KR20200086579A - Apparatus and method for measuring milk ingredient by specroscopy of spectrum data of raw milk - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for predicting the milk ingredients of raw milk by spectral analysis of spectrum data of raw milk to manage the health and diseases of dairy cattle and raw milk quality. According to the present invention, the prediction apparatus for predicting milk ingredients by spectral analysis of spectrum data sensed in raw milk comprises: an input unit to receive spectrum data obtained by sensing a standard sample of raw milk by a sensor device through a milk ingredient measurement device connected to the sensor device in a short-range wireless manner, and receive milk ingredient data of the standard sample analyzed in a laboratory; a learning unit to analyze the inputted spectrum data to learn and generate a milk ingredient learning model to allow analysis data of each item of milk ingredient data including the number of somatic cells, milk fat, milk protein, and lactose to be within an error with respect to corresponding item data of the inputted milk ingredient of the standard sample; and an output unit to output milk ingredient measurement result information of the milk ingredient data by analysis and prediction of the generated milk ingredient learning model according to the input of the milk ingredient measurement device.

Description

원유의 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring milk ingredient by specroscopy of spectrum data of raw milk}Apparatus and method for measuring milk ingredient by specroscopy of spectrum data of raw milk

본 발명은 원유의 분광 분석 기술로서, 착유 현장에서 센싱된 원유의 분광 데이터를 분광 분석(spectroscopy)하여 원유의 유성분을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for predicting the oil component of a crude oil by spectroscopying the spectral data of the crude oil sensed at a milking site as a spectral analysis technology of the crude oil.

종래 원유의 품질 측정은 여러 젖소로부터 수집하여 혼합된 원유의 샘플을 이용하여 전수 조사가 아닌 표본 조사에 의존하고 있다. 상기 표본 조사는 전체 젖소 중 약 67%에 해당되는 조사 대상의 젖소의 원유에 대해서만 품질 여부가 판단된다. 조사 대상으로부터 제외된 약 33%의 젖소에서 품질이 낮은 원유가 다른 원유와 혼합될 경우, 전체적인 우유의 품질 저하가 초래된다.The measurement of the quality of the conventional crude oil relies on a sample survey rather than a total survey using samples of crude oil collected from various cows and mixed. In the sample survey, it is determined whether or not the quality of only the milk of the cow to be surveyed corresponds to about 67% of the whole cow. In about 33% of cows excluded from the investigation, if low-quality crude oil is mixed with other crude oils, overall milk quality is deteriorated.

종래 원유의 검정 서비스는 농협중앙회의 검정 요원이 매월 1회씩 아침 저녁으로 목장을 방문하여 젖소의 원유 샘플을 채취하고, 채취된 샘플을 실험실에 보내어 유성분 분석을 의뢰하고, 분석된 유성분의 검정 성적 보고서가 농협중앙회로 보내지는 것으로 시행되었다.In the conventional crude oil testing service, the Agricultural Cooperative Federation's testing agent visits the ranch once a month in the morning and evening to collect milk samples of cows and send the collected samples to the laboratory to request analysis of milk composition, and report the test results of the analyzed milk ingredients. Was sent to the National Agricultural Cooperative Federation.

여기서, 상기 분석 데이터는 매월 1회씩 표본 조사의 샘플에 의존하므로 원유의 품질 검사에 신뢰성이 낮은 문제점이 있다. 또한, 분석 결과는 약 20일 후에 제공되기 때문에 데이터의 불량 품질의 샘플의 원유를 즉시 제거하지 못하므로 품질 관리의 현실성이 낮은 문제점이 있다. 원유로부터 가공되는 각종 유제품의 경우, 상기 20일 후에 나오는 결과로 인해 상기 유제품에는 이미 불량 품질의 원유가 포함되는 문제점이 있다.Here, since the analysis data relies on a sample of a sample survey once a month, there is a problem of low reliability in quality inspection of crude oil. In addition, since the analysis results are provided after about 20 days, since the crude oil of the sample with poor quality of data cannot be removed immediately, there is a problem in that the quality control is less realistic. In the case of various dairy products processed from crude oil, there is a problem in that the dairy product already contains poor quality crude oil due to results after 20 days.

참고로, 원유의 유성분 데이터는 우유의 품질, 젖소의 질병 및 건강 상태와 직결된다. 착유 현장에서 착유된 원유의 품질이 낮은 경우는 착유 대상에서 즉시 제외되어 폐기가 요구된다. 또한, 젖소의 질병 및 건강 상태가 의심되는 젖소는 착유 작업의 대상에서 제외되어 휴식과 치료가 주어져야만 한다. For reference, the milk component data of crude oil is directly related to the quality of milk, the disease and health of the cow. If the quality of crude milk milked at the milking site is low, it is immediately excluded from the milking site and is required to be discarded. In addition, cows suspected of the disease and health of the cow should be excluded from milking and should be given rest and treatment.

때문에, 고품질의 원유 관리, 젖소의 질병 관리 및 건강 관리를 위해 낙농가의 착유 현장에서 실시간 착유되는 원유의 전수 조사를 위해, 유성분의 조사 결과가 실시간으로 제공되는 원유의 분석 방식이 필요하다.Therefore, for the high-quality crude oil management, disease management and health management of dairy cows, a method of analyzing the crude oil in which the results of the investigation of the milk component is provided in real time is necessary for the full-scale investigation of the milk that is milked in real time at the milking site of a dairy farmer.

한국등록특허 10-1622553(2016.05.13)Korean Registered Patent 10-1622553 (2016.05.13)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로서, 원유의 유성분의 데이터로 원유 품질, 젖소의 질병 및 건강 상태를 실시간 판단하기 위해, 원유에 광을 조사하여 센싱되는 광 신호의 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above-described conventional problems, and in order to determine in real time the quality of the milk, the disease and the health of the cow with the milk component data, the spectral data of the light signal sensed by irradiating the light with the oil. It is an object to provide an apparatus and method for predicting an oil component by spectroscopic analysis.

일측면에 따른, 원유에서 센싱된 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 예측 장치는, 센서 장치에서 원유의 표본 시료를 센싱한 상기 분광 데이터를 상기 센서 장치에 근거리 무선 연결된 유성분 측정 장치를 통해 입력받고, 실험실에서 분석된 상기 표본 시료의 유성분 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력된 분광 데이터를 분석하여 체세포수, 유지방, 유단백질 및 유당을 포함하는 유성분 데이터의 각 항목별 분석 데이터가 상기 입력된 표본 시료의 유성분 데이터의 대응되는 항목 데이터와 오차 이내가 되도록 상기 유성분 학습 모델을 학습하여 생성하는 학습부; 및 상기 유성분 측정 장치의 상기 입력에 따라, 생성된 상기 유성분 학습 모델의 분석 및 예측을 통해 상기 유성분 데이터의 유성분 측정 결과 정보를 출력하는 출력부를 포함한다.Prediction device for predicting the oil component by spectral analysis of the spectral data sensed in the crude oil according to an aspect, the sensor device inputs the spectral data sensed by the sample sample of the crude oil through the oil component measuring device wirelessly connected to the sensor device An input unit to receive and input dairy component data of the sample sample analyzed in a laboratory; Analyzing the input spectral data, so that the analysis data for each item of dairy component data including somatic cell number, milk fat, milk protein, and lactose is within error with the corresponding item data of the dairy component data of the input sample sample Learning unit for learning to generate; And an output unit configured to output, based on the input of the dairy component measuring apparatus, result of measuring the dairy component of the dairy component data through analysis and prediction of the generated dairy component learning model.

상기 센서 장치는, 내부에 흐르는 원유를 상대로 근적외선 광을 조사하는 광원; 상기 조사에 의해 원유를 통과한 광을 수신하는 수광 렌즈; 상기 수광 렌즈를 통해 입사되는 광 신호를 멀티플렉싱 방식으로 집광하여 출력하는 광 프로브; 상기 출력된 광 신호를 분광 데이터로 변환하는 분광 모듈; 상기 변환된 분광 데이터를 기반으로 상기 유성분 측정 결과 정보가 생성되기 위해, 상기 변환된 분광 데이터를 근거리 무선 통신으로 상기 유성분 측정 장치에 전송하는 근거리 무선 통신부; 및 온 동작시 상기 분광 데이터의 전송을 위해, 상기 광원으로 광 출력의 제어 신호를 출력하고, 상기 근거리 무선 통신부로 통신 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.The sensor device includes a light source that irradiates near-infrared light against crude oil flowing therein; A light receiving lens that receives light that has passed through the crude oil by the irradiation; An optical probe for condensing and outputting an optical signal incident through the light receiving lens by a multiplexing method; A spectroscopic module that converts the outputted optical signal into spectroscopic data; A short-range wireless communication unit transmitting the converted spectral data to the oil component measuring apparatus through short-range wireless communication so that the oil component measurement result information is generated based on the converted spectral data; And a control unit that outputs a control signal of light output to the light source and outputs a communication control signal to the short-range wireless communication unit for transmission of the spectroscopic data during the on operation.

상기 센서 장치는, 상기 젖소의 유두에 일단이 착용되는 착유 파이프 사이에서 연결된다.The sensor device is connected between milking pipes, one end of which is worn on the nipple of the cow.

상기 유성분 측정 장치는, 사용자의 키 입력을 수신하는 입력부; 젖소의 태그로부터 젖소의 개체가 식별되는 아이디를 근거리 무선 방식으로 읽어들이는 무선 리더기부; 센서 장치에서 센싱된 상기 분광 데이터를 근거리 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부; 유선 또는 무선 망을 통해 상기 아이디 및 상기 분광 데이터를 상기 예측 장치에 업로드하여 원유의 유성분 측정을 요청하고, 유성분 측정 결과 정보를 상기 예측 장치로부터 수신하는 망 통신부; 사용자의 입력 정보 및 상기 유성분 측정 결과 정보를 화면에 출력하는 디스플레이부; 및 상기 유성분 측정을 위해, 상기 아이디 및 상기 분광 데이터의 근거리 통신을 제어하고, 상기 유성분 데이터 및 상기 젖소 관리 정보의 망 통신을 제어하는 제어부를 포함한다.The oil component measuring apparatus, an input unit for receiving a user's key input; A wireless reader unit that reads an ID in which the individual of the cow is identified from the tag of the cow in a short-range wireless method; A wireless communication unit that receives the spectral data sensed by the sensor device in a short-range wireless method; A network communication unit for uploading the ID and the spectral data to the prediction device through a wired or wireless network, requesting measurement of oil component of crude oil, and receiving result of oil component measurement from the prediction device; A display unit that outputs user input information and the result of measuring the dairy component on a screen; And a control unit for controlling short-range communication of the ID and the spectral data and controlling network communication of the milk component data and the cow management information for measuring the milk component.

상기 학습부는, 원유의 스펙트럼 분석을 실험한 파장 그래프의 700~1100nm 파장 대역의 가용 대역에서, 900~1100nm의 해석 구간의 파장 대역을 이용하여 우유의 지방, 단백질, 당 성분을 포함하는 각 항목별 유성분을 해석하는 상기 학습 모델을 생성한다.The learning unit, by using the wavelength band of the analysis section of 900 ~ 1100nm in the available band of the wavelength range of 700 ~ 1100nm of the wavelength graph experimented with the spectrum analysis of the crude oil, each item containing the fat, protein, sugar components of milk The learning model for analyzing the dairy component is generated.

상기 유성분 측정 장치는, 원유 분석 장치로부터 원유 품질이 분석된 원유 검정 성적 보고서를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고, 상기 원유 분석 장치는, 상기 분광 데이터에 대해 측정된 유성분 데이터를 상기 출력부부터 입력받아 원유 품질을 분석하고, 원유 품질이 분석된 상기 보고서를 생성한다.The oil component measuring device receives, in real time, a crude oil test result report obtained by analyzing the crude oil quality from the oil analyzing device as the result of measuring the oil component, and outputs it to the screen, and the oil analysis device receives the oil component data measured for the spectroscopic data. It receives the input from the output unit and analyzes the crude oil quality, and generates the report in which the crude oil quality is analyzed.

상기 유성분 측정 장치는, 질병 건강 관리 장치로부터 질병 및 건강의 관리 정보를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고, 상기 질병 건강 관리 장치는, 젖소별로 원유 검정 성적 보고서를 등록받고, 등록된 보고서의 유성분 데이터의 복수 항목의 성분 비율을 젖소의 각 질병에 요구되는 성분 비율과 비교하여 일치되는 질병을 관리하고, 상기 보고서의 성분 비율을 상기 젖소의 과거 이력 정보의 성분 비율과 비교하여 각 젖소의 건강 상태를 판단하여 관리한다.The oil component measuring device receives disease and health management information from the disease health management device in real time as the oil component measurement result information and outputs it on a screen, and the disease health management device receives and registers a crude oil test report for each cow. Compare the component ratios of the multiple items in the dairy component data of the old report with the component ratios required for each disease of the cow to manage the disease, and compare the component ratios of the report with the component ratios of the cow's past history information. Determine and manage the health of the cow.

다른 측면에 따른, 예측 장치가 원유에서 센싱된 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 방법은, 센서 장치에서 원유의 표본 시료를 센싱한 상기 분광 데이터를 상기 센서 장치에 근거리 무선 연결된 유성분 측정 장치를 통해 입력받고, 실험실에서 분석된 상기 표본 시료의 유성분 데이터를 입력받는 단계; 상기 입력된 분광 데이터를 분석하여 체세포수, 유지방, 유단백질 및 유당을 포함하는 유성분 데이터의 각 항목별 분석 데이터가 상기 입력된 표본 시료의 유성분 데이터의 대응되는 항목 데이터와 오차 이내가 되도록 상기 유성분 학습 모델을 학습하여 생성하는 단계; 및 상기 유성분 측정 장치의 상기 입력에 따라, 생성된 상기 유성분 학습 모델의 분석 및 예측을 통해 상기 유성분 데이터의 유성분 측정 결과 정보를 출력하는 단계를 포함한다.According to another aspect, a method of predicting an oil component by spectroscopically analyzing a spectral data sensed by a prediction device in a crude oil includes a method for measuring the oil component measured by wirelessly connecting the spectroscopic data sensed by a sensor device to a sample sample of the crude oil. Receiving through and receiving dairy component data of the sample sample analyzed in the laboratory; Analyzing the input spectral data, so that the analysis data for each item of milk component data including somatic cell number, milk fat, milk protein, and lactose is within an error with the corresponding item data of the oil component data of the input sample sample Learning to generate; And outputting, based on the input of the dairy component measuring apparatus, result of measuring the dairy component of the dairy component data through analysis and prediction of the generated dairy component learning model.

본 발명의 일 측면에 따르면, 실험실에서 20일 이상 걸리는 종래의 유성분 분석 처리를 원유의 분광 데이터를 예측 분석하는 학습 모델의 실시간 분석으로 대체함으로써, 원유의 성분 및 품질에 대한 분석의 시간과 비용이 줄어들기 때문에 전체 낙농가의 젖소를 대상으로 전수 조사의 원유 품질 평가가 실시간 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the time and cost of analysis on the composition and quality of crude oil is reduced by replacing the conventional dairy component analysis processing, which takes more than 20 days in the laboratory, with real-time analysis of a learning model that predictively analyzes spectral data of crude oil. Because of the reduction, a full-scale crude oil quality assessment can be provided in real time to all dairy cows.

또한, 젖소의 착유 라인에서 센서 장치가 인라인 설치되므로, 센서 장치의 설치에 제약이 없고, 원유의 비파괴 방식에 따른 빛의 분광 분석을 통한 센싱 방식으로 센싱 시간과 비용을 줄이며 센싱 품질을 보장함으로써, 경제적 비용 부담으로 전체 젖소에 대한 원유 품질의 실시간 전수 조사를 도입할 수 있게 한다.In addition, since the sensor device is installed inline in the milking line of a cow, there is no restriction on the installation of the sensor device, and the sensing method through spectral analysis of light according to the non-destructive method of crude oil reduces the sensing time and cost, and ensures the sensing quality. It is possible to introduce a real-time transmission survey of crude oil quality for all cows at an economical cost.

또한, 상기 실시간 분석되는 유성분 데이터 및 원유 품질을 이용하여 젖소의 질병, 건강 상태 및 수태 여부를 진단하고, 상기 진단된 정보를 착유 현장의 착유 작업시에 실시간 제공함으로써, 이상 품질의 원유를 제거하고, 이상 상태의 젖소를 착유 작업에서 배제시킴으로써 효율적인 젖소의 질병 및 건강 관리가 가능하다.In addition, by using the milk component data and milk quality analyzed in real time to diagnose the disease, health and conception of cows, and provide the diagnosed information in real time during milking at the milking site, to remove the crude oil of abnormal quality and , By excluding the cows in an abnormal state from the milking operation, it is possible to efficiently manage the disease and health of the cows.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 센서 장치 및 유성분 측정 장치의 개략적 내부 구조도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 센서 장치가 원유에 대해 센싱한 분광 데이터의 파장 그래프의 예시도이다.
도 4는 도 1의 유성분 예측 장치가 학습 모델을 통해 원유의 유성분을 예측하는 개략적 내부 구조도이다.
도 5는 도 1의 원유 분석 장치 및 질병 건강 관리 장치의 개략적 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 측정 장치가 센서 장치를 통해 원유의 유성분을 측정하는 개략적 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 예측 장치가 학습 모델을 통해 원유의 유성분을 예측하는 개략적 순서도이다.
The following drawings attached to this specification are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described below, and thus the present invention is described in such drawings. It should not be interpreted as being limited to.
1 is a schematic configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic internal structural diagram of the sensor device and the oil component measurement device of FIG. 1.
3A and 3B are exemplary views of wavelength graphs of spectral data sensed for crude oil by the sensor device of FIG. 1.
FIG. 4 is a schematic internal structural diagram of the oil component predicting apparatus of FIG. 1 to predict the oil component of crude oil through a learning model.
5 is a schematic illustration of the crude oil analysis device and the disease health management device of FIG. 1.
6 is a schematic flow chart of a milk component measuring device according to an embodiment of the present invention to measure the oil component of crude oil through a sensor device.
7 is a schematic flowchart of a dairy component predicting apparatus predicting an oil component of crude oil through a learning model according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(100)의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a system 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(100)은 센서 장치(110), 유성분 측정 장치(130), 유성분 예측 장치(150), 원유 분석 장치(170) 및 질병 건강 관리 장치(190)를 포함하여 구성된다.The system 100 according to an embodiment of the present invention includes a sensor device 110, an oil component measurement device 130, an oil component prediction device 150, a crude oil analysis device 170, and a disease health management device 190. It is composed.

상기 센서 장치(110)는 원유의 유성분을 측정하기 위해 젖소로부터 착유되는 원유에 근적외선(Near Infra-Red) 광을 조사하고, 원유를 통과한 수신 광의 신호를 분광 데이터로 센싱한다. 센서 장치(110)는 근거리 무선 통신으로 연결된 유성분 측정 장치(130)로 센싱된 분광 데이터를 전송한다. 근거리 무선 통신의 예를 들면, RF 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신 및 기타 IoT 통신을 포함하며, 다양한 유형의 근거리 망 통신이 적용될 수 있다.The sensor device 110 irradiates Near Infra-Red light to the milk that is milked from the cow to measure the milk component of the milk, and senses the signal of the received light that has passed through the milk as spectral data. The sensor device 110 transmits the spectral data sensed to the oil component measuring device 130 connected by short-range wireless communication. Examples of short-range wireless communication include RF communication, Bluetooth communication, Wi-Fi communication, and other IoT communication, and various types of short-range network communication may be applied.

상기 유성분 측정 장치(130)는 센서 장치(110)와 상기 근거리 무선 통신을 수행하고, 유성분 예측 장치(150)와 유선 또는 무선 망 기반의 LAN 통신을 수행하는 컴퓨팅 장치이다. 또한, 유성분 측정 장치(130)는 유성분 예측 장치(150)에서 예측 방식으로 측정된 유성분 데이터를 수신하여 화면 출력하는 것으로 것으로 원유의 유성분을 실시간으로 측정한다.The oil component measurement device 130 is a computing device that performs the short-range wireless communication with the sensor device 110 and performs wired or wireless network-based LAN communication with the oil component prediction device 150. In addition, the oil component measuring device 130 receives the oil component data measured in a predictive manner from the oil component predicting device 150 and outputs the screen to measure the oil component of the crude oil in real time.

유성분 측정 장치(130)는 센서 장치(110)에서 센싱된 분광 데이터의 센싱 신호를 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 수신한다. 유성분 측정 장치(130)는 수신된 젖소의 개체 아이디(예 : RFID) 및 분광 데이터를 외부 망에 연결된 유성분 예측 장치(150)에 업로드하여 유성분의 측정을 요청한다. 또한, 유성분 측정 장치(130)는 유성분 예측 장치(150)에서 예측 방식으로 측정된 유성분 데이터를 수신하여 화면 출력하는 것으로 원유의 유성분을 실시간으로 측정한다.The dairy component measuring device 130 receives the sensing signal of the spectral data sensed by the sensor device 110 using the short-range wireless communication. The dairy component measurement device 130 uploads the received cow's individual ID (eg, RFID) and spectral data to the dairy component prediction device 150 connected to an external network to request measurement of the dairy component. In addition, the oil component measuring device 130 receives the oil component data measured in a predictive manner from the oil component predicting device 150 and outputs the screen to measure the oil component of the crude oil in real time.

여기서, 상기 유성분은 원유의 유량(milk yield), 유지방(milk fat), 유단백(milk protein), 유당(milk lactose), 유전도도(milk conductivity), 체세포 (Somatic cell count), 우유의 색 및 온도 등의 각 항목들을 포함한다. 각 항목의 값 및 복수 항목들의 성분 비율 값은 본 발명에서 원유의 품질, 젖소의 질병 및 건강 상태가 결정되는 지표로서 이용된다.Here, the milk components include milk yield, milk fat, milk protein, milk lactose, milk conductivity, somatic cell count, milk color and Each item such as temperature is included. The value of each item and the component ratio value of a plurality of items are used in the present invention as indicators for determining the quality of milk, the disease and health of the cow.

상기 유성분 예측 장치(150)는 유선 또는 무선 망 기반의 LAN 통신을 수행하는 컴퓨팅 장치이다. 유성분 예측 장치(150)는 유성분 측정 장치(130)로부터 상기 센싱 신호에 해당되는 분광 데이터를 수신하고, 수신된 분광 데이터를 학습 모델을 통해 분광 분석한다. 상기 학습 모델은 분석 결과에 해당되는 원유의 유성분 데이터를 출력한다. 유성분 예측 장치(150)는 상기 유성분 데이터를 원유 분석 장치(170)로 전송하여 원유의 품질 분석을 요청한다.The oil component prediction device 150 is a computing device that performs LAN communication based on a wired or wireless network. The oil component prediction device 150 receives the spectral data corresponding to the sensing signal from the oil component measurement device 130 and performs spectroscopic analysis of the received spectral data through a learning model. The learning model outputs milk component data of crude oil corresponding to the analysis result. The dairy component prediction device 150 transmits the dairy component data to the crude oil analysis device 170 to request quality analysis of the crude oil.

상기 원유 분석 장치(170)는 유선 또는 무선 망 기반의 LAN 통신을 수행하는 컴퓨팅 장치이다. 원유 분석 장치(170)는 상기 유성분 예측 장치(150)로부터 유성분 데이터를 수신하고, 유성분 데이터의 각 항목 값 및 복수 항목의 성분 비율을 이용하여 원유의 품질을 분석하고, 분석 결과에 해당되는 원유 검정 성적 보고서를 생성한다. The crude oil analysis device 170 is a computing device that performs wired or wireless network-based LAN communication. The crude oil analysis device 170 receives the dairy component data from the oil component prediction device 150, analyzes the quality of the crude oil by using each item value of the dairy component data and a component ratio of a plurality of items, and tests the crude oil corresponding to the analysis result Generate grade reports.

상기 원유 검정 성적 보고서는 농협중앙회의 젖소 개량 사업소의 공식 사이트(www.dcic.co.kr)에서 관리되는 원유의 유성분 및 품질 데이터의 보고서이다. 참고로, 상기 농협중앙회의 공식 사이트에서는 젖소의 개별 개체 정보(예 : 품종, 중량 등) 및 관리 이력 정보(예 : 유성분 정보, 출산 정보, 질병 정보, 건강 정보 등)를 전산화하여 관리한다. 물론, 상기 개별 개체 정보 및 관리 이력 정보는 본 발명의 원유 품질 관리 및 젖소의 질병과 건강 관리를 위한 유성분 측정 결과 정보를 생성하는데 참조된다.The above crude oil test report is a report of milk ingredient and quality data of crude oil managed on the official website of the National Agricultural Cooperative Federation's Cow Improvement Office (www.dcic.co.kr). For reference, the official website of the NACF computerizes and manages individual individual information of cows (eg, breed, weight, etc.) and management history information (eg, dairy ingredient information, childbirth information, disease information, health information, etc.). Of course, the individual individual information and management history information are referred to generate milk component measurement result information for crude oil quality control and cow disease and health management of the present invention.

상기 질병 건강 관리 장치(190)는 유선 또는 무선 망 기반의 LAN 통신을 수행하는 컴퓨팅 장치이다. 질병 건강 관리 장치(19)는 원유 분석 장치(170)로부터 유성분 데이터 기반의 상기 원유 검정 성적 보고서를 수신하고, 수신된 보고서의 유성분 데이터 및 원유 품질 데이터를 기준 데이터, 상기 개별 개체 정보 및 상기 관리 이력 정보를 이용하여 비교하고 분석한다. 상기 비교 및 분석의 처리를 통해, 질병 건강 관리 장치(190)는 젖소의 질병과 건강 상태를 판단하고, 판단된 질병 정보 및 건강 정보를 관리한다. 관리된 질병 정보, 건강 정보 및 젖소 정보의 유성분 측정 결과 정보는 질병 건강 관리 장치(190)의 웹 서버를 통해 사용자들에게 조회 정보 및 알림 정보(예 : SMS, 메일, 푸시 메시지 등)로서 제공될 수 있다.The disease health management device 190 is a computing device that performs LAN communication based on a wired or wireless network. The disease health management device 19 receives the crude oil test report based on the oil component data from the crude oil analysis device 170, and based on the oil component data and the crude oil quality data of the received report, the reference data, the individual individual information and the management history Compare and analyze using information. Through the processing of the comparison and analysis, the disease health management apparatus 190 determines the disease and health status of the cow, and manages the determined disease information and health information. The managed disease information, health information, and milk component measurement result information of the cow information are provided as inquiry information and notification information (eg, SMS, mail, push message, etc.) to users through the web server of the disease health management device 190. Can.

여기서, 유성분 예측 장치(150), 원유 분석 장치(170) 및 질병 건강 관리 장치(190)는 독립된 각 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있고, 복수개 장치가 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되어 구현될 수 있다.Here, the oil component prediction device 150, the crude oil analysis device 170, and the disease health management device 190 may be implemented as each independent computing device, and a plurality of devices may be integrated and implemented as one computing device.

도 2는 도 1의 센서 장치(110) 및 유성분 측정 장치(130)의 개략적 예시도이다.FIG. 2 is a schematic illustration of the sensor device 110 and the oil component measuring device 130 of FIG. 1.

본 발명의 일 실시예에 따른 센서 장치(110)는 마이크로프로세서(211), 광원(212), 수광 렌즈(214), 광 프로브(215), 분광계(216)(spectrometer), 배터리(217) 및 근거리 무선 통신 장치(218)를 포함하여 구성된다.The sensor device 110 according to an embodiment of the present invention includes a microprocessor 211, a light source 212, a light receiving lens 214, an optical probe 215, a spectrometer 216, a battery 217, and It comprises a short-range wireless communication device 218.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 측정 장치(130)는 제어 장치(231), RF 리더기(232), 근거리 무선 통신 장치(233), 입력 장치(234), 디스플레이장치(235) 및 LAN 통신 장치(236)를 포함하여 구성된다.In addition, the oil component measuring device 130 according to an embodiment of the present invention includes a control device 231, an RF reader 232, a short-range wireless communication device 233, an input device 234, a display device 235 and a LAN It comprises a communication device 236.

상기 센서 장치(110)는 착유 대상의 젖소(200)의 유두(201)와 우유 저장고(204) 사이를 연결하는 착유 파이프(202, 203)의 사이에 연결된다. 착유 파이프가 제 1착유 파이프(202) 및 제 2착유 파이프(203)로 커팅되고, 커팅된 제 1착유 파이프(202) 및 제 2착유 파이프(203) 사이에 센서 장치(110)가 연결될 수 있다. 젖소의 4개 유두를 동시 수용 가능하도록 4개의 센서 셀이 하나의 센서 장치(110)로 구성될 수 있다. 그러면, 젖소의 4개 유두(201)에서 각각 착유된 원유는 제 1착유 파이프(202), 센서 장치(110) 및 제 2착유 파이프(203)를 흘러서 우유 저장고(204)에서 집유된다.The sensor device 110 is connected between the milking pipes 202 and 203 connecting the teat 201 of the milking cow 200 and the milk reservoir 204. The milking pipe is cut into the first milking pipe 202 and the second milking pipe 203, and the sensor device 110 can be connected between the cut first milking pipe 202 and the second milking pipe 203. . Four sensor cells may be configured as one sensor device 110 to simultaneously accommodate four nipples of a cow. Then, crude milk milked from each of the four nipples 201 of the cow flows through the first milking pipe 202, the sensor device 110 and the second milking pipe 203 and is collected in the milk reservoir 204.

센서 장치(110)가 온 신호에서 동작되면, 마이크로 프로세서(211)의 제어 신호를 수신한 광원(212)은 내부에 흐르는 원유를 향해 광(213)을 조사한다. 원유를 통과하여 진행된 광(213)은 수광 렌즈(214)에서 수집된다. 수광 렌즈(214)에서 수집된 광 신호는 광 프로브(215)(optical probe)에 입사되어 집광된다. 광 프로브(215)는 4X1의 멀티플렉서로 구성되어 4개의 동시 입사되는 광 신호를 타임 쉐어링 방식으로 분광계(216)에 출력한다. 분광계(216)는 입력된 광 신호를 파장 값의 분광 데이터로 변환하여 출력한다. 배터리(217)의 전원이 출력되면, 센서 장치(110)가 온 동작되어 광원(212)으로부터 근적외선 광이 출력된다. 근거리 무선 장치(218)는 MCU(211)의 제어 신호를 받아 상기 파장 값의 분광 데이터를 근거리 무선 통신을 기반으로 유성분 측정 장치(130)로 전송한다.When the sensor device 110 is operated from the on signal, the light source 212 receiving the control signal of the microprocessor 211 irradiates the light 213 toward the crude oil flowing therein. Light 213 that has passed through the crude oil is collected in the light receiving lens 214. The optical signal collected by the light receiving lens 214 is incident on the optical probe 215 (optical probe) and condensed. The optical probe 215 is composed of a 4X1 multiplexer and outputs four simultaneous incident light signals to the spectrometer 216 in a time-sharing manner. The spectrometer 216 converts the input optical signal to spectral data of a wavelength value and outputs it. When the power of the battery 217 is output, the sensor device 110 is turned on to output near-infrared light from the light source 212. The short-range wireless device 218 receives the control signal from the MCU 211 and transmits the spectral data of the wavelength value to the oil component measuring device 130 based on the short-range wireless communication.

상기 유성분 측정 장치(130)는 무선 통신 기능을 갖는 컴퓨팅 장치로서, 낙농가 목장의 착유 현장에서 즉시 설치될 수 있는 포터블 측정 장치이다.The dairy component measuring device 130 is a computing device having a wireless communication function, and is a portable measuring device that can be immediately installed at a milking site of a dairy farm.

상기 제어 장치(231)는 센서 장치(110)의 동작을 위해 온 신호를 무선으로 내릴 수 있다. 제어 장치(231)는 젖소(200)의 아이디 및 분광 데이터를 유성분 예측 장치(150)로 전송하여 분석 결과를 수신하여 화면에 출력하는 처리를 통합 제어한다.The control device 231 may wirelessly lower an on signal for the operation of the sensor device 110. The control device 231 controls the process of transmitting the ID and spectral data of the cow 200 to the dairy component prediction device 150 to receive the analysis result and output it to the screen.

RF 리더기(232)는 젖소(200)의 태그로부터 개체 식별 아이디(예 : RFID)를 읽는다. 상기 근거리 무선 통신 장치(233)는 센서 장치(110)의 분광 데이터를 근거리 무선 통신으로 수신한다. 상기 입력 장치(234)는 사용자로부터 조작을 위한 키 입력을 받는다. 상기 디스플레이장치(235)는 키 입력 정보 및 수신된 유성분 분석 결과 정보를 표시한다. 상기 LAN 통신 장치(236)는 유선 또는 무선 망에 접속하여 데이터 통신한다.The RF reader 232 reads an object identification ID (eg, RFID) from the tag of the cow 200. The short-range wireless communication device 233 receives the spectral data of the sensor device 110 through short-range wireless communication. The input device 234 receives a key input for operation from a user. The display device 235 displays key input information and received dairy component analysis result information. The LAN communication device 236 is connected to a wired or wireless network for data communication.

유성분 측정 장치(130)가 개체 식별 아이디 및 분광 데이터를 유성분 예측 장치(150)로 전송하여 유성분의 측정을 요청한 이후로 측정 결과가 실시간 수신된다. 유성분 측정 장치(130)는 측정된 유성분 데이터, 원유의 품질 등급, 질병 정보, 건강 상태 등을 포함하는 유성분 측정 결과 정보를 수신한다. 만약, 이상이 있는 경우, 유성분 측정 장치(130)는 디스플레이 장치(235)를 통해 이상 정보를 알림 출력한다.The measurement result is received in real time since the dairy component measurement device 130 requests the measurement of the oil component by transmitting the object identification ID and the spectral data to the oil component prediction device 150. The dairy component measuring device 130 receives the result of measuring the dairy component including the measured dairy component data, the quality level of the crude oil, disease information, and health status. If there is an abnormality, the dairy component measuring device 130 notifies the abnormality information through the display device 235.

본 발명의 센서 장치(110) 및 유성분 측정 장치(130)는 각 목장의 착유기 형태(예 : 파이프 라인, 팔라 시스템, 로봇 등), 착유 방식, 착유 시설에 독립되어 원유의 유성분 센싱을 가능케 한다. 왜냐하면 젖소(200)의 유두(201)와 우유 저장소(204) 사이의 어느 경로에서도 센서 장치(110)의 인라인 설치가 가능하기 때문이다. 또한, 원유의 비파괴 방식에 따른 빛의 분광 분석을 통한 센싱 방식으로 센싱 시간과 비용을 줄이며 센싱 품질을 보장하여 낙농업주가 비용 부담을 줄이고 전체 젖소(200)를 상대로 전수 조사를 도입할 수 있게 한다. 참고로, 실험실의 분석은 원유 성분의 파괴 방식으로 진행된다. 또한, 유성분 측정 장치(130)는 원유 착유 작업의 개시와 동시에 유성분 데이터 및 품질 정보는 물론이며, 젖소 개체의 질병 정보와 건강 정보의 조회/알림 서비스를 낙농업주에게 실시간으로 제공할 수 있다.The sensor device 110 and the oil component measuring device 130 of the present invention are independent of the milking machine type of each ranch (eg, a pipeline, a pala system, a robot, etc.), a milking method, and a milking facility to enable sensing of the oil component of crude oil. This is because in-line installation of the sensor device 110 is possible in any path between the nipple 201 and the milk reservoir 204 of the cow 200. In addition, the sensing method through the spectroscopic analysis of light according to the non-destructive method of crude oil reduces the sensing time and cost, and guarantees the sensing quality, so that the dairy farmer can reduce the cost burden and introduce the whole water investigation into the whole cow 200. For reference, laboratory analysis proceeds in a manner that destroys crude oil components. In addition, the milk component measuring device 130 may provide a dairy farmer with real-time a query/notification service of disease information and health information of a cow individual as well as milk component data and quality information at the same time as the milking operation starts.

도 3a 및 도 3b는 도 1의 센서 장치(110)가 원유에 대해 센싱한 분광 데이터의 파장 그래프의 예시도이다.3A and 3B are exemplary views of wavelength graphs of spectral data sensed by the sensor device 110 of FIG. 1 for crude oil.

기초 광학 실험을 통해 원유의 분광 데이터의 파장 그래프가 생성된다. 기초 광학 실험에서 CCD(500~1,150nm)의 분광계(216)를 이용하여 원유를 통과하는 광의 투과 및 확산이 시행되었으며, 원유에 반응하는 파장 대역의 특성이 분석되었다. 약 10 ~ 30mm 정도의 광이 원유를 통과할 때, 광의 스펙트럼이 분광계(216)에 적당한 신호대 잡음비(S/N)를 유지하는 것으로 관찰되었다.Basic optical experiments produce a wavelength graph of the spectral data of the crude oil. In the basic optical experiment, transmission and diffusion of light passing through the crude oil was performed using a spectrometer 216 of a CCD (500 to 1,150 nm), and characteristics of the wavelength band reacting to the crude oil were analyzed. When light of about 10 to 30 mm passes through the crude oil, it has been observed that the spectrum of light maintains an appropriate signal-to-noise ratio (S/N) for the spectrometer 216.

도 3a를 참조하면, 원유의 스펙트럼 분석을 실험한 파장 그래프에서 700~1100nm 파장 대역이 가용 대역으로 판명되었다. 도 3b를 참조하면, 원유의 흡수 스펙트럼 분석을 실험한 파장 그래프에서 900~1100nm의 파장 대역이 우유의 지방, 단백질, 당 성분 등의 흡수가 발생되는 유의미한 해석 구간으로 판명되었다. 이에 본 발명에서는 판명된 파장 구간에서 유성분이 분석된다.Referring to FIG. 3A, a wavelength band of 700 to 1100 nm was found to be an available band in a wavelength graph of spectrum analysis of crude oil. Referring to FIG. 3B, the wavelength band of 900 to 1100 nm was found to be a significant analysis section in which absorption of fat, protein, and sugar components of milk is generated in a wavelength graph in which an absorption spectrum analysis of crude oil is tested. Accordingly, in the present invention, the oil component is analyzed in the determined wavelength section.

도 4는 도 1의 유성분 예측 장치(150)가 학습 모델(454)을 통해 원유의 유성분을 예측하는 개략적 내부 구조도이다.FIG. 4 is a schematic internal structural diagram of the oil component predicting apparatus 150 of FIG. 1 predicting the oil component of crude oil through the learning model 454.

유성분 측정 장치(130)는 상기 개체 식별 아이디 및 분광 데이터를 상기 LAN 통신 장치(236)를 통해 유성분 예측 장치(150)로 전송하여 유성분 측정을 요청하고, 측정된 유성분 결과 값을 유성분 예측 장치(150)로부터 수신한다.The dairy component measuring device 130 transmits the object identification ID and the spectral data to the dairy component predicting device 150 through the LAN communication device 236 to request an oil component measurement, and the measured oil component result value to the oil component predicting device 150 ).

본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 예측 장치(150)는 입력부(451), 학습부(453), 학습 모델(454) 및 출력부(455)를 포함하여 구성된다. 학습 모드에서 학습 모델(454)이 완성된 이후로, 예측 모드에서 학습 모델(454)이 원유의 분광 데이터에 대해 원유의 유성분을 측정한다.The oil component prediction apparatus 150 according to an embodiment of the present invention includes an input unit 451, a learning unit 453, a learning model 454, and an output unit 455. After the learning model 454 is completed in the learning mode, the learning model 454 in the prediction mode measures the oil component of the crude oil against the spectral data of the crude oil.

먼저, 학습 모드를 설명하면 다음과 같다. 상기 입력부(451)는 근적외선 광을 이용한 분광 분석의 학습을 위해 표본 시료의 원유에 대해 유성분 측정 장치(130)에서 센싱된 분광 데이터를 입력받고, 동일한 상기 표본 시료의 실제 실험실 분석된 유성분의 값을 입력받는다.First, the learning mode is described as follows. The input unit 451 receives the spectral data sensed by the oil component measuring device 130 for the crude oil of the sample sample for learning the spectroscopic analysis using the near-infrared light, and the value of the actual laboratory analyzed oil component of the same sample sample Input.

여기서, 입력부(451)에 입력된 흡수 스펙트럼의 분광 데이터는 센싱 특성에 맞도록 노이즈 제거, 스무딩(smoothing), SNV(standard normal variate), MSC(multicaptive scatter correction), 미분 등의 적절한 수학적 전처리(math. pre-procession)가 요구될 수 있다.Here, the spectral data of the absorption spectrum input to the input unit 451 is appropriate mathematical preprocessing (math) such as noise removal, smoothing, standard normal variate (SNV), multicaptive scatter correction (MSC), differential, etc. to match the sensing characteristics. Pre-processing may be required.

상기 학습부(453)는 상기 전처리된 분광 데이터를 입력 값으로 하여 체세포수, 유지방, 유단백질 및 유당의 각 항목을 포함하는 유성분 데이터가 상기 입력된 표본 시료의 유성분 데이터의 실제 값과 오차 이내가 되도록 상기 학습 모델(454)을 학습을 통해 생성한다.The learning unit 453 uses the pre-processed spectral data as an input value so that the dairy component data including each item of somatic cell number, milk fat, milk protein, and lactose is within an error and an actual value of the dairy component data of the input sample sample. The learning model 454 is generated through learning.

상기 학습 모델(454)이 학습을 통해 생성되면, 근적외선의 분광 분석을 기반으로 측정 대상의 원유 물질에 반응하는 빛의 스펙트럼의 해석을 통해서 원유 유성분의 물리적 및 화학적 성질과 성분을 통계적 예측한다. 즉, 학습 모델(454)은 우유 시료의 흡수 스펙트럼에 해당되는 분광 데이터의 값과 측정하고자 하는 유성분(지방, 단백질, 당분 등)의 실제 값을 이용하여 이들 값의 상관 관계가 형성된 예측 모델(Calibration Model)이다.When the learning model 454 is generated through learning, the physical and chemical properties and components of the crude oil component are statistically predicted through the analysis of the spectrum of light reacting to the raw material of the measurement target based on spectral analysis of near infrared rays. That is, the learning model 454 is a prediction model (Calibration) in which these values are correlated using the values of the spectral data corresponding to the absorption spectrum of the milk sample and the actual values of the milk components (fat, protein, sugar, etc.) to be measured. Model).

상기 상관 관계의 예측 모델은 회귀 분석(Regression Analysis)의 알고리즘으로는 PLS Regression(부분 최소 자승 회귀법)을 사용할 수 있다. 각 유성분의 항목별 예측 모델의 유효성을 평가(Validation)하여 신뢰성과 재현성이 좋은 예측모델이 학습 모델(454)로서 수립된다. 수립된 학습 모델(454)은 측정 대상의 우유 시료의 흡수 스펙트럼의 분광 데이터로부터 동시에 여러 유성분의 항목별 값을 예측(Prediction) 방식으로 측정하는 학습을 수행한다. 학습의 반복에 의해, 온도 등 환경의 변화와 다양한 원유의 종류에 따른 지속적인 예측 모델의 보정과 교정을 효과적으로 구현하고 데이터 축적을 함으로써, 학습 모델(454)의 신뢰도가 높아진다.The prediction model of the correlation may use PLS Regression (partial least squares regression) as an algorithm of regression analysis. By evaluating the effectiveness of the predictive model for each dairy component, a predictive model with good reliability and reproducibility is established as the learning model 454. The established learning model 454 performs learning to measure values of items of various milk components at the same time using a prediction method from spectral data of the absorption spectrum of a milk sample to be measured. By repeating the learning, the reliability of the learning model 454 is increased by effectively implementing the correction and calibration of the continuous predictive model according to the change of environment such as temperature and various types of crude oil and accumulating data.

다음으로, 예측 모드를 설명하면 다음과 같다. 입력부(451)에 측정 대상의 원유의 분광 데이터가 입력되고, 전처리된 분광 데이터가 학습 모델(454)에 입력된다. 학습 모들(454)의 학습 엔진은 입력된 분광 데이터에 대해 유성분의 각 항목별 값들을 출력부(455)를 통해 출력한다.Next, the prediction mode will be described as follows. Spectroscopic data of the crude oil to be measured is input to the input unit 451, and pre-processed spectral data is input to the learning model 454. The learning engine of the learning modules 454 outputs values for each item of the oil component through the output unit 455 for the input spectral data.

본 발명에서 제공되는 유성분 예측 장치(150)는 실험실에서 원유의 유성분을 분석하는데 20일 이상 걸리는 분석 처리를 실시간 분석 처리로 대체한다. 때문에, 원유의 성분 및 품질에 대한 분석의 시간과 비용이 줄어들기 때문에 전체 낙농가의 젖소를 대상으로 전수 조사의 원유 품질 평가가 가능하다.The oil component prediction device 150 provided in the present invention replaces the analysis processing that takes more than 20 days to analyze the milk component of crude oil in a laboratory with real-time analysis processing. Therefore, since the time and cost of analysis on the composition and quality of the crude oil is reduced, it is possible to evaluate the crude oil quality of the whole cow's milk for all dairy farmers.

도 5는 도 1의 원유 분석 장치(170) 및 질병 건강 관리 장치(190)의 개략적 예시도이다.FIG. 5 is a schematic illustration of the crude oil analysis device 170 and the disease health management device 190 of FIG. 1.

학습 모델(454)을 통해 예측 방식으로 유성분 데이터가 측정된 후, 유성분 예측 장치(150)는 유성분 데이터의 품질 분석을 위해 상기 분석된 유성분 데이터를 원유 분석 장치(170)로 출력한다.After the dairy component data is measured in a predictive manner through the learning model 454, the dairy component prediction apparatus 150 outputs the analyzed dairy component data to the crude oil analysis apparatus 170 for quality analysis of the dairy component data.

원유 분석 장치(170)는 상기 유성분 데이터의 각 항목 값을 대응되는 각 항목별 기준치와 비교하여 원유 품질을 분석하고, 복수 항목들의 성분 배합비를 대응되는 성분 배합비의 기준치와 비교하는 것으로 원유 품질을 분석한다. 그러면, 유성분 데이터의 항목 값 및 각 항목 값별 등급을 포함하는 분석 결과에 해당되는 원유 검정 성적 보고서를 생성한다. 생성된 원유 검정 성적 보고서는 유성분 측정 결과 정보로써 유성분 측정 장치(130)로 실시간 응답되고, 농협 중앙회 서버(510)의 상기 공식 사이트에 실시간 보고되고, 질병 건강 관리 장치(190)에 실시간 제공된다.The crude oil analysis device 170 analyzes the crude oil quality by comparing each item value of the oil component data with a reference value for each corresponding item, and analyzes the crude oil quality by comparing the component blending ratio of a plurality of items with the reference value of the corresponding component blending ratio. do. Then, a crude oil test report corresponding to the analysis result including the item value of the dairy component data and the grade for each item value is generated. The generated crude oil test result report is responded in real time to the dairy component measurement device 130 as the milk component measurement result information, reported in real time on the official site of the NACF server 510, and provided in real time to the disease health management device 190.

참고로, 원유 품질의 분석 처리를 위해, 원유 분석 장치(170)는 단백질, 지방, 무지고형분(SNF : Solid Not Fat), 요소태질소(MUN : milk urea nitrogen) 등의 유성분 기준치를 참조하여 분석 대상의 유성분 데이터와 비교한다. For reference, for the analysis processing of crude oil quality, the crude oil analysis device 170 analyzes with reference to oil component standards such as protein, fat, solid not fat (SNF), and milk urea nitrogen (MUN). Compare to the subject's milk component data.

질병 건강 관리 장치(190)는 원유 분석 장치(170)에서 실시간 제공된 원유 검정 성적 보고서를 이용하여 각 유성분 데이터의 성분 비율을 기초로 질병을 판단한다. 실시간 분석된 유성분 데이터의 성분 비율이 각 질병의 성분 비율 기분에 부합할 경우, 대응되는 과산증, 케토시스, 유방염 및 SARA(Sub Acute Ruminal Acidosis)를 포함하는 각 질병들이 판단된다. 예를 들면, 과산증 및 케토시스는 유지방과 유단백의 성분 비율에 따른 상관 관계가 높다.The disease health management apparatus 190 determines the disease based on the ratio of the components of each dairy ingredient data using the crude oil test report provided in real time in the crude oil analysis device 170. When the component ratio of the real-time analyzed dairy component data corresponds to the component ratio mood of each disease, each disease including corresponding hyperacidosis, ketosis, mastitis and SARA (Sub Acute Ruminal Acidosis) is determined. For example, hyperacidosis and ketosis have a high correlation according to the ratio of the components of milk fat and milk protein.

질병 건강 관리 장치(190)는 상기 성분 비율의 정보와 젖소(200)의 과거 이력 정보와 비교하여 기준치를 초과하는 경우, 사료 배합의 이상에 의한 건강 이상, 수태 여부 등의 건강 상태를 각각 실시간 판단한다. 건강 상태의 판단을 위해, 질병 건강 관리 장치(190)는 농협 중앙회 서버(510)의 공식 사이트(www.dcic.co.kr)로부터 대응되는 각종 이력 정보를 참조할 수 있다. 또한, 질병 건강 관리 장치(190)는 한국종축개량협회 공식 사이트(www.aiak.or.kr)와 연동하여 어미 소의 혈통과 능력 정보를 참조할 수 있다. The disease health management device 190 compares the component ratio information with the past history information of the cow 200, and when it exceeds a reference value, judges health conditions such as health abnormalities due to an abnormality in feed formulation and pregnancy status, respectively. do. For the determination of the health status, the disease health management device 190 may refer to various history information corresponding from the official website (www.dcic.co.kr) of the Agricultural Cooperative Federation's central server (510). In addition, the disease health management device 190 may refer to the lineage and ability information of a mother cow in conjunction with the official website of the Korean Breeder Improvement Association (www.aiak.or.kr).

또한, 질병 관리 장치(190)는 판단된 질병 정보 및 건강 정보의 유성분 측정 결과 정보를 유성분 측정 장치(130)의 유성분 측정 요청에 대한 응답 데이터로 실시간 전송한다. 질병 관리 장치(190)는 웹 서버에 접속하는 사용자 단말(예 : PC, 모바일 어플리케이션)로 대응되는 질병 및 건강 관리 정보로서 상기 유성분 측정 결과 정보를 제공한다. 상기 유성분 측정 결과 정보는 유성분 데이터, 원유 검정 성적 보고서, 질병 정보, 건강 정보, 우군 관리 정보를 포함한다. 질병 정보가 건강 이상 정보가 판단될 경우, 사용자 단말(530)에 상기 알림 정보가 실시간 통보될 수 있다.In addition, the disease management device 190 transmits real-time measurement result information of the determined disease information and health information as response data to a request for measuring the milk component of the milk component measurement device 130. The disease management device 190 provides disease and health management information corresponding to a user terminal (eg, a PC, a mobile application) accessing a web server, and provides the result of measuring the milk component. The milk component measurement result information includes milk component data, a crude oil test report, disease information, health information, and herd management information. When the disease information determines that the health abnormality information is determined, the notification information may be notified to the user terminal 530 in real time.

상기 우군 관리 정보는 원유의 품질 등급이 우수하고, 질병이 없고, 건강 상태가 양호한 젖소 개체 및 품종을 우군으로 관리하는 정보이다.The cow management information is information for managing cows and breeds of cows having excellent quality grade of oil, disease-free, and good health.

여기서, 유성분 측정 장치(130)는 분광 데이터를 업로드한 후 상기 원유 검정 성적 보고서, 질병 정보, 건강 정보를 포함한 상기 유성분 측정 결과 정보를 실시간으로 수신한다. 참고로, 젖소 1마리당 1회 착유 시간이 약 7분이라고 할 때, 최대 7분 이내의 측정 결과의 응답 시간은 실제 응답 시간에 비해 매우 긴 시간이다. 실제로, 착유 시작과 동시에 수초 이내에 상기 측정 결과가 수신된다. 품질 등급이 기준 미달인 원유는 착유 현장에서 즉시 배제시키는 가이드 정보가 유성분 측정 장치(130)로 제공될 수 있다. 질병이 판단되거나 건강 상태의 이상이 판단된 젖소는 당해 착유 대상에서 즉시 제외시키는 가이드 정보가 유성분 측정 장치(130)로 제공될 수 있다. 따라서, 실시간으로 원유의 품질 관리, 젖소의 질병 및 건강 관리가 진행된다. 또한, 상기 관리 진행은 우군 관리를 더욱 신속하고 신뢰도 있게 한다.Here, the oil component measuring device 130 uploads the spectral data and then receives the oil component measurement result information including the crude oil test report, disease information, and health information in real time. For reference, when milking time per cow is about 7 minutes, the response time of the measurement result within a maximum of 7 minutes is a very long time compared to the actual response time. Actually, the measurement result is received within a few seconds at the same time as milking starts. Crude oil having a quality class below the standard may be provided to the milk component measuring device 130 with guide information that is immediately excluded from the milking site. Guide information that is immediately excluded from the milking target of the cow in which the disease is determined or the health condition is determined may be provided to the milk component measuring device 130. Therefore, in real time, quality control of crude oil, disease and health management of cows are progressed. In addition, the above-mentioned management progress makes the management of friendly forces faster and more reliable.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 측정 장치(130)가 센서 장치(110)를 통해 원유의 유성분을 측정하는 개략적 순서도이다.6 is a schematic flow chart of the oil component measuring device 130 according to an embodiment of the present invention to measure the oil component of the crude oil through the sensor device 110.

센서 장치(110)가 착유 라인의 파이프(202, 203)에 연결된 상태에서, 온 동작에 의해 센서 장치(110)의 광원(212)이 원유를 향해 근적외선 광(213)을 조사한다(S601). 수광 렌즈(214)에서 원유를 통과한 광이 수신된다(S603). 수광 렌즈(214)를 통해 광 프로브(215)에서 광 신호가 집광되고, 분광계(216)는 집광된 광 신호를 분광 데이터로 변환한다(S605). 센서 장치(110)가 분광 데이터를 센싱 신호로서 근거리 무선 전송한다(S607).While the sensor device 110 is connected to the pipes 202 and 203 of the milking line, the light source 212 of the sensor device 110 irradiates the near-infrared light 213 toward the crude oil by the ON operation (S601). The light passing through the crude oil is received from the light receiving lens 214 (S603). The optical signal is collected from the optical probe 215 through the light receiving lens 214, and the spectrometer 216 converts the collected optical signal into spectral data (S605). The sensor device 110 wirelessly transmits the spectral data as a sensing signal (S607).

유성분 측정 장치(130)는 센서 장치(110)로부터 상기 센싱 신호로서 분광 데이터를 수신한다(S611). 유성분 측정 장치(130)는 젖소(200)의 개체 식별된 RF 아이디 및 수신된 분광 데이터를 유성분 예측 장치(150)에 업로드하여 유성분 측정을 요청한다(S613).The dairy component measuring device 130 receives spectral data as the sensing signal from the sensor device 110 (S611). The dairy component measuring device 130 uploads the individually identified RF ID of the cow 200 and the received spectral data to the dairy component predicting device 150 to request a dairy component measurement (S613).

이후, 유성분 측정 장치(130)는 유성분 예측 장치(150)의 출력부(455)에서 출력된 유성분 데이터를 수신한다(S621). 유성분 측정 장치(130)는 원유 분석 장치(170)에서 상기 유성분 데이터를 기반으로 실시간 분석된 원유의 품질 분석 결과를 수신한다(S623). 유성분 데이터 및 품질 분석 결과는 원유 검정 성적 보고서에 포함될 수 있다. 유성분 측정 장치(130)는 질병 건강 관리 장치(190)로부터 질병 데이터 및 건강 데이터를 수신한다(S625). 유성분 측정 장치(130)는 상기 단계(S613)에서 유성분 측정을 요청한 이후로, 대응되는 측정 결과에 해당되는 유성분 데이터, 원유 검정 성적 보고서, 질병 데이터, 건강 데이터를 수신하여 화면에 출력한다(S627). 그러면, 화면 출력된 유성분 측정 결과 정보에 의해, 품질이 낮은 원유는 착유 대상에서 배제되어 폐기될 수 있고, 질병이나 건강 이상이 판단된 젖소(200)는 당해 착유 작업에서 배제될 수 있다.Thereafter, the dairy component measuring apparatus 130 receives the dairy component data output from the output unit 455 of the dairy component prediction apparatus 150 (S621). The oil component measuring device 130 receives the quality analysis result of the crude oil analyzed in real time based on the oil component data in the oil analysis device 170 (S623). Oil component data and quality analysis results can be included in the crude oil test report. The dairy component measuring device 130 receives disease data and health data from the disease health management device 190 (S625). Since the dairy component measurement device 130 requests the measurement of the dairy component in the step S613, the dairy component data, the crude oil test report, the disease data, and the health data corresponding to the corresponding measurement result are received and displayed on the screen (S627). . Then, by using the milk component measurement result information displayed on the screen, the low-quality crude oil may be excluded from the milking target and discarded, and the cow 200 determined to have a disease or health abnormality may be excluded from the milking operation.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유성분 예측 장치(150)가 학습 모델(454)을 통해 원유의 유성분을 예측하는 개략적 순서도이다.7 is a schematic flow chart of a predicting oil component of crude oil through the learning model 454 by the oil component predicting apparatus 150 according to an embodiment of the present invention.

학습 모드에서, 원유의 표본 시료가 광 센싱된다(S701). 광 센싱된 분광 데이터가 유성분 예측 장치(150)의 입력부(451)에 입력된다(S703). 입력부(451)에 입력된 분광 데이터는 학습 또는 예측을 위해 전 처리될 수 있다. 광 센싱된 표본 시료와 동일한 원유의 표본 시료가 실험실에서 실제 분석된 유성분 데이터가 상기 입력부(451)에 입력된다(S705).In the learning mode, a sample sample of crude oil is optically sensed (S701). The light-sensed spectral data is input to the input unit 451 of the oil component prediction apparatus 150 (S703). Spectroscopic data input to the input unit 451 may be pre-processed for learning or prediction. The oil component data of which the sample sample of the same crude oil as the light-sensed sample sample is actually analyzed in the laboratory is input to the input unit 451 (S705).

유성분 예측 장치(150)의 학습부(453)는 입력된 분광 데이터가 상기 유성분 데이터의 실제 값으로 허용 범위 이내에서 출력될 때까지 학습 모델(454)을 학습한다(S711).The learning unit 453 of the oil component prediction apparatus 150 learns the learning model 454 until the input spectral data is output within an allowable range as an actual value of the oil component data (S711).

학습이 완료된 후(S713), 유성분 예측 장치(150)의 학습 모델(454)이 측정 대상의 원유의 분광 데이터를 입력받는다(S721). 학습 모델(454)은 입력된 분광 데이터에 대해 유성분 데이터의 예측 분석을 처리한다(S723). 학습 모델(454)은 처리된 유성분 데이터의 측정 결과를 출력하여 제공한다(S725).After learning is completed (S713), the learning model 454 of the oil component prediction device 150 receives spectral data of the crude oil to be measured (S721). The learning model 454 processes predictive analysis of the dairy component data with respect to the input spectral data (S723). The learning model 454 outputs and provides the measurement result of the processed dairy component data (S725).

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited by this, and the technical idea of the present invention and claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention pertains Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the scope.

100 : 시스템 110 : 센서
130 : 유성분 측정 장치 150 : 유성분 예측 장치
170 : 원유 분석 장치 190 : 질병 건강 관리 장치
451 : 입력부 453 : 학습부
454 : 학습 모델 455 : 출력부
100: system 110: sensor
130: oil component measurement device 150: oil component prediction device
170: crude oil analysis device 190: disease health management device
451: input unit 453: learning unit
454: learning model 455: output unit

Claims (14)

원유에서 센싱된 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 예측 장치에 있어서,
센서 장치에서 원유의 표본 시료를 센싱한 상기 분광 데이터를 상기 센서 장치에 근거리 무선 연결된 유성분 측정 장치를 통해 입력받고, 실험실에서 분석된 상기 표본 시료의 유성분 데이터를 입력받는 입력부;
상기 입력된 분광 데이터를 분석하여 체세포수, 유지방, 유단백질 및 유당을 포함하는 유성분 데이터의 각 항목별 분석 데이터가 상기 입력된 표본 시료의 유성분 데이터의 대응되는 항목 데이터와 오차 이내가 되도록 상기 유성분 학습 모델을 학습하여 생성하는 학습부; 및
상기 유성분 측정 장치의 상기 입력에 따라, 생성된 상기 유성분 학습 모델의 분석 및 예측을 통해 상기 유성분 데이터의 유성분 측정 결과 정보를 출력하는 출력부
를 포함하는 예측 장치.
In the prediction device for predicting the oil component by spectral analysis of the spectral data sensed in the crude oil,
An input unit for receiving the spectral data sensing a sample sample of crude oil from a sensor device through a dairy component measuring device wirelessly connected to the sensor device, and receiving milk component data of the sample sample analyzed in a laboratory;
Analyzing the input spectral data, so that the analysis data for each item of dairy component data including somatic cell number, milk fat, milk protein, and lactose is within error with the corresponding item data of the dairy component data of the input sample sample Learning unit for learning to generate; And
According to the input of the dairy component measuring device, an output unit for outputting the result of measuring the dairy component of the dairy component data through analysis and prediction of the generated dairy component learning model
Prediction device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 센서 장치는,
내부에 흐르는 원유를 상대로 근적외선 광을 조사하는 광원;
상기 조사에 의해 원유를 통과한 광을 수신하는 수광 렌즈;
상기 수광 렌즈를 통해 입사되는 광 신호를 멀티플렉싱 방식으로 집광하여 출력하는 광 프로브;
상기 출력된 광 신호를 분광 데이터로 변환하는 분광 모듈;
상기 변환된 분광 데이터를 기반으로 상기 유성분 측정 결과 정보가 생성되기 위해, 상기 변환된 분광 데이터를 근거리 무선 통신으로 상기 유성분 측정 장치에 전송하는 근거리 무선 통신부; 및
온 동작시 상기 분광 데이터의 전송을 위해, 상기 광원으로 광 출력의 제어 신호를 출력하고, 상기 근거리 무선 통신부로 통신 제어 신호를 출력하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측 장치.
According to claim 1,
The sensor device,
A light source irradiating near-infrared light against the crude oil flowing therein;
A light receiving lens that receives light that has passed through the crude oil by the irradiation;
An optical probe for condensing and outputting an optical signal incident through the light receiving lens by a multiplexing method;
A spectroscopic module that converts the outputted optical signal into spectroscopic data;
A short-range wireless communication unit transmitting the converted spectral data to the oil component measuring apparatus through short-range wireless communication so that the oil component measurement result information is generated based on the converted spectral data; And
Control unit for outputting a control signal of the light output to the light source, and outputting a communication control signal to the short-range wireless communication unit for the transmission of the spectral data in the ON operation
Prediction device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 센서 장치는,
상기 젖소의 유두에 일단이 착용되는 착유 파이프 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
According to claim 1,
The sensor device,
Apparatus characterized in that it is connected between the milking pipe is one end is worn on the nipple of the cow.
제 1항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는,
사용자의 키 입력을 수신하는 입력부;
젖소의 태그로부터 젖소의 개체가 식별되는 아이디를 근거리 무선 방식으로 읽어들이는 무선 리더기부;
센서 장치에서 센싱된 상기 분광 데이터를 근거리 무선 방식으로 수신하는 무선 통신부;
유선 또는 무선 망을 통해 상기 아이디 및 상기 분광 데이터를 상기 예측 장치에 업로드하여 원유의 유성분 측정을 요청하고, 유성분 측정 결과 정보를 상기 예측 장치로부터 수신하는 망 통신부;
사용자의 입력 정보 및 상기 유성분 측정 결과 정보를 화면에 출력하는 디스플레이부; 및
상기 유성분 측정을 위해, 상기 아이디 및 상기 분광 데이터의 근거리 통신을 제어하고, 상기 유성분 데이터 및 상기 젖소 관리 정보의 망 통신을 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 예측 장치.
According to claim 1,
The oil component measuring device,
An input unit that receives a user's key input;
A wireless reader unit that reads an ID in which the individual of the cow is identified from the tag of the cow in a short-range wireless method;
A wireless communication unit that receives the spectral data sensed by the sensor device in a short-range wireless method;
A network communication unit for uploading the ID and the spectral data to the prediction device through a wired or wireless network, requesting measurement of oil component of crude oil, and receiving result of measurement of oil component from the prediction device;
A display unit that outputs user input information and the result of measuring the dairy component on a screen; And
Control unit for controlling short-range communication of the ID and the spectral data and controlling network communication of the milk component data and the cow management information for the measurement of the milk component
Prediction device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 학습부는,
원유의 스펙트럼 분석을 실험한 파장 그래프의 700~1100nm 파장 대역의 가용 대역에서, 900~1100nm의 해석 구간의 파장 대역을 이용하여 우유의 지방, 단백질, 당 성분을 포함하는 각 항목별 유성분을 해석하는 상기 학습 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 예측 장치.
According to claim 1,
The learning unit,
In the available band of the 700~1100nm wavelength band of the spectrum graph where the spectrum analysis of crude oil was experimented, the milk component of each item including fat, protein, and sugar components of milk is analyzed using the wavelength band of the analysis section of 900~1100nm Prediction device characterized in that for generating the learning model.
제 1항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는, 원유 분석 장치로부터 원유 품질이 분석된 원유 검정 성적 보고서를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고,
상기 원유 분석 장치는, 상기 분광 데이터에 대해 측정된 유성분 데이터를 상기 출력부부터 입력받아 원유 품질을 분석하고, 원유 품질이 분석된 상기 보고서를 생성하는 것을 특징으로 하는 예측 장치.
According to claim 1,
The oil component measuring device receives, in real time, a crude oil test result report obtained by analyzing the oil quality from the oil analyzing device as the result of measuring the oil component, and outputs the result to the screen.
The crude oil analysis device receives the oil component data measured for the spectroscopic data from the output unit, analyzes the crude oil quality, and generates a report in which the crude oil quality is analyzed.
제 1항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는, 질병 건강 관리 장치로부터 질병 및 건강의 관리 정보를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고,
상기 질병 건강 관리 장치는, 젖소별로 원유 검정 성적 보고서를 등록받고, 등록된 보고서의 유성분 데이터의 복수 항목의 성분 비율을 젖소의 각 질병에 요구되는 성분 비율과 비교하여 일치되는 질병을 관리하고, 상기 보고서의 성분 비율을 상기 젖소의 과거 이력 정보의 성분 비율과 비교하여 각 젖소의 건강 상태를 판단하여 관리하는 것을 특징으로 하는 예측 장치.
According to claim 1,
The oil component measurement device receives disease and health management information from the disease health management device as real-time measurement result information and outputs it on a screen,
The disease health management apparatus receives a crude oil test score report for each cow, compares the component ratios of a plurality of items of the dairy component data of the registered report with the component ratios required for each disease of the cow, and manages diseases to be matched. Prediction device characterized in that by comparing the ratio of the components of the report with the ratio of the components of the past history of the cow's cows, the health status of each cow is determined and managed.
예측 장치가 원유에서 센싱된 분광 데이터를 분광 분석하여 유성분을 예측하는 방법에 있어서,
센서 장치에서 원유의 표본 시료를 센싱한 상기 분광 데이터를 상기 센서 장치에 근거리 무선 연결된 유성분 측정 장치를 통해 입력받고, 실험실에서 분석된 상기 표본 시료의 유성분 데이터를 입력받는 단계;
상기 입력된 분광 데이터를 분석하여 체세포수, 유지방, 유단백질 및 유당을 포함하는 유성분 데이터의 각 항목별 분석 데이터가 상기 입력된 표본 시료의 유성분 데이터의 대응되는 항목 데이터와 오차 이내가 되도록 상기 유성분 학습 모델을 학습하여 생성하는 단계; 및
상기 유성분 측정 장치의 상기 입력에 따라, 생성된 상기 유성분 학습 모델의 분석 및 예측을 통해 상기 유성분 데이터의 유성분 측정 결과 정보를 출력하는 단계
를 포함하는 방법.
In the method for predicting the oil component by spectral analysis of the spectral data sensed in the crude oil prediction device,
Receiving the spectroscopic data from which a sample sample of crude oil is sensed by a sensor device through an oil component measuring device wirelessly connected to the sensor device, and receiving milk component data of the sample sample analyzed in a laboratory;
Analyzing the input spectral data, so that the analysis data for each item of dairy component data including somatic cell number, milk fat, milk protein, and lactose is within error with the corresponding item data of the dairy component data of the input sample sample Learning to generate; And
Outputting, based on the input of the dairy component measuring apparatus, the result of measuring the dairy component of the dairy component data through analysis and prediction of the generated dairy component learning model.
How to include.
제 8항에 있어서,
상기 센서 장치는,
광원이 내부에 흐르는 원유를 상대로 근적외선 광을 조사하는 단계;
수광 렌즈가 상기 조사에 의해 원유를 통과한 광을 수신하는 단계;
광 프로브가 상기 수광 렌즈를 통해 입사되는 광 신호를 멀티플렉싱 방식으로 집광하여 출력하는 단계;
분광 모듈이 상기 출력된 광 신호를 분광 데이터로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 분광 데이터를 기반으로 상기 유성분 측정 결과 정보가 생성되기 위해, 근거리 무선 통신부가 상기 분광 데이터를 근거리 무선 통신으로 상기 유성분 측정 장치에 전송하는 단계
를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The sensor device,
Irradiating near-infrared light against the crude oil through which the light source flows;
Receiving a light passing through the crude oil by the light receiving lens;
Condensing and outputting an optical signal incident through the light receiving lens through a multiplexing method;
A spectroscopic module converting the outputted optical signal into spectroscopic data; And
The short-range wireless communication unit transmits the spectral data to the oil-based component measuring device through short-range wireless communication so that the oil component measurement result information is generated based on the converted spectral data.
Method characterized in that the execution.
제 8항에 있어서,
상기 센서 장치는,
상기 젖소의 유두에 일단이 착용되는 착유 파이프 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The sensor device,
A method characterized by being connected between milking pipes, one end of which is worn on the nipple of the cow.
제 8항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는,
젖소의 태그로부터 젖소의 개체가 식별되는 아이디를 근거리 무선 방식으로 읽어들이는 단계;
상기 센서 장치로부터 상기 분광 데이터를 수신하는 단계;
유선 또는 무선 망을 통해 상기 아이디 및 상기 분광 데이터를 상기 예측 장치에 업로드하여 원유의 유성분 측정을 요청하는 단계; 및
상기 유성분 측정 결과 정보를 상기 예측 장치로부터 수신하여 화면 출력하는 단계
를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The oil component measuring device,
Reading an ID in which the individual of the cow is identified from the tag of the cow in a short-range wireless method;
Receiving the spectral data from the sensor device;
Uploading the ID and the spectral data to the prediction device through a wired or wireless network to request measurement of oil component of crude oil; And
Receiving the oil component measurement result information from the prediction device and outputting the screen
Method characterized in that the execution.
제 8항에 있어서,
상기 학습하여 생성하는 단계는,
원유의 스펙트럼 분석을 실험한 파장 그래프의 700~1100nm 파장 대역의 가용 대역에서, 900~1100nm의 해석 구간의 파장 대역을 이용하여 우유의 지방, 단백질, 당 성분을 포함하는 각 항목별 유성분을 해석하는 상기 학습 모델을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The step of learning and generating,
In the available band of the 700~1100nm wavelength band of the spectrum graph where the spectrum analysis of crude oil was experimented, the milk component of each item including fat, protein, and sugar components of milk is analyzed using the wavelength band of the analysis section of 900~1100nm And generating the learning model.
제 8항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는, 원유 분석 장치로부터 원유 품질이 분석된 원유 검정 성적 보고서를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고,
상기 원유 분석 장치는, 상기 분광 데이터에 대해 측정된 유성분 데이터를 상기 출력부부터 입력받아 원유 품질을 분석하고, 원유 품질이 분석된 상기 보고서를 생성하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The oil component measuring device receives, in real time, a crude oil test result report obtained by analyzing the oil quality from the oil analyzing device as the result of measuring the oil component, and outputs the result to the screen.
The method for analyzing the crude oil by receiving the oil component data measured for the spectral data from the output unit and analyzing the crude oil quality and generating the report analyzed by the crude oil quality.
제 8항에 있어서,
상기 유성분 측정 장치는, 질병 건강 관리 장치로부터 질병 및 건강의 관리 정보를 상기 유성분 측정 결과 정보로서 실시간 수신하여 화면에 출력하고,
상기 질병 건강 관리 장치는, 젖소별로 원유 검정 성적 보고서를 등록받고, 등록된 보고서의 유성분 데이터의 복수 항목의 성분 비율을 젖소의 각 질병에 요구되는 성분 비율과 비교하여 일치되는 질병을 관리하고, 상기 보고서의 성분 비율을 상기 젖소의 과거 이력 정보의 성분 비율과 비교하여 각 젖소의 건강 상태를 판단하여 관리하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 8,
The oil component measurement device receives disease and health management information from the disease health management device as real-time measurement result information and outputs it on a screen,
The disease health management apparatus receives a crude oil test score report for each cow, compares the component ratios of a plurality of items of dairy component data in the registered report with the component ratios required for each disease of the cow, and manages the disease that matches. And comparing the component ratio of the report with the component ratio of the past history information of the cow to determine and manage the health status of each cow.
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