KR20230003280A - 축산 자동 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
각종 측정기에서 얻어지는 각종 수치를 기초로 축산 환경을 자동 관리·제어함과 함께, 과거 사육 기록이나 실적값을 이용함으로써, 축산 환경을 최적화하고, 효율 좋은 양축을 가능하게 하는 축산 자동 관리 시스템을 제공한다.
축산 자동 관리 시스템이, 관리 서버와, 조작 수단과, 측정장치군과, 축사의 기기군으로 이루어지고, 관리 서버는, 축산 관리 데이터베이스와, 축산 관리 데이터베이스로부터 외부 정보 및 사육 환경 정보를 추출하고 연산 처리하여 사육 환경 파라미터를 생성하는 해석부와, 사육 환경 파라미터와 순차로 취득되는 사육 환경 정보를 기초로 제어 파라미터를 생성하는 제어처리부로 이루어지고, 축산 자동 관리 시스템은, 제어처리부가 사육 환경 파라미터와 사육 환경 정보를 기초로 순차적·자동적으로 제어 파라미터를 결정하고, 제어 신호를 생성·송신함에 따라 기기군의 제어를 실시하는 구성이다.
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Description
본 발명은, 축산을 관리하기 위한 시스템에 관한 것이며, 특히, 각종 측정기에서 얻어지는 각종 수치를 기초로 축산 환경을 자동 관리·제어함으로써, 축산 환경을 최적화하고, 효율 좋은 양축을 가능하게 하는 축산 자동 관리 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 소, 돼지, 닭 등의 가축을 취급하는 축산업의 양축 환경을 조정하기 위하여, 컴퓨터를 도입하여 시스템화하고, 관리하는 것이 다수 이루어지고 있다. 양축 현장에서는, 기온이나 습도 등, 양축장의 모든 정보를 수집하여 양축에 사용함으로써 양축장을 일원 관리하는 것을 가능하게 하고, 양축의 효율화나 일손 부족 문제 해결을 실현하고 있다.
최근에는, 가축마다 또는 일정수 그룹마다 가축에 관련된 모든 데이터를 수집한 후에 가축을 관리하는 시스템이 이용되고 있어, 보다 면밀한 관리를 실시하는 것이 가능해졌다.
이와 같은 축산 관리 시스템에 따른 기술로, 일본 특허공개 2013-247941호 공보가 존재한다. 여기에는, 양돈업을 지원하기 위한 축산 관리 시스템으로서, 서버컴퓨터가 축산 정보를 실시간으로 관리하고, 관리자 단말기로부터의 요구에 따라 서버컴퓨터가 개별로 관리되는 번식용 가축 정보, 그룹 관리되는 비번식용 가축 정보, 축사 정보를 관련지어 데이터베이스에 기억하고 판독 가능하게 하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 양돈업에 있어서 사육 관리하는 가축 데이터 입력 작업이 경감되고, 축적된 데이터로부터 가축의 사육 환경이나 탄생에서 출하까지의 트레이서빌리티를 확보하는 것이 가능해진다는 취지가 개시되어 있다.
이 기술에 의하면, 확실히 가축의 사육 환경이나 가축의 탄생에서 출하까지를 일원 관리하는 것이 가능해질 것으로도 생각되나, 양축 환경 제어나 자동 처리화, 추가로 시스템에 의한 환경의 자동적인 변경·최적화가 불가능하다는 문제점이 있었다. 또한, 과거 사육 기록이나 실적값을 기초로 양축 환경을 최적화하기가 어렵다는 문제점도 있었다.
또, 일본 특허공개 2015-167529호 공보에서는, 개개의 축산 동물을 관리하기 위한 시스템으로서, 휴대용 정보단말장치와 PC로 구성되는 정보단말장치와, 웹서버와 애플리케이션 서버와 데이터베이스서버로 구성되는 중앙 관리 장치와, 이들을 접속하기 위한 네트워크로 구성되고, 웹서버가 보유하는 웹사이트에서는, 시계열에 따라, 축산 동물에 관하여 실시한 활동 및 평가를 입력 및 출력할 수 있고, 추가로 축산 동물의 두수 추이, 그 내역, 및 경영 방침에 참고가 되는 데이터를 출력할 수 있는 축산 동물 관리 사이트에 관한 기술이 개시되어 있다.
이 구성으로 함으로써, 축산 동물 관리 사이트에서 축산 동물의 일원 관리를 실시할 수 있게 되고, 축산 동물의 개체 정보의 유효 활용에 의하여 사육 영역 전체의 상황을 파악할 수 있으며, 더 나아가 경영 방침의 참고자료도 입수할 수 있게 된다는 취지가 개시되어 있다.
이 기술에 의하면, 확실히 축산 동물 관리 사이트를 운용함으로써 축산 동물을 관리하는 것이 용이해질 것으로도 생각되나, 사이트의 운용만으로는, 축사 등의 환경을 자동적으로 관리하여 가축에게 최적 상태가 되도록 조정·제어하는 구성에 적용하기가 어려워, 불충분하다고 할 수밖에 없었다. 또한, 과거 사육 기록이나 실적값에 기초한 양축 환경의 최적화에는 적합하지 않다는 문제점을 포함하는 기술이었다.
이에, 환경을 실시간으로 관리하여 제어함으로써 양축 환경의 최적화 도모를 가능하게 함과 함께, 과거 사육 기록이나 실적값을 이용함으로써, 보다 바람직한 양축 환경을 형성하기 위한 축산 자동 관리 시스템의 개발이 요망되고 있었다.
본 발명은, 축산을 관리하기 위한 시스템으로서, 특히, 각종 측정기에서 얻어지는 각종 수치를 기초로 축산 환경을 자동 관리·제어함과 함께, 과거 사육 기록이나 실적값을 이용함으로써, 축산 환경을 최적화하고, 효율 좋은 양축을 가능하게 하는 축산 자동 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 축산을 자동적으로 관리하여 양축 환경을 최적화하기 위한 축산 자동 관리 시스템은, 시스템을 관리하는 관리 서버와, 상기 관리 서버에 대하여 외부 정보를 입력하고 처리 지시를 실시하기 위한 휴대형 단말기 또는 PC로 이루어진 조작 수단과, 축사의 각종 사육 환경 정보를 순차로 취득하기 위한 측정장치군과, 축사의 사육 환경을 조정하기 위한 축사의 기기군으로 이루어지고, 상기 관리 서버는, 상기 조작 수단에 의하여 입력된 외부 정보와 상기 측정장치군이 취득한 사육 환경 정보를 기억 격납하기 위한 축산 관리 데이터베이스와, 상기 축산 관리 데이터베이스에 기억 격납된 상기 외부 정보 및 상기 사육 환경 정보를 추출하고 연산 처리하여 사육 환경 파라미터를 생성하는 해석부와, 상기 사육 환경 파라미터와 순차로 취득되는 사육 환경 정보를 기초로 제어 파라미터를 생성하기 위한 제어처리부로 이루어지고, 상기 축산 자동 관리 시스템은, 상기 해석부가 정기적으로 및/또는 사용자의 지시에 의하여 상기 외부 정보와 상기 사육 환경 정보로부터 상기 사육 환경 파라미터를 생성하여 상기 제어처리부에 송신함과 함께, 상기 제어처리부가 상기 사육 환경 파라미터와 순차로 취득되는 변화하는 사육 환경 정보를 기초로 순차적이면서 자동적으로 제어 파라미터를 결정하고, 당해 제어 파라미터를 기초로 기기군에 대한 제어 신호를 생성하고 송신함에 따라, 제어 대상이 되는 축사의 기기군의 제어를 실시하는 구성이다.
또한, 상기 축산 자동 관리 시스템은, 조작 수단에 의하여 사육 환경 파라미터 및/또는 제어 파라미터의 입력 또는 수정을 실시하는 구성이다.
또한, 상기 외부 정보는, 적어도 수치화된 사육 기록, 치료 기록, 출하 성적을 포함하는 구성이다.
또한, 상기 사육 환경 정보는, 적어도 온도 정보, 습도 정보, 기압 정보, 풍량 정보, 악취 정보, 광량 정보, 소리 정보, 사료 급여량 정보, 음수량 정보, 체온 정보, 체중 정보, 활동량 정보 중 어느 하나 또는 복수의 정보를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 측정장치군은, 적어도 온도 측정 장치, 습도 측정 장치, 기압 측정 장치, 풍량 측정 장치, 악취 측정 장치, 광량 측정 장치, 소리 측정 장치, 사료 급여량 측정 장치, 음수량 측정 장치, 체온 측정 장치, 체중 측정 장치, 활동량 측정 장치 중 어느 하나 또는 복수의 장치를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 기기군은, 적어도 사료급여기기, 음수기기, 난방기기, 냉방기기, 환기기기, 조명기기, 창문개폐기기 중 어느 하나 또는 복수의 기기를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 축산 자동 관리 시스템은, 상기 외부 정보 및 사육 환경 정보, 상기 사육 환경 파라미터 및 상기 제어 파라미터를 시인 가능하게 표시 출력하는 출력 수단을 구비하는 구성이다.
또한, 상기 관리 서버는, 경고를 발신 가능한 통지부를 구비하고, 상기 해석부는, 상기 축산 관리 데이터베이스에 기억 격납된 상기 외부 정보 및 상기 사육 환경 정보를 추출한 후에 연산 처리하여 사육 환경 파라미터를 생성함과 함께, 상기 사육 기록 및 치료 기록으로부터 질병 발생과 상기 사육 환경 파라미터의 관계를 해석함으로써 질병 발생의 전조 요인 파라미터를 생성하고, 상기 제어처리부는, 상기 질병 발생의 전조 요인 파라미터를 기초로 감시 파라미터를 결정하고, 순차로 취득되는 사육 환경 정보를 기초로 감시 파라미터의 설정 역치를 초과하는 수치가 검출된 경우에 상기 통지부를 통하여 경고를 발신하는 구성이다.
또한, 상기 축산은 양돈으로 이루어지고, 상기 축사는 돈사로 이루어지는 구성이다.
본 발명은, 상기 전술한 바와 같은 구성이므로, 이하와 같은 효과가 있다.
1. 사육 환경 정보를 취득하기 위한 측정장치군과 사육 환경을 조정하기 위한 기기군을 장비하는 구성으로 하였으므로, 축사의 환경 정보를 재빠르게 입수할 수 있음과 함께, 당해 입수한 정보를 기초로 기기군의 제어를 실시할 수 있다. 또한, 해석부가 사육 환경 파라미터를 생성한 후에, 제어처리부가 그것을 기초로 제어 파라미터를 생성하는 구성으로 하였으므로, 순차적이면서 자동적으로 갱신되는 안정된 최적값에 기초한 기기군의 제어 관리를 실시할 수 있게 된다.
2. 조작 수단에 의하여 사육 환경 파라미터나 제어 파라미터의 입력 또는 수정을 실시할 수 있도록 하였으므로, 세밀한 기기군의 제어나 경험에 기초한 축산 환경의 최적화를 도모할 수 있게 된다.
3. 사육 기록, 치료 기록, 출하 성적을 수치화한 것을 외부 정보로서 입력하는 구성으로 하였으므로, 정량화된 정보로서 사육 환경 파라미터에 반영하는 것이 가능해지고, 보다 실태에 적합한 관리·제어를 실시할 수 있게 된다.
4. 사육 환경 정보로서, 온도 정보 등을 포함하는 구성으로 하였으므로, 축사 등의 세밀한 관리·제어를 실시할 수 있게 된다.
5. 측정장치군으로서, 온도 측정 장치 등을 포함하는 구성으로 하였으므로, 축사 등에 따른 모든 정보를 시의 적절하게 취득할 수 있게 된다.
6. 기기군으로서, 사료급여기기 등을 포함하는 구성으로 하였으므로, 제어처리부에 의한 축사 환경의 조정을, 모든 기기의 제어에 의하여 실현할 수 있게 된다.
7. 출력 수단에 의하여 사육 환경 파라미터 및 제어 파라미터를 시인 가능하게 하였으므로, 자동적으로 설정되는 각 파라미터값의 체크가 가능해지고, 수치의 조정 등 세밀한 제어를 실시할 수 있게 된다.
8. 사육 기록 및 치료 기록으로부터 질병 발생과 상기 사육 환경 파라미터의 관계를 해석함으로써 질병 발생의 전조 요인 파라미터를 생성함과 함께, 통지부에 의한 경고 발신을 가능하게 하였으므로, 질병 발생의 전조 요인이 확인된 경우에, 재빠르게 질병의 발생을 검지 또는 질병 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
9. 축산 자동 관리 시스템에 의하여 양돈을 관리하는 것으로 하였으므로, 관리가 어려운 돼지 사육을 용이하면서 정확하게 실시할 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템의 개념도이다.
도 2는, 사육 환경 파라미터 취득 시의 구성도이다.
도 3은, 정상(定常) 상태를 나타내는 구성도이다.
도 2는, 사육 환경 파라미터 취득 시의 구성도이다.
도 3은, 정상(定常) 상태를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템을, 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템의 개념도이고, 도 2는, 사육 환경 파라미터 취득 시의 구성도이다. 도 3은, 정상 상태를 나타내는 구성도이다.
본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 관리 서버(100)와, 조작 수단(200)과, 측정장치군(300)과, 기기군(400)으로 이루어지고, 축산업에서의 축사 등의 양축 환경을 자동적으로 관리·제어함에 따라 양축 환경을 최적화하는 축산용 자동 관리 시스템이다.
관리 서버(100)는, 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)의 중핵이 되는 기기이며, 양축 환경에 따른 모든 정보를 등록, 보존, 관리, 운용하기 위한 각종 연산 처리를 실시하는 시스템을 관리하기 위한 메인서버다. 관리 서버(100)는, 단일 구성으로 하는 것도 가능하지만, 관리 서버(100)에 높은 수준의 처리 능력과 높은 성능이 요구되는 대규모 사육 환경에서 축산 자동 관리 시스템(1)이 사용되는 경우에는, 복수의 서버컴퓨터에 의하여 분산 처리 등을 실시할 수 있는 구성으로 하는 것도 생각할 수 있다.
또한, 서버 또는 서버군을 축사의 관리실(도시하지 않음) 등 근린에 배치하는 것도 가능하지만, 데이터 관리의 안전성이나 시스템의 운용·보수의 간편화, 더 나아가 축적된 데이터의 해석이나 다른 축산장에의 적용이라는 관점에서, 서버를 클라우드화하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 이용한 데이터 관리 방법을 이용하는 구성으로 하여도 된다.
조작 수단(200)은, 관리 서버(100)에 대하여 처리 지시를 내리기 위한 수단이며, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 주로, 관리 서버(100)에 대하여, 축사 등의 관리·제어에 이용되는 외부 정보(10)를 입력하고, 이들을 처리하기 위한 지령을 내린다. 외부 정보(10)는, 축산 자동 관리 시스템(1)이 관리·제어하는 대상인 축사나 가축 등의 사육 실적에 따른 데이터를 수집·정리하고 수치화한 것이다. 이들 수치 정보를 파라미터로서 관리 서버(100)에 입력하고, 축사 등 환경의 관리·제어에 이용하는 구성이다.
외부 정보(10)는, 예를 들어, 양축장의 양축 데이터를 수집·집계하고, 분석을 실시하여 수치 정보로서 정리한 것이거나, 양축에 따른 빅데이터를 인공지능이나 통계해석을 활용하여 해석하고, 수치 정보로서 정리한 것을 이용하는 것을 생각할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
조작 수단(200)은, 본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 관리 서버(100)에 LAN 또는 인터넷을 개재하여 접속된 하나 또는 복수의 태블릿 PC나 스마트폰 등으로 이루어진 휴대형 단말기나 PC로 이루어진 구성으로 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 관리 서버(100)와 조작 수단(200)을 일체화하여, 관리 서버(100)를 직접 조작하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 관리 서버(100)를 직접 조작하는 컴퓨터를 설치하고, 당해 컴퓨터에 대하여, 하나 또는 복수의 PC로 이루어진 조작 수단(200)이 접속함으로써 관리 서버(100)를 간접적으로 조작하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 관리 서버(100)와 조작 수단(200)은, 인터넷 등의 회선을 이용하여 각각 원격지에 배치하고, 원격지에서 이용 가능한 구성으로 하는 것도 물론 가능하다.
측정장치군(300)은, 축사의 각종 사육 환경 정보(20)를 순차로 취득하기 위한 복수로 이루어진 장치군이다. 측정장치군(300)은, 축사나 그 주변 등에 설치, 또는 가축에 직접 설치되는 복수 종류로 이루어진 측정 기기이며, 주로 각종 센서가 이용되는 구성이다. 이들 각종 센서로 이루어진 복수의 측정 기기가, 축사 등의 사육 환경에 따른 온도, 습도 등 모든 정보를 순차로 취득하여 수치화한 후에 사육 환경 정보(20)로 하고, 이들을 파라미터로서 관리 서버(100)에 입력하고, 축사 등 환경의 관리·제어에 이용하는 구성이다.
기기군(400)은, 축사의 사육 환경을 조정하기 위한 복수 종류로 이루어진 기기군이다. 기기군(400)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 축사나 그 주변 등에 설치되는 공조 기기, 조명 기기 등의 복수 종류로 이루어진 다양한 장치로 구성되는 것으로, 이들을 각종 파라미터로부터 얻어지는 제어 정보를 기초로 관리 서버(100)가 제어함에 따라, 축사 등의 환경을 제어하는 구성이다.
관리 서버(100)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 축산 관리 데이터베이스(110)와, 해석부(120)와, 제어처리부(130)를 갖는 구성이다. 축산 관리 데이터베이스(110)는, 조작 수단(200)에 의하여 입력된 외부 정보(10)와 측정장치군(300)이 취득한 사육 환경 정보(20)를 기억 격납하기 위한 데이터베이스이고, 관리 서버(100)의 기억장치(도시하지 않음)에 격납된다. 축산 관리 데이터베이스(110)는, 본 실시예에서는 관계형 데이터베이스를 이용하여 구성하지만, 이에 한정되지 않으며, 다른 각종 데이터베이스에 의하여 구축하는 것도 물론 가능하다.
해석부(120)는, 축산 관리 데이터베이스(110)에 기억 격납된 외부 정보(10) 및 사육 환경 정보(20)를 추출하고, 연산 처리하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성하는 것이다. 본 실시예에서는, 해석부(120)는 소프트웨어로 이루어지고, 관리 서버(100)에 내장된 연산장치(도시하지 않음)가, 기억장치에 기억된 소프트웨어 실행 파일을 판독하여 실행하고, 축산 관리 데이터베이스(110)에 격납된 데이터를 추출·연산 처리함으로써 사육 환경 파라미터(30)를 생성한다.
제어처리부(130)는, 해석부(120)가 생성한 사육 환경 파라미터(30)와 순차로 취득되는 사육 환경 정보(20)를 기초로, 순차적이면서 자동적으로 제어 파라미터(40)를 결정하는 구성이다. 그 후, 결정된 제어 파라미터(40)를 기초로 축사에 설치된 기기군(400)의 제어 신호를 생성하고, 송신하여 지시하는 것이다. 본 실시예에서는, 제어처리부(130)는 소프트웨어로 이루어지고, 관리 서버(100)에 내장된 연산장치가, 기억장치에 기억된 소프트웨어 실행 파일을 판독하여 실행하고, 제어 파라미터(40)의 생성 처리나, 기기군(400)의 제어 신호의 생성 처리를 실시한다.
그리고, 해석부(120)나 제어처리부(130)의 다른 실시예로는, 관리 서버(100) 외에 별도 연산장치나 기억장치 등을 가진 컴퓨터를 설치하여, 해석부(120)나 제어처리부(130)를 설치하는 구성으로 하는 것 등을 생각할 수 있으며, 축산 자동 관리 시스템(1)의 규모에 따라 다양한 구성을 선택하는 것이 가능하다.
축산 자동 관리 시스템(1)의 상세한 처리 내용에 대하여 설명한다. 축산 자동 관리 시스템(1)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 해석부(120)가 정기적으로 외부 정보(10)와 사육 환경 정보(20)로부터 사육 환경 파라미터(30)를 생성하여 제어처리부(130)에 송신한다.
예를 들어, 과거 가축의 사육 기록, 치료 기록, 출하 기록 등이, 임의의 타이밍에, 외부 정보(10)로서 조작 수단(200)에 의하여 축산 관리 데이터베이스(110)에 입력된다. 또한, 축사의 온도, 습도, 기압, 풍량, 악취, 광량, 음량, 가축에게 주는 사료량, 음수량, 가축의 체온·체중·활동량 등이, 정기적으로 사육 환경 정보(20)로서 측정장치군(300)에 의하여 취득되고, 마찬가지로 축산 관리 데이터베이스(110)에 입력된다.
해석부(120)는, 이들 각 정보를 축산 관리 데이터베이스(110)로부터 추출한 후에, 기기군(400)의 제어에 이용하기 위하여 최적화된 기기군(400)의 제어 목표값이 되는 각종 기초 파라미터인 사육 환경 파라미터(30)를 도출하여 생성한다. 이 파라미터 도출에서는, 예를 들어, 수태율, 분만생존률, 도체중량 등의 사육 효율 지표의 값이 최적값이 되는 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보를 도출하거나, 각각의 값의 상관 관계를 도출하여 최고값·최적값을 예측함으로써, 사육 환경 파라미터(30)의 최적화가 이루어진다.
예를 들어, 가축 특히 양돈에서는, 새끼돼지의 체온을 유지하는 것이 안정된 사육을 실시하는 데 있어서 중요해진다. 이 경우에 사육 환경 파라미터(30)의 도출에 있어서, 축사의 온도, 습도, 기압, 풍량, 음수량, 가축의 체온 등의 각종 정보로부터, 최적 환경으로 하기 위한 사육 환경 파라미터(30)의 최적값의 계산 처리가 이루어지게 된다.
그리고, 본 실시예에서는, 사육 환경 파라미터(30)의 도출에 AI를 이용하는 구성으로 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 외부 정보(10)와 사육 환경 정보(20)는, 정기적으로 취득되는 구성이어도 되고, 어느 한쪽 또는 양쪽이 사용자의 지시에 의한 임의의 타이밍에 취득되는 구성으로 하여도 된다.
다음으로, 생성된 사육 환경 파라미터(30)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 제어처리부(130)에 송신된다. 사육 환경 파라미터(30)를 수신한 제어처리부(130)는, 이를 기초로 제어 파라미터(40)를 결정한다. 제어 파라미터(40)는, 기기군(400)을 제어하기 위한 각종 파라미터이며, 예를 들어, 사료급여기기, 음수기기, 난방기기, 냉방기기, 환기기기, 조명기기, 창문개폐기기 등의 동작을 제어하기 위하여 이용된다.
상세하게는, 제어처리부(130)는, 측정장치군(300)으로부터 변화하는 현재의 축사의 온도, 습도, 기압, 풍량, 악취, 광량, 음량, 가축에게 주는 사료량, 음수량, 가축의 체온·체중·활동량 등의 사육 환경 정보(20)를, 순차적 및/또는 사용자가 정한 임의의 타이밍에 취득한다. 그리고, 수신한 사육 환경 파라미터(30)와 측정장치군(300)으로부터 취득된 사육 환경 정보(20)를 기초로, 순차적이면서 자동적으로 제어 파라미터(40)를 결정한다. 그리고, 결정된 제어 파라미터(40)를 기초로 기기군(400)에 대한 제어 신호를 생성하고 송신하는 처리를 실시함에 따라, 제어 대상이 되는 축사의 사료급여기기, 음수기기, 난방기기, 냉방기기, 환기기기, 조명기기, 창문개폐기기 등의 기기군(400)의 동작을 지시·제어하는 구성이다.
예를 들어, 해석부(120)가 사육 환경 파라미터(30)로서 축사의 최적 온도(목표값)를 25℃로 결정한 경우에, 사육 환경 정보(20)로서 취득된 현재의 축사 온도(측정값)가 30℃인 경우, 제어처리부(130)는, 5℃ 낮추기 위한 창문의 목표 개구도로, 50％의 개구(제어값)를 제어 파라미터(40)로서 결정한다. 이때, 다른 사육 환경 정보(20)나 다른 기기군(400)의 제어 등도 고려하여, 각 기기군(400)의 제어 파라미터(40)를 종합적으로 결정하는 구성이다.
상기 구성에 의하여, 본 실시예에서는, 해석부(120)가 사육 환경 파라미터(30)를 결정함으로써, 그 후에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 해석부(120)에 의한 해석 처리를 경유하지 않고, 제어처리부(130)가, 사육 환경 파라미터(30)와 측정장치군(300)으로부터의 변화하는 사육 환경 정보(20)를 기초로 제어 파라미터(40)를 도출하고, 이 제어 파라미터(40)를 이용하여 기기군(400)의 제어를 계속 실시할 수 있게 된다. 즉, 매번 해석부(120)에 의하여 최적의 파라미터를 계산하면서 기기군(400)을 개별로 제어할 필요가 없어져, 축사의 환경 관리·제어의 합리화와 기기의 고효율화, 부하의 경감 등을 실현할 수 있게 되었다.
축산 관리 데이터베이스(110)에 입력되는 외부 정보(10)는, 정기적으로 갱신되는 구성이다. 이 갱신이 이루어지면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 해석부(120)에 의한 사육 환경 파라미터(30)의 재계산이 이루어진다. 그 후, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제어처리부(130)에 의하여 재계산 후의 사육 환경 파라미터(30)와 사육 환경 정보(20)로부터 새로운 제어 파라미터(40)의 도출이 이루어지고, 갱신 후의 제어 파라미터(40)에 의한 기기군(400)에 대한 동작의 지시·제어가 이루어진다. 이를 반복함으로써, 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)에 의한 축산 환경의 관리가 자동적이면서 지속적으로 실시되는 구성이다.
그리고, 본 발명에 따른 다른 실시예에서는, 사육 환경 파라미터(30) 및/또는 제어 파라미터(40)는, 조작 수단(200)에 의하여, 직접 해석부(120)나 제어처리부(130)에 입력하거나, 직접 수정할 수 있는 구성으로 하는 것이 가능하다. 이 구성으로 함으로써, 각 기기군(400)의 세밀한 제어나, 경험에 기초한 축산 환경의 최적화를 도모할 수 있게 되었다.
외부 정보(10)는, 본 실시예에서는, 적어도 수치화된 사육 기록, 치료 기록, 출하 성적을 포함하는 구성이다. 이 구성으로 함으로써, 이들 각 기록을, 정량화된 정보로서 사육 환경 파라미터(30)에 반영하는 것이 가능해지고, 보다 실상에 적합한 관리·제어를 실시할 수 있게 되었다.
사육 환경 정보(20)는, 본 실시예에서는, 적어도 온도 정보, 습도 정보, 기압 정보, 풍량 정보, 악취 정보, 광량 정보, 소리 정보, 사료 급여량 정보, 음수량 정보, 체온 정보, 체중 정보, 활동량 정보 중 어느 하나 또는 복수의 정보를 포함하는 구성이다. 이 구성으로 함으로써, 기기군(400)을 상세하게 제어함에 따라, 축사 등의 환경의 세밀한 관리·제어를 실시할 수 있게 되었다.
측정장치군(300)은, 본 실시예에서는, 적어도 온도 측정 장치, 습도 측정 장치, 기압 측정 장치, 풍량 측정 장치, 악취 측정 장치, 광량 측정 장치, 소리 측정 장치, 사료 급여량 측정 장치, 음수량 측정 장치, 체온 측정 장치, 체중 측정 장치, 활동량 측정 장치 중 어느 하나 또는 복수의 장치를 포함하는 구성이고, 각종 센서로 구성된다. 이 구성으로 함으로써, 축사 등에 따른 모든 정보를 시의 적절하게 취득할 수 있게 되었다. 그리고, 이들 각종 측정 장치는, 본 실시예에서는, 온도 센서, 습도 센서, 기압 센서, 풍량 센서, 악취 센서, 광 센서, 소리 센서, 사료 급여량 센서, 음수량 센서, 가축 개체에 장착한 온도 센서·중량 센서·가속도 센서 등으로 이루어진 구성으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 다른 구성으로 이루어진 측정 장치를 이용하는 것도 물론 가능하다.
기기군(400)은, 본 실시예에서는, 적어도 사료급여기기, 음수기기, 난방기기, 냉방기기, 환기기기, 조명기기, 창문개폐기기 중 어느 하나 또는 복수의 기기를 포함하는 구성이다. 이 구성으로 함으로써, 제어처리부(130)에 의한 축사 환경의 조정을, 모든 기기를 제어함으로써 세밀하게 조정할 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)은, 본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 출력 수단(500)을 장비하는 구성이다. 출력 수단(500)은, 외부 정보(10) 및 사육 환경 정보(20), 사육 환경 파라미터(30) 및 제어 파라미터(40)를 시인 가능하게 표시 출력하기 위한 장치이며, 본 실시예에서는, PC나 서버에 접속되는 모니터 등의 각종 디바이스로 구성되지만 이에 한정되지 않고, 유선 또는 무선으로 외부에 접속되는 휴대단말기 등에 상기 각종 정보를 출력하는 구성으로 하는 것도 물론 가능하다.
관리 서버(100)는, 통지부(140)를 장비한 구성으로 하는 것이 가능하다. 통지부(140)는, 서버상에서 이상값 등의 문제가 발생한 경우에, 외부에 경고를 발신할 수 있게 하는 부재이고, 본 실시예에서는, 관리 서버(100)의 기억장치에 격납된 외부로 경고를 송신하는 소프트웨어로 이루어지며, 연산장치가 기억장치로부터 소프트웨어를 판독하여, 출력 수단(500)이나 외부의 휴대단말기 등에 경고 정보를 송신하고, 수신한 쪽에서 당해 경고를 표시하는 구성이지만, 이에 한정되지는 않는다.
해석부(120)는, 전술한 바와 같이, 축산 관리 데이터베이스(110)에 기억 격납된 외부 정보(10) 및 사육 환경 정보(20)를 추출한 후에 연산 처리하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성하는데, 추가로, 사육 기록 및 치료 기록으로부터 질병 발생과 사육 환경 파라미터(30)와의 관계를 해석함으로써, 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)를 생성하는 구성으로 할 수 있다. 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)는, 가축 등에 감염증 등의 질병이 발생하는 전조가 되는 온도, 습도, 풍량, 악취, 체온 등의 발생 예측값이 되는 각종 기초 파라미터다. 이 파라미터 도출에서는, 예를 들어, 외부 정보(10)로서 입력된 질병 발생일, 질병 발생수, 질병 내용, 치료 기록 등의 가축 질병에 관한 정보와, 사육 환경 정보(20)로서 입력된 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보와의 관계를 분석하고, 질병이 발생하기 쉬운 환경의 발생을 예측하여, 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)를 도출한다.
제어처리부(130)는, 도출된 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)를 기초로, 감시 파라미터(60)를 결정한다. 감시 파라미터(60)는, 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보의 역치다. 제어처리부(130)는, 측정장치군(300)에 의하여 순차로 취득되어 송신되어 오는 사육 환경 정보(20)를 자세히 조사하여, 감시 파라미터(60)의 설정 역치를 초과하는 수치가 되는지 여부를 대비(對比) 검사한다. 당해 검사에서는, 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보 중 어느 하나가 역치를 초과한 경우, 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보의 모든 것이 역치를 초과한 경우, 온도, 습도, 기압 등의 각종 정보에 가중치를 부여하여 가중치 가산값이 미리 계산한 역치를 초과한 경우, 등 임의의 계산 방법으로 역치를 초과하는 수치가 되었는지 여부를 검출할 수 있다.
감시 파라미터(60)의 설정 역치를 초과하는 수치가 검출된 경우, 즉, 감시 파라미터(60)가 질병의 전조를 나타낸다고 판단한 경우, 통지부(140)를 통하여, 출력 수단(500)이나, 농장 관계자나 담당 수의사 등이 보유하는 외부 휴대단말기 등에 경고를 발신하는 구성이다. 이 구성으로 함으로써, 질병 발생의 전조 요인이 확인된 경우에, 재빠르게 질병 발생의 가능성을 예측 검지할 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)이 취급하는 축산업으로서, 특히 양돈을 들 수 있다. 또한, 축사는 돈사로 이루어진 구성이다. 예를 들어, 가축으로서 소를 취급하는 경우, 소는 사육 밀도가 낮고 한 마리 한 마리를 면밀하게 관리하기 쉬우므로 개체 데이터를 수집하기 쉬운 특징이 있다. 또한, 양계에서는, 사육 밀도는 높지만 소형이기 때문에 무리로서 통계적으로 데이터를 수집할 수 있다.
그러나, 돼지는 사육 밀도가 높으며, 또한 한 마리 한 마리가 크기 때문에 데이터를 수집하는 것이 어려워, 대량 인력에 의한 기록 작업이 불가피한 현황이다. 특히 양돈업에서는 일손 부족 문제가 발생하고 있어, 자동 처리화가 요망되고 있으나, 상기와 같은 이유에서 양돈 환경의 데이터 수집이나 최적화를 실시하는 기술이 향상되기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 폐쇄적이며 사육 밀도가 높은 환경에서 키우기 때문에, 질병의 확대 리스크가 높다는 문제점도 내재되어 있었다. 본 발명에서는, 상기와 같은 구성으로 하였기에, 관리가 어려운 돼지 사육을 용이하면서 정확하게 실시할 수 있게 되었고, 특히 양돈업에서 사육 환경의 최적화를 자동적이면서 용이하게 실시할 수 있게 되었다.
다음으로, 양돈에서의 본 발명에 따른 축산 자동 관리 시스템(1)의 실시예의 개요에 대하여 설명한다. 실시예의 하나로서, 돈사의 측정장치군(300)으로부터 정기적으로, 온도, 습도, 기압에 관한 사육 환경 정보(20)를 취득하고, 축산 관리 데이터베이스(110)에 격납해둔다. 또한, 외부 정보(10)로서 분만 시 사망하는 새끼돼지 두수를 축산 관리 데이터베이스(110)에 격납해둔다.
이러한 대량으로 취득한 데이터로부터 해석부(120)가 AI를 이용한 해석에 의하여, 분만 시 사망하는 새끼돼지 두수를 최소화하는 온도·습도·기압의 조건을 도출하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성한다. 예를 들어, 기압이 상이하면, 온도·습도의 최적점이 변하는 것도 생각할 수 있다. 이로써 얻어진 사육 환경 파라미터(30)로부터 제어 파라미터(40)를 생성하여, 제어처리부(130)에 송신하고, 추가로 측정장치군(300)으로부터의 입력을 수신하여 공조·환기장치·창문의 개폐 등을 제어한다.
또한, 다른 실시예로서, 돈사의 측정장치군(300)으로부터 정기적으로 온도 데이터를, 각 돼지 개체에 장착한 센서(또는 사료 급여량 측정 장치나 음수량 측정 장치)로부터 사료별 섭취량, 음수량을 취득하여, 축산 관리 데이터베이스(110)에 등록한다. 또한, 외부 정보(10)로서, 출하 도체중량·육질·사료 정보(종류, 성분 배합률 등)를 축산 관리 데이터베이스(110)에 등록한다.
이러한 대량으로 취득한 데이터로부터 해석부(120)가 AI를 이용한 해석에 의하여, 출하 도체중량, 육질을 최대화하는 온도·섭취량·사료 성분·음수량의 조건을 도출하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성한다. 이로써 얻어진 사육 환경 파라미터(30)로부터 제어 파라미터(40)를 생성하여, 제어처리부(130)에 송신하고, 추가로 측정장치군(300)으로부터의 입력을 수신하여 공조·환기장치·창문 개폐 등을 제어함과 함께, 사료급여기기, 음수기기에 의한 공급량을 제어한다.
1 : 축산 자동 관리 시스템
10 : 외부 정보
20 : 사육 환경 정보
30 : 사육 환경 파라미터
40 : 제어 파라미터
50 : 질병 발생의 전조 요인 파라미터
60 : 감시 파라미터
100 : 관리 서버
110 : 축산 관리 데이터베이스
120 : 해석부
130 : 제어처리부
140 : 통지부
200 : 조작 수단
300 : 측정장치군
400 : 기기군
500 : 출력 수단
10 : 외부 정보
20 : 사육 환경 정보
30 : 사육 환경 파라미터
40 : 제어 파라미터
50 : 질병 발생의 전조 요인 파라미터
60 : 감시 파라미터
100 : 관리 서버
110 : 축산 관리 데이터베이스
120 : 해석부
130 : 제어처리부
140 : 통지부
200 : 조작 수단
300 : 측정장치군
400 : 기기군
500 : 출력 수단
Claims (8)
- 축산을 자동적으로 관리하여 양축 환경을 최적화하기 위한 축산 자동 관리 시스템(1)이,
시스템을 관리하는 관리 서버(100)와, 상기 관리 서버에 대하여 외부 정보(10)를 입력하고 처리 지시를 실시하기 위한 휴대형 단말기 또는 PC로 이루어진 조작 수단(200)과, 축사의 각종 사육 환경 정보(20)를 순차로 취득하기 위한 측정장치군(300)과, 축사의 사육 환경을 조정하기 위한 축사의 기기군(400)으로 이루어지고,
상기 관리 서버(100)는, 상기 조작 수단(200)에 의하여 입력된 외부 정보(10)와 상기 측정장치군(300)이 취득한 사육 환경 정보(20)를 기억 격납하기 위한 축산 관리 데이터베이스(110)와, 상기 축산 관리 데이터베이스에 기억 격납된 상기 외부 정보(10) 및 상기 사육 환경 정보(20)를 추출하고 연산 처리하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성하는 해석부(120)와, 상기 사육 환경 파라미터(30)와 순차로 취득되는 사육 환경 정보(20)를 기초로 제어 파라미터(40)를 생성하기 위한 제어처리부(130)로 이루어지고,
상기 축산 자동 관리 시스템(1)은,
상기 제어처리부(130)가 결정된 상기 사육 환경 파라미터(30)와 순차로 취득되는 변화하는 사육 환경 정보(20)를 기초로 순차적이면서 자동적으로 제어 파라미터(40)를 결정하고, 당해 제어 파라미터(40)를 기초로 기기군(400)에 대한 제어 신호를 생성하고 송신함에 따라, 제어 대상이 되는 축사의 기기군(400)의 제어를 계속적으로 실시함과 함께,
상기 해석부(120)가 정기적으로 또는 사용자의 지시에 의하여 상기 외부 정보(10)와 상기 사육 환경 정보(20)로부터 상기 사육 환경 파라미터(30)를 갱신하여, 갱신된 상기 사육 환경 파라미터(30)를 상기 제어처리부(130)에 송신함으로써 새로운 상기 제어 파라미터(40)를 결정한 후에, 상기 제어 신호를 생성하고,
상기 조작 수단(200)에 의하여 사육 환경 파라미터(30) 또는 제어 파라미터(40)의 입력 또는 수정을 실시하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 외부 정보(10)는, 적어도 수치화된 사육 기록, 치료 기록, 출하 성적을 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 사육 환경 정보(20)는, 적어도 온도 정보, 습도 정보, 기압 정보, 풍량 정보, 악취 정보, 광량 정보, 소리 정보, 사료 급여량 정보, 음수량 정보, 체온 정보, 체중 정보, 활동량 정보 중 어느 하나 또는 복수의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 측정장치군(300)은, 적어도 온도 측정 장치, 습도 측정 장치, 기압 측정 장치, 풍량 측정 장치, 악취 측정 장치, 광량 측정 장치, 소리 측정 장치, 사료 급여량 측정 장치, 음수량 측정 장치, 체온 측정 장치, 체중 측정 장치, 활동량 측정 장치 중 어느 하나 또는 복수의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 기기군(400)은, 적어도 사료급여기기, 음수기기, 난방기기, 냉방기기, 환기기기, 조명기기, 창문개폐기기 중 어느 하나 또는 복수의 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 축산 자동 관리 시스템(1)은, 상기 외부 정보(10) 및 사육 환경 정보(20), 상기 사육 환경 파라미터(30) 및 상기 제어 파라미터(40)를 시인 가능하게 표시 출력하는 출력 수단(500)을 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 관리 서버(100)는, 경고를 발신 가능한 통지부(140)를 구비하고,
상기 해석부(120)는, 상기 축산 관리 데이터베이스(110)에 기억 격납된 상기 외부 정보(10) 및 상기 사육 환경 정보(20)를 추출한 후에 연산 처리하여 사육 환경 파라미터(30)를 생성함과 함께, 상기 사육 기록 및 치료 기록으로부터 질병 발생과 상기 사육 환경 파라미터(30)의 관계를 해석함으로써 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)를 생성하고,
상기 제어처리부(130)는, 상기 질병 발생의 전조 요인 파라미터(50)를 기초로 감시 파라미터(60)를 결정하고, 순차로 취득되는 사육 환경 정보(20)를 기초로 감시 파라미터(60)의 설정 역치를 초과하는 수치가 검출된 경우에 상기 통지부(140)를 통하여 경고를 발신하는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 축산은 양돈으로 이루어지고, 상기 축사는 돈사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축산 자동 관리 시스템.
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