KR20200066902A - 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법 - Google Patents

야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법에 관한 것으로, 야생동물에 착용되어 인공위성에 교신하여 야생동물의 상태 및 위치정보를 송수신하는 GPS발신기와; 상기 GPS발신기로부터 받은 야생동물의 상태 및 위치정보를 분석하여 현재 야생동물의 건강상태 및 위치를 판단하는 메인서버와; 상기 메인서버로부터 야생동물의 건강상태 및 위치정보를 확인할 수 있도록 앱을 포함하는 휴대단말기로 구성되는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템을 구성하고, 상기한 구성의 야생동물 추적 시스템을 이용하여 a) 야생동물에 부착된 GPS발신기를 통해 실시간으로 인공위성의 위치 좌표를 수집하는 단계와; b) 수집된 위치 좌표를 주변에 통신기지국을 통해 메인서버에 전송하는 단계와; c) 실시간으로 해당 동물의 위치 신호를 관리자의 휴대단말기에 앱을 통해 확인하는 단계를 포함하여 기존에 비해 경량화, 초소형화를 통해 자작비용을 절감하고, LTE통신망을 활용하여 야생동물의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법에 관한 것이다.

Description

야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법{Wildlife tracking system and its operation method}
본 발명은 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존에 비해 경량화, 초소형화를 통해 자작비용을 절감하고, LTE통신망을 활용하여 야생동물의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법에 관한 것이다.
반려 동물이나, 야생 동물의 위치를 추적하는 기술이 다양하게 활용되고 있다. 반려 동물의 경우 분실 방지 또는 실내에서의 위치 확인을 위한 추적 기술이 사용된다. 한편, 야생 동물의 경우에는 야생 동물의 생태나 습성을 확인하기 위하여 위치 추적 기술을 사용하고 있다.
동물의 위치를 확인하고 추적하기 위하여 통상적으로 GPS(Global Positioning System) 기술이 이용된다. GPS는 GPS 위성에서 보내는 위치신호를 수신하여 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성 항법 시스템이다.
종래, 항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션 장치에 GPS가 주로 사용되어 왔으며, 최근에는 동물 훈련 장치나 원격지에 있는 사냥개와 같은 동물의 위치 추적에도 GPS가 사용되고 있다.
일례로, 특허문헌 1은 동물에 착용되어 작동 가능하고, 동물의 현재 지리적 위치를 결정하고, 상기 현재 지리적 위치를 사용자가 소지하고 있는 내비게이션 유닛으로 전달하는 동물 트래킹 장치를 개시한다. 그러나, 상기 선행기술은 동물에 착용된 트래킹 장치와 사용자가 소지하는 내비게이션 유닛 간에 통신이 가능한 범위에 있는 경우에 적용되는 것으로서, 상기 트래킹 장치와 내비게이션 유닛 간의 통신이 원활하지 않은 경우(예를 들면, 통신 범위를 벗어나 동물의 위치를 파악할 수 없는 경우)에 대해서는 추가적인 고려가 없다는 한계가 있다.
또한, 특허문헌 2는 산속과 같이 가시거리가 좁은 지역에서 수신기를 착용한 동물의 위치를 용이하게 확인할 수 있도록, 밝기에 따라 소리를 출력하거나 광을 출력하는 'GPS를 이용하여 칼라(Collar) 송수신 장치의 위치확인 가능한 동물훈련장치 및 그 제어 방법'을 개시한다. 상기 한국 공개특허에 있어서는, 비프음이나 발광다이오드의 광출력에 의해 동물의 위치를 용이하게 발견할 수 있는 장점을 제시하나, 위치가 파악되지 않는 동물에 착용된 칼라 장치의 효과적인 제어 방법은 제시되지 않는다.
한편, 기존의 동물 위치 추적 시스템은 동물에 착용된 동물 유닛(예를 들면, 트래킹 장치)과, 사용자가 소지하는 사용자 유닛(예를 들면, 내비게이션 유닛)으로 구성된다. 그러나 사용자 유닛에 지도 정보를 저장하고, 운용프로그램을 탑재하며, 시각 디스플레이부를 구비하여야 하므로 전체 시스템 가격이 상승되는 문제점이 존재한다.
한편, 특허문헌 3은 GPS 안테나로부터 수신된 정보에 따라 현재 위치를 판단하는 위치 판단부; 상기 동물의 상태 정보를 판단하는 센서; 식별을 위한 장치 식별정보를 저장하는 장치 식별정보 저장부; 전력을 공급하는 배터리; 사용자 장치와의 RF 통신을 수행하는 제 1 통신부; 및 상기 장치를 제어하고, 상기 제 1 통신부와 상기 사용자 장치와의 정상적인 통신이 이루어지지 않는 경우 상기 사용자 장치에 등록된 다른 동물 추적 장치, 또는 상기 사용자 장치와 정보를 공유하는 다른 사용자 장치에 등록된 동물 추적 장치를 통해 상기 사용자 장치와 통신하도록 제어하는 주제어부를 포함하여 구성되었다.
그러나, 기존 GPS발신기는 3G통신망을 Base로 개발되었으며, VHF발신기와 혼용되어 현재까지 사용되었다. 하지만 국내 이동통신 기술이 LTE와 5G로 이동함으로써 더 이상 3G통신망을 사용할 수 없으며, 또한 일부 대형 포유류는 VHF발신기를 소형화한 Ear-Tag형태로 사용하지만 해당 동물의 위치를 추적하기 위해선 수백미터이내의 현장으로 가야하는 애로사항이 있었다.
실제 반달곰같은 경우 실시간 위치 추적을 하기 위해서 목에 GPS발신기를 부착하였으며, 양쪽 귀에 VHF 발신기용 Ear-Tag 2개를 달아서 실시간 위치 추적을 하고 있다. 하지만 목에 부착하는 GPS발신기는 성체가 되어야만 부착할 수 있는 단점이 있어왔다.
US 7602302 B1 KR 10-2013-0057683 A KR 10-2018-0029704 A
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 추적기(tracer)를 귀표(ear-tag) 형태로 구성하여 기존에 비해 경량화, 초소형화를 통해 자작비용을 절감하고, LTE통신망을 활용하여 야생동물의 정확한 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 야생동물 추적 시스템 및 그 운영방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 야생동물에 착용되어 인공위성에 교신하여 야생동물의 상태 및 위치정보를 송수신하는 GPS발신기와; 상기 GPS발신기로부터 받은 야생동물의 상태 및 위치정보를 분석하여 현재 야생동물의 건강상태 및 위치를 판단하는 메인서버와; 상기 메인서버로부터 야생동물의 건강상태 및 위치정보를 확인할 수 있도록 앱을 포함하는 휴대단말기로 구성되는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 GPS발신기는 야생동물의 귀 또는 몸체 일 부분에 부착되는 귀표형몸체와; 인공위성과 위치 좌표를 교신하는 GPS안테나와; 야생동물의 상태를 감지하는 센서부와; 전력을 공급하는 배터리와; 수신된 맵 정보에 따라 현재 위치를 확인하는 판단부와; 수신된 식별 정보를 저장하는 저장부를 포함한다.
상기한 구성의 야생동물 추적 시스템을 이용하여 a) 야생동물에 부착된 GPS발신기를 통해 실시간으로 인공위성의 위치 좌표를 수집하는 단계와; b) 수집된 위치 좌표를 주변에 통신기지국을 통해 메인서버에 전송하는 단계와; c) 실시간으로 해당 동물의 위치 신호를 관리자의 휴대단말기에 앱을 통해 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템 운영방법을 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 경량화, 초소형화를 통해 자작비용을 절감하고, LTE통신망을 활용하여 야생동물의 정확한 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 야생동물 추적 시스템을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 야생동물 추적 시스템에서 GPS발신기를 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 야생동물 추적 시스템에 사용되는 GPS발신기를 나타내는 도면대용 사진.
도 4는 본 발명에 따른 야생동물 추적 시스템 운영방법을 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 야생동물 추적 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
야생동물의 목 또는 귀에 부착하는 GPS발신기(100)와 메인서버(Main Server) 그리고 관리자가 위치를 실시간 확인할 수 있는 앱(Application)을 갖는 스마트폰 또는 태블릿PC와 같은 휴대단말기(300)로 구성된다.
여기서, 상기 GPS발신기(100)는 전자부품(PCB)로 이루어지고, 전원을 공급하는 배터리(140)를 포함하며, 전자부품(PCB)은 인공위성의 위치 좌표를 받을 수 있는 GPS패치 안테나와 위치 좌표를 메인서버(200)로 보낼 수 있는 통신안테나로 이루어질 수 있다.
상기 GPS발신기(100)는 야생동물에 착용되어 인공위성에 교신하여 야생동물의 상태 및 위치정보를 송수신하는
그리고, 상기 메인서버(200)는 상기 GPS발신기(100)로부터 받은 야생동물의 상태 및 위치정보를 분석하여 현재 야생동물의 건강상태 및 위치를 판단할 수 있다.
그리고, 상기 휴대단말기(300)는 상기 메인서버(200)로부터 야생동물의 건강상태 및 위치정보를 확인할 수 있도록 앱을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 GPS발신기(100)는 야생동물의 귀 또는 몸체 일 부분에 부착되는 귀표형몸체(110)로 구성된다.
여기서, 인공위성과 위치 좌표를 교신하는 GPS안테나(120)를 포함하며, 야생동물의 상태를 감지하는 센서부(130)가 구비된다.
그리고, 수신된 맵 정보에 따라 현재 위치를 확인하는 판단부(150)와 수신된 식별 정보를 저장하는 저장부(160)가 구비되며, 주변 통신기지국과 위치 정보를 메인서버(200)에 교신하는 송수신부(170)를 포함한다.
그리고, 상기 GPS발신기(100), 센서부(130), 판단부(150), 저장부(160), 송수신부(170)는 PCB에 의해 한 몸으로 구성되며, 전력을 공급하는 배터리(140)를 포함한다.
한편, 상기 배터리(140)는 야생동물의 체내 전류를 활용하는 에너지 하베스팅 구조로 이루어진 것이 바람직하다.
따라서, 사물인터넷(IoT) 기술을 활용한 야생동물용 GPS 발신기(Ear-Tag포함)를 개발할 경우 초소형화 및 경량화가 가능하여 삵과 같은 소형포유류부터 반달곰, 대륙사슴 등 대형포유류와 같은 동물까지 모두 사용할 수 있다.
또한, 소비에너지의 저전력화가 가능하여, 최소 수년이상의 장기간 동안 제품 사용이 가능하며, 국내 LTE와 5G의 통신망까지 활용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 야생동물의 경우 특히 귀표(Ear-Tag)형몸체(110)로 이루어진 GPS발신기(100)를 개발 및 적용할 경우 1개체의 생애 전체를 조사 및 연구할 수 있다.
따라서, 사물인터넷(IoT) 기술을 적용한 야생생물용 위치 수집 제품을 개발할 경우 초소형화 및 경량화가 가능하며, 또한 저전력화로 장기간동안 제품 사용이 가능하다. 또한 최근에 신규 개발된 IC 칩(삼성전자, NB-IoT 원칩 솔루션 ‘엑시노스 iS111’)을 사용할 경우 기존 통신망(Lora)이외의 LTE통신망까지 사용할 수 있어 많은 양의 Data를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하여 야생동물 추적 시스템 운영방법을 설명한다.
상기와 같이, 구성된 야생동물 추적 시스템을 이용하여 운영하는 방법으로
a) 야생동물에 부착된 GPS발신기(100)를 통해 실시간으로 인공위성의 위치 좌표를 수집하는 단계(S110)를 제공한다.
b) 수집된 위치 좌표를 주변에 통신기지국을 통해 메인서버(200)에 전송하는 단계(S120)를 갖는다.
c) 실시간으로 해당 동물의 위치 신호를 관리자의 휴대단말기(300)에 앱을 통해 확인하는 단계(S130)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 기존에 비해 경량화, 초소형화를 통해 자작비용을 절감하고, LTE통신망을 활용하여 야생동물의 정확한 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 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.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100: GPS발신기
110: 몸체
120: GPS안테나
130: 센서부
140: 배터리
150: 판단부
160: 저장부
200: 메인서버
300: 휴대단말기

Claims (4)

  1. 야생동물에 착용되어 인공위성에 교신하여 야생동물의 상태 및 위치정보를 송수신하는 GPS발신기(100)와;
    상기 GPS발신기(100)로부터 받은 야생동물의 상태 및 위치정보를 분석하여 현재 야생동물의 건강상태 및 위치를 판단하는 메인서버(200)와;
    상기 메인서버(200)로부터 야생동물의 건강상태 및 위치정보를 확인할 수 있도록 앱을 포함하는 휴대단말기(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 GPS발신기(100)는,
    야생동물의 귀 또는 몸체 일 부분에 부착되는 귀표형몸체(110)와;
    인공위성과 위치 좌표를 교신하는 GPS안테나(120)와;
    야생동물의 상태를 감지하는 센서부(130)와;
    전력을 공급하는 배터리(140)와;
    수신된 맵 정보에 따라 현재 위치를 확인하는 판단부(150)와;
    수신된 식별 정보를 저장하는 저장부(160)
    주변 통신기지국과 위치 정보를 메인서버(200)에 교신하는 송수신부(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 배터리(140)는 야생동물의 체내 전류를 활용하는 에너지 하베스팅 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템.
  4. 청구항 1에 의해 구성된 야생동물 추적 시스템을 이용하여 운영하는 방법에 있어서,
    a) 야생동물에 부착된 GPS발신기(100)를 통해 실시간으로 인공위성의 위치 좌표를 수집하는 단계(S110)와;
    b) 수집된 위치 좌표를 주변에 통신기지국을 통해 메인서버(200)에 전송하는 단계(S120)와;
    c) 실시간으로 해당 동물의 위치 신호를 관리자의 휴대단말기(300)에 앱을 통해 확인하는 단계(S130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 야생동물 추적 시스템 운영방법.
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