KR102606731B1 - Biometric information monitoring system capable of early screening of abnormal signs of livestock - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비콘 기반의 센서 네트워크를 구축하여 축산 농가 내 가축에 대한 생체정보를 수집하고 이를 분석함으로써 가축의 이상징후 발생을 조기에 진단할 수 있으며 특히 농가에 대하여 기 설정된 구역별로 가축들을 그룹화하여 이상징후가 발생한 가축과 해당 가축이 속한 그룹을 선별하여 격리 조치하는 등 신속히 후속처리와 그에 따른 질병의 확산을 예방할 수 있는 가축의 이상징후 조기 선별이 가능한 생체정보 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 축사에 마련되며 관리대상이 되는 각 가축의 체온을 포함한 제 1데이터를 수집하고 수집된 제 1데이터를 설정된 시간마다 송신하는 데이터수집부; 및 상기 데이터수집부에서 송신하는 제 1데이터를 수신 및 저장하고 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 판단하며, 가축별 생체 정보와 처리 결과를 표시하는 관리서버;를 포함하는 것이 특징이다.The present invention builds a beacon-based sensor network to collect and analyze biometric information on livestock in livestock farms, thereby making it possible to diagnose abnormal signs in livestock at an early stage. In particular, by grouping livestock by preset areas for farms, It relates to a biometric information monitoring system that allows early screening of abnormal signs in livestock to prevent the spread of disease and prompt follow-up treatment, such as selecting and isolating livestock that have developed symptoms and the group to which the livestock belongs. More specifically, it relates to a biometric information monitoring system. , a data collection unit provided in the livestock barn and collecting first data including the body temperature of each livestock subject to management and transmitting the collected first data at set times; and a management server that receives and stores the first data transmitted from the data collection unit, compares and analyzes the first data with preset standard data, determines abnormal signs for each livestock, and displays biometric information and processing results for each livestock. It is characterized by its inclusion.
Description
본 발명은 비콘 기반의 센서 네트워크를 구축하여 축산 농가 내 가축에 대한 생체정보를 수집하고 이를 분석함으로써 가축의 이상징후 발생을 조기에 진단할 수 있으며 특히 농가에 대하여 기 설정된 구역별로 가축들을 그룹화하여 이상징후가 발생한 가축과 해당 가축이 속한 그룹을 선별하여 격리 조치하는 등 신속히 후속처리와 그에 따른 질병의 확산을 예방할 수 있는 가축의 이상징후 조기 선별이 가능한 생체정보 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention builds a beacon-based sensor network to collect and analyze biometric information on livestock in livestock farms, thereby making it possible to diagnose abnormal signs in livestock at an early stage. In particular, by grouping livestock by preset areas for farms, It is about a biometric information monitoring system that allows early screening of abnormal signs in livestock to prevent the spread of the disease and rapid follow-up treatment, such as screening and isolating livestock with symptoms and the group they belong to.
일반적인 가축의 질병관리 방법은 축사에 사육중인 소, 돼지 등의 가축의 건강상태를 농장주 또는 관리인이 개체별로 일일이 가축의 발육상태, 체온, 맥박, 호흡수 등을 직접 측정하며, 측정된 정보를 관리장부 등에 기재하고, 해당 데이터를 농장주 또는 관리인의 경험에 따라 분석하여 가축의 질병 여부를 판단하거나 측정된 데이터를 오프라인을 통해 가축관련 전문가 또는 수의사에게 제공함으로써 질병 여부를 분석하고 판단한다.A common livestock disease management method is to check the health of livestock such as cows and pigs raised in a barn by directly measuring the growth status, body temperature, pulse, and respiratory rate of each animal individually by the farm owner or manager, and managing the measured information. It is recorded in ledgers, etc., and the data is analyzed according to the experience of the farm owner or manager to determine whether the livestock is diseased, or the measured data is provided offline to livestock experts or veterinarians to analyze and determine whether the livestock is diseased.
그러나 이와 같은 가축의 질병관리 방법은 가축의 수가 많을 경우에는 소수의 인원으로 각 개체별 건강상태에 따른 효율적인 관리가 어려우며, 오프라인을 통해 가축관련 전문가 또는 수의사로부터 측정데이터에 대한 분석 정보를 받기까지 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, this method of livestock disease management is difficult to manage efficiently according to the health status of each individual with a small number of people when the number of livestock is large, and it takes a considerable amount of time to receive analysis information on measurement data from livestock experts or veterinarians offline. There is a problem that it takes time.
한편, 최근에는 가축 전염병의 조기 검색 및 초동방역을 강화하기 위하여 농림수산식품부가 전국 가축사육 농가를 대상으로 주기적으로 전화를 걸어 가축의 상태와 이상 유무를 확인하는 전화 예찰제도를 실시하고 있다.Meanwhile, recently, in order to strengthen early detection and initial quarantine of livestock infectious diseases, the Ministry of Food, Agriculture, Forestry and Fisheries is implementing a telephone surveillance system that periodically calls livestock farms across the country to check the condition of livestock and whether there are any abnormalities.
이와 같은 전화 예찰제도는 농장의 기본정보 확인과정을 거쳐 가축의 체온, 사료섭취, 발육상태, 폐사 등 가축 상태를 파악하며, 이상징후 여부를 질문하는 과정으로 이루어진다.This telephone surveillance system consists of confirming the basic information of the farm, determining the condition of the livestock such as body temperature, feed intake, growth status, and death, and asking questions about any abnormal signs.
그런데 가축질병의 진행단계는 감염이 되었을 때부터 질병에 따라 조금씩 차이는 있기는 하지만, 통상적으로 감염이 된 후 2주 내지 5주가 지나야 농장주 또는 관리자의 육안으로 확인된다. However, although the progression stage of livestock disease varies slightly depending on the disease from the time of infection, it is usually confirmed with the naked eye of the farm owner or
따라서 농장주 또는 관리자의 육안으로 질병의 증세가 확인되었을 때에는 이미 치료의 시기가 늦어 별다른 치료를 할 수가 없는 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우에는 질병증상이 나타난 가축을 격리조치 또는 폐사시켜 바이러스의 경로를 차단하여야만 하기 때문에, 가축의 질병으로 인한 피해가 상당할 수밖에 없다는 문제점이 있다.Therefore, when symptoms of the disease are confirmed with the naked eye of the farm owner or manager, treatment may be too late and no further treatment may be possible. In such cases, livestock showing disease symptoms must be quarantined or killed to block the path of the virus. Since it must be blocked, there is a problem that damage due to disease in livestock is bound to be significant.
따라서 본 발명의 목적은, 축산 농가 내 가축에 대한 생체정보를 수집하고 이를 분석함으로써 가축의 이상징후 발생을 조기에 진단할 수 있으며 특히 농가에 대하여 기설정된 구역별로 가축들을 그룹화하여 이상징후가 발생한 가축과 해당 가축이 속한 그룹을 선별하여 격리 조치하는 등 신속히 후속처리와 그에 따른 질병의 확산을 예방할 수 있는 가축의 이상징후 조기 선별이 가능한 생체정보 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to collect and analyze biometric information on livestock in livestock farms to diagnose the occurrence of abnormal signs in livestock at an early stage. In particular, livestock that have abnormal signs can be diagnosed by grouping livestock by pre-set areas for the farm. It provides a biometric information monitoring system that allows early screening of abnormal signs in livestock to prevent the spread of disease and rapid follow-up treatment, such as selecting and isolating the group to which the livestock belongs.
본 발명의 해결하고자 하는 과제에 의한 가축의 이상징후 조기 선별이 가능한 생체정보 모니터링 시스템(이하 '본 발명의 시스템'이라 칭함)은, 축사에 마련되며 관리대상이 되는 각 가축의 체온을 포함한 제 1데이터를 수집하고 수집된 제 1데이터를 설정된 시간마다 송신하는 데이터수집부; 및 상기 데이터수집부에서 송신하는 제 1데이터를 수신 및 저장하고 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단하며, 가축별 생체 정보와 처리 결과를 표시하는 관리서버;를 포함하는 것이 특징이다.The biometric information monitoring system (hereinafter referred to as the 'system of the present invention') capable of early screening of abnormal signs in livestock according to the problem to be solved by the present invention is provided in a livestock barn and includes the body temperature of each livestock subject to management. a data collection unit that collects data and transmits the collected first data at set times; and a management server that receives and stores the first data transmitted from the data collection unit, analyzes and compares the first data with preset reference data, diagnoses abnormal signs for each livestock, and displays biometric information and processing results for each livestock. It is characterized by its inclusion.
하나의 예로써, 상기 데이터수집부는, 관리대상 가축에 부착되어 가축의 체온을 포함한 생체정보를 계측하고 계측데이터를 출력하는 하나 이상의 센서모듈; 및 축사에 구비되고 상기 하나 이상의 센서모듈에서 출력되는 계측데이터를 전달받아 이를 제 1데이터로 가공하며 통신망을 통해 가공된 제 1데이터를 상기 관리서버로 송신하는 게이트웨이;를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the data collection unit may include one or more sensor modules that are attached to livestock subject to management, measure biometric information including body temperature of the livestock, and output measurement data; And a gateway that is provided in the livestock house and receives measurement data output from the one or more sensor modules, processes it into first data, and transmits the processed first data to the management server through a communication network.
하나의 예로써, 상기 센서모듈은, 가축을 식별하기 위한 고유의 개체 식별정보와 축사의 구역별로 기설정된 그룹 식별정보를 상기 계측데이터와 함께 출력하며, 상기 관리서버는, 상기 데이터수집부로부터 수신한 제 1데이터의 개체 및 그룹 식별정보를 인식하여 관리대상 가축의 생체정보를 그룹별로 분류 저장하는 것이 특징이다.As an example, the sensor module outputs unique individual identification information for identifying livestock and group identification information preset for each area of the livestock farm along with the measurement data, and the management server receives the information from the data collection unit. It is characterized by recognizing the individual and group identification information of the first data and classifying and storing biometric information of livestock subject to management by group.
하나의 예로써, 상기 관리서버는, 상기 데이터수집부로부터 수신한 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단하며, 특정 가축이 이상징후가 있는 것으로 판단될 경우 해당 특정 가축과 구역에 대한 식별정보를 안내하는 알림신호를 선택된 관리자단말로 송신하는 것이 특징이다.As an example, the management server compares and analyzes the first data received from the data collection unit with preset standard data to diagnose abnormal signs for each livestock, and when it is determined that a specific livestock has abnormal signs, the specific livestock It is characterized by sending a notification signal guiding identification information about livestock and areas to the selected manager terminal.
하나의 예로써, 상기 센서모듈은, 통신칩이 실장된 PCB 기판과, 상기 PCB 기판과 통신칩 사이에 게재되는 탄성패드와, 상기 PCB 기판이 내재되는 합성수지 재질의 케이싱을 포함하는 것이 특징이다.As one example, the sensor module is characterized by including a PCB board on which a communication chip is mounted, an elastic pad disposed between the PCB board and the communication chip, and a casing made of synthetic resin in which the PCB board is embedded.
하나의 예로써, 상기 케이싱은, 폴리염화비닐 레진, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트, 인슐레이드 분말, 스테아린산 코팅 탄산칼슘, 탄산바륨, 개미산암모늄, 활제, 안정제, 폴리황산펜토산나트륨를 포함하는 조성물에 의해 형성되는 것이 특징이다. As an example, the casing includes polyvinyl chloride resin, acrylonitrile-styrene-acrylate, insulation powder, stearic acid coated calcium carbonate, barium carbonate, ammonium formate, lubricant, stabilizer, and sodium polypentosate sulfate. It is characterized by being formed by the composition.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은, 축산 농가 내 가축에 대한 생체정보를 수집하고 이를 분석하여 가축의 이상징후 발생을 조기에 진단할 수 있으며, 특히 농가에 대하여 기 설정된 구역별로 가축들을 그룹화하여 이상징후가 발생한 가축과 해당 가축이 속한 그룹 정보를 관리자에게 제공함으로써, 질병 발생 가축과 해당 그룹을 조기에 선별하고 격리 조치하는 등 신속히 후속 처리를 실시할 수 있도록 하며, 결과적으로 가축의 질병 확산을 예방하여 축산 농가의 경제적인 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the system of the present invention can collect and analyze biometric information on livestock in livestock farms to diagnose abnormal signs in livestock at an early stage, and in particular, groups livestock by preset areas for the farm. By providing managers with information on livestock with abnormal symptoms and the group they belong to, it is possible to quickly carry out follow-up treatment, such as early screening and isolation of disease-causing livestock and the group, and as a result, prevents the spread of disease in livestock. This has the effect of minimizing economic damage to livestock farms.
도 1은 본 발명의 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 축사의 그룹화 구성을 나타내는 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관리자단말의 모니터링 화면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서모듈의 구성을 나타내는 측단면도.1 is a diagram schematically showing the system of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the grouping configuration of livestock houses according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a monitoring screen of an administrator terminal according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing the configuration of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail based on the attached drawings. In describing the present invention, the terms and words used in the specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concepts consistent with the technical ideas of.
도 1을 참조하면, 본 발명의 시스템은 축사(1)에 마련되어 관리대상 가축(2)의 생체정보를 수집하기 위한 데이터수집부(10)와, 상기 데이터수집부(10)에서 수집된 가축(2)의 생체정보를 기반으로 가축(2)에 대한 질병 발생을 예측 및 관리하고 그 처리결과를 모니터링하기 위한 관리서버(20)를 포함한다.Referring to Figure 1, the system of the present invention is provided in the livestock barn (1) and includes a data collection unit (10) for collecting biometric information of livestock (2) to be managed, and livestock collected in the data collection unit (10) ( It includes a
상기 데이터수집부(10)는 축사(1)에 마련되며 관리대상이 되는 각 가축(2)의 체온을 포함하는 제 1데이터를 수집하고, 수집한 제 1데이터를 설정된 시간마다 송신한다.The
여기서 상기 '설정된 시간'이라 함은 실시간일 수 있으며 또는 이하에서 설명하는 센서모듈(100)의 전력 소모를 고려하여 분, 시간, 일 단위의 간격을 가지는 시간일 수 있다.Here, the 'set time' may be real-time or may be a time at intervals of minutes, hours, or days, taking into account the power consumption of the
상기 데이터수집부(10)는 하나 이상의 센서모듈(100)과 게이트웨이(110)를 포함하여 구성될 수 있다.The
상기 센서모듈(100)은 관리대상 가축(2)에 부착되어 가축(2)의 체온을 포함한 생체정보를 계측하고 그 계측데이터를 출력한다.The
일 예로 상기 센서모듈(100)은 도면에 도시된 바 없으나, 가축 이표 형태로 제작되어 가축(2)의 귀 부위에 밀착되게 부착됨으로써 가축(2)의 생체정보를 계측할 수 있다.As an example, the
상기 게이트웨이(110)는 축사(1)에 구비되고 상기 하나 이상의 센서모듈(100)에서 출력되는 계측데이터를 전달받아 이를 제 1데이터로 가공하며, 선택된 하나의 통신망을 통해 가공된 제 1데이터를 상기 관리서버(20)로 송신한다.The
여기서 상기 게이트웨이(110)에서 처리되는 가공이란 프로토콜의 형식을 변환하는 것에 더하여 데이터에 대한 노이즈를 제거하는 필터링 과정을 포함할 수 있다.Here, the processing processed in the
상기 게이트웨이(110)와 관리서버(20) 간에는 MQTT 프로토콜을 사용할 수 있으며, 이때 MQTT는 경량의 Publish/Subscribe(Pub/Sub) 메시징 프로토콜로 M2M (machine-to-machine)와 IoT(Internet of things)에서의 낮은 전력, 낮은 대역폭 환경에서도 사용이 가능한 장점이 있다.The MQTT protocol can be used between the
또한 MQTT 프로토콜은 메시지를 발행(publishing) 하고, 관심 있는 주제를 구독(subscribe) 하는 것을 기본 원칙으로 Publisher와 Subscriber는 모두 Broker에 대한 클라이언트로 작동한다.Additionally, the basic principle of the MQTT protocol is to publish messages and subscribe to topics of interest, and both Publisher and Subscriber operate as clients to the Broker.
각 센서모듈(100)은 게이트웨이(110)를 통해 MQTT Broker로 메시지를 발행하며, 응용프로그램에서는 각 센서모듈(100)에 부여한 토픽을 구독함으로써 실시간으로 계측데이터를 받을 수 있다.Each
그리고 상기 통신망은 인터넷 프로토콜(IP, Internet Protocol)을 통하여 대용량 데이터의 송수신 서비스 및 끊기는 현상이 없는 데이터 서비스를 제공하는 아이피 기반의 통신망이거나 유선통신망, 이동통신망(2G, 3G, 4G, LTE, 5G), Wibro(Wireless Broadband)망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망, 위성통신망 및 와이파이(WI-FI, Wireless Fidelity)망 중 축사 환경에 적합한 하나를 선택할 수 있다.And the communication network is an IP-based communication network that provides large data transmission and reception services and uninterrupted data services through the Internet Protocol (IP), a wired communication network, or a mobile communication network (2G, 3G, 4G, LTE, 5G). , you can select one suitable for the livestock environment among Wibro (Wireless Broadband) network, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) network, satellite communication network, and Wi-Fi (Wireless Fidelity) network.
또한 상기 축사(1)에 구축되는 센서모듈(100)과 게이트웨이(110) 간의 데이터 통신은 비콘(Beacon) 기반의 통신 디바이스를 이용하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to use a beacon-based communication device for data communication between the
상기 비콘(Beacon)은 블루투스 4.0(BLE) 프로토콜 기반의 근거리 저전력 무선 통신을 제공하며, 여러 개의 노드가 서로 통신하기 위해 만들어진 통신 규약으로 복잡하지 않은 시스템 구조로 구성되어 있고 적은 소비전력으로 인해 소형화가 가능하기 때문에 사물인터넷(IoT ; Internet of Things) 시스템 구축에 적합하게 활용될 수 있다.The beacon provides short-distance, low-power wireless communication based on the Bluetooth 4.0 (BLE) protocol, and is a communication protocol created for multiple nodes to communicate with each other. It is composed of a simple system structure and is compact due to low power consumption. Because it is possible, it can be appropriately used to build an Internet of Things (IoT) system.
상기 게이트웨이(110)는 하나의 축사(1)에 마련되는 복수의 센서모듈(100) 각각으로부터 출력되는 계측데이터를 전달받을 수 있으며, 상기 축사(1)가 복수로 구성될 경우 상기 게이트웨이(110)는 축사(1)별로 고유의 식별정보를 부여한 후 데이터를 송신함으로써 관리서버(20)가 상기 식별정보에 의해 각각의 축사(1)를 식별할 수 있도록 한다.The
상기 관리서버(20)는 상기 데이터수집부(10)에서 송신하는 제 1데이터를 수신 및 저장하고 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단 및 예측하며, 가축별 생체 정보와 진단 및 예측한 처리 결과를 표시한다.The
여기서 상기 가축(2)은 체온을 통해 질병 발생을 판단할 수 있는 돼지, 소, 닭 등을 포함할 수 있으며, 관리서버(20)는 관리대상 가축(2)에 대한 계절별 정상 체온과 제 1데이터에 포함된 계측 체온을 상호 비교 분석하고, 정상 체온 범위를 벗어나는 경우 해당 가축의 질병 발생을 진단할 수 있게 된다.Here, the
상기 관리서버(20)는 축사(1)에서 송신하는 제 1데이터를 저장하는 데이터베이스(210)를 포함할 수 있으며, 이때 상기 축사(1)가 지역별로 하나 이상 마련될 경우 지역별로 제 1데이터를 분류 저장할 수 있도록 상기 데이터베이스(210)가 복수로 구비될 수 있고, 각 지역별로 가축(2)에 대한 이상징후를 감시 및 관리할 수 있도록 한다.The
그리고 본 발명의 시스템은 상기 관리서버(20)에 접속하여 관리서버(20)의 모니터링 정보를 공유할 수 있는 관리자단말(200)을 더 포함할 수 있다.And the system of the present invention may further include a
상기 관리자단말(200)은 상기 관제서버(30)로부터 접속 권한이 부여된 단말로, 데스크탑과 같이 고정성을 가지는 단말이거나 스마트폰, 태블릿 등을 포함하는 이동성을 가지는 모바일 단말일 수 있다.The
상기 관리자단말(200)은 인터넷망을 통해 접속되어 웹(WEB) 및 앱(App) 상에서 모니터링 정보를 표시할 수 있다. The
도 4는 상기 관리자단말(200)을 통해 구현되는 모니터링 표시화면의 일 예로, 사용자 친화적인 UI구성을 갖는 대시보드형태로 구현될 수 있으며, 데이터의 시각화를 위하여 상용화된 시각화 툴을 사용하여 정보를 효과적으로 전달할 수 있도록 구성됨에 바람직하다.Figure 4 is an example of a monitoring display screen implemented through the
상기 관리자단말(200)이 스마트폰일 경우, 상기 스마트폰은 사전에 모니터링 서비스를 제공받기 위하여 다양한 GUI(graphical user interface) 환경이 구현되는 앱(App)을 다운로드하여 설치한 단말일 수 있다.When the
이러한 관리자단말(200)는 상기 관리서버(20)에서 저장된 제 1데이터 즉 각 가축(2)별 계측된 생체정보는 물론 제 1데이터의 분석을 통해 진단 및 예측되는 가축(2)에 대한 질병 발생 정보 등을 다양한 항목별로 시각화하여 표시함으로써 원격지의 관리자로 하여금 가축(2)의 이상징후를 용이하게 파악하게 하고 그에 따라 가축(2)의 조기 선별을 통해 질병 확산에 신속히 대처할 수 있게 한다.This
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 가축(2)에 부착되는 센서모듈(100)은 가축(2)을 식별하기 위한 고유의 개체 식별정보와 축사(1)의 구역별로 기설정된 그룹 식별정보를 상기 계측데이터와 함께 출력할 수 있다.Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, the
즉 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 축사(1) 내에서 구역별로 사육되는 가축에 대하여 사전에 그룹화를 설정하고, 설정된 그룹에 따라 개체 식별정보와 그룹 식별정보가 각각의 센서모듈(100)에 부여됨으로써, 상기 제 1데이터를 수신하는 관리서버(20)가 상기 개체 식별정보와 그룹 식별정보를 인식하여 가축(2)과 해당 가축의 그룹을 파악할 수 있게 된다.That is, in the present invention, as shown in FIG. 3, grouping is set in advance for livestock raised by zone within one livestock shed (1), and individual identification information and group identification information are stored in each sensor module ( By being assigned to 100), the
상기 관리서버(20)는 상기 데이터수집부(10)로부터 수신한 제 1데이터의 개체 및 그룹 식별정보를 인식하여 관리대상 가축(2)의 생체정보를 그룹별로 분류 저장할 수 있다.The
그리고 상기 관리서버(20)는 상기 데이터수집부(10)로부터 수신한 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단하는 것에 더하여 특정 가축(2)이 이상징후가 있는 것으로 판단될 경우 해당 특정 가축(2)과 구역에 대한 식별정보를 안내하는 알림신호를 선택된 관리자단말(200)로 송신함으로써, 관리자의 신속한 가축(2)의 조기 선별과 해당 구역에 대한 후속 관리조치가 이루어지게 하여 질병의 확산이 최소화되게 한다.In addition, the
한편 상기 센서모듈(100)은 체온 계측의 특성상 외부 온도에 영향을 받지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
통상 가축(2)의 사육을 위해 구축되는 축사(1)는 환기 등의 목적으로 개방형 구조를 갖는 것이 대부분으로, 외부 온도가 급격히 상승하거나 낮아지게 되는 계절에서는 실제 가축(2)의 체온 계측에 많은 영향을 주게 되어 계측 결과에 신뢰도를 저하시키게 되는 주요 요인으로 작용하게 된다.Most of the barns (1) built to raise livestock (2) have an open structure for purposes such as ventilation, and in seasons when the external temperature rises or falls rapidly, it is necessary to measure the actual body temperature of the livestock (2). It acts as a major factor that reduces the reliability of measurement results.
이에 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서모듈(100)은 항온에서 일정한 온도가 유지되는 케이싱(104)을 마련하여 외부 환경의 변화에도 계측된 체온의 오차가 최소화될 수 있도록 한다.Accordingly, the
구체적으로 상기 센서모듈(100)은 도 5에서 보는 바와 같이 통신칩(101)이 실장된 PCB 기판(102)과, 상기 PCB기판(102)과 통신칩(101)사이에 게재되는 탄성패드(103)와, 상기 PCB 기판(102)이 내재되는 합성수지 재질의 케이싱(104)을 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the
상기 PCB 기판(102)은 상기 센서모듈(100)에서 출력된 계측데이터를 송신할 수 있도록 통신칩(101)이 실장되는 것으로, 이때 상기 통신칩(101)은 앞서 언급한 바와 같이 비콘(Beacon) 기반의 통신칩(101)이 사용될 수 있다.The
이러한 PCB 기판(102)은 상기 케이싱(104) 내부에 배치되며, 도면에 도시된 바는 없으나 배터리 또한 케이싱(104) 내부에 배치되어 PCB 기판(102)에 전원을 공급하도록 PCB 기판(102)과 전기적으로 연결된다.This
상기 PCB 기판(102)과 배터리는 케이싱(104)의 내부에 투영된 면적이 서로 겹침 영역 없이 독립적으로 배치된다. 이 경우, PCB 기판(102)에는 배터리와 전기적으로 접촉 연결될 수 있도록 별도의 접촉 단자(미도시)가 배터리 측으로 연장 형성된다. The
접촉 단자는 배터리의 양극 및 음극에 각각 접촉 연결될 수 있도록 양극 접촉 단자와 음극 접촉 단자로 구성된다. The contact terminal consists of a positive contact terminal and a negative contact terminal so that it can be respectively connected to the positive and negative electrodes of the battery.
이와 같이 PCB 기판(102)과 배터리가 서로 겹침 영역 없이 동일 평면 상에 배치됨에 따라 케이싱(104)을 소형화할 수 있는 것이다.In this way, since the
상기 탄성패드(103)는 외부충격이 통신칩(101)으로 전달을 완화시키도록 하는 구성이다. 가축의 활동 등 외부충격에 의한 진동으로 통신칩(101)의 열화가 발생되는 것을 제어토록 하기 위함이다. The
상기 PCB 기판(102)의 통신칩(101)으로부터 송신되는 데이터신호가 케이싱(104)의 내부 공간으로부터 외부 공간으로 송출되는데, 이때, 데이터신호는 금속 재질은 통과하지 못하고 비금속 재질을 영역만을 통과하게 되는 바, 상기에서 언급한 바와 같이 케이싱(104)은 합성수지 재질로서 케이싱(104)의 전체 면으로 데이터신호가 통과될 수 있도록 한다. The data signal transmitted from the
상기 케이싱(104)은 데이터신호가 효율적으로 송출될 수 있도록 합성수지 재질로 구성되는데, 기존 알루미늄 재질 등 금속재질에 비해 내충격성이 저하되는 문제가 있고 특히 가축분뇨 등에 의해 부식에 취약한 문제가 있을 수 있다. The
이에 본 발명에서는 케이싱(104)을 합성수지 재질로 구성하되, 이러한 문제를 보강하기 위한 실시 예를 제시한다. Accordingly, in the present invention, the
본 실시예의 케이싱(104)은 폴리염화비닐 레진, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트, 인슐레이드 분말, 스테아린산 코팅 탄산칼슘, 탄산바륨, 개미산암모늄, 활제, 안정제, 폴리황산펜토산나트륨을 포함하는 조성물에 의해 형성됨을 특징으로 한다.The
한편 상기 케이싱(104)은 외력에 대해 통신칩(101) 등을 보호하기 위한 것으로 당연히 강도 및 내충격성을 가지고 있어야 하는 바, 이러한 강도 및 내충격성의 향상을 위해 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트가 첨가되도록 하는 것이다. 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate; ASA)가 폴리염화비닐 레진에 첨가하여 형성됨으로써, 인장특성 및 충격특성이 향상되도록 하는 것이다. Meanwhile, the
상기 인슐레이드 분말(insuladd powder)은 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 하는 20 ∼ 800㎛ 크기의 미세 중공체 분말로서 중공체인 폐쇄기공에 의해 단열효과가 발현되도록 하는 것이다. 즉 동절기 등에 냉기로부터 상기 통신칩(101)을 보호하기 위한 것이고, 내외 온도차에 의한 결로형성에 따른 이물질 침적에 의해 전파방해가 발생되는 것을 제어하는 것이다.The insuladd powder is a fine hollow powder with a size of 20 to 800 ㎛ mainly composed of aluminum silicate, and has an insulating effect due to the closed pores of the hollow body. That is, it is to protect the
상기 스테아린산 코팅 탄산칼슘은 충진제로서 탄산칼슘을 첨가하되, 스테아린산으로 탄산칼슘을 개질시켜 분산성을 향상시키기 위한 것이다. 탄산칼슘을 스테아린산으로 코팅함으로써 응집력을 저감시켜 분산성을 향상시키는 것이다. The stearic acid-coated calcium carbonate is intended to improve dispersibility by adding calcium carbonate as a filler and modifying the calcium carbonate with stearic acid. By coating calcium carbonate with stearic acid, cohesion is reduced and dispersibility is improved.
상기 탄산바륨은 페이스트에서 바륨수화물 형태로 존재하다가 외부에서 황산염에 의한 열화물질에 노출될 경우 침투되는 황산염을 황산바륨으로 고정화시켜 페이스트의 조직을 보호하는 기능을 수행하게 되는 것이다. 즉 가축분뇨 등에서 발생되는 황산염에 대한 저항성을 향상시키도록 하는 것이다. The barium carbonate exists in the form of barium hydrate in the paste, and when exposed to external deterioration substances caused by sulfate, it performs the function of protecting the tissue of the paste by immobilizing the penetrating sulfate into barium sulfate. In other words, the goal is to improve resistance to sulfate generated from livestock manure, etc.
상기 개미산암모늄은 조성물의 경화과정에서 이러한 경화열을 흡수하여 균열을 제어하는 것으로 균열은 강도를 저하시키는 것은 물론 균열에 이물질이 침적되어 부식의 포인트가 되며 균열이 커지는 경우 균열을 통해 외기에 상기 통신칩(101)이 노출되어 통신칩(101)의 열화가 유발될 수 있는 바, 상기 개미산암모늄의 첨가에 의해 균열저항성을 향상시키도록 하는 것이다. The ammonium formate controls cracking by absorbing this curing heat during the curing process of the composition. Cracks not only lower strength, but also cause foreign substances to be deposited in the cracks, which become a point of corrosion. When the cracks grow, they communicate to the outside air through the cracks. As the
상기 폴리황산펜토산나트륨은 경화과정에서 용제의 증발에 의한 균열에 대한 저항성을 향상시키고, 가축분뇨 등에 포함된 산화세균, 황산화세균 등이 증식하는 경우 페이스트의 열화, 부식을 야기시킬 수 있는 문제가 있는데 상기 폴리황산펜토산나트륨은 상기 산화세균, 황산화세균 등의 증식을 억제토록 하여 열화, 부식을 방지토록 함으로써 내구성을 우수하게 하는 것이다. The sodium polysulfate pentosanate improves resistance to cracking due to evaporation of the solvent during the curing process, and when oxidizing bacteria, sulfur-oxidizing bacteria, etc. contained in livestock manure proliferate, it can cause deterioration and corrosion of the paste. The sodium polysulfate pentosan is used to prevent deterioration and corrosion by inhibiting the growth of oxidizing bacteria, sulfur-oxidizing bacteria, etc., thereby improving durability.
바람직하게는 상기 조성물은 폴리염화비닐 레진 100중량부에 대해, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 10 내지 20중량부, 인슐레이드 분말 2 내지 8중량부, 스테아린산 코팅 탄산칼슘 2 내지 8중량부, 탄산바륨 1 내지 3중량부, 개미산암모늄 0.01 내지 1중량부, 활제 0.01 내지 0.5중량부, 안정제 0.01 내지 0.5중량부, 폴리황산펜토산나트륨 0.01 내지 0.5중량부를 포함하는 조성물에 의해 형성됨을 특징으로 한다.Preferably, the composition includes 10 to 20 parts by weight of acrylonitrile-styrene-acrylate, 2 to 8 parts by weight of insulade powder, and 2 to 8 parts by weight of stearic acid coated calcium carbonate, based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin. It is characterized by being formed by a composition comprising 1 to 3 parts by weight of barium carbonate, 0.01 to 1 part by weight of ammonium formate, 0.01 to 0.5 parts by weight of a lubricant, 0.01 to 0.5 parts by weight of a stabilizer, and 0.01 to 0.5 parts by weight of sodium polysulfate pentosanate. .
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Through the above-described content, those skilled in the art will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be determined by the scope of the patent claims.
1 : 축사 2 : 가축
10 : 데이터수집부 20 : 관리서버
100 : 센서모듈 101 : 통신칩
102 : PCB기판 103 : 탄성패드
104 : 케이싱 110 : 게이트웨이
200 : 관리자단말 210 : 데이터베이스1: Barn 2: Livestock
10: Data collection unit 20: Management server
100: sensor module 101: communication chip
102: PCB board 103: elastic pad
104: Casing 110: Gateway
200: Administrator terminal 210: Database
Claims (6)
상기 데이터수집부에서 송신하는 제 1데이터를 수신 및 저장하고 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단하며, 가축별 생체 정보와 처리 결과를 표시하는 관리서버;를 포함하고,
상기 데이터수집부는,
관리대상 가축에 부착되어 가축의 체온을 포함한 생체정보를 계측하고 계측데이터를 출력하는 하나 이상의 센서모듈과, 축사에 구비되고 상기 하나 이상의 센서모듈에서 출력되는 계측데이터를 전달받아 이를 제 1데이터로 가공하며 통신망을 통해 가공된 제 1데이터를 상기 관리서버로 송신하는 게이트웨이를 포함하며,
상기 센서모듈은,
가축을 식별하기 위한 고유의 개체 식별정보와 축사의 구역별로 기설정된 그룹 식별정보를 상기 계측데이터와 함께 출력하며,
상기 관리서버는,
상기 데이터수집부로부터 수신한 제 1데이터의 개체 및 그룹 식별정보를 인식하여 관리대상 가축의 생체정보를 그룹별로 분류 저장하고, 상기 데이터수집부로부터 수신한 제 1데이터를 기설정된 기준데이터와 비교 분석하여 가축별 이상징후를 진단하며, 특정 가축이 이상징후가 있는 것으로 판단될 경우 해당 특정 가축과 구역에 대한 식별정보를 안내하는 알림신호를 선택된 관리자단말로 송신하고,
상기 데이터수집부의 센서모듈은,
통신칩이 실장된 PCB 기판과, 상기 PCB 기판과 통신칩 사이에 게재되는 탄성패드와, 상기 PCB 기판이 내재되는 합성수지 재질의 케이싱을 포함하되, 상기 케이싱은, 폴리염화비닐 레진, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트, 인슐레이드 분말, 활제, 안정제 및 스테아린산으로 코팅된 탄산칼슘을 포함하고, 페이스트에서 바륨수화물 형태로 존재하다가 외부에서 황산염에 의한 열화물질에 노출될 경우 침투되는 황산염을 황산바륨으로 고정화시켜 페이스트의 조직을 보호하는 탄산바륨과, 조성물의 경화과정에서 발생하는 경화열을 흡수하여 균열을 제어하는 개미산암모늄과, 조성물의 경화과정에서 용제의 증발에 의한 균열에 대한 저항성을 향상시키도록 작용하는 폴리황산펜토산나트륨을 더 포함하는 조성물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 가축의 이상징후 조기 선별이 가능한 생체정보 모니터링 시스템.A data collection unit provided in the livestock barn and collecting first data including the body temperature of each livestock subject to management and transmitting the collected first data at set times; and
A management server that receives and stores the first data transmitted from the data collection unit, analyzes and compares the first data with preset standard data, diagnoses abnormal signs for each livestock, and displays biometric information and processing results for each livestock. do,
The data collection department,
One or more sensor modules that are attached to the livestock subject to management to measure biometric information, including the livestock's body temperature, and output measurement data, and are installed in the livestock shed and receive the measurement data output from the one or more sensor modules and process it into first data. And includes a gateway that transmits the processed first data to the management server through a communication network,
The sensor module is,
Unique individual identification information for identifying livestock and group identification information preset for each area of the livestock farm are output together with the measurement data,
The management server is,
Recognizes the entity and group identification information of the first data received from the data collection unit, classifies and stores biometric information of livestock subject to management by group, and compares and analyzes the first data received from the data collection unit with preset reference data. This diagnoses abnormal signs for each livestock, and if it is determined that a specific livestock has abnormal signs, a notification signal providing identification information for the specific livestock and area is sent to the selected manager terminal.
The sensor module of the data collection unit is,
It includes a PCB board on which a communication chip is mounted, an elastic pad disposed between the PCB board and the communication chip, and a casing made of synthetic resin in which the PCB board is embedded, wherein the casing is made of polyvinyl chloride resin, acrylonitrile- It contains styrene-acrylate, insulating powder, lubricant, stabilizer, and calcium carbonate coated with stearic acid. It exists in the form of barium hydrate in the paste, but when exposed to external deterioration substances caused by sulfate, the penetrating sulfate is converted into barium sulfate. Barium carbonate, which protects the structure of the paste by fixing it, ammonium formate, which absorbs the curing heat generated during the curing process of the composition to control cracking, and improves resistance to cracking due to evaporation of the solvent during the curing process of the composition. A biometric information monitoring system capable of early screening of abnormal signs in livestock, which is formed by a composition further comprising sodium pentosan polysulfate.
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|---|---|---|---|
| KR1020210050537A KR102606731B1 (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Biometric information monitoring system capable of early screening of abnormal signs of livestock |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210050537A KR102606731B1 (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Biometric information monitoring system capable of early screening of abnormal signs of livestock |
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