KR20120121382A - 식품 품질 모니터링 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그에 의해 수송 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (a)단계; 상기 이동 센서태그에 저장된 식품정보와 매칭된 고정판매 센서태그에 의해 센싱된 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (b)단계; 이동 센서태그와 고정판매 센서태그에 의해 센싱된 식품정보, 환경인자 값 및 환경인자를 센싱한 시간 값을 기반으로 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 측정하는 (c)단계; 상기 측정한 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 기반으로 식품의 가격을 설정하는 (d)단계; 상기 고정판매 센서태그의 고유ID에 매칭된 다수의 식품에 대응되는 바코드정보 또는 전자태그 정보(식품정보), 상기 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수 및 식품의 가격을 상기 유통업체서버로 전달하는 (e)단계를 포함한다.
Description
본 발명은 식품 품질 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 환경의 변화를 감지하는 센서태그를 부착하고, 식품을 수송 또는 판매 중에 발생하는 환경 변화를 센서태그를 이용하여 실시간으로 센싱함으로써, 식품의 품질정보를 실시간으로 평가하여 소비자에게 제공하기 위한 식품 품질 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에는 식품에 생산 이력제를 도입하여, 식품의 품명, 생산지, 생산날짜와 같은 정보를 소비자에게 공개하는 제도가 시행되고 있으며, 이러한 식품의 정보는 바코드 혹은 기타 대장 등에 의해 기록하여 제공하였다.
그러나 식품의 생산이력에 대한 많은 정보를 바코드 또는 기타 대장을 통해 나타내는 데에는 한계가 있으며, 최근에는 RFID태그와 같은 무선주파수 인식방식을 사용하여 생산부터 수송과정에서 발생한 모든 이력을 제공하는 방식이 사용되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, RFID태그나 센서태그를 이용하여 식품의 수송과정에서 발생하는 상태 변화를 모니터링 하는 기술이 개발되고 있으나, 식품의 품질을 실시간으로 평가하지 못하고, 식품에서 가장 중요한 유통기한 및 가격은 식품이 출하될 때의 식품 상태에 따라 결정되어 포장 외면에 표시될 뿐, 식품의 수송환경 변화에 따른 식품의 품질지수나 실제적인 식품의 품질가치를 반영한 유통기한 및 가격을 소비자에게 제공하지 못하는 문제점이 있다.
또한 식품을 수송하는 과정에서 발생할 수 있는 환경변화에 따라 센서태그의 센싱 시간을 조정할 수 없어 수송환경 변화에 따른 식품의 품질지수나 실제적인 식품의 품질가치를 정확히 얻어낼 수 없는 문제점이 있다.
나아가 식품의 특성 및 영양성분에 따라 개별 품질분석항목을 설정하여, 식품의 개별 품질분석항목에 따라 식품의 상태를 평가함으로써, 식품을 수송하는 과정에서 발생한 환경변화에 따라 식품에 잔존하는 영양성분의 품질지수를 소비자에게 제공하지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 식품 품질 모니터링 방법이 출원되었다.
종래 식품 품질 모니터링 방법은 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 센서태그를 부착하고, 수송과정 중에 발생하는 환경인자의 변화를 센서태그를 이용하여 실시간으로 센싱하여, 식품의 품질변화를 모니터링함으로써, 식품의 품질을 관리하고, 식품의 품질변화에 따라 식품의 가격을 결정함으로써, 식품의 재고 감소 및 운영상의 효율화를 도모할 수 있다.
그러나 일반적인 식품 유통과정은 생산지에서 유통업체로 유통된 후 소매점으로 유통되고 있다.
종래 식품 모니터링 방법은 생산지와 유통업체의 유통단계에서만 이용할 수 있다.
즉, 생산지에서 유통업체까지는 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트단위로 제품들이 유통되기 때문에 센서태그를 컨테이너 또는 팔레트 단위로 부착하여 수송과정 중에 발생하는 환경인자의 변화를 센서태그를 이용하여 실시간으로 센싱할 수 있다.
그러나 유통업체에서 소매점에 제공되는 팔레트 단위로 제공된 제품들은 낱개로 소비자에게 판매된다.
따라서 팔레트 단위로 유통되는 제품을 낱개로 판매함으로써, 낱개로 판매되는 식품의 모니터링이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 컨테이너 또는 팔레트 단위로 유통된 후 낱개로 판매되는 제품의 품질변화를 모니터링하고, 품질을 관리하며, 품질변화에 따라 제품의 가격을 결정함으로써 제품의 재고 감소 및 운영상의 효율화를 도모하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식품 품질 모니터링 방법은 식품 품질 모니터링 서버에 의해 수행되어지되, 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그에 의해 수송 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (a)단계; 상기 이동 센서태그와 매칭되며, 판매대에 부착된 고정판매 센서태그에 의해 센싱된 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (b)단계; 상기 이동 센서태그의 식품정보, 환경인자값, 감지한 시간값 및 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그의 식품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 식품의 품질지수를 측정하는 (c)단계; 상기 측정한 식품의 품질지수를 기반으로 식품의 가격을 설정하는 (d)단계;를 포함한다.
전술한 구성에서, 상기 식품의 품질지수 및 식품의 가격을 상기 유통업체 서버로 전달하는 (e)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 품질지수는, 식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수; 및 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 이동센서 태그의 고유ID와 상기 고정판매 센서태그의 고유ID는 다수의 식품에 부착된 바코드 정보를 통해 매칭되는 것을 특징으로 한다.
해당 식품의 바코드 또는 RFID 태그 결제 시, 식품의 종합 품질지수와 식품의 가격을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계는, 아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고, 여러 온도, 습도와 같이 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고, 품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수를 구하고, 상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고, 계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 상기 식품의 품질지수정보를 이용하여 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 측정하되,
[수학식 1]
본 발명의 제2 특징에 따르면, 유통업체서버에 의해 수행되어지되, 센서태그 리더기로부터 이동 센서태그가 식품을 수송하거나 판매하는 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자 값을 센싱한 시간 값 및 식품의 제품정보를 전달받는 (a)단계; 상기 이동 센서태그와 판매대에 부착된 고정판매 센서태그를 매칭시키는 (b)단계; 센서태그 리더기로부터 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그가 식품을 보관하는 중에 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자 값을 센싱한 시간 값 및 식품의 제품정보를 전달받는 (c)단계; 상기 이동 센서태그 및 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그로부터 전달받은 식품의 제품정보, 환경인자 값 및 센싱한 시간 값을 식품 품질 모니터링 서버로 전달하는 (d)단계; 상기 이동 센서태그의 식품의 제품정보, 환경인자 값, 센싱한 시간값 및 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그의 식품의 제품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 측정된 식품의 품질지수 및 식품의 가격을 식품에 대응되는 다수의 바코드 정보 또는 전자태그 정보(식품정보)와 함께 전달받아 저장하는 (e)단계; 및 식품정보판독장치로부터 식품의 바코드 정보 또는 전자태그 정보를 전달받으면, 상기 전달받은 바코드 정보 또는 전자태그 정보에 해당하는 식품의 품질지수 및 식품의 가격을 검색하여 상기 식품정보판독장치로 전달하는 (f)단계를 포함하는 식품 품질 모니터링 방법이 제공된다.
전술한 제2 특징에서, 상기 이동 센서태그로부터 전달된 식품정보를 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭시키는 (b)단계는, 매칭 기본정보 데이터베이스에 식품정보와 상기 식품정보에 매칭될 고정판매 센서태그의 고유ID 정보를 매칭시켜 저장하는 (b1)단계; 상기 센서태그 리더기를 통해 상기 이동 센서태그에 저장된 식품정보가 전달되면, 전달된 식품정보를 상기 매칭 기본정보 데이터베이스에서 확인하여 해당하는 상기 고정판매 센서태그와 매칭시켜 저장부에 저장하는 (b2)단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제2 특징에서, 상기 품질지수는, 개별 식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수 및 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수로 이루이진 것을 특징으로 한다.
전술한 제2 특징에서, 전자태그 정보에 해당하는 식품의 품질지수 및 식품의 가격은 상기 식품정보판독장치에 의해 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 특징에 따르면, 유통업체서버가 센서태그 리더기로부터 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그가 수송 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과 식품의 제품정보를 식품 품질 모니터링 서버로 전달하고, 상기 식품 품질 모니터링 서버로 전달되는 제품정보와 고정판매 센서태그를 매칭시켜 저장하는 (a)단계; 상기 유통업체서버가 센서태그 리더기로부터 판매대에 부착된 상기 고정판매 센서태그에 의해 센싱된 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 저장된 식품의 제품정보를 전달받아 식품 품질 모니터링 서버로 전달하는 (b)단계; 상기 식품 품질 모니터링 서버가 상기 전달받은 제품정보, 환경인자 값 및 시간 값을 기반으로 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 측정하는 (c)단계; 상기 식품 품질 모니터링 서버가 상기 측정한 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 기반으로 식품의 가격을 설정하는 (d)단계; 상기 식품 품질 모니터링 서버가 상기 측정한 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 식품의 가격을 상기 고정판매 센서태그에 매칭된 다수의 식품에 대응되는 다수의 바코드 정보 또는 전자태그 정보와 함께 유통업체서버(110)로 전달하는 (e)단계; 식품정보판독장치가 일정거리 내에서 감지되는 식품의 바코드 또는 전자태그를 리딩하여 추출한 바코드 정보 또는 전자태그 정보를 상기 유통업체서버로 전달하는 (f)단계; 상기 유통업체서버가 상기 (e)단계에서 전달받은 다수의 바코드 정보 또는 전자태그 정보를 기반으로 상기 (f)단계에서 전달받은 바코드 정보 또는 전자태그 정보에 대응되는 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 식품의 가격을 검색하여, 상기 식품정보판독장치로 전달하는 (g)단계; 및 상기 식품정보판독장치가 상기 유통업체서버로부터 전달받은 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 식품의 가격을 표시하는 (h)단계를 포함하는 식품 품질 모니터링 방법이 제공된다.
전술한 제3 특징에서, 상기 (c)단계는, 아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고, 여러 온도, 습도와 같이 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고, 품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수를 구하고, 상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)를 계산하고, 계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 상기 식품의 품질지수정보를 이용하여 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 측정하되,
[수학식 1]
전술한 제3 특징에서, 상기 (d)단계는, 상기 식품 품질 모니터링 서버가 상기 측정한 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 기반으로 식품의 유통기한을 설정하는 (d1)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제3 특징에서, 상기 제품정보는, 상기 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 제품명, 상기 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그의 고유ID, 고정판매 센서태그의 고유ID, 식품의 초기 품질정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제3 특징에서, 상기 품질지수는, 상기 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수는 식품에 포함된 미생물 수 또는 영양성분별 잔존하는 영양성분 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 수치로 표시하고, 상기 식품의 종합 품질지수는 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급(최상급, 상급, 보통)으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제3 특징에서, 상기 센서태그는, 식품의 수송 및 보관이 시작되면, 미리 설정된 시간간격으로 환경인자를 센싱하고, 센싱한 환경인자 값이 미리 설정된 식품의 환경인자 값 범위에 포함되지 않거나, 미리 설정된 수송시간이 경과 되었거나 또는 미리 설정된 특정지역에 도착하였으면, 센싱할 시간간격을 조정하여 환경인자를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제3 특징에서, 상기 센서태그는, 식품의 수송 및 보관이 시작되면, 미리 설정된 시간간격으로 환경인자를 센싱하고, 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간을 메모리에 저장하며, 센싱한 환경인자 값이 이전에 센싱한 환경인자 값과 동일하면 메모리에 저장하지 않고, 이전에 센싱한 환경인자 값과 다를 경우에는 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간을 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 특징에 따르면, 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착되어 수송 중에 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품정보가 저장된 다수개의 이동 센서태그; 판매대에 부착되어 보관 중에 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 판매대에 보관중인 식품정보가 저장된 다수개의 고정판매 센서태그; 상기 이동 센서태그와 판매대에 부착된 고정판매 센서태그를 매칭시키고 상기 이동 센서태그 및 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그가 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과, 식품정보를 전송하는 유통업체서버; 및 상기 유통업체서버로부터 전송된 상기 이동 센서태그의 식품정보, 환경인자값, 감지한 시간값 및 상기 이동 센서태그와 매칭된 상기 고정판매 센서태그의 식품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 식품의 품질지수를 측정하고, 상기 측정한 품질지수를 기반으로 식품의 가격을 설정하며, 상기 식품의 품질지수 및 식품의 가격을 상기 유통업체서버로 전달하는 식품 품질 모니터링 서버를 포함하는 식품 품질 모니터링 시스템이 제공된다.
전술한 제4 특징에서, 상기 품질지수는, 개별 식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수; 및 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 제4 특징에서, 상기 유통업체서버는, 상기 식품정보와 상기 식품정보에 매칭될 고정판매 센서태그의 고유ID 정보가 매칭되어 기 저장된 매칭 기본정보 데이터베이스; 및 상기 센서태그 리더기를 통해 상기 이동 센서태그에 저장된 식품정보를 전달받은 후 전달된 식품정보를 상기 매칭 기본정보 데이터베이스에서 확인하여 해당하는 상기 고정판매 센서태그와 매칭시켜 저장부에 저장하는 식품정보 센서태그 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 컨테이너 또는 팔레트 단위로 유통된 후 낱개로 판매되는 제품의 품질변화를 모니터링하고, 품질을 관리하며, 품질변화에 따라 제품의 가격을 결정함으로써 제품의 재고 감소 및 운영상의 효율화를 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 식품 품질 모니터링 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서태그 및 센서태그제어단말기의 내부 구성도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 식품 품질 모니터링 시스템에서 식품 품질 모니터링을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 실시 예에서 컨테이너 또는 팔레트을 통해 유통된 다수의 식품을 고정판매 센서태그가 부착된 판매대에 옮겨진 상태를 나타낸 도면.
도 8은 도 6에 따른 식품 품질 모니터링 시스템에서 식품 품질 모니터링을 수행하는 과정에서 이동 센서태그의 식품정보와 고정판매 센서태그의 고유ID를 매칭하는 과정을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 아레니우스식을 나타낸 도,
도 10는 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 MKT를 나타낸 도,
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 멜론의 품질지수를 측정한 예시도.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 우유의 품질지수를 측정한 예시도.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따라 쌀의 품질지수를 측정한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서태그 및 센서태그제어단말기의 내부 구성도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 식품 품질 모니터링 시스템에서 식품 품질 모니터링을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 실시 예에서 컨테이너 또는 팔레트을 통해 유통된 다수의 식품을 고정판매 센서태그가 부착된 판매대에 옮겨진 상태를 나타낸 도면.
도 8은 도 6에 따른 식품 품질 모니터링 시스템에서 식품 품질 모니터링을 수행하는 과정에서 이동 센서태그의 식품정보와 고정판매 센서태그의 고유ID를 매칭하는 과정을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 아레니우스식을 나타낸 도,
도 10는 본 발명의 실시 예에 따라 품질지수를 계산하는 MKT를 나타낸 도,
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 멜론의 품질지수를 측정한 예시도.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 우유의 품질지수를 측정한 예시도.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따라 쌀의 품질지수를 측정한 예시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 식품 품질 모니터링 시스템 구성도이다.
본 발명에 따른 식품 품질 모니터링 시스템은 다수개의 이동 센서태그(200), 다수개의 고정판매 센서태그(250), 센서태그 리더기(111), 유통업체서버(110) 및 식품 품질 모니터링 서버(120)를 포함한다.
식품정보판독장치(100)는 식품에 부착된 바코드를 리딩하고, 리딩한 바코드 정보를 유통업체서버(110)로 전달한다. 그리고 식품정보판독장치(100)는 유통업체서버(110)로부터 식품의 바코드 정보와 품질정보를 전달받으면, 전달받은 바코드 정보와 품질정보를 화면에 표시한다.
이때 식품정보판독장치(100)는 고정설치되는 키오스크, 스마트폰 또는 바코드를 판독하고 유통업체서버(110)로부터 전달받은 바코드 정보와 품질정보를 표시하는 휴대용 판독장치 중 어느 하나가 될 수 있다.
여기서 식품에 부착된 바코드의 바코드 정보는 국가정보, 제조업체정보, 제품명, 그룹 ID를 포함한다.
또한 식품에는 바코드 대신 전자태그가 부착될 수 있으며, 전자태그가 부착될 경우 전자태그 정보는 바코드 정보와 동일한 정보가 등록된다.
이하 상세한 설명에서는 식품에 바코드가 부착되어 있는 것으로 정의하여 설명하기로 한다.
유통업체서버(110)는 이동 센서태그(200)와 고정판매 센서태그(250)를 리딩하기 위한 센서태그 리더기(111)를 포함하며, 센서태그 리더기(111)로부터 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그(200)를 리딩하여 추출한 이동 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 수송과정에서 센싱한 환경인자 값 및 환경인자를 센싱한 시간 값과 고정판매 센서태그(250)를 리딩하여 추출한 고정판매 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 수송과정에서 센싱한 환경인자 값 및 환경인자를 전달받는다.
이때 식품의 초기 품질정보는 식품이 출하될 때의 개별 품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수, 그에 따른 유통기한 및 가격 정보를 포함한다.
그리고 유통업체서버(110)는 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 이동 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 수송과정에서 센싱한 환경인자 값 및 시간 값과, 고정판매 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 수송과정에서 센싱한 환경인자 값 및 시간 값을 식품 품질 모니터링 서버(120)로 전달한다.
유통업체서버(110)는 식품 품질 모니터링 서버(120)로부터 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품들의 바코드정보와 품질정보를 전달받으면, 식품의 바코드정보와 매칭하여 품질정보를 저장하고, 고정판매 센서태그(250)에 매칭된 식품들의 바코드정보와 품질정보를 전달받으면 식품의 바코드정보와 매칭하여 품질정보를 저장한다.
이때 품질정보는 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 유통기한, 가격정보를 포함한다.
개별 품질분석항목은 식품에 포함된 미생물 수 또는 영양성분별 영양성분함량(영양성분값)이며, 식품의 특성 및 영양성분에 따라 개별 품질분석항목은 변경될 수 있음은 물론이다.
유통업체서버(110)는 이동 센서태그(200)에 저장된 식품정보와 고정판매 센서태그를 매칭시키고, 센서태그 리더기(111)를 통해 전달된 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과, 식품정보를 식품 품질 모니터링 서버(120)로 전송하며, 매칭 기본정보 데이터베이스(112)와 식품정보 센서태그 매칭부(113)를 포함할 수 있다.
유통업체서버(110)의 매칭 기본정보 데이터베이스(112)에는 식품정보와 식품정보에 매칭될 고정판매 센서태그의 고유ID 정보가 매칭되어 기 저장되어 있다. 즉,
그리고 유통업체서버(110)의 식품정보 센서태그 매칭부(113)는 센서태그 리더기(111)를 통해 이동 센서태그(200)에 저장된 식품정보를 전달받은 후 전달된 식품정보를 매칭 기본정보 데이터베이스(112)에서 확인하여 해당하는 상기 고정판매 센서태그와 매칭시켜 저장부(114)에 저장한다.
식품 품질 모니터링 서버(120)는 유통업체서버(110)로부터 이동 센서태그(200)와 고정판매 센서태그(250)에 의해 센싱된 환경인자 값 및 시간 값과 이동 센서태그(200)와 고정판매 센서태그(250)에 저장된 식품정보를 전달받고 전달된 환경인자 값, 시간 값 및 식품정보를 기반으로 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 측정하고, 상기 측정한 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 기반으로 식품의 가격을 설정하며, 상기 고정판매 센서태그(250)와 매칭된 다수의 식품에 대응되는 바코드정보 또는 전자태그 정보, 상기 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수 및 식품의 가격을 상기 유통업체서버(110)로 전달한다.
이러한 식품 품질 모니터링 서버(120)는 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그의 고유ID와 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품에 부착된 다수의 바코드정보를 매칭하여 저장하고 고정판매 센서태그의 고유ID와 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품에 부착되었던 다수의 바코드정보를 매칭하여 저장하며 식품별로 식품의 개별품질분석항목에 따른 표준 품질지수와 표준 종합 품질지수를 저장하는 데이터베이스를 포함한다.
식품 품질 모니터링 서버(120)는 유통업체서버(110)로부터 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 전달받으면, 식품의 초기 품질정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 이용하여 현재 식품의 개별품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 계산하며, 고정판매 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 전달받으면, 식품의 초기 품질정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 이용하여 현재 식품의 개별품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 계산한다. 이때, 고정판매 센서태그의 고유ID, 제품명, 식품의 초기 품질 정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 통해 현재 식품의 개별품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 계산시에는 이동 센서태그의 고유ID를 통해 계산된 식품의 개별품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 통합하여 계산한다.
그리고 식품 품질 모니터링 서버(120)는 현재 식품의 상태에 따른 개별품질분석항목별 품질지수와 종합 품질지수를 바탕으로 식품의 유통기한 및 가격을 설정하여, 식품의 개별품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수, 유통기한, 적정가격이 포함된 품질정보를 이동 센서태그 고유ID, 고정판매 센서태그 고유ID와 매칭하여 저장된 다수의 바코드정보와 함께 유통업체서버(110)로 전달한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센서태그 및 센서태그제어단말기의 내부 구성도이다.
이동 센서태그(200)와 고정판매 센서태그(250)는 센서태그제어부(201), 센서태그저장부(202), 센서태그통신부(203), 환경인자 센서부(204)를 포함한다. 이때, 이동 센서태그(200)와 고정판매 센서태그(250)는 무선 센서 네트워크로 구성되어, 센싱한 환경인자 값과, 시간 값을 다른 이동 센서태그 또는 고정판매 센서태그 또는 유통업체서버로 전송할 수도 있다.
환경인자 센서부(204)는 수송 환경 또는 판매 환경에 따른 환경인자를 센싱하며, 센싱한 환경인자 값을 센서태그 제어부(201)로 전달한다.
센서태그저장부(202)는 제품정보를 저장하며, 환경인자 센서부(204)가 측정한 환경인자 값을 센싱한 시간 값과 매칭하여 저장한다.
센서태그통신부(203)는 데이터를 송수신하는 기능을 수행하며, 특히 센서태그제어단말기(210)로부터 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 활성화하는 신호를 전달받는다.
또한 센서태그통신부(203)는 센싱한 시간 값 및 그에 대응되는 환경인자 값을 유통업체서버(110)로 전달한다. 이때, 센서태그통신부(203)는 다른 이동 센서태그(200) 또는 다른 고정판매 센서태그(250)의 센서태그통신부(203)와 무선 센서 네트워크로 구성될 수 있다.
센서태그제어부(201)는 센서태그(200)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 센서태그제어부(201)는 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 포함하며, 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 통해 수송 중에 환경인자를 센싱할 시간 간격를 사용자로부터 미리 설정받는다.
센서태그제어부(201)는 센서태그제어단말기(210)로부터 활성화 신호를 전달받으면 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 활성화한다.
그리고 센서태그제어부(201)는 환경인자 센서부(204)를 통해 미리 설정된 시간 간격으로 환경인자를 센싱한다. 이때 환경인자 센서부(204)가 센싱하는 환경인자는 온도, 습도, 가스, pH등 식품의 개별 품질분석항목의 품질지수 및 식품의 신선도에 해당하는 종합 품질지수에 영향을 미치는 환경적 요소이다.
센서태그제어부(201)는 환경인자 센서부(204)를 통해 미리 설정된 시간 간격으로 환경인자를 센싱하면, 센싱한 환경인자 값을 센싱한 시간 값과 매칭하여 센서태그 저장부(202)에 저장한다.
센서태그제어단말기(210)는 제어부(211), 통신부(212), GPS모듈(213)을 포함한다.
제어부(211)는 센서태그제어단말기(210)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(211)는 이동 센서태그(200) 또는 고정판매 센서태그(250)로 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 활성화하는 신호를 전달하며, GPS모듈(213)을 통해 실시간으로 현재 위치를 판단하고, 미리 설정된 위치에 도착하면 이동 센서태그(200)가 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 변경하도록 하는 신호를 전달한다.
통신부(212)는 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 활성화하는 신호 및 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 변경하도록 하는 신호를 이동 센서태그(200)로 전달한다.
GPS모듈(213)은 일정시간 간격으로 GPS위성과 통신하여 현재 센서태그제어 단말기(210) 위치에 대한 좌표 데이터를 수집하고, 수집한 좌표 데이터를 제어부(211)로 전달한다.
이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 식품 품질 모니터링 시스템에서 센서태그를 이용하여 수송중에 환경인자를 센싱하고, 센싱한 환경인자 값을 이용하여 식품 품질을 모니터링 하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
(1) 식품의 생산/출하 단계
식품이 출하되기 위해 개별포장이 완료되고, 수송을 위해 개별 포장된 다수의 식품이 컨테이너 또는 팔레트에 적재되면 수송 중의 환경 변화를 모니터링 하기 위한 이동 센서태그(200)를 컨테이너 또는 팔레트에 부착한다.
여기서 이동 센서태그(200)가 부착된 컨테이너 또는 팔레트에는 동일한 환경에서 수송되어야 하는 동일한 식품이 적재되는 것이 바람직하다.
또한 이동 센서태그(200)에는 센서태그의 고유ID, 센서태그가 부착된 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 제품명, 식품의 초기 품질정보가 저장되어 있다.
(2)식품의 수송 단계
식품의 수송이 시작되면, 이동 센서태그(200)는 센서태그제어단말기(210)의 제어하에 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램을 활성화하고, 미리 설정된 시간 간격에 따라 환경인자를 센싱한다.
그리고 이동 센서태그(200)는 환경인자를 센싱한 시간 값과 매칭하여 센싱한 환경인자 값을 저장한다. 여기서 환경인자는 온도, 습도, 가스, pH 등 식품의 개별 품질분석항복 별 품질지수 및 종합 품질지수에 영향을 미치는 환경적 요소이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 이동 센서태그(200)는 식품 수송이 시작되면, S301단계에서 환경인자를 센싱하고, S302단계에서 센싱한 환경인자 값을 센싱한 시간 값과 매칭하여 저장한다.
이동 센서태그(200)는 S303단계에서 일정시간이 경과되면, S304단계에서 환경인자를 센싱하고, 센싱한 시간 값과 매칭하여 센싱한 환경인자 값을 지속적으로 저장한다.
하지만, 이동 센서태그(200)는 S305단계에서 센싱한 환경인자 값이 미리 설정된 환경인자 값 범위를 벗어나면 S306단계에서 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 조정한다.
예를 들어, 이동 센서태그(200)는 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램에 수송 중인 식품의 환경인자 값 범위가 영상 5℃이하로 설정되고, 환경인자 값을 센싱하는 시간 간격이 1시간으로 설정되어 있으면, 초기에 환경인자를 센싱한 시간으로부터 1시간 간격으로 환경인자를 센싱한다. 이때 환경인자 값 범위 및 환경인자를 센싱하는 시간 간격은 식품의 특성에 따라 미리 설정되어 진다.
이동 센서태그(200)는 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하는 중에 센싱한 환경인자 값이 5℃ 이상이면 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 조정한다.
이때 조정되는 시간간격은 사용자에 의해 미리 설정되어 있는 것이 바람직하며, 조정된 시간간격이 30분으로 설정되어 있을 경우 이동 센서태그(200)는 S307단계에서 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하다가 30분 간격으로 환경인자를 센싱하며, 30분마다 센싱한 시간 값과 센싱한 환경인자 값을 매칭하여 저장한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 이동 센서태그(200)는 식품 수송이 시작되면, S401단계에서 환경인자를 센싱하고, S402단계에서 센싱한 환경인자 값을 센싱한 시간 값과 매칭하여 저장한다.
이동 센서태그(200)는 S403단계에서 일정시간이 경과 될 때마다, S404단계에서 환경인자를 센싱하고, 센싱한 시간 값과 매칭하여 센싱한 환경인자 값을 저장한다.
이동 센서태그(200)는 S405단계에서 미리 설정된 수송시간이 경과되면 S406단계에서 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 조정한다.
예를 들어, 이동 센서태그(200)는 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램에 수송시간이 3시간으로 설정되고, 수송 중에 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하는 것으로 설정되어 있으면, 수송이 시작된 시간부터 1시간 간격으로 환경인자를 센싱한다.
이동 센서태그(200)는 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하는 중에 미리 설정된 수송시간인 3시간이 경과되어도 수송상태이면, 환경인자를 센싱하는 시간간격을 조정한다.
이때 식품의 수송시간, 수송중에 환경인자를 센싱하는 시간간격, 수송시간 경과시 조정되는 환경인자를 센싱하는 시간간격은 사용자에의해 미리 설정되는 것이 바람직하며, 조정되는 시간간격이 30분으로 설정되어 있을 경우 이동 센서태그(200)는 S407단계에서 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하다가 30분 간격으로 환경인자를 센싱하고, 센싱한 시간 값과 매칭하여 센싱한 환경인자 값을 저장한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따라 식품을 수송하는 중에 환경인자를 센싱하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 이동 센서태그(200)는 식품 수송이 시작되면, S501단계에서 환경인자를 센싱하고, S502단계에서 센싱한 환경인자 값을 센싱한 시간 값과 매칭하여 저장한다.
이동 센서태그(200)는 S503단계에서 미리 설정된 1시간이 경과되면, S504단계에서 환경인자를 센싱하고, 센싱한 시간 값과 매칭하여 센싱한 환경인자 값을 저장한다.
이동 센서태그(200)는 일정시간 간격으로 환경인자를 센싱하는 중에 S505단계에서 센서태그제어단말기(210)로부터 미리 설정된 특정 지역에 도착했음을 알리는 신호를 전달받으면, S506단계에서 환경인자를 센싱하는 시간 간격을 30분으로 조정한다.
이때 센서태그제어단말기(210)는 GPS모듈(213)을 통해 제품이 특정 지역에 도착했음을 확인하고, 특정 지역에 도착했음을 알리는 신호를 이동 센서태그(200)로 전달하게 된다.
이동 센서태그(200)는 S507단계에서 30분마다 환경인자를 센싱하고, 센싱한 시간 값과 센싱한 환경인자 값을 매칭하여 저장한다.
이때 이동 센서태그(200)는 환경인자를 센싱하기 위한 프로그램에 식품을 수송하는 중에 1시간 간격으로 환경인자를 센싱하다가 센서태그제어단말기(210)로부터 특정 지역에 도착했음을 알리는 신호를 전달받으면, 30분 간격으로 환경인자를 센싱하도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한 도 3 내지 도 5의 설명에 해당하는 이동 센서태그(200)는 환경인자를 미리 설정된 시간 간격으로 센싱하고, 센싱한 환경인자 값이 이전에 센싱하여 저장한 환경인자 값과 동일하면, 센싱한 환경인자 값을 저장하지 않고, 이전에 센싱하여 저장한 환경인자 값과 다를 경우 센싱한 환경인자 값과 환경인자를 센싱한 시간을 저장할 수도 있다.
이렇게 할 경우 이동 센서태그(200)에 구성된 센서태그저장부(202)를 효율적으로 사용할 수 있다.
(3)유통업체에 식품 입고단계 및 매장 단계
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 식품 품질 모니터링 시스템에서 식품 품질 모니터링을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하여 식품이 유통업체에서 소비자에게 전달될 때 소비자에게 식품의 품질정보를 전달하는 과정에 대해 설명하면, 유통업체서버(110)는 S601단계에서 식품이 도착하면, 센서태그 리더기(111)를 이용하여 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 이동 센서태그(200)를 리딩한다.
유통업체서버(110)는 S602단계에서 센서태그 리더기(111)로부터 이동 센서태그의 고유ID, 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 제품정보(제품명, 식품의 초기 품질정보), 이동 센서태그(200)가 수송과정 중에 일정시간 간격으로 센싱한 환경인자 값 및 센싱한 시간 값을 전달받는다.
유통업체서버(110)는 S603단계에서 이동 센서태그의 고유ID, 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 제품명, 식품의 초기 품질정보, 이동 센서태그(200)가 수송과정 중에 일정시간 간격으로 센싱한 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 식품 품질 모니터링 서버(120)로 전달한다.
도 7은 컨테이너 또는 팔레트을 통해 유통된 다수의 식품을 고정판매 센서태그가 부착된 판매대에 옮겨진 상태를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 컨테이너 또는 팔레트을 통해 유통된 다수의 식품을 고정판매 센서태그(250)가 부착된 판매대에 옮겨진다.
그러면, 유통업체서버(110)는 S604단계에서 이동 센서태그(200)를 통해 전달된 식품의 제품정보(바코드정보)를 고정판매 센서태그(250)에 매칭시켜 저장한다.
하기에서는 도 8을 참조하여 유통업체서버(110)에서 이동 센서태그(200)로부터 전달된 식품정보와 고정판매 센서태그(250)를 매칭시키는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 유통업체서버(110)는 S641단계에서 매칭 기본정보 데이터베이스(112)에 각 식품정보와 각 식품정보가 진열되어 보관될 판매대의 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭되어 지장한다. 예를 들면, 식품정보인 사과는 "A 판매대", 포도는 "B 판매대", 메론은 "C 판매대"에 진열된다고 가정하고, 각 판매대는 각각의 고정판매 센서태그가 부착되기 때문에 식품정보와 고정판매 센서태그의 고유ID가 매칭되어 저장될 수 있다. 이때, 고정판매 센서태그의 고유ID에 식품정보가 매칭되기 때문에 고정판매 센터태그가 부착된 각 판매대의 정보와 식품정보가 포함된 RFID 태그 또는 바코드를 다시 출력하여 제품에 부착할 수 있다. 일반적으로 바코드는 유통업체에서 해당 제품에 대한 정보와 가격 정보를 변경하여 출력하고 출력된 바코드를 해당 제품에 부착하여 사용하기도 한다.
이어서, 유통업체서버(110)는 S642단계에서 센서태그 리더기(111)를 이용하여 이동 센서태그(200)에 저장된 식품정보를 리딩한다.
만약, 이동 센서태그(200)에 저장된 식품정보가 "사과"이면 유통업체서버(110)의 식품정보 센서태그 매칭부(113)는 S643단계에서 매칭 기본정보 데이터베이스(112)에서 식품정보인 "사과"를 확인하고 그에 매칭되는 "A 판매대"에 부착된 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭시켜 저장부(114)에 저장할 수 있다.
유통업체서버(110)는 S605단계에서 센서태그 리더기(111)를 이용하여 다수의 식품이 판매대에 부착된 고정판매 센서태그(250)를 리딩한다.
유통업체서버(110)는 S606단계에서 센서태그 리더기(111)로부터 고정판매 센서태그의 고유ID, 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품의 제품정보(제품명, 식품의 초기 품질정보), 고정판매 센서태그(250)가 보관 중에 일정시간 간격으로 센싱한 환경인자 값 및 센싱한 시간 값을 전달받는다.
이후, 유통업체서버(110)는 S607단계에서 고정판매 센서태그(250)가 보관 중에 일정시간 간격으로 센싱한 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 식품 품질 모니터링 서버(120)로 전달한다.
식품 품질 모니터링 서버(120)는 S608단계에서 유통업체서버(110)로부터 전달받은 식품의 초기 품질정보, 환경인자 값 및 감지한 시간 값을 바탕으로 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수 및 종합 품질지수를 계산한다.
개별 품질분석항목별 품질지수는 식품의 특성 및 영양성분에 따라 비타민A, B, C, 무기질, 탄수화물과 같은 품질분석항목이 설정되며, 설정된 항목별로 식품에 잔존하는 영양성분 값을 퍼센트(%) 또는 수치로 나타낸다.
품질지수는 식품이 생산, 수확 또는 제조된 직후의 품질지수를 100%(모두 소실되었을 때는 0%)로 했을 때 상대적으로 몇%에 해당하는가를 나타낸다. 즉 품질지수는 식품의 종합적인 품질정도 즉 신선도의 상대적인 값을 나타낸다.
또한 품질지수는 지수값의 범위에 따라서 최우수(매우신선), 우수(신선), 양호(보통), 미흡, 반품, 할인, 판매가능, 식용가능 등의 등급으로 표시할 수 있으며, 식품의 종합적인 품질정도, 신선도 또는 특정 항목에 민감한 소비자를 위해 제품의 영양성분 값이나 변색정도를 기준으로 상대적인 % 또는 등급으로 표시할 수 있다.
식품의 품질지수를 측정하는 과정에 대해 간략히 설명하면, 일반적으로 제품의 품질변화는 도 9에 도시된 바와 같이 아레니우스식(Arrhenius equation)에 의해 해석되어진다. 이 식은 다음과 같이 나타내어 진다.
[수학식 1]
위 수학식1을 이용하여 품질지수를 측정하는 과정은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
식품의 품질지수를 이용하여 유통기한을 예측하는 방법을 간략히 설명하면, 먼저 피대상 제품을 여러 온도, 습도 등 다양한 환경조건하에 보관하면서 각 환경조건에서 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정한다. 동시에 훈련된 패널에 의해 사람이 관능적으로 식품의 품질평가를 병행한다.
관능평가는 외관, 이취, 조직감, 맛, 종합적인 평가 등에 대하여 직접 식품을 섭취하는 상황을 고려하여 관능점수를 평가한다.
관능평가에서 관능점수는 보통 9점 평점법이나, 7점 평점법 등을 이용하고, 이때 9점은 가장 신선한 제조 직후의 품질(신선도)을 그리고 1점은 품질지수가 모두 소진되었을 때를 나타내며 5점이나 7점은 판매가능시점 또는 식용가능시점 등으로 실정하여 그 점수대에 도달했을 때의 품질지표의 값을 결정한다. 이때 상응한 품질지표의 물리화학적품질값을 결정한다.
이때 측정한 품질인자 값의 변화와 관능평가 값의 변화와의 관계를 상관분석하여 가장 상관관계가 높은 품질인자를 품질지표로 산정한다. 그 후에는 품질지표의 반응속도를 수학식 1을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수 등을 구한다.
이들 상수값이 결정되면 품질지표가 어떤 특정온도에서 단위시간당 변화하는 값의 정도(반응속도상수, k)를 계산할 수가 있고, 그로부터 어떤 온도에서 식품의 유통기한을 설정할 수가 있다. 아울러 이런 방식으로 품질지수나 영양소의 잔존값등을 환산, 예측할 수 있다.
현재 유통기한 설정방법은 이런 방법으로 결정된 반응속도상수(k)값으로부터 연평균 온도와 안전계수를 반영하여 유통시한을 설정하여 표기하고 있다. 그러나 실제 식품의 유통환경은 시시각각으로 변동이 있기 때문에 현재 표기된 유통기한은 식품의 가변적인 유통환경을 정확히 반영하고 있지 않다고 볼 수 있다.
이때 품질지수나 유통기한을 예측하는데 가변적인 환경변수인 온도의 경우 실제 변동적인 모든 측정값을 그대로 아레니우스식에 대입하며 계산하는 것은 쉽지 않고 많은 시간과 불편이 따른다.
따라서 이때 변동적인 온도에 대해 어떤 대표적인 한 온도로 표기할 수 있다면 계산이 쉬워지게 되며 이러한 온도를 도 10에 도시된 MKT(Mean Kinetic Temperature)로 표기하고 있으며 MKT를 적용하여 계산하면 빠른 계산이 가능하다. 따라서 품질지수나 유통기한을 예측할 때는 수송온도를 MKT로 단순화하는 과정과 품질지표의 반응속도를 해석하여 모델링하는 과정 그리고 이 둘을 연계하여 미리 작성된 프로그램에서 연산하여 디스플레이하는 과정으로 구성된다. 이때 품질지표별 반응속도나 모델링에 따른 식품별 상수등은 식품 품질 모니터링 서버(120)에 데이터베이스로 구축하여 제공되어 진다.
도 11 내지 도 14를 참조하여 멜론의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 경도, 당도, 중량변화, 색도와 관능평가(맛, 조직감, 향, 종합평가)를 조사하여 분석한 결과 경도가 관능평가점수와 가장 높은 상관관계를 나타내어 멜론의 경우는 경도를 품질지표로 선정하였으며 경도의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질과 숙도를 예측하였다.
도 15는 우유의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 산도와, 일반세균을 조사하여 분석한 결과 일반세균이 관능평가점수와 가장 높은 상관관계를 나타내어 우유의 경우는 경도를 품질지표로 선정하였으며, 산도와 일반세균의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질을 예측하였다.
도 16은 쌀의 경우를 실험한 예를 보면, 품질변수로서 경도, 일반세균 및 지방산가의 온도변화에 대한 반응속도를 분석하여 품질을 예측하였다.
식품 품질 모니터링 서버(120)는 S608단계에서 상술한 방법을 바탕으로 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수 및 종합 품질지수를 측정하면 S609단계에서 측정한 식품의 개별 품질분석항복별 품질지수 및 종합 품질지수를 바탕으로 제품의 유통기한 및 그에 따른 가격을 설정한다.
그리고 식품 품질 모니터링 서버(120)는 S610단계에서 유통업체서버(110)로부터 전달받은 이동 센서태그의 고유ID와 매칭되어 저장되어 있는 다수의 바코드정보와 품질정보를 유통업체서버(110)로 전달하며, 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭되어 저장되어 있는 다수의 바코드정보와 품질정보를 유통업체서버(110)로 전달하되, 이동 센서태그를 통해 계산된 품질정보를 통합하여 전달한다.
한편, 식품 품질 모니터링 서버(120)가 이동 센서태그의 고유ID와 매칭되어 저장되어 있는 다수의 바코드 정보와 품질정보와 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭되어 저장되어 있는 다수의 바코드 정보와 품질정보를 각각 전송하는 이유는 입고된 후 판매되기까지 제품정보의 상태 변화를 확인할 수 있기 때문이다.
이때 이동 센서태그의 고유ID와 매칭되어 저장되어 있는 다수의 바코드정보는 이동 센서태그의 고유ID에 해당하는 이동 센서태그(200)가 부착된 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 다수의 식품에 부착된 바코드 정보이고, 그 바코드 정보는 고정판매 센서태그의 고유ID와 매칭된다.
또한 품질정보는 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 현재 종합 품질지수, 현재 잔존하는 유통기한, 가격을 포함한다.
유통업체서버(110)는 식품 품질 모니터링 서버(120)로부터 다수의 바코드 정보 및 품질정보를 전달받으면 S611단계에서 다수의 바코드 정보와 매칭하여 품질정보를 저장한다.
식품정보판독장치(100)는 매장에 설치되며, 일정거리 내에 제품의 바코드가 감지되면, 612단계에서 제품의 바코드를 리딩한다.
식품정보판독장치(100)는 바코드를 리딩하면 S613단계에서 리딩한 바코드 정보를 유통업체서버(110)로 전달한다.
그러면 유통업체서버(110)는 식품정보판독장치(100)로부터 바코드 정보를 전달받으면, S6114단계에서 전달받은 바코드 정보에 대응되는 바코드 정보가 저장되어 있는지 검색한다.
유통업체서버(110)는 식품정보판독장치(100)로부터 전달받은 바코드 정보에 대응되는 바코드 정보가 존재하면 S615단계에서 바코드 정보와 매칭되어 저장된 품질정보를 검색한다.
그리고 유통업체서버(110)는 S616단계에서 바코드 정보에 대응되는 바코드 정보와 품질정보를 식품정보판독장치(100)로 전달한다.
식품정보판독장치(100)는 S617단계에서 유통업체서버(110)로부터 전달받은 바코드 정보 및 품질정보를 화면에 표시한다. 또한 품질정보를 영수증에 표시하여 구매자에게 제공할 수 있다.
이렇게 함으로써, 사용자는 식품의 바코드를 식품정보판독장치(100)에 리딩시킴으로서, 식품의 현재 상태에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 통해 식품의 현재 상태를 정확히 파악할 수 있으며, 현재 식품상태에 따라 설정된 유통기한 및 가격정보를 통해 식품을 구입할 수 있다.
상술한 본 발명의 상세한 설명에서는 센서태그가 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착되는 것으로 설명하였으나, 식품 각각에 부착하거나, 다수의 식품이 담겨진 포장상자에 부착하여 환경변화에 따른 환경인자 값을 센싱할 수 있음은 물론이다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 식품정보판독장치 110: 유통업체서버
120: 식품품질모니터링서버 200: 이동 센서태그
201: 센서태그 제어부 202: 센서태그 저장부
203: 센서태그 통신부 204: 환경인자 센서부
210: 센서태그 제어단말기 211: 제어부
212: 통신부 213: GPS모듈
250 : 고정판매 센서태그
120: 식품품질모니터링서버 200: 이동 센서태그
201: 센서태그 제어부 202: 센서태그 저장부
203: 센서태그 통신부 204: 환경인자 센서부
210: 센서태그 제어단말기 211: 제어부
212: 통신부 213: GPS모듈
250 : 고정판매 센서태그
Claims (13)
- 식품 품질 모니터링 서버에 의해 수행되어지되,
다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착된 제1 센서태그에 의해 수송 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (a)단계;
상기 제1 센서태그와 매칭되며, 제2 센서태그에 의해 센싱된 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 식품정보를 유통업체서버로부터 전달받는 (b)단계;
상기 제1 센서태그의 식품정보, 환경인자값, 감지한 시간값 및 상기 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그의 식품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 식품의 품질지수를 측정하는 (c)단계;를 포함하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 센서태그는 이동 센서태그이며, 상기 제2 센서태그는 판매대에 부착된 고정판매 센서태그임을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 식품의 품질지수 및 식품의 가격을 상기 유통업체 서버로 전달하는 (e)단계를 더 포함하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 품질지수는,
식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수; 및
식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수 및 유통온도이력;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법 .
- 제 1항에 있어서,
해당 식품의 바코드 또는 RFID 태그 결제 시, 식품의 종합 품질지수와 식품의 가격을 제공하는 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 (c)단계는,
아레니우스식(Arrhenius equation)인 [수학식 1]을 이용하여 식품 테스트 품질지수를 측정하고,
여러 온도, 습도와 같이 다양한 환경조건하에서의 여러 품질 인자(물리적, 화학적)의 변화량을 측정하여 품질인자를 품질지표로 산정하고,
품질지표의 반응속도를 아레니우스식을 이용하여 분석하여 반응속도상수, 반응차수, 활성화에너지, 빈도상수, 온도계수를 구하고,
상기 상수값들을 이용하여 특정온도에서 단위시간당 변화하는 반응속도 상수(k)와 동역학적온도(MKT)를 계산하고,
계산된 품질지표별 반응속도나 모델링에 따라 계산된 상기 식품의 품질지수정보를 이용하여 현재 식품의 개별 품질분석항목별 품질지수, 종합 품질지수를 측정하는 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법.
[수학식 1]
- 유통업체서버에 의해 수행되어지되,
센서태그 리더기로부터 제1 센서태그가 식품을 수송하거나 판매하는 중에 센싱한 환경인자 값 및 상기 환경인자 값을 센싱한 시간 값 및 식품의 제품정보를 전달받는 (a)단계;
상기 제1 센서태그와 제2 센서태그를 매칭시키는 (b)단계;
센서태그 리더기로부터 상기 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그가 식품을 보관하는 중에 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자 값을 센싱한 시간 값 및 식품의 제품정보를 전달받는 (c)단계;
상기 제1 센서태그 및 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그로부터 전달받은 식품의 제품정보, 환경인자 값 및 센싱한 시간 값을 식품 품질 모니터링 서버로 전달하는 (d)단계;
상기 제1 센서태그의 식품의 제품정보, 환경인자 값, 센싱한 시간값 및 상기 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그의 식품의 제품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 측정된 식품의 품질지수에 대응되는 다수의 바코드 정보 또는 전자태그 정보(식품정보)와 함께 전달받아 저장하는 (e)단계; 및
식품정보판독장치로부터 식품의 바코드 정보 또는 전자태그 정보를 전달받으면, 상기 전달받은 바코드 정보 또는 전자태그 정보에 해당하는 식품의 품질지수를 검색하여 상기 식품정보판독 장치로 전달하는 (f)단계를 포함하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 제 센서태그로부터 전달된 식품정보를 제2 센서태그의 고유ID와 매칭시키는 (b)단계는,
매칭 기본정보 데이터베이스에 식품정보와 상기 식품정보에 매칭될 제2 센서태그의 고유ID 정보를 매칭시켜 저장하는 (b1)단계;
상기 센서태그 리더기를 통해 상기 제1 센서태그에 저장된 식품정보가 전달되면, 전달된 식품정보를 상기 매칭 기본정보 데이터베이스에서 확 인하여 해당하는 상기 제2 센서태그와 매칭시켜 저장부에 저장하는 (b2)단계를 포함하는 식품 품질 모니터링 시스템.
- 제 7항에 있어서, 상기 품질지수는,
개별 식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수 및 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수 및 유통온도이력으로 이루이진 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
전자태그 정보에 해당하는 식품의 품질지수 및 식품의 가격은 상기 식품정보판독장치에 의해 표시되는 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 방법.
- 다수의 식품이 적재된 컨테이너 또는 팔레트에 부착되어 수송 중에 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 컨테이너 또는 팔레트에 적재된 식품정보가 저장된 다수개의 제1 센서태그;
보관 중인 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값 및 보관중인 식품정보가 저장된 다수개의 제2 센서태그;
상기 제1 센서태그와 제2 센서태그를 상기 다수의 식품에 부착된 바코드 정보 또는 전자태그 정보에 의해 매칭시키고 상기 제1 센서태그 및 상기 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그가 센싱한 환경인자 값, 상기 환경인자를 센싱한 시간 값과, 식품 정보를 전송하는 유통업체서버; 및
상기 유통업체서버로부터 전송된 상기 제1 센서태그의 식품정보, 환경인자값, 감지한 시간값 및 상기 제1 센서태그와 매칭된 상기 제2 센서태그의 식품정보, 환경인자값 및 감지한 시간값을 통합하여 계산하므로써 식품의 품질지수를 측정하여 상기 유통업체서버로 전달하는 식품 품질 모니터링 서버를 포함하는 식품 품질 모니터링 시스템.
- 제 11항에 있어서, 상기 품질지수는,
개별 식품의 특성 및 영양성분에 따른 개별 품질분석항목별 품질지수; 및 식품의 신선도에 따른 상대적인 값을 나타내며, 퍼센트(%) 또는 상대적인 값에 따른 등급으로 표시되는 종합 품질지수, 유통온도이력;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식품 품질 모니터링 시스템.
- 제 12항에 있어서,
상기 유통업체서버는,
상기 식품정보와 상기 식품정보에 매칭될 제2 센서태그의 고유ID 정보가 매칭되어 기 저장 된 매칭 기본정보 데이터베이스; 및
상기 센서태그 리더기를 통해 상기 제1 센서태그에 저장된 식품정보를 전달받은 후 전달된 식품정보를 상기 매칭 기본정보 데이터베이스에서 확인하여 해당하는 상기 제2 센서태그와 매칭시켜 저장부에 저장하는 식품정보 센서태그 매칭부를 포함하는 식품 품질 모니터링 시스템.
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