정나사(433)에 의하여 탈부착 또는 각도의 조절될 수 있게 브래킷(432)에 결합될 수 있다. 브래킷(432)의 상면은 암부재(435)의 설치 위치를 변경하거나 복수의 암부재를 설치할 수 있도록 복수의 설치홈이 형성된 디스크를 구비할 수 있다.

암부재(435)는 내부에 케이블(437)이 통과하거나 강성을 가질 수 있도록 중공 튜브 형태를 가질 수 있다. 암부재(435)는 길이의 조절을 위하여 단일 길이 또는 다단 방식이 적용될 수도 있다.

케이블(437)은 함체(410)를 매다는 형태로서 대체로 함체(410)의 자중에 의하여 연직방향으로 배치되어 있다. 다만, 함체(410)가 수면의 파동에 따라 자유롭게 흔들릴 수 있도록 케이블(437)의 인장력에 의한 간섭을 방지할 수 있게 느슨하게 매달린 상태이다. 함체(410)는 회전대칭 형태로서, 중심부의 하부에 무게중심이 위치될 수 있다. 케이블(437)은 함체(410)의 중심부에 연결된다. 이러한 함체(410)는 수면 상에서 무게와 부력의 평형을 통하여 자세를 유지하며 안정적으로 떠 있는 상태를 유지할 수 있다.

도 6은 본 명세서가 적용될 수 있는 함체(410)의 내부를 보이기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 함체(410)는 수면에 뜰 수 있게 내부가 밀폐된 형태로 형성되어 있다. 부품을 수용하거나 배터리 등을 교체하기 위하여 함체(410)는 상부케이스(411)와 하부케이스(412)가 체결부재(413)에 의하여 조립된 형태일 수 있다. 함체(410)가 안정적인 부력을 가질 수 있도록 함체(410)의 내부 또는 외부에는 별도의 부력체가 구비될 수도 있다.

함체(410) 내에는 함체(410)의 흔들림을 감지하기 위한 센서모듈(420)이 설치된다. 센서모듈(420)은 함체(410)의 이동에 따른 가속도를 측정하는 3축가속도센서를 포함할 수 있다.

함체(410)의 내부에는 무게추(423)가 별도로 구비될 수 있다. 이러한 무게추(423)는 함체(410)가 갖는 부력에 대하여 힘의 평형을 이룸으로써 자세를 유지시키고 안정성을 가질 수 있도록 한다.

함체(410) 내부 하부에는 수조(201) 내의 양식수의 용존산소를 측정하거나 수온을 측정하기 위한 산소 및 온도센서(425)가 구비될 수 있다. 경우에 따라 함체(110)의 내부에는 양식수의 수질을 측정하기 위한 추가적인 센서를 포함할 수 있다.

센서모듈(420)이나 산소 및 온도센서(425)의 전원공급을 위하여 함체(410) 내에 별도로 배터리(도시되지 않음)가 구비되거나, 케이블(437)을 통하여 외부로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구성될 수 있다. 배터리방식의 경우, 함체(410) 내에 안테나 등을 구비함으로써 센서의 무선 발신장치가 되도록 구성할 수 있다. 전원의 외부 공급방식의 경우 센서모듈(420) 등의 측정값은 유선 또는 무선으로 발신되도록 구성될 수 있다.

도 7은 본 명세서에 적용될 수 있는 양식수조내 어류의 먹이활동성 측정 장치를 이용한 먹이 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

급이장치(490)를 통하여 적정량의 먹이를 공급하기 위하여, 제어부(203)는 우선 먹이공급 시간을 설정한다(S10). 설정된 시간이 도래하면 제어부(203)는 급이장치(490)를 통하여 먹이를 공급한다(S20). 동시에 앞서 설명된 장치를 통하여 제어부(203)는 먹이활동성을 측정한다(S30). 제어부(203)는 측정된 먹이활동성을 실시간으로 기준치와 비교한다(S40). 제어부(203)는 먹이활동성이 기준치 미만인 경우 먹이량을 기록하고 먹이공급을 종료한다(S50). 반면, 먹이활동성이 기준치 이상인 경우 먹이공급 및 먹이활동성의 측정이 계속된다.

도 8은 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이활동성 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 9는 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이활동성 측정을 개념적으로 설명하기 위한 그림이다.

먹이활동성을 추정하기 위하여, 제어부(203)는 먼저 센서모듈(420)을 통하여 측정신호를 수신한다(S311).

센서모듈(420)은 움직이거나 회전될 때 민감하게 반응하기 때문에 잡음이 심하게 나타날 수 있으므로 이를 제거한다(S312). 데이터 잡음을 제거하기 위하여 평균필터, 이동평균, 저주파 등의 재귀필터가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 잡음을 제거하는 동시에 어류의 먹이활동으로 인한 수면 파동의 동적인 변화를 측정하는 방법으로 이동평균을 이용하였다.

이를 위하여, 제어부(203)는 먼저 3차원 가속도 벡터합의 이동평균을 구하고(S314), 상대오차값을 도출하고(S315), 먹이활동성을 추정(S316)한다.

예를 들어, x, y, z축에서 측정된 가속도는 (ax, ay, az)로 나타낼 수 있으며, 3축 가속도 벡터의 합은 수학식1과 같다.

측정시간 간격별(sampling time)로 3축 가속도 벡터 합 n개를 참조하는 이동평균은 수학식2와 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

는 n번째 데이터부터 t번째 데이터까지 총 n개 데이터 평균을 의미한다. 이동평균 계산은 재귀식(recursive expression)으로 나타내는 것이 계산의 효율성을 높이고 메모리 저장 공간 최소화가 가능하다. 재귀식으로 나타내기 위해서 먼저 수학식2를 참고하여, 직전의 이동평균을 수학식3과 같이 정의할 수 있다.

이동평균의 재귀식은 수학식2에서 수학식3을 뺀뒤 정리하면, 수학식4와 같이 나타낼 수 있다.

먹이활동성은 소정의 먹이량을 공급 직전의 3축 가속도 벡터 합 n개를 참조하여, 수학식5와 같이 계산된 이동평균 기준값

와 먹이 공급후 측정되는

간의 상대오차 값을 퍼센트(%)로 환산하여 추정할 수 있다.

이제 설정값 및 그에 따른 먹이활동성 측정과 먹이공급 사례를 설명한다.

제어부(203)는 먹이공급 시점은 실내사육동의 광주기(12:12 = 낮시간:밤시간의 비율)를 기준으로 일출전 30분, 일몰후 30분에 2회/일 공급하도록 설정할 수 있다. 이 단계에서 설정되는 항목들 중에는 데이터 측정간격(sampling time), 데이터 참조 갯수(n), 급이를 중지하기 위한 먹이활동성 기준치 등도 포함될 수 있다. 예를 들어, 데이터 측정간격은 0.5초, 데이터 참조갯수(n)는 5, 급이를 중지시키는 기준은 먹이활동성이 10% 이하일 때이다.

설정이 완료되었으면, 제어부(203)는 설정된 데이터 측정간격(0.5)에 3축 가속도 벡터합(a1, a2, a3, a4, ...) 각각을 실시간으로 측정한다. 2다음으로 3축 가속도 벡터의 합 데이터 참조수(n=5)만큼 각각의 평균(A1, A2, A3, A4, ... At)을 계산한다. A2 구간에서 먹이활동 측정 이벤트가 발생하였다고 가정하면, A2 이전값인 A1을 기준값(Aref)으로 하여, 수학식6과 같이 Aref와 실시간 측정되는 이동평균 At값 사이의 상대오차 값을 퍼센트(%)로 환산하여 먹이활동성을 추정한다.

제어부(203)는 먹이활동성이 10% 미만인 경우 먹이공급을 중지한다.

이와 같이 적정 먹이를 자동적으로 공급함으로써 먹이 손실을 최소화할 수 있게 된다. 먹이공급에 필요한 인력도 자연적으로 획기적으로 줄일 수 있으며, 어류의 배설물과 잔존사료에 의한 사육환경 오염을 최소화할 수 있다.

도 10 내지 도 21은 본 명세서가 적용될 수 있는 제어부(203) 디스플레이부(151)의 예시이다.

도 10 내지 도 21을 참조하면, 제어부(203) 디스플레이부(151)는 제어부(203)에 설치된 양식장 관리 응용프로그램을 통해, 관리될 수 있다.

디스플레이부(151)는 양식장 관리 응용프로그램에서 제공하는 기능의 리스트를 나타내는 메뉴패널(1010), 각각의 리스트에 포함된 항목들의 정보를 나타내는 정보패널(1020) 및 각각의 수조의 상태를 표시하는 상태패널(1030)을 포함할 수 있다. 수조의 상태는 전술한 수조의 센서들로부터 생성되는 센싱 데이터를 통해, 제어부(203)에서 실시간으로 관리될 수 있다.

양식장 관리 응용프로그램에서 제공하는 기능은 사육과 관련된 기능, 수조의 시스템과 관련된 기능, 데이터 관리를 위한 기능, CCTV와 관련된 기능 및 사용자 설정을 위한 사용자 관리 기능을 포함할 수 있다.

사용자는 사용자 입력부(123)를 통해, 리스트의 입력값을 제어부(203)로 전달할 수 있다. 메뉴패널(1010)은 리스트의 입력값에 따라, 현재 디스플레이되는 리스트의 문자열을 표시할 수 있다. 제어부(203)는 전달받은 입력값에 따른 항목들의 정보를 정보패널(1020)에 표시할 수 있다. 수조의 상태는 항상 모니터링 되어야 하는 중요한 정보이므로 디스플레이부(151)에 상태패널(1030)을 통해, 상시 표시될 수 있다.

수조의 상태는 수조의 시스템, 입식 또는 양성, 사육현황 및 수질환경의 정보를 포함할 수 있다.

시스템 정보는 수조의 ID, 운전모드, 관리상태, 사육환경 및 먹이공급의 정보를 포함할 수 있다.

입식정보는 입식일자, 어종, 입식량, 평균무게 및 입식당시의 총 무게 정보를 포함할 수 있다.

사육현황 정보는 사육량, 평균무게, 현재의 총 무게, 사육밀도, 사료종류, 누적량 및 사육기간 정보를 포함할 수 있다.

수질환경 정보는 수온, 용존산소, pH, 수위 및 일일 환수율 정보를 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 사용자는 사용자 입력부(123)를 통해, 각 수조별로 사육정보를 등록할 수 있다. 사육정보는 수조의 ID, 입식 또는 양성여부, 입식일자, 어종, 사육어종, 사육량, 사육어종들의 평균무게, 총 무게, 사육밀도 및 작성자 정보를 포함할 수 있다. 각각의 수조는 특정 기준에 따라, 그룹핑되어 ID를 부여받을 수 있다.

이러한 사육정보는 정보패널(1020)을 통해, 디스플레이 될 수 있다. 예를 들어, 사육정보는 특정 기준에 따라 정렬되거나, 일정 기간 동안에 등록된 사육정보가 디스플레이 될 수 있다.

도 11을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 각각의 수조별 사육현황을 디스플레이 할 수 있다.

사육현황은 각각의 수조 별로 입식 또는 양성 구분, 어종, 사육량, 평균무게, 총 무게, 사육밀도, 일일 환수율, 사료종류, 공급횟수, 일일 먹이/누적량 및 사육기간의 정보를 포함할 수 있다.

도 12를 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 각각의 수조별 사육환경을 디스플레이 할 수 있다.

디스플레이부(151)는 각각의 수조들의 아이콘을 표시함으로써, 사용자에게 사육환경를 직관적으로 알릴 수 있다. 각각의 수조들의 아이콘은 그룹별로 디스플레이될 수 있으며, 수조의 크기별로 아이콘의 크기도 다르게 표시될 수 있다. 또한, 각각의 아이콘은 색깔을 통해, 사용, 미사용 또는 점검필요 여부가 구분될 수 있다. 아이콘의 내부에는 상기 아이콘이 지시하는 수조의 사육환경 정보가 표시될 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 사육환경과 관련된 실시간 데이터를 표시할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 특정 수조를 선택한 경우, 선택된 수조의 먹이활성도, 수온, 용존산소, pH, 수위 및 일일 환수율에 대한 실시간 데이터가 그래프화되어 디스플레이 될 수 있다.

도 13을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 각각의 수조별 먹이활성도(즉, 먹이 활동성)을 디스플레이 할 수 있다. 먹이 활성도는 그래프화 되어 디스플레이 될 수 있으며, 선택된 수조의 실시간 영상 및 특정 시간동안의 먹이활성도 변화량에 대한 그래프가 표시될 수 있다.

도 14를 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 스마트양식장의 시스템 모니터링 값을 디스플레이 할 수 있다.

먹이 공급부(205)는 먹이충전기, 먹이공급기, 이송모터, 카운터 및 클리너를 포함할 수 있다. 먹이 공급부(205)는 제어부(203)에 의해 자동으로 관리될 수 있다.

먹이 충전기는 먹이 공급부(205)를 위한 먹이를 충전할 수 있다. 이는 자동, 사용자에 의해 수동으로 충전되거나, 양식장 관리 로봇을 통해 충전될 수 있다.

먹이 충전기를 통해 충전된 먹이는 먹이 공급기로 이동한다. 먹이 공급기는 먹이 충전기를 통해, 삽입되는 먹이의 양을 조절할 수 있다. 먹이 공급기는 각각의 급이장치에 먹이를 공급할 수 있도록 먹이를 이동시킬 수 있는 통로가 연결될 수 있다. 이러한 먹이는 이송모터에 의해 이동될 수 있으며, 통로를 따라 양방향 또는 한방향으로 이동될 수 있다.

카운터는 카운터가 설치된 통로를 통과하는 먹이량을 셀 수 있다.

클리너는 클리너가 설치된 통로를 통과하는 먹이를 제거할 수 있다.

먹이 공급기로부터 통로를 통해, 급이장치로 도착한 먹이는 급이장치를 통해, 수조에 공급될 수 있다.

도 15를 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 스마트양식장의 시스템 설정에 관한 정보를 디스플레이 할 수 있다.

이를 위해, 제어부(203)는 기설정된 설정값을 통해, 각각의 수조를 관리할 수 있다. 또한, 제어부(203)는 AI 프로세서를 포함할 수 있고 이를 통해, 인공지능 알고리즘을 이용하여, 설정값을 재설정할 수 있다.

예를 들어, AI 프로세서는 각각의 수조의 양식방법, 어종, 양성 또는 입식여부, 사육량, 평균무게, 총 무게, 사육밀도를 입력값으로 하여, 먹이공급을 위한 학습을 수행할 수 있다.

보다 자세하게, AI 프로세서는 상기 입력값에 따른 최적의 사료종류, 공급량, 공급시간을 산출하기 위한 학습을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 AI 프로세서는 미리 학습된 인공지능 알고리즘을 갖을 수 있다.

도 16을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 스마트양식 시스템의 진단값을 디스플레이 할 수 있다.

도 17을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 양식장 관리 로봇의 상태정보를 디스플레이 할 수 있다. 양식장 관리 로봇(204)은 사료를 수조에 급이하기 위한 사료통을 포함한다. 양식장 관리 로봇(204)은 사료통의 사료를 급이장치 또는 먹이 충전기로 운반할 수 있다. 양식장 관리 로봇(204)은 제어부(203)에 자신의 상태정보(예를 들어, 배터리, 사료잔량, 위치)를 알릴 수 있다.

도 18을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 제어부(203)에서 분석된 센싱데이터들의 값을 디스플레이 할 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, CCTV 영상을 디스플레이 할 수 있다.

도 21을 참조하면, 디스플레이부(151)는 정보패널(1020)을 통해, 사용자 설정값을 디스플레이 할 수 있다.

도 22는 본 명세서가 적용될 수 있는 일 실시예이다.

도 22를 참조하면, 제어부(203)는 통신부를 통해, 먹이공급부, 수조 및 양식장 관리 로봇과 연결될 수 있다.

제어부(203)는 수조의 사육정보를 등록한다(S2210). 제어부(203)는 전술한 양식장 관리 응용프로그램을 통해, 사용자로부터 수조의 사육정보를 입력받고 등록할 수 있다.

제어부(203)는 등록된 수조로부터 제1 센싱데이터를 수신한다(S2220). 수조에 포함된 센서는 제1 센싱데이터를 주기적으로 생성하고 제어부(203)로 수신할 수 있다. 예를 들어, 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 먹이활동성 센서를 포함할 수 있다.

제어부(203)는 제1 센싱데이터를 이용하여, 수조의 상태를 모니터링한다(S2230). 제어부(203)는 모니터링 값을 양식장 관리 응용프로그램을 이용하여, 사용자에게 디스플레이할 수 있다.

제어부(203)는 제어 이벤트를 감지한다(S2240). 예를 들어, 제어부(203)는 기설정된 범위를 벗어나는 모니터링 값을 발견하는 경우, 사용자로부터 수조의 환경을 변경하기 위한 입력값을 입력받는 경우, 또는 제어부(203)에 포함된 AI 프로세서를 통해 학습된 범위를 벗어나는 모니터링 값을 발견하는 경우, 제어 이벤트를 감지할 수 있다.

제어부(203)는 감지된 제어 이벤트에 근거하여, 수조로 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송한다(S2250).

수조는 제어부(203)로 제1 제어메시지의 응답으로서 제1 응답메시지를 전송한다(S2260). 수조는 수신한 제1 제어메시지에 따라 동작모듈을 제어할 수 있고, 그 결과를 제1 응답메시지로서 제어부(203)에 리포트할 수 있다.

제1 응답메시지에 근거하여, 제어부(203)는 양식장 관리 로봇으로 제1 명령메시지를 전송한다(S2270). 예를 들어, 제1 응답메시지에 수조의 동작모듈이 정상적으로 동작하지 않음을 알리는 결과가 포함되어 있거나, 양식장 관리 로봇을 통한 동작을 필요로한다는 결과가 포함되어 있는 경우, 제어부(203)는 양식장 관리 로봇으로 제1 명령 메시지를 전송할 수 있다.

도 23은 본 명세서가 적용될 수 있는 먹이 공급의 일 실시예이다.

도 22 및 도 23을 참조하면, 도 22의 S2240는 먹이 공급 이벤트 감지를 포함할 수 있다.

제어부(203)는 먹이 공급 이벤트를 감지한다(S2310). 예를 들어, 제어부(203)는 기설정된 먹이공급 시간이 도래하였음을 감지할 수 있다.

제어부(203)는 먹이공급을 위한 제2 제어메시지를 수조 및 먹이공급부로 전송한다(S2320). 제2 제어메시지는 대상이 되는 수조의 급이장치로 먹이를 공급하기 위한 제어값을 포함한다. 예를 들어, 제2 제어메시지는 사료종류 및 공급량을 포함할 수 있다.

제어부(203)는 수조로부터, 제2 센싱데이터를 수신한다(S2330). 예를 들어, 제2 센싱데이터는 먹이활동성 센서로부터 생성된 센싱데이터를 포함할 수 있다. 보다 자세하게, 먹이활동성 센서는 가속도 센싱 데이터를 생성할 수 있다.

제어부(203)는 양식장 관리 로봇으로부터, 양식장 관리 로봇의 상태정보를 수신한다(S2331). 제어부(203)는 양식장 관리 로봇의 상태정보를 주기적으로 수신할 수 있다.

제어부(203)는 제2 센싱데이터를 이용하여, 먹이 활동성을 측정한다(S2340).

제어부(203)는 측정된 먹이 활동성에 근거하여, 제3 제어메시지를 먹이공급부 및 수조로 전송한다(S2350). 예를 들어, 제어부(203)는 먹이활동성이 특정값 이상인 경우, 상기 먹이공급부 및 상기 수조로, 상기 수조에 먹이 공급을 유지하기 위한 제3 제어메시지를 전송할 수 있다. 또는, 제어부(203)는 먹이활동성이 특정값 미만인 경우, 상기 먹이공급부 및 상기 수조로, 상기 수조에 먹이 공급을 정지하기 위한 제3 제어메시지를 전송할 수 있다.

제어부(203)는 수조로부터 제3 제어메시지의 응답으로서 제2 응답메시지를 수신한다(S2360).

만일, 제2 응답메시지가 오류 메시지를 포함하는 경우, 제어부(203)는 양식장 관리 로봇을 제2 명령메시지를 전송한다(S2370). 예를 들어, 수조에 공급되는 먹이가 부족한 경우, 제어부(203)는 양식장 관리 로봇에게 당해 수조의 급이장치를 통해, 당해 수조에 먹이 공급을 요청하는 제2 명령메시지를 전송할 수 있다.

도 24는 본 명세서가 적용될 수 있는 제어장치의 일 실시예이다.

도 24를 참조하면, 제어장치는 전술한 제어부(203)을 포함할 수 있다.

1. 제어장치는 수조의 사육정보를 등록한다. 예를 들어, 사용자는 사용자 입력부를 통해, 등록정보를 제어장치에 입력할 수 있다. 제어장치는 사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID 별로 사육정보를 등록할 수 있다.

2. 제어장치는 수조로부터 센싱데이터를 수신한다. 예를 들어, 제어장치는 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 센싱데이터를 수신할 수 있다.

3. 제어장치는 센싱데이터를 이용하여, 수조의 상태를 모니터링한다.

4. 제어장치는 모니터링의 결과값을 디스플레이부에 디스플레이한다. 이를 위해 전술한 양식장 관리 응용프로그램이 이용될 수 있다.

5. 제어장치는 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지한다.

6. 제어장치는 감지된 제어 이벤트에 따라, 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제어메시지를 수조로 전송한다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

또한, 이상에서 서비스 및 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 서비스 및 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 5G(5 generation) 시스템을 기반으로 단말(UE)에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템 및 자율주행장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

제어장치가 스마트 양식장을 제어하는 제어방법에 있어서,
사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID(identification) 별로 사육정보를 등록하는 단계;
상기 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 제1 센싱데이터를 수신하는 단계;
상기 제1 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 상태를 모니터링하는 단계;
상기 모니터링의 결과값을 디스플레이부에 디스플레이하는 단계;
상기 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지하는 단계;
상기 제어 이벤트에 근거하여, 상기 수조로, 상기 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송하는 단계;
상기 제어 이벤트가 먹이 공급을 지시하는 이벤트인 경우, 먹이 공급부 및 상기 수조로 상기 먹이 공급을 지시하는 이벤트와 관련된 수조에 먹이를 공급하기 위한 제2 제어메시지를 전송하는 단계;
상기 수조로부터, 먹이활동성 센서로부터 생성된 센싱데이터가 포함된 제2 센싱데이터를 수신하는 단계;
상기 제2 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 먹이활동성을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 먹이활동성에 근거하여, 상기 수조로 제3 제어메시지를 전송하는 단계;
를 포함하며,
상기 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 상기 먹이활동성 센서를 포함하고,
상기 먹이활동성 센서는 상기 수조의 수면 상에 부유하여, 상기 수면의 움직임을 측정하며,
상기 제2 센싱데이터는 상기 먹이활동성 센서를 통해, 생성되는 3축 가속도의 벡터값을 포함하고,
상기 수조의 먹이활동성을 측정하는 단계는
기설정된 1) 상기 센싱데이터의 센싱주기, 및 2) 상기 센싱데이터의 참조갯수에 근거하여:
상기 먹이가 공급되기 전에, 센싱된 상기 3축 가속도의 벡터값에 근거하여, 재귀적으로 이동평균의 기준값을 계산하는 단계;
상기 먹이가 공급된 이후에, 센싱된 상기 3축 가속도의 벡터값에 근거하여, 재귀적으로 이동평균의 현재값을 계산하는 단계; 및
상기 이동평균의 기준값 및 상기 이동평균의 현재값에 근거하여, 상기 먹이활동성을 측정하는 단계;
를 포함하는, 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 수조로부터, 상기 제1 제어메시지의 응답으로서, 제1 응답메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제1 응답메시지가 상기 동작모듈의 오류를 나타내는 경우, 양식장 관리 로봇으로, 상기 오류를 해결하기 위한 제1 명령메시지를 전송하는 단계;
를 더 포함하는 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 먹이 공급부는 먹이를 충전하는 먹이충전기, 상기 먹이충전기로부터 삽입되는 먹이의 양을 조절하는 먹이공급기, 상기 수조의 급이장치와 연결된 통로를 통해, 상기 먹이를 운반하는 이송모터, 상기 통로를 통과하는 먹이의 양을 카운트하는 카운터 및 상기 통로를 통과하는 먹이를 제거하는 클리너를 포함하며, 상기 수조의 급이장치와 연결되어 먹이를 공급할 수 있는, 제어방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제3 제어메시지는
상기 먹이활동성이 특정값 미만인 경우, 상기 먹이 공급부 및 상기 수조로, 상기 수조에 먹이 공급을 중지하기 위한 제어값을 포함하는, 제어방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수조로부터, 상기 제3 제어메시지의 응답으로서, 제2 응답메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제2 응답메시지가 먹이 공급의 오류를 나타내는 경우, 양식장 관리 로봇으로, 상기 수조에 먹이를 공급하기 위한, 제2 명령메시지를 전송하는 단계;
를 더 포함하는, 제어방법.
삭제
스마트 양식장을 제어하는 제어장치에 있어서,
메모리;
송수신부;
디스플레이부; 및
상기 메모리, 상기 송수신부 및 상기 디스플레이부를 기능적으로 제어하는 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는
사용자로부터 수신받은 입력값을 통해, 수조에 대응하는 ID(identification) 별로 사육정보를 상기 메모리에 등록하고,
상기 송수신부를 통해, 상기 등록된 ID와 대응되는 수조로부터, 상기 수조에 포함된 센서를 통해 생성되는 제1 센싱데이터를 수신하며,
상기 제1 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 상태를 모니터링하고,
상기 모니터링의 결과값을 상기 디스플레이부에 디스플레이하고,
상기 모니터링을 통해, 제어 이벤트를 감지하며,
상기 송수신부를 통해, 상기 제어 이벤트에 근거하여, 상기 수조로, 상기 수조의 동작모듈을 제어하기 위한 제1 제어메시지를 전송하며,
상기 제어 이벤트가 먹이 공급을 지시하는 이벤트인 경우, 먹이 공급부 및 상기 수조로 상기 먹이 공급을 지시하는 이벤트와 관련된 수조에 먹이를 공급하기 위한 제2 제어메시지를 전송하고,
상기 수조로부터, 먹이활동성 센서로부터 생성된 센싱데이터가 포함된 제2 센싱데이터를 수신하며,
상기 제2 센싱데이터를 이용하여, 상기 수조의 먹이활동성을 측정하고,
상기 측정된 먹이활동성에 근거하여, 상기 수조로 제3 제어메시지를 전송하며,
상기 센서는 수온 센서, 용존산소 센서, ph 센서, 수위 센서 및 상기 먹이활동성 센서를 포함하고,
상기 먹이활동성 센서는 상기 수조의 수면 상에 부유하여, 상기 수면의 움직임을 측정하며,
상기 제2 센싱데이터는 상기 먹이활동성 센서를 통해, 생성되는 3축 가속도의 벡터값을 포함하고,
상기 프로세서는
상기 먹이활동성을 측정하기 위해,
기설정된 1) 상기 센싱데이터의 센싱주기, 및 2) 상기 센싱데이터의 참조갯수에 근거하여:
상기 먹이가 공급되기 전에, 센싱된 상기 3축 가속도의 벡터값에 근거하여, 재귀적으로 이동평균의 기준값을 계산하고,
상기 먹이가 공급된 이후에, 센싱된 상기 3축 가속도의 벡터값에 근거하여, 재귀적으로 이동평균의 현재값을 계산하며,
상기 이동평균의 기준값 및 상기 이동평균의 현재값에 근거하여, 상기 먹이활동성을 측정하는, 제어장치.
제9항에 있어서,
상기 먹이 공급부는 먹이를 충전하는 먹이충전기, 상기 먹이충전기로부터 삽입되는 먹이의 양을 조절하는 먹이공급기, 상기 수조의 급이장치와 연결된 통로를 통해, 상기 먹이를 운반하는 이송모터, 상기 통로를 통과하는 먹이의 양을 카운트하는 카운터 및 상기 통로를 통과하는 먹이를 제거하는 클리너를 포함하며, 상기 수조의 급이장치와 연결되어 먹이를 공급할 수 있는, 제어장치.