KR20210024951A - Iot기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템 - Google Patents
Iot기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 해양양식장의 환경정보, 즉 질소, 염도, 온도 및 용존 산소량 등에 대한 정보를 실시간으로 측정하여 이상조류 발생가능성을 감지하고 대응할 수 있는 시스템으로, 급격한 수온상승과 적조현상을 조기에 발견하여 신속한 대응이 가능하고, 주기적으로 해양양식장의 환경상태를 확인할 수 있어 해양양식장의 피해를 최소화 할 수 있는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템을 제공할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 해양의 정보를 실시간으로 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 정보를 전송받는 메인서버; 상기 메인서버에서 분석된 데이터를 전송받는 관리서버; 상기 메인서버에 상기 해양에 관한 데이터를 전송하는 기상청 서버 및 상기 관리서버에서 경고알림을 전송받는 사용자 단말을 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 해양의 정보를 실시간으로 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 정보를 전송받는 메인서버; 상기 메인서버에서 분석된 데이터를 전송받는 관리서버; 상기 메인서버에 상기 해양에 관한 데이터를 전송하는 기상청 서버 및 상기 관리서버에서 경고알림을 전송받는 사용자 단말을 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템이다.
Description
본 발명은 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 해양양식장의 환경정보, 즉 질소, 염도, 온도 및 용존 산소량 등에 대한 정보를 실시간으로 측정하여 이상조류 발생가능성을 예측하도록 하여, 이에 따른 급격한 수온상승과 적조현상을 조기에 발견하여 신속한 대응이 가능하고, 주기적으로 해양양식장의 환경상태를 확인할 수 있어 해양양식장의 피해를 최소화 할 수 있는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템에 관한 것이다.
국내 해양양식은 인공양식보다 소비자들에게 신선하고 맛이 좋은 어류를 제공할 수 있어 1970년대부터 자연생산 산업 중 가장 큰 소득을 창출하고 있다.
그러나, 2017년 통계청 '어류양식동향조사'에 의하면 해양양식의 생산량은 전체적으로 증가하고 있지만 높은 수온과 적조현상으로 인한 자연재해로 어류의 대량 폐사 등 소규모 어가가 -4.7% 감소하였고, 경제적인 피해도 증가하고 있는 추세이다.
구체적인 피해사례로는 고수온 및 적조로 인한 2016년 8월 전남 남해안의 6개 시, 군의 피해액이 380억원에 달하였고, 여름 폭염으로 2018년 8월7일 동해안의 고수온으로 인한 해양양식의 피해, 통영에서는 적조로 인한 어류의 폐사 사례가 보고된바 있다.
물론, 날씨 및 시기적 예측을 통해 적조현상은 계획적인 대체가 가능하지만 양식장은 관리자가 대기하고 있지 못할 경우, 적조현상이 발생하게 되면 빠른 대응이 불가능하여 어류의 폐사로 이어질 수 밖에 없으며, 결과적으로 금전적인 손해가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 국립수산과학원의 해양환경 모니터링 시스템을 운영하고 있으나, 이는 해양 표면의 환경변화 수집에 대한 연구가 대부분이며, 그 제작비용이 너무 높고 설치 장소가 제한적이므로, 양식장에는 부적합한 단점이 있다.
또한, 오션이엔지에서는 OE 2800 및 400 제품을 해양 환경변화를 위해 사용하고 있지만, 적조현상을 측정하기 위한 질소 및 산소 등의 측정이 불가능한 단점이 있다.
그리고, 양식장에 사용을 위해 SK의 스마트 양식장 기술은 근거리 통신망을 이용하기 때문에 국내 실내양식장에서만 사용이 가능한 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 있는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템은 해양 양식장의 피해를 줄이기 위해, 이상조류의 발생가능성을 예측할 수 있도록 함으로써, 적조현상의 발생을 방지함과 동시에, 측정부의 크기를 소형화 하여 해양 양식장에 맞게 용이하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 대규모 통신망을 이용하는 저전력 통신모듈을 이용함으로써, 원거리에서도 양식장의 실시간 관리가 가능하도록 하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해양양식장의 환경정보, 즉 질소, 염도, 온도 및 용존 산소량 등에 대한 정보를 실시간으로 측정하여 이상조류 발생가능성을 예측 가능하도록 함으로써, 이에 따른 급격한 수온상승과 적조현상을 조기에 발견하여 신속한 대응이 가능하고, 주기적으로 해양양식장의 환경상태를 확인할 수 있어 해양양식장의 피해를 최소화 할 수 있는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
다만, 이와 같은 기술적 과제로 제한되지 않으며, 기타 다른 기술적 과제들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 아래 기술로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 해양의 정보를 실시간으로 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 정보를 전송받는 메인서버; 상기 메인서버에서 분석된 데이터를 전송받는 관리서버; 상기 메인서버에 상기 해양에 관한 데이터를 전송하는 기상청 서버 및 상기 관리서버에서 경고알림을 전송받는 사용자 단말을 포함할 수 있다.
이때, 상기 측정부는, 해양 및 태양의 정보를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 전송된 정보를 가지고 상기 측정부를 제어하는 제어모듈; 상기 센서부에 의해 측정된 정보를 상기 메인서버에 전송하는 통신모듈 및 상기 센서부, 제어모듈 및 통신모듈에 에너지를 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 해양의 온도, 질소량, 용존산소량, 염도 및 상기 태양의 조도 중 하나 이상을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 센서부는, 해양의 온도 변화를 측정하는 수온센서; 수중 내의 질소 변화를 측정하는 질소센서; 수중 내의 용존산소량을 측정하는 산소센서; 해양의 염분 변화를 측정하는 염도센서 및 태양의 조도를 측정하고, 측정부의 위치가 조절되도록 하는 조도센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신모듈은 LTE 및 LORA 통신을 이용할 수 있다.
또한, 상기 전원부는, 태양에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 솔라셀 전원부; 상기 솔라셀 전원부를 보조하여 보조 에너지를 공급하는 보조 전원부 및 상기 솔라셀 전원부와 보조 전원부의 공급을 조절하는 스위칭 조절부를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 측정부는 공급부를 더 포함하고, 상기 공급부는 상기 제어모듈에 의해 상기 해양으로 기포, 산소, 저층수 및 황토 중 하나 이상을 공급할 수 있다.
또한, 상기 메인서버는, 상기 측정부에서 전송된 정보 및 상기 기상청 서버의 데이터를 저장하는 DB저장부; 상기 측정부에서 전송된 정보를 상기 기상청 서버의 데이터를 이용하여 정제하는 전처리부; 상기 정제된 정보를 바탕으로 이상조류 여부가 판별되는 분류자를 형성하는 분류부 및 상기 분류된 분류자를 가지고 상기 이상조류 여부를 분석하는 분석부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인서버에 출항하는 선박에 대한 정보인 출항신고정보를 전송하는 선박관리서버를 더 포함하고, 상기 메인서버는 상기 선박관리서버로부터 상기 출항신고정보를 수신받아, 출항하는 선박의 선박단말에 경로요청정보를 전송하는 요청부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
해양 양식장의 환경정보를 원거리 통신모듈을 사용함으로써, 원격지에서 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 이상조류에 대해 감지할 경우, 이를 사용자에게 알려 빠른 대응이 가능하도록 하는 이점이 있다.
또한, 서버에 입력된 해양환경 자료를 바탕으로 실시간으로 수집되는 해양양식장의 환경정보를 딥러닝한 결과와 비교 분석함으로써, 사전에 수온상승이나 적조현상으로 인한 피해를 예방할 수 있는 이점이 있다.
또한, 소형화된 측정부를 포함시킴으로써, 소규모 해양양식장의 환경정보 및 설치가 용이한 이점이 있다.
또한, 측정부에 태양광을 이용한 전원부 및 전력에 의한 보조 전원부를 이원화시킴으로써, 급격한 환경변화에도 작동 유지가 가능한 이점 등이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부를 나타낸 블록도 및 스위칭 조절부를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인서버를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 나타낸 블록도이다.
도 4는 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부를 나타낸 블록도 및 스위칭 조절부를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인서버를 나타낸 블록도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "～사이에"와 "바로 ～사이에" 또는 "～에 인접하는"과 "～에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 나타낸 블록도이고, 도 4는 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부를 나타낸 블록도 및 스위칭 조절부를 나타낸 회로도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인서버를 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템(10)은 측정부(100), 메인서버(200), 관리서버(400), 기성청 서버(300) 및 사용자 단말(500)을 포함하고 있음을 확인할 수 있다.
측정부(100)는 해양 정보를 실시간으로 측정할 수 있으며, 이를 측정하기 위해 센서부(110), 제어모듈(120), 통신모듈(130) 및 전원부(150)를 포함하고, 나아가, 공급부(140)를 더 포함할 수 있다.
센서부(110)는 해양 및 태양의 정보를 측정할 수 있다.
구체적으로, 해양의 정보를 측정하기 위해, 센서부(110)는 다양한 센서를 포함하는 것이 좋다.
여기서 측정되는 해양의 정보는 해양의 온도, 질소량, 용존산소량 및 염도일 수 있으며, 이러한 정보를 측정하기 위해 센서부(110)는 수온센서(111), 질소센서(112), 산소센서(113) 및 염도센서(114)를 포함할 수 있다.
수온센서(111)는 해양의 온도 변화를 측정하는 센서일 수 있으며, 수온의 온도가 증가하게 되면 미생물이 왕성하게 번식하게 되고, 이에 따라 영양물질이 과도하게 많아져 녹조 또는 적조와 같은 조류의 번식이 증가하게 되기 때문에 해양의 온도를 측정하여 조류 발생 여부를 측정할 수 있다.
질소센서(112)는 수중 내의 질소 변화를 측정할 수 있으며, 녹조의 특성 중 하나인 질소의 양이 감소됨을 측정함으로써, 녹조가 발생될 수 있는 환경이 마련되고 있는지, 그리고 녹조의 양이 얼마나 증가하고 있는 지를 알 수 있다.
산소센서(113)는 수중 내의 용존산소량을 측정할 수 있으며, 적조의 특성 중 하나인 산소의 양이 감소됨을 측정함으로써, 적조가 발생될 수 있는 환경이 마련되고 있는지 그리고 적조의 양이 얼마나 증가하고 있는 지를 알 수 있다.
염도센서(114)는 해양의 염분의 변화를 측정할 수 있으며, 염도가 낮을수록 적조현상이 발생될 수 있기 때문에 이를 측정하는 것이 좋다.
이를 종합하면, 이상조류 현상을 예측하기 위해 적조현상이 발생되는 조건인 해양의 고온, 저염분 및 양분이 풍부함 실시간으로 분석하는 것이 좋으며, 나아가 질소의 양을 분석하여 녹조현상을 같이 예측할 수 있다.
또한, 센서부(110)는 조도센서(115)를 더 포함할 수 있으며, 햇빛의 고도에 따라 수온의 온도가 올라갈 수 있으므로 이를 실시간으로 측정함으로써, 수온의 온도 변화를 더 정확하게 분석할 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 조도센서(115)는 태양의 측정된 고도에 따라, 제어모듈(120)에 의해 솔라셀 전원부(151)의 에너지 저장이 용이할 수 있도록 측정부(100)의 위치를 조절할 수 있다.
제어모듈(120)은 센서부(110)에 의해 측정된 정보를 가지고 측정부(100)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 수온센서(111)에 의해 해양의 온도가 높아지는 것을 측정하게 되면, 제어모듈(120)은 측정부 포함된 공급부(140)에 기포가 발생되도록 조절할 수 있다.
이렇게 기포가 발생됨에 따라, 해수 표면의 활발한 움직임으로 수온의 온도가 내려갈 수 있을 뿐만 아니라, 해류의 움직임을 활발하게 함으로써, 조류 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 질소센서(112) 및 산소센서(113)에 의해 질소 및 용존산소량의 감소를 감지하게 되면, 제어모듈(120)은 공급부(140)에 산소가 공급될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 적조 및 녹조 현상이 발생되면 이를 센서부(110)가 감지하고 제어모듈(120)은 공급부(140)에 저층수 및 황토가 공급되도록 할 수 있다.
저층수는 수온이 낮아 영양물질의 발생을 억제할 수 있으며, 황토는 해수 표면에 발생되는 조류에 응집되어 가라앉으므로 조류의 발생을 감소시킬 수 있는 이점 등이 있다.
통신모듈(130)은 센서부(110)에서 측정된 정보를 메인서버(200)로 전송할 수 있으며, 메인서버(200)에서 전송된 명령을 제어모듈(120)에 송신할 수 있다.
이때, 통신모듈(130)은 원거리 통신이 가능한 LTE 및 LORA 통신망을 사용하는 것이 좋다.
LTE는 Long Term Evolution의 약자로 원거리 통신망에 사용되며, 현재 전화통신 및 인터넷 통신망에 가장 보편적으로 사용되는 통신이므로, 이를 이용함으로써, 빠른 응답 및 원거리 정보 송신이 가능하게 할 수 있는 이점이 있다.
LoRa통신망은 Long Rang의 약자로 광역통신망으로 저전력을 소비하며, 모듈 가격이 저렴하여 별도의 기지국이나 중계 장비 없이 기기나 기판 위에 안착하여 용이하게 사용할 수 있는 이점이 있다.
다만, 이는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 통신모듈(130)에 사용될 수 있는 어떠한 원거리 통신망으로 대체될 수 있음은 당업자에게 있어 당연할 것이다.
전원부(150)는 센서부(110), 제어모듈(120) 및 통신모듈(130)에 에너지를 공급할 수 있으며, 솔라셀 전원부(151), 보조 전원부(152) 및 스위칭 조절부(153)를 포함할 수 있다.
도 4를 참고하여 설명하면, 솔라셀 전원부(151)는 낮 동안에 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 센서부(110), 제어모듈(120) 및 통신모듈(130)에 에너지를 공급하도록 할 수 있다.
그러나, 해양 환경은 날씨 변화가 급변하기 때문에 솔라셀 전원부(151)만을 가지고 측정부(100)를 작동시키는 것에 어려움이 있는 문제점을 보완하고자 보조 전원부(152)를 포함시킴으로써 항시 측정부(100)가 해양에 따른 환경 분석을 할 수 있도록 할 수 있다.
나아가, 스위칭 조절부(153)는 솔라셀 전원부(151) 및 보조 전원부(152)의 에너지 공급을 조절함으로써, 각 역할을 이원화 하여 태양의 빛 에너지를 사용할 수 있는 경우에는 솔라셀 전원부(151)의 에너지를 공급받아 측정부(100)가 작동되도록 할 수 있으며, 밤이나 날씨가 흐린 환경에서에는 스위칭 조절부(153)에 의해 보조 전원부(152)에 저장되어 있는 에너지를 센서부(110), 제어모듈(120) 및 통신모듈(130)에 공급하도록 할 수 있다.
이때, 스위칭 조절부(153)는 BJT 소자를 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 예시 이므로, 솔라셀 전원부(151) 및 보조 전원부(152)의 스위칭이 가능한 대체 소자를 사용할 수 있다.
공급부(140)는 전술한 바와 같이, 센서부(110)에서 측정된 정보에 따라 또는 메인서버(200)의 분석부(240)에 의해 분석된 정보에 따라 제어모듈(120)을 통해 제어되어 해양으로 기포, 산소 저층수 및 황토가 공급되도록 할 수 있으며, 사용자의 이용 및 편의에 따라 공급부(140)에 해양 환경에 필요한 공급원을 포함시킴으로써, 이상조류 현상을 방지하도록 할 수 있다.
메인서버(200)는 측정부(100)에서 측정된 정보를 전송받을 수 있으며, DB저장부(210), 전처리부(220), 분류부(230) 및 분석부(240)를 포함하는 것이 좋다.
DB저장부(210)는 측정부(100)에서 전송된 정보 및 기성청 서버(300)에서 전송된 데이터를 저장할 수 있으며, 필요에 따라 사용자가 직접 입력한 정보를 저장할 수 있다.
전처리부(220)는 DB저장부에 저장된 측정부(100)에서 전송된 정보를 가지고 기성청 서버(300)의 데이터를 바탕으로 실시간 정제할 수 있다.
예를 들어, 이상조류가 발생하기 전 약 10일 가량의 해양환경에 대한 데이터를 기성청 서버(300)로부터 메인서버(200)는 전송받을 수 있으며, 이때, 포함되는 데이터에는 해양의 평균수온, 대기의 평균 기온, 총 강수량 등일 수 있다.
이렇게 전달 받은 데이터를 바탕으로 전처리부(220)는 측정부(100)에서 전달 받은 정보 중 이상조류 현상이 발생될 수 있는 조건을 정제할 수 있는 것이다.
분류부(230)는 전처리부(220)에 의해 정제된 정보를 가지고 이상조류 여부가 판별되는 분류자를 형성할 수 있다.
이때, 분류자를 형성하기 위해서는 나이브 베이지안 분류자를 이용하는 것이 바람직할 수 있으나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 정제된 정보에 의해 이상조류 발생을 예측할 수 있는 대체 알고리즘을 사용할 수 있음은 당연할 것이다.
나이브 베이지안 분류자를 이용하는 경우, 분류부(230)는 나이브 베이지안의 분류자를 학습하게 되고, 이상조류 현상이 예측되기 이전 날짜의 수온 및 해양 환경에 대한 정보를 분류자에 입력함으로써, 학습된 분류자와 가장 높은 확률을 가지진 분류자로 입력자료가 분류될 수 있어 이상조류 발생여부를 사전에 예측할 수 있는 이점 등이 있다.
분석부(240)는 분류부(230)에 의해 분류자가 형성된 경우, 이를 가지고 이상조류 발생에 대해 판별할 수 있다.
이렇게 분석부(240)에 의해 이상조류 발생여부를 파악함으로써, 이상조류가 발생되기 전 또는 발생된 후에 측정부(100)에 포함된 공급부(140)에 조류 현상에 따라 그에 맞는 조치를 취할 수 있도록 하여, 해양양식장의 어류 폐사 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.
기성청 서버(300)는 기상청에서 관리하고 있는 서버일 수 있으며, IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템(10)의 메인서버(200)와 연동되어 해양환경의 정보를 주기적으로 송신할 수 있다.
관리서버(400)는 메인서버(200)에서 분석된 데이터를 전송받을 수 있으며, 분석된 데이터는 이상조류에 대한 발생여부 정보일 수 있으나, 더 나아가 해양양식장 환경에 대한 실시간 정보일 수 있다.
그리고, 메인서버(200)는 판별된 정보에 의해 측정부(100)를 자동적으로 제어할 수 있으나, 관리서버(400)에 의해 사용자가 직접 측정부(100)를 관리할 수 있음은 당연하다.
사용자 단말(500)은 관리서버(400)에서 긴급 알림을 전송받을 수 있다.
이는 관리서버(400)에 의해 실시간으로 해양양식장의 환경을 전송받을 수 있으나, 급격한 환경변화에 따른 조치가 필요한 경우에 이를 사용자에게 알리기 위함이다.
이때, 사용자 단말(500)은 모바일 단말 외 PC, 태블릿, PDA(Personal Digital Assistant) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 사용자 단말(500)에 전송되는 정보는 긴급한 알림 정보뿐만 아니라, 측정부(100)에 센서부(110) 및 공급부(140)를 필요에 따라 모니터링 하거나 제어할 수 있는 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
그러기 위해서는 사용자 단말(500)에 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템(10)을 관리하기 위한 어플리케이션이 설치되어 있는 것이 좋다.
어플리케이션은 안드로이드, iOS 기반의 일반 어플리케이션을 의미하고, 모바일 웹 컨텐츠 또는 일반 웹 컨텐츠를 브라우저로 보여주는 웹 서비스 기반의 어플리케이션을 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템(10)은 선박관리서버(미도시) 및 선박단말(미도시)을 더 포함하고, 메인서버(200)은 요청부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
선박관리서버는 메인서버(200)에 일정 기간동안 출항하는 선박에 대한 정보인 출항신고정보를 전송할 수 있다.
이때, 일정 기간은 하루, 일주일, 한달 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 10일 등 다양하게 설정될 수 있다.
여기서, 출항신고정보는 출항하는 선박에 대한 정보, 선박단말 정보, 출항일정정보 등을 포함할 수 있다.
이에 메인서버(200)의 요청부는 선박관리서버로부터 출항신고정보를 수신받아, 출항하는 선박의 선박단말에 경로요청정보를 전송할 수 있다.
여기서, 경로요청정보는 해양양식장 경로와 경로에 해양양식장 경로를 추가해달라는 요청 내용 등을 포함할 수 있으며, 해양양식장 경로는 해양양식장 주변을 지나는 경로일 수 있다.
또한, 요청부는 선박단말로부터 경로요청정보에 대한 수락 또는 거절을 수신받을 수 있다.
선박단말은 메인서버(200)로부터 경로요청정보를 수신받을 수 있다.
이에 선박단말은 수신받은 경로요청정보를 선박의 항해사에게 제공할 수 있으며, 선박의 항해사로부터 수락 또는 거절을 입력 받을 수 있다.
또한, 선박단말은 수락이 입력될 경우, 선박의 경로에 경로요청정보의 해양양식장 경로를 추가하여 선박이 항해하도록 할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 출항하는 선박이 항해할 시 해양양식장 주변을 지나도록 함으로써, 선박의 프로펠라 또는 이동으로 해양양식장 주변의 해수에 움직임이 발생하도록 하여 조류 발생을 방지하도록 할 수 있다.
이는 주변을 항해하는 선박의 도움으로 별도의 장비 설치없이 조류 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템
100 : 측정부
110 : 센서부
111 : 수온센서
112 : 질소센서
113 : 산소센서
114 : 염도센서
115 : 조도센서
120 : 제어모듈
130 : 통신모듈
140 : 공급부
150 : 전원부
151 : 솔라셀 전원부
152 : 보조 전원부
153 : 스위칭 조절부
200 : 메인서버
210 : DB저장부
220 : 전처리부
230 : 분류부
240 : 분석부
300 : 기상청 서버
400 : 관리서버
500 : 사용자 단말
100 : 측정부
110 : 센서부
111 : 수온센서
112 : 질소센서
113 : 산소센서
114 : 염도센서
115 : 조도센서
120 : 제어모듈
130 : 통신모듈
140 : 공급부
150 : 전원부
151 : 솔라셀 전원부
152 : 보조 전원부
153 : 스위칭 조절부
200 : 메인서버
210 : DB저장부
220 : 전처리부
230 : 분류부
240 : 분석부
300 : 기상청 서버
400 : 관리서버
500 : 사용자 단말
Claims (8)
- 해양의 정보를 실시간으로 측정하는 측정부;
상기 측정부에서 측정된 정보를 전송받는 메인서버;
상기 메인서버에서 분석된 데이터를 전송받는 관리서버;
상기 메인서버에 상기 해양에 관한 데이터를 전송하는 기상청 서버 및
상기 관리서버에서 경고알림을 전송받는 사용자 단말을 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 측정부는,
해양 및 태양의 정보를 측정하는 센서부;
상기 센서부에서 전송된 정보를 가지고 상기 측정부를 제어하는 제어모듈;
상기 센서부에 의해 측정된 정보를 상기 메인서버에 전송하는 통신모듈 및
상기 센서부, 제어모듈 및 통신모듈에 에너지를 공급하는 전원부를 포함하고,
상기 센서부는,
상기 해양의 온도, 질소량, 용존산소량, 염도 및 상기 태양의 조도 중 하나 이상을 측정하는 것을 특징으로 하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 센서부는,
해양의 온도 변화를 측정하는 수온센서;
수중 내의 질소 변화를 측정하는 질소센서;
수중 내의 용존산소량을 측정하는 산소센서;
해양의 염분 변화를 측정하는 염도센서 및
태양의 조도를 측정하고, 측정부의 위치가 조절되도록 하는 조도센서를 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 통신모듈은,
LTE 및 LORA 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 전원부는,
태양에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 솔라셀 전원부;
상기 솔라셀 전원부를 보조하여 보조 에너지를 공급하는 보조 전원부 및
상기 솔라셀 전원부와 보조 전원부의 공급을 조절하는 스위칭 조절부를 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 측정부는,
상기 제어모듈에 의해 상기 해양으로 기포, 산소, 저층수 및 황토 중 하나 이상을 공급하는 공급부를 더 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메인서버는,
상기 측정부에서 전송된 정보 및 상기 기상청 서버의 데이터를 저장하는 DB저장부;
상기 측정부에서 전송된 정보를 상기 기상청 서버의 데이터를 이용하여 정제하는 전처리부;
상기 정제된 정보를 바탕으로 이상조류 여부가 판별되는 분류자를 형성하는 분류부 및
상기 분류된 분류자를 가지고 상기 이상조류 여부를 분석하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메인서버에 출항하는 선박에 대한 정보인 출항신고정보를 전송하는 선박관리서버를 더 포함하고,
상기 메인서버는,
상기 선박관리서버로부터 상기 출항신고정보를 수신받아, 출항하는 선박의 선박단말에 경로요청정보를 전송하는 요청부를 더 포함하는 IOT기반 해양양식장 이상조류 발생 예측을 위한 환경정보 측정 시스템.
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|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |