WO2022071697A1 - 가축의 발정기 정보 획득 시스템 및 방법 - Google Patents

가축의 발정기 정보 획득 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2022071697A1
WO2022071697A1 PCT/KR2021/013131 KR2021013131W WO2022071697A1 WO 2022071697 A1 WO2022071697 A1 WO 2022071697A1 KR 2021013131 W KR2021013131 W KR 2021013131W WO 2022071697 A1 WO2022071697 A1 WO 2022071697A1
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WO
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identification device
information
biometric information
entity
livestock
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/013131
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English (en)
French (fr)
Inventor
김희진
Original Assignee
주식회사 유라이크코리아
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61D—VETERINARY INSTRUMENTS, IMPLEMENTS, TOOLS, OR METHODS
    • A61D17/00—Devices for indicating trouble during labour of animals ; Methods or instruments for detecting pregnancy-related states of animals
    • A61D17/002—Devices for indicating trouble during labour of animals ; Methods or instruments for detecting pregnancy-related states of animals for detecting period of heat of animals, i.e. for detecting oestrus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K11/00—Marking of animals
    • A01K11/001—Ear-tags
    • A01K11/004—Ear-tags with electronic identification means, e.g. transponders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61D—VETERINARY INSTRUMENTS, IMPLEMENTS, TOOLS, OR METHODS
    • A61D19/00—Instruments or methods for reproduction or fertilisation

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for acquiring individual information, and more particularly, to a system and method for acquiring individual information including location data and biological activity data of livestock. Furthermore, the present invention relates to a method and a system for obtaining estrus information by utilizing information on the body of a livestock.
  • prior patent 1 Korean Patent Application No. 10-2019-0148593, filed and registered by the present applicant, is seated inside the rumen of livestock, collects biometric information, and transmits it to a server through an identification device attached to the outside of the livestock. system is disclosed.
  • Prior Patent 10 proposes an estrus start indicator that notifies a monk action through a light-emitting operation through a display unit mounted on an object.
  • these prior patents also have problems such as not only measuring simple saengga action, but also displaying the object itself, and lack of interworking with the server.
  • the sensor-communication network capable of stably securing the location data of livestock and bioactivity data of livestock, efficiently acquiring the secured location/biological activity data, and particularly effectively acquiring and displaying the estrous information of livestock intended to build.
  • the present invention provides a system and method for acquiring information related to estrus-fertilization-birth of livestock through a biometric information acquisition device inserted into the vagina of livestock, effectively transmitting it to a server, and visually enabling a related event to occur aim to do
  • a system for obtaining entity information including biometric information and location information from two or more entities comprising: a first identification device mounted in the body of each entity to acquire biometric information of the entity; a second identification device attached to the outside of the body to obtain location information of the object, and receiving the biometric information obtained by the first identification device to obtain the object information including the biometric information and location information of the object; a repeater network for receiving biometric information and location information of an object from the second identification devices; is comprised of
  • the biometric information may be estrous information of livestock.
  • the first identification device of the present invention may be in the form of a device or capsule inserted into the vagina of a cow.
  • a part of the first identification device of the present invention is inserted into the vagina, and a part thereof may be exposed to the outside.
  • the portion exposed to the outside is configured to be displayed so that information about the estrous period of livestock can be visually detected by placing a display unit.
  • the first identification device does not have a display unit exposed to the outside.
  • the display unit may be provided in the second identification device.
  • the second identification device is characterized in that it additionally receives the biometric information and/or location information of the other entity from the second identification device of the other entity.
  • the repeater network is characterized in that it is configured to include the second identification devices of each entity.
  • the first identification device has an activation mode and a deactivated mode, characterized in that the switching between the activation mode and the deactivated mode by a control signal transmitted from the second identification device.
  • the deactivation mode of the first identification device has a power cut-off mode that completely cuts off power, and the power cut-off mode is characterized in that it is switched to an activation mode due to a power transmission signal transmitted from the second identification device.
  • the second identification device is characterized in that it transmits the entity information of another entity received from another second identification device together with its entity identification information to the repeater network.
  • the first identification device has an activation mode and an inactivation mode, and switches between the activation mode and the inactivation mode according to a predetermined time period.
  • the method for obtaining entity information including biometric information and location information from two or more entities includes a biometric information acquisition step in which a first identification device mounted in the body of the entity acquires biometric information of the entity ; Entity information in which a second identification device attached to the outside of the body acquires location information of the object, receives biometric information of the object from the first identification device, and generates object information including the biometric information and location information of the object creation step; an entity information transmission step of transmitting the generated entity information to a repeater network; includes
  • the step of transmitting the entity information may further include transmitting, by the second identification device, the entity information of the other entity from the second identification device of the other entity.
  • a first identification device activation step of activating the first identification device before the biometric information acquisition step further includes.
  • the step of activating the first identification device includes receiving an activation command from a second identification device, wherein the activation command includes a power transmission signal, and the first identification device converts the power transmission signal into power to identify the first supplying the power necessary to activate the device; is characterized by
  • the present invention also provides a biometric information collecting device for collecting biometric information related to the estrous period, fertilization, and childbirth of livestock, comprising: a body part inserted into the vagina of livestock to collect biometric information related to the estrous period, fertilization, and childbirth of livestock; Disclosed is a biometric information collecting device configured to include a display unit for displaying information related to estrus, fertilization, and childbirth of livestock by using biometric information collected from the main body after being exposed to the outside of the livestock.
  • the display part and the main body part are interconnected through the connecting part, and the main body part is inserted / seated in the vagina of the livestock, and the display part is exposed outside the body. It may further include; a separation preventing part that is seated so as not to be exposed.
  • the present invention also provides a method for collecting biometric information in the body of a livestock and visually displaying it, the biometric information collecting step of inserting a first identification device into the vagina of the livestock and collecting the biometric information in the body; an event determination step of determining a display event based on the collected biometric information; It provides a method for collecting and displaying biometric information comprising; a visual display step of visually displaying the determined event information.
  • the event determination step may be selectively performed in the first identification device, the second identification device, or the server, and the time information of the determined event may be selectively displayed on the display unit of the first identification device and the second identification device there is.
  • each individual location information and bioactivity information can be effectively obtained from livestock grazing on vast grasslands, and the obtained data can be effectively collected even in areas where commercial communication network establishment is absent or not smooth, and utilized for livestock management can
  • the present invention it is possible to effectively obtain information about the estrous period of livestock and transmit it to the server, and by visually displaying the estrus-related information, it is possible to easily identify the livestock in estrus with the naked eye.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of an entity information acquisition system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a detailed configuration of a first identification device of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing a detailed configuration of a second identification device of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a basic structure of data transmitted from a first identification device to a second identification device.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a basic structure of data transmitted from a second identification device to a repeater network.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for obtaining entity information according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an embodiment in which the first and second identification devices according to the present invention are attached to livestock (cow).
  • FIG 8 is a view showing an embodiment in which first and second identification devices having a display unit according to the present invention are attached to livestock (cow).
  • Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
  • the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
  • the system for obtaining individual information according to the present invention includes a first identification device 100 for acquiring biological activity information of an individual, and a second identification device 200 for acquiring location information attached to an entity (livestock). ), a repeater network 300 that receives and uploads bioactivity/location information of an object from the first and second identification devices on a communication network, a base station system 400 that receives and integrates data from the repeater network, the present invention It is configured to include the first and second clients 500 accessing the system of the , data processing server, and the like.
  • the first identification device of the present invention is seated inside a living body of an object, measures the biometric information of the object, and acquires the data.
  • the first identification device is seated inside a living body of an object, and in a specific form, it may be in the form of a capsule including the sensor module 110 .
  • the first identification device may include a biosensor capsule having the shape and structure disclosed in Korean Patent Application No. 10-2016-0149744 filed by the applicant of the present invention.
  • the first identification device 100 of the present invention may be orally inserted into the living body of the livestock, particularly, the vagina of the livestock.
  • the first identification device 100 of the present invention for acquiring the estrous information of livestock may be configured to further include a display unit 180 .
  • the display unit 180 may be included in and integrated with the first identification device 100 , and may be configured as included in the second identification device 200 .
  • the first identification device 100 includes a body part ( 100 ′) and the display unit 180 , and in this case, the display unit 180 is connected to the body unit 100 ′ through the connection unit 170 so as to be exposed outside the body of the livestock.
  • the body portion 100 ′ is configured to include a battery, a sensor module, a communication module, a control unit, and the like, as shown in FIG. 2 ( b ).
  • It is configured to include a plurality of sensors for acquiring the biometric information of the object from within the body of the object.
  • the sensor module 110 may have a sensor sensing unit 195 exposed to the outside.
  • the sensor sensing unit 195 may measure the temperature in the vagina, pH of secretions, electrical conductivity, concentration, etc., and constitute biometric information based on these measurements. It is used as basic data to detect
  • the sensor module 110 may include a small optical camera or a thermal imaging camera (not shown) to acquire an image/thermal image of the vagina and include it in the biometric information. Based on the image/thermal image information in the vagina, it detects the period of estrus, fertilization, and delivery of an object by comparing it with the image/thermal image information of the normal state.
  • Communication module (first object communication module, 120)
  • a communication method such as Bluetooth or WiFi is used to secure low power.
  • BLE, WiFi HaLow, etc. specially designed for low power can be used.
  • the communication module of the first identification device transmits data to the outside of the living body, high power is not required because the data only needs to be successfully transmitted only to the repeater network 300 including the second identification devices 200 .
  • the communication module of the first identification device is set to communicate only with the second identification device 200 within the same entity, or communicates with all second identification devices within the communication range or the second identification devices 200 with good communication sensitivity. It can be set to be possible.
  • authentication/identification module first entity authentication/identification module, 130
  • the authentication/identification module stores a unique first ID(i) of the first identification device, and the first ID(i) is used for identification of the first identification device, identification of collected data by merging the ID with the collected data, etc. do.
  • the control unit of the first identification device controls the overall operation of the first identification device, and in particular, receives the data collected from the sensor module, merges it with the unique ID of the authentication/identification module, and generates individual biometric information data and transmits it to the communication module do.
  • the first identification device Since the first identification device is located in the body of the object, it is difficult to replace the battery, so the need to save power is great. Therefore, it is necessary to put the device dormant when not needed and activate the device periodically or only when necessary.
  • the power supply (battery) of the first identification device may be put into a dormant state or switched to an active state according to a control command through the server-repeater network 300-second identification device 200 .
  • the idle state has a sleep mode in a low power state and a power cutoff mode in which the power is completely turned off.
  • the sleep mode is switched to an activated state by an activation command signal, and when in the power cut-off mode, the energy collecting device 152 converts a power transmission signal as an activation command signal into power to activate the power activation module 154 1 Switch the identification device to the active state.
  • the power control module 150 includes an energy collection device (harvesting module, 152 ) and a power activation module 154 .
  • the first identification device 100 may include an energy collection device.
  • the energy collecting device receives the power transmission signal transmitted from the second identification device 200 , converts it into power activation power, and transmits it to the power activation module 154 .
  • the energy collection device may collect energy from a surrounding energy source in the body of an object including, for example, electromagnetic energy, magnetic energy, kinetic energy, thermal energy, etc. and transmit it to the power activation module 154 as power activation power. .
  • the power transmission signal and the energy collecting device can be implemented by applying the conventional technology at the time of filing.
  • the power activation module drives the power source (battery) of the first identification device by using the power converted and generated by the energy collecting device 152 .
  • the generated power is implemented by activating the power control module 150 that controls the battery, and through this, the power of the first identification device 100 is activated.
  • the power activation module may be implemented by including a switch that turns on/off the battery power supply to the power control module 150 through a connection between the power control module 150 and the battery.
  • the first identification device 100 may store the biometric information data collected by the sensor module 110 transmitted to the second identification device 200 . If the communication environment is not smooth before transmitting the biometric data to the second identification device (i) of the same entity or the second identification device (k) of another entity, it is stored in the memory of the first identification device and the communication connection is lost. When activated, data can be transmitted all at once.
  • the first identification device 100 is the body part 100 that is inserted and seated in the body of the livestock, in particular, the vagina. ') and the display unit 180, and in this case, the display unit 180 is connected to the body unit 100' through the connection unit 170 so as to be exposed to the outside of the livestock.
  • the display unit 180 When the sensor module 110 detects information corresponding to an event such as estrus/fertilization/delivery, the display unit 180 is provided with a display device such as an LED so that the color for each event is distinguished and displayed.
  • the event of estrus/fertilization/delivery may be implemented so that the first identification device controller 140 self-processes the data acquired by the sensor module 110 of the first identification device 100 to generate an event.
  • the second identification device 200 After acquiring biometric information from the server of the system 400, processing it to generate each event, and displaying information for each event, the second identification device 200 - the first identification device communication module 120 - the first identification device control unit ( 140) through the display unit 180 to perform different types of display for each event, so that information about the estrus/fertilization/delivery time can be identified with the naked eye.
  • Such a display unit 180 is physically/electrically/communicatively connected through the main body 100' and the connecting unit 170, and the main body 100' is inserted and seated in the body (vaginal) of the livestock to display biometric information. Compared to the acquisition, it is extended to the outside of the livestock and formed so that the mark can be visually identified.
  • the display unit 180 is provided with a separate microprocessor to receive control data for controlling the light emission of LEDs to control the light emission of the display unit, or to receive only event related information such as estrus/fertilization/delivery to directly control the LED light emission.
  • connection unit 170 physically/electrically connects the body unit 100 ′ that is seated in the body (inside the vagina) of the livestock and the display unit 180 exposed to the outside, and also includes a data connection line to enable data transmission.
  • the first identification device 100 of the present invention may further include a separation preventing unit 190 as shown in FIG. 8 .
  • the departure prevention part 190 is a material having elasticity/elasticity and is configured in a reduced/expanded form, and is inserted into the vagina of livestock together with the body part 100' with the body part 100' in the body direction, The body part 100' is spread out so as not to be separated from the vagina and performs a function of seating the body part 100' inside the vagina.
  • the separation prevention part 190 may have a coupling part separable/combinable to the body part 100 ′, have a plurality of branches, and at least one branch may be extended to form the connection part 170 .
  • the basic structure of data transmitted from the first identification device 100 to the second identification device 200 is as shown in FIG. 4 .
  • a first unique ID (i) is written, and then, measurement data of each sensor collected by the sensor module is included. After the first unique ID(i), the first data collection time at which the measurement data measured by the sensors are measured may be inserted.
  • the first data collection time is for tracking an individual's biological activity by time, and does not require high precision. Accordingly, the time measured by the sensor module 110 or the time at which the data is merged by the first identification device control unit 140 may be written.
  • the second identification device of the present invention is mounted outside the living body of the object to acquire the location information of the object, and receives the biological information from the first identification device 100 .
  • the second identification device includes a GPS module 210, a communication module 220, an authentication/identification module 230, a second identification device controller 240, a second identification device memory 250, and a power transmission module 260 .
  • the second identification device may be attached outside the body of the object, unlike the first identification device that is seated in the body of the object.
  • the attachment position of the second identification device outside the body is not limited, and as an example, it may be attached to the ear of an individual in the form of an ear tag or in the form of a necklace.
  • the second identification device includes a GPS module for acquiring location information of the object outside the living body of the object.
  • the GPS module receives the current location information from the satellite and transmits the data to the second identification device controller 240 to be described later.
  • Communication module (second entity communication module, 220)
  • the communication module of the second identification device communicates with the repeater network 300 consisting of a first identification device in the body, a mobile first repeater 320 such as a drone, and a second repeater 340 such as a balloon/ground device. do.
  • the communication module of the second identification device is a communication module for transmitting biometric data acquired by communicating with the first identification device 100 and the object location information acquired from the GPS module 210 to the outside (repeater network, 300). .
  • the repeater network 300 may include second identification devices 200 , and the communication module of the second identification device transmits data received from the second identification device control unit 240 to other second identification devices and the first repeater. (320), and transmits to the repeater network 300 consisting of the second repeater (340).
  • the first identification device 100 has at least two communication paths.
  • the first communication path is a communication path applied to data transmission/reception between the first identification device 100 and the second identification device 200
  • the second communication path is the second identification device 200 and the repeater network 300 . It is a communication path applied to communication with
  • the communication module of the second identification device 200 supports at least two communication methods.
  • the first communication method uses a low-power Bluetooth and WiFi communication method for communicating with the first identification device 100
  • the second communication method is a wireless communication method for transmitting data to the repeater network 300, and a public communication network is used. and a separately designed long-distance wireless communication method can be applied.
  • the communication module of the second identification device may use the first communication method even when transmitting data to the repeater network 300 .
  • the first repeater and the second repeater of the repeater network 300 transmit data After receiving, data is transmitted to the base station using the second communication method.
  • the communication module 220 of the second identification device (i) may receive not only the biometric information data of the first identification device (i) of the same entity, but also the biometric data data of the first identification device (k) of another entity. there is.
  • the second identification device i can select and receive data from the first identification device i in two ways.
  • the first method is to receive biometric data only from the first identification device (i) within the same entity, and exclude data from the first identification device (k) of the other entity.
  • the first method may be implemented by allowing the authentication/identification module 230 to establish a communication path by authenticating whether the first ID of the data received from the first identification device is a matched ID.
  • it may be implemented through a selective Bluetooth/WiFi connection, not an open method.
  • the communication path is set between the mutually authenticated identification devices through the Bluetooth/WiFi device connection method. It might be
  • the second method is to receive a signal with good communication sensitivity regardless of whether the same object is present.
  • the second identification device (i) is implemented in the form of an ear tag attached to the ear of the entity (i)
  • the proximity distance to the first identification device (i+1) in the body of another entity Communication sensitivity may be better, such as entering into .
  • the second identification device (i) establishes a communication path with the first identification device (i+1) having good communication sensitivity to transmit/receive data.
  • Authentication/Identification Module (Second Entity Authentication/Identification Module, 230)
  • the authentication/identification module of the second identification device stores the second unique ID (i) of the second identification device, and the second unique ID is the identification of the second identification device and the ID of the collected data is merged into the collected data. used for identification, etc.
  • the authentication/identification module of the second identification device includes the first data ( Biometric information) may extract the first ID(i) of the first identification device to identify whether the data is from the first identification device previously matched with the second identification device (i).
  • the second identification device 200 may set a short-distance communication path only with the matched first identification device from the communication connection step with the first identification device 100 .
  • the second identification device control unit controls the overall operation of the second identification device 200 , and in particular receives the data collected from the first identification device 100 and the data collected from the GPS module 210 to receive the authentication/identification module It is merged with the unique ID of 230 to generate entity identification data and transmits it to the communication module 220 .
  • the second identification device may further include a display unit.
  • the display unit of the second identification device may be configured to perform the same function as the display unit 180 of the first identification device described above.
  • the display unit directly processes the biometric information transmitted from the first identification apparatus 100 in the second identification apparatus control unit 240 to display estrus/fertilization/delivery event information, or It is possible to receive estrus / fertilization / delivery event information and display the information through an LED device so that the information can be visually identified.
  • the basic structure of data transmitted from the second identification device 200 to the repeater network 300 is as shown in FIG. 5 .
  • a first unique ID and a second unique ID are written, and later, measurement data of each sensor collected by the sensor module and location information data acquired from the GPS module are included.
  • a first data collection time at which the measurement data measured by the sensors are measured and a second data collection time included in the location information may be inserted.
  • the first and second data collection times are for tracking an individual's biological activity by time, and do not require high precision. Accordingly, the time measured by the sensor module 110 or the time at which the data is merged by the first identification device control unit 140 may be written. Alternatively, time data included in the GPS location information data may be written.
  • the second identification device includes a second identification device memory for storing the entity identification information data generated by the second identification device controller 240 . Accordingly, if necessary, the second identification device (i) may be separated from the corresponding entity (i) to obtain entity identification information data from the second identification device itself.
  • various additional information for the operation of the second identification device set by the user may be stored.
  • the second identification device may include a power transmission module to activate the first identification device 100 .
  • the power transmission module When the power transmission module receives an activation command from the server through the base station 400-repeater network 300, the activation command signal is transmitted to the first identification device 100 through the communication module 220 of the second identification device. send.
  • the activation command signal may be a simple control signal for waking up the first identification device in a dormant state, and when the first identification device is in a completely off state, together with an activation command signal or an activation command signal to activate the first identification device to transmit a power transmission signal.
  • the energy collection device 152 of the first identification device that has received the power transmission signal as the activation command signal transmitted by the power transmission module converts the power transmission signal into power activation power to activate the power of the first identification device. Let the power source (battery) run.
  • the generation period of the first data (biometric information data collected by the first identification device) and the second data (location information data collected by the second identification device) can be set to a predetermined time period and synchronized.
  • a predetermined time period is set, for example, in units of 30 seconds, and a synchronization clock signal is transmitted from the second identification device control unit to the first identification device to determine the collection time of body biometric information and GPS Information collection time can be synchronized.
  • the synchronization clock signal may be generated not only by the second identification device control unit 240 but also by the first identification device control unit 140 and the server to be transmitted to the first and second identification devices 100 and 200 .
  • the repeater network of the present invention receives data from the first identification apparatus 100 and the second identification apparatus 200 and transmits the data to the base station.
  • the repeater network may be configured to include all or selectively of the first repeater 320 and the second repeater 340, and may further include second identification devices.
  • the first repeater may be configured as a mobile communication device.
  • a typical example of this may be a mobile vehicle (drone).
  • the first repeater receives the object information in which the biometric information and the location information of the object are merged from the second identification device 200 and transmits it to the base station 400 .
  • the first repeater transmits the entity information to the base station 400 using a normal wireless communication method.
  • the first repeater may be mounted on a vehicle that follows livestock in the pasture, and may be installed in a small unmanned vehicle or robot to move along the livestock in the pasture.
  • the first repeater may include a first repeater memory (not shown) to selectively transmit the entity information received from the second identification devices 200 to the base station or to store it in the memory.
  • the object data stored in the memory may be managed by collecting the data in the memory at the base station when the first repeater is retrieved.
  • the second repeater may be configured as a terrestrial communication device. It may be fixedly installed at a predetermined position in the pasture, and when the second identification device 200 comes within a communication range, object information is collected from the second identification device 200 and transmitted to the base station 400 .
  • the second repeater and the base station 400 may be connected through a wired/wireless network.
  • the second repeater may also include a second repeater memory (not shown) to store received data.
  • the second identification devices may function as repeaters. In this case, the second identification devices perform a function of receiving data from other second identification devices and transmitting the data to the first or second repeaters 320 and 340 .
  • the first and second repeaters 320 and 340 may not be able to communicate with some or all of the second identification devices according to a change in communication quality due to the effect of distance/attenuation.
  • the second identification devices receive and store object information from other second identification devices, and then transmit it to the first and second repeaters 320 and 340 that have come into the communication range.
  • the second identification devices can form a variety of general network structures such as annular and star-shaped, including the first and second repeaters 320 and 340, and are actively connected to the network according to the communication quality. It can have the form of a hoc network.
  • the data transmitted by the second identification device to the first and second repeaters is configured as follows, for example.
  • the second identification device (i) may receive the data of the other second identification device (k) and retain it together with its own biometric information data.
  • the entity data (i) of the second identification device (i) is “first ID(i)-individual biometric information (i)-second ID(i)-individual location information (i)-time stamp”
  • the object data (k) of another second identification device (k) is “first ID(k)-individual biometric information (k)-second ID(k)-individual location information (k)-time stamp”.
  • the second identification device (i) receives the object data (k) of the second identification device (k) and stores it in the memory. Thereafter, when the second identification device (i) is in a position capable of communicating with the first and second repeaters (320, 340), another second identification device (k) stored in the memory together with its own entity data (i) ) of object data (k) can be transmitted together.
  • This transmission data may be transmitted to another second identification device (n) again.
  • the second identification device (i) of the individual in the outermost part of the herd to be grazing is the second identification device (k) located on the opposite side or central part of the herd within the range that the following memory capacity allows.
  • Entity data can be received and retained, and for example, the first repeater (drone) can approach the center of the herd and collect data from the central or opposite side of the herd even at the outermost part of the herd without causing confusion to the herd. can be transmitted to the base station or stored.
  • the second identification device of the present invention holds a temporary memory for configuration and storage/transmission of the transmission data. Within the range allowed by the installed memory capacity, the second identification device receives and stores object data transmitted by other second identification devices coming into the communicable range, and transmits it to the first and second repeaters.
  • the present invention provides a conventional repeater by including the second identification device in the repeater network, and by allowing the second identification device to receive, store, and transmit entity data from another second identification device to the first and second repeaters. Solves the problem that the system cannot reliably receive data.
  • the present invention receives and stores data from other second identification devices in the second identification device, and then receives data from other second identification devices when the first and second repeaters come within a communicable range.
  • the outermost second identification device may receive and retain the object data of the second identification device in the central part, or transmit it to the first and second repeaters.
  • the base station of the present invention may be installed in a ranch/farm or the like, or may be installed in a remote data management center.
  • the base station is connected to the first and second repeaters 320 and 340 through wired/wireless communication to collect object data.
  • the entity data may be collected from a memory (not shown) of the first repeater 320 when the first repeater 320 is retrieved.
  • data may be collected and verified by recovering a memory (not shown) of the second repeater 340 .
  • a data processing server is connected to the base station, and it is considered that the data processing server and data management are performed by a general data processing method.
  • the system of the present invention has a client as a user terminal.
  • the client may be provided in the base station 400 or the data processing center (not shown) for operation, and may be additionally provided as a mobile terminal so that the farmer / breeder can read individual location information / biometric information, etc. .
  • the entity information acquisition method of the present invention largely includes an entity data acquisition step of acquiring entity data (S100), a repeater network transmission step of transmitting the acquired entity data to a repeater network (S200), and transmitting entity data from a repeater network to a base station It is configured to include a base station transmission step (S300).
  • the present invention includes a procedure for displaying through the display units 180 and 270 when an event such as estrus/fertilization/delivery occurs based on the obtained individual information, particularly the biometric information obtained from the first identification device 100 .
  • the object data acquisition step includes: a) a first identification data acquisition step of acquiring first identification data through a sensor module in the first identification device (S110); b) a second identification data acquisition step of acquiring the second identification data through the GPS module in the second identification device (S120); C) a first communication path setting step of connecting the communication path between the first identification device and the second identification device (S130); d) receiving the first identification data from the second identification device and integrating the second identification data with the second identification data to generate the object data (S140); is comprised of
  • the first identification data acquisition step may start a procedure from the first identification device activation step of activating the first identification device when the first identification device is in a dormant state.
  • the base station 400 When the server transmits an activation command, the base station 400 is transmitted to the second identification device 200 through the repeater 300 . Accordingly, the communication module 220 of the second identification device (i) transmits an activation command signal to the first identification device (i).
  • the activation command signal may be a simple control signal for waking up the first identification device in a dormant state, and when the first identification device is in a completely off state, together with the activation command signal or as an activation command signal to activate the first identification device Transmits a power transmission signal.
  • the first identification device 100 may switch the activation/deactivation state of the device according to a predetermined period or time schedule without an activation command signal from the second identification device 200 .
  • the first identification device Upon receiving the control signal as the activation command signal, the first identification device switches the sleep mode to the activation mode.
  • the first identification device 100 receiving the power transmission signal as the activation command signal converts the power cut-off mode to the activation mode.
  • the biometric data acquisition step is a step of acquiring the biometric data data of the object through the sensor module of the first identification device in an activated state.
  • the biometric data is stored as first identification data together with the unique ID of the first identification device, which is transmitted to the second identification device.
  • the second identification data acquisition step is a step in which the second identification device 200 acquires location information of the object through the GPS module 210 .
  • the acquired location information is stored as second identification data together with a unique ID of the second identification device 200 .
  • the first communication path setting step is a step of setting a communication path between the first identification device 100 and the second identification device 200 .
  • the first communication path between the first identification device 100 and the second identification device 200 is preferably set using low-power Bluetooth (BLE) / Wi-Fi communication technology, but is not limited thereto. does not
  • the first communication path may be set so that only predetermined first and second identification devices 100 and 200 are connected, otherwise, when opened, the first identification device 100 and the second identification device ( 200), you can set a communication path between them.
  • the second identification device 200 After the first communication path between the first identification device 100 and the second identification device 200 is set through the first communication path setting step (S130), the second identification device 200 performs the first identification device 100 ) to receive the first identification data, merge them, or create and store each of the first and second identification devices 100 and 200 together with a unique ID and time stamp as object information (data) .
  • the entity data acquired through the entity data acquisition step S100 is transmitted to the base station through a repeater network.
  • the steps of transmitting from the first identification device 100 to the base station 400 are as follows.
  • the first communication path setting step is a step of setting a communication path between the first identification device 100 and the second identification device 200 .
  • the first communication path between the first identification device 100 and the second identification device 200 is preferably set using low-power Bluetooth (BLE) / Wi-Fi communication technology, but is not limited thereto. does not
  • the first communication path may be set so that only predetermined first and second identification devices 100 and 200 are connected, otherwise, when opened, the first identification device 100 and the second identification device ( 200), you can set a communication path between them.
  • the second identification device 200 receives the first identification data from the first identification device 100, merges them, or separates the first and second identification devices 100 and 200 respectively. It is created and stored as object information along with a unique ID and time stamp of
  • the second identification device (i) constitutes a repeater network 300 including another second identification device (k) and/or the first repeater 320 and/or the second repeater 340 .
  • the second identification device 200 transmits the generated entity information to the repeater network 300 .
  • the repeater network 300 may include second identification devices (I, k, n, ...), and in this case, the second identification device (i) is another second identification device (k, n, .
  • the first and/or second repeaters 320 and 340 transmit the entity information received from the received second identification device to the base station 400 to complete the transmission of the entity information.
  • the first identification device 100 may directly process and display the information on the display unit 180 .
  • the second identification device 200 obtains biometric information related to estrus/fertilization/birth from the first identification device 100, processes it directly, and displays the information on the display unit. can do.
  • the display data is transmitted to the second identification device 200 or the first identification device 100 to make a judgment on estrus/fertilization/delivery based on the acquired biometric information and to display the information, and the second identification device receives it (200) or the first identification device 100 may perform a procedure of displaying it on the display units 180 and 270 so that it can be visually recognized.
  • the base station 400 or the server that has obtained biometric information related to estrus/fertilization/delivery may transmit display data to the user terminal 500 to make a determination on estrus/fertilization/delivery and display the information.
  • the first identification device 100 may deactivate the first identification device 100 for battery management. Deactivation may have a sleep mode and/or complete power off state.
  • Activation and deactivation of the first identification device may be performed according to a predetermined timer setting, and the state may be switched by an activation/deactivation command through the server-repeater 300-second identification device 200 .
  • first identification device 110 sensor module
  • first identification device memory 170 connection unit
  • GPS module 220 communication module
  • repeater network 320 first repeater

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Abstract

본 발명은 개체 정보 획득 및 표시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 센서-통신망 구축을 통하여 광활한 초지에서 방목하는 가축으로부터 각각의 개별 생체정보 및 위치정보를 효과적으로 취득하고, 그 정보를 가축에 부착된 표시부에 표시함으로써 가축의 관리에 효과적으로 활용할 수 있는 개체 정보 획득/표시 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 가축의 발정기, 수정, 분만에 관한 정보를 효과적으로 취득하고 이를 표시부에 표시하여 육안식별 가능한 장치를 제공한다.

Description

가축의 발정기 정보 획득 시스템 및 방법
본 발명은 개체 정보 획득 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가축의 위치 데이터 및 생체활동 데이터를 포함하는 개체 정보를 획득하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 나아가 본 발명은 가축의 체내 정보를 활용하여 발정기 정보를 획득하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 소, 돼지 등과 같은 가축을 사육함에 있어서, 구제역이나 광우병 등과 같은 사육 가축과 관련된 각종 질병의 발생으로 심각한 피해를 입는 상황을 겪을 수 있는데, 이러한 질병이 발생하는 원인 중 하나로서, 좁은 축사 공간에서 사육되는 환경이 가축의 면역력을 약화시킨다는 점을 들 수 있다.
이러한 관점의 일환으로, 방목 축산의 중요성이 증가하면서 가축을 좁은 축사가 아닌 광활한 초지에 방목하여 사육하는 사례가 증가하고 있다.
그러나, 광활한 초지에서 가축을 방목하는 경우, 가축의 위치나 상태를 파악하고 관리하기 어려운 문제점이 있었고, 이에 가축의 위치를 특정하기 위하여 다양한 방법들이 시도되어 왔다. 대표적인 방법들로서, GPS 센서를 가축에 부착한 후 그 위치를 추적하거나, 드론 등의 비행체를 띄워서 영상정보를 통하여 그 위치를 식별하는 방식이 사용된다.
그런데, 선행특허 1(KR10-1652192B), 선행특허 2(KR10-1536059B), 선행특허 3(AU199736502B2) 등은 체외 식별장치를 가축에 부착하여 개체의 위치정보를 획득하는 것을 개시하고 있으며, 선행특허 4(EP0646313A1), 선행특허5(US2009/0182207A1) 등은 체내에 센서를 삽입하는 방식을 취하고 있지만, 이들 선행기술들은 식별장치로부터의 GPS 데이터를 원활하게 확보하지 못하였으며, 광활한 지역에서 가축들로부터 수집한 데이터를 효과적으로 수집하는 기술을 개시하지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인에 의하여 출원되고 등록된 대한민국 특허출원 10-2019-0148593호는 가축의 반추위 내부에 안착되어 생체정보를 수집하고 이를 가축 외부에 부착되는 식별장치를 통하여 서버로 전송하는 시스템을 개시하고 있다.
그런데, 이는 가축의 가임기간에 적절한 관리를 통하여 수태 확률을 높임으로서, 개체 관리에 매우 중요한 역할을 하는 가축의 발정기, 수정, 분만과 관련된 정보를 획득할 수 없는 문제가 있었다.
이와 관련한 종래의 방식들은, 선행특허 6(KR 10-2010-0066900 A2)에서와 같이 질점액의 전기전도도를 이용하는 방식, 선행특허 7(KR 10-2009-0049917 A2)에서와 같이 유전자 검출을 통한 발정주기 진단 방식, 선행특허 8(KR 20-0309657 B), 선행특허 9(KR 10-2011-0027374)에서와 같이 소의 승가행위를 검출하는 방식 등이 있었다.
그러나 이러한 종래의 방식들은 그 검출방식이 부정확하였을 뿐만 아니라, 발정기정보를 서버에 전송함에 있어서 적절한 통신 네트워크의 부재로 인하여 데이터 누락 등의 문제가 있었으며, 발정기에 도달한 개체별 표시가 어려운 문제가 있었다.
이러한 문제의 해결을 위하여, 선행특허 10(KR 10-0810812 B1)는 개체에 장착되는 표시부를 통하여 승가행위를 발광동작에 의해 알리는 발정 개시 표시기를 제안하였다. 하지만, 이러한 선행특허 역시 단순한 승가행위만을 측정하는 것일 뿐만 아니라 개체 자체에서의 표시만 진행할 뿐, 서버와의 연동이 부족한 점 등의 문제가 있었다.
이에 본 발명에서는, 가축의 위치 데이터 및 가축의 생체활동 데이터를 안정적으로 확보하고, 확보한 위치/생체활동 데이터를 효율적으로 취득하며, 특히 가축의 발정기 정보를 효과적으로 취득하고 표시할 수 있는 센서-통신망 구축을 목적으로 한다. 특히 본 발명은 가축의 질 내에 삽입되는 생체정보 획득장치를 통하여 가축의 발정기-수정-분만과 관련된 정보를 획득하고 이를 효과적으로 서버에 전송하며, 시각적으로 관련 이벤트 발생을 가능하게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 둘 이상의 개체로부터 그 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 시스템은, 각 개체의 체내에 장착되어 개체의 생체정보를 획득하는 제1 식별장치; 각 개체의 체외에 부착되어 개체의 위치정보를 획득하고, 상기 제1 식별장치가 획득한 생체정보를 수신하여 개체의 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 제2 식별장치; 상기 제2 식별장치들로부터 개체의 생체정보 및 위치정보를 수신하는 중계기 네트워크; 를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상기 생체정보는 가축의 발정기 정보일 수 있다. 발정기 정보를 효과적으로 획득하기 위하여 본 발명의 제1 식별장치는 소의 질 내에 삽입되는 기구 또는 캡슐 형태일 수 있다.
특히, 본 발명의 제1 식별장치는 그 일부가 질 내에 삽입되며, 그 일부는 외부에 노출될 수 있다. 상기 외부에 노출되는 부위는 표시부를 두어 가축의 발정기 정보를 육안으로 검출할 수 있도록 표시되도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 식별장치는 외부에 노출되는 표시부를 가지지 않는다. 이 경우, 상기 표시부는 상기 제2 식별장치에 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제2 식별장치는 다른 개체의 제2 식별장치로부터 상기 다른 개체의 생체정보 및/또는 위치정보를 추가로 수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계기 네트워크는, 상기 각 개체의 제2 식별장치들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 식별장치는 활성화 모드와 비활성화 모드를 가지며, 상기 제2 식별장치로부터 전송되는 제어신호에 의해 활성화 모드와 비활성화 모드 사이를 전환하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 식별장치의 비활성화 모드는 전원을 완전히 차단하는 전원 차단 모드를 가지며, 상기 전원 차단 모드는, 제2 식별장치로부터 전송되는 전력 전송 신호로 인하여 활성화 모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제2 식별장치는, 상기 중계기 네트워크로 자신의 개체 식별정보와 함께 다른 제2 식별장치로부터 수신한 다른 개체의 개체 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 식별장치는 활성화 모드와 비활성화 모드를 가지며, 미리 정해진 소정의 시간 주기에 따라 활성화 모드와 비활성화 모드 사이를 전환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 둘 이상의 개체로부터 그 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 방법은, 개체의 체내에 장착되는 제1 식별장치가 개체의 생체정보를 획득하는 생체정보 획득단계; 개체의 체외에 부착되는 제2 식별장치가 개체의 위치정보를 획득하고, 상기 제1 식별장치로부터 개체의 생체정보를 수신 받아, 개체의 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 생성하는 개체 정보 생성단계; 상기 생성한 개체 정보를 중계기 네트워크로 전송하는 개체 정보 전송단계; 를 포함한다.
여기서, 상기 개체 정보 전송단계는, 상기 제2 식별장치가 다른 개체의 제2 식별장치로부터 다른 개체의 개체 정보를 수신하여 이를 전송하는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 생체정보 획득단계 이전에 상기 제1 식별장치를 활성화하는 제1 식별장치 활성화 단계; 를 추가로 포함한다.
여기서, 상기 제1 식별장치 활성화 단계는, 제2 식별장치로부터 활성화 명령을 수신하되, 상기 활성화 명령은 전력 전송 신호를 포함하며, 제1 식별장치는 상기 전력 전송 신호를 전력으로 변환하여 제1 식별장치 활성화에 필요한 전력을 공급하는 것; 을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 생체정보를 수집하는 생체정보 수집장치로서, 가축의 질 내에 삽입되어, 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 생체 정보를 수집하는 본체부; 가축의 체외에 노출되어 상기 본체부로부터 수집된 생체 정보를 이용하여 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 정보를 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 생체정보 수집 장치를 개시한다.
상기 표시부와 본체부는 연결부를 통하여 상호 연결된 상태로, 상기 본체부는 가축의 질 내에 삽입/안착되고, 상기 표시부는 체외로 노출되는 것을 특징으로 하며, 상기 본체부에 결합되어 본체부가 가축의 질 외부로 노출되지 않도록 안착시키는 이탈 방지부;를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명은 또한, 가축의 체내에서 생체정보를 수집하고 이를 시각적으로 표시하는 방법으로서, 가축의 질 내로 제1 식별장치를 삽입하고 체내 생체정보를 수집하는 생체정보 수집단계; 수집한 생체정보를 근거로 표시 이벤트를 판정하는 이벤트 판정 단계; 상기 판정된 이벤트 정보를 시각적으로 표시하는 시각표시 단계;를 포함하여 이루어지는 생체정보 수집 및 표시 방법을 제공한다.
한편, 상기 이벤트 판정 단계는 제1 식별장치, 제2 식별장치, 또는 서버에서 선택적으로 진행될 수 있으며, 판정된 이벤트의 시각정보는 제1 식별장치, 제2 식별장치의 표시부에서 선택적으로 표시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 광활한 초지에서 방목하는 가축으로부터 각각의 개별 위치정보 및 생체활동 정보를 효과적으로 취득할 수 있으며, 상업적인 통신망 구축이 부재하거나 원활하지 못한 지역에서도 취득한 데이터를 효과적으로 수집하여 가축의 관리에 활용할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 가축의 발정기 정보를 효과적으로 획득하여 서버로 전송할 수 있으며, 육안으로 발정기 관련 정보를 표시하여 발정기에 있는 가축을 육안으로 쉽게 식별할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개체 정보 획득 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 식별장치의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 식별장치의 세부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 제1 식별장치에서 제2 식별장치로 전송하는 데이터의 기본 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 식별장치에서 중계기 네트워크로 전송하는 데이터의 기본 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 개체 정보 획득 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제1, 2 식별장치가 가축(소)에 부착되는 일 실시예를 보인 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 표시부를 가지는 제1, 2 식별장치가 가축(소)에 부착되는 일 실시예를 보인 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
1. 본 발명에 따른 개체 정보 획득 시스템
도 1은 본 발명에 따른 개체 정보 획득 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 개체 정보 획득 시스템은, 개체의 생체활동 정보를 취득하는 제1 식별장치(100), 개체(가축)에 부착되어 그 위치정보를 취득하는 제2 식별장치(200), 제1, 2 식별장치들로부터 개체의 생체활동/위치정보를 정보를 수신하여 통신 네트워크 상에 올리는 중계기 네트워크(300), 중계기 네트워크로부터 데이터를 수신하여 통합하는 기지국 시스템(400), 본 발명의 시스템에 접속하는 제1, 2 클라이언트(500), 데이터 처리 서버 등을 포함하여 구성된다.
1.1. 제1 식별장치(100)
본 발명의 제1 식별장치는, 개체의 생체 내부에 안착되어 개체의 생체정보를 측정하여 그 데이터를 취득한다.
제1 식별장치는 도 7에서 보이는 것과 같이, 개체의 생체 내부에 안착되며, 그 구체적인 형태로는 센서모듈(110) 등을 포함하는 캡슐 형태일 수 있다. 제1 식별장치는 본 발명의 출원인이 출원한 대한민국 특허출원 10-2016-0149744호에 개시된 형태와 구조의 바이오 센서 캡슐을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 식별장치(100)는 도 7에 보이는 것처럼, 가축의 생체 내부, 특히 가축의 질 내에 경구 삽입될 수 있다.
특히, 가축의 발정기 정보를 획득하는 본 발명의 제1 식별장치(100)는 추가로 표시부(180)를 포함하여 구성될 수 있다. 후술하는 것처럼, 표시부(180)는 제1 식별장치(100)에 포함되어 일체화되어 구성될 수 있으며, 제2 식별장치(200)에 포함되어 구성될 수 있다.
*표시부(180)가 제1 식별장치(100)에 포함되는 경우, 도 2(a)에 도시된 것처럼, 제1 식별장치(100)는 가축의 체내, 특히 질 내에 삽입되어 안착되는 몸체부(100’)와 표시부(180)로 구분되며, 이때, 표시부(180)는 가축의 체외에 노출되도록 연결부(170)를 통하여 몸체부(100’)에 연결된다.
몸체부(100’)는 도 2 (b)에 도시된 것처럼, 배터리, 센서모듈, 통신모듈, 제어부 등을 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명의 시스템은 다수의 제1 식별장치(100)를 포함한다(제1 식별장치(i), i=1, 2, 3 … , k=가축의 전체 개체 수).
이하, 제1 식별장치(100)의 각 구성을 설명한다.
가. 센서모듈(110)
개체의 생체 내부에서 개체의 생체정보를 취득하기 위한 다수의 센서들을 포함하여 구성된다.
센서모듈(110)은 도 2 (a)에 도시한 것처럼 외부에 센서감지부(195)가 노출될 수 있다. 센서감지부(195)는 질 내의 온도, 분비물의 pH, 전기 전도도, 농도 등을 측정할 수 있으며, 이러한 측정을 바탕으로 생체정보를 구성하며, 측정된 생체정보는 개체의 발정기, 수정, 분만 시기를 탐지하는 기본 데이터로 사용된다.
센서모듈(110)은 소형 광학용 카메라 또는 열영상 카메라(미도시)를 구비하여 질 내부의 영상/열영상을 취득하여 생체정보에 포함시킬 수 있다. 질내의 영상/열영상 정보를 바탕으로 평소 상태의 영상/열영상 정보와 비교하여 개체의 발정기, 수정, 분만 시기를 탐지한다.
나. 통신모듈(제1 개체 통신모듈, 120)
센서모듈에서 취득한 데이터를 외부로 전송하기 위한 통신모듈이다.
종래에 일반 공중 무선통신망을 사용하는 기술이 공개되어 있으나, 체내 식별장치에서 전송하는 경우 생체 감쇠 현상으로 데이터 전송이 원활하게 이루어지지 않는 단점이 있었고, 그보다 더 큰 문제는 공중 무선통신망 사용의 경우, 개별 USIM 칩을 장착해야 하는 문제, 배터리 충전의 문제 등을 해결하지 못하여 현실적으로 적용되지 못하는 문제가 있었다.
이에 본 발명에서는 저전력을 확보하기 위한 블루투스, WiFi 등의 통신 방식을 사용한다. 특별히 저전력으로 설계된 BLE, WiFi HaLow 등을 사용할 수 있다.
제1 식별장치의 통신모듈은 생체 외부로 데이터를 전송하지만, 제2 식별장치 (200)들을 포함하는 중계기 네트워크(300)에만 데이터를 성공적으로 전송하면 되기 때문에 높은 전력이 필요하지 않다.
이러한 제1 식별장치의 통신모듈은 동일 개체 내의 제2 식별장치(200)하고만 통신하도록 설정되거나, 통신 가능 범위의 모든 제2 식별장치 또는 통신 감도가 좋은 제2 식별장치(200)들과 통신 가능하도록 설정될 수 있다.
다. 인증/식별 모듈(제1 개체 인증/식별 모듈, 130)
인증/식별 모듈은 제1 식별장치의 고유 제1 ID(i)를 저장하고 있으며, 제1 ID(i)는 제1 식별장치의 식별, 수집한 데이터에 ID를 병합하여 수집 데이터의 식별 등에 사용된다.
라. 제1 식별장치 제어부(140)
제1 식별장치의 제어부는 제1 식별장치의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 상기 센서모듈로부터 수집한 데이터를 수신하여 인증/식별 모듈의 고유 ID와 병합하여 개체 생체정보 데이터를 생성하여 통신모듈로 전송한다.
마. 전원 제어모듈(150)
제1 식별장치는 개체의 체내에 위치하여 배터리 교체의 어려움이 있기 때문에 전력 절약의 필요성이 크다. 따라서, 필요하지 않을 경우 휴면 상태로 두고, 주기적으로 또는 필요 시에만 장치를 작동시킬 필요가 있다.
제1 식별장치의 전원(배터리)은 서버-중계기 네트워크(300)-제2 식별장치(200)를 통한 제어명령에 따라 휴지 상태로 되거나 활성화 상태로 전환될 수 있다.
*상기 휴지 상태는 저전력 상태의 슬립모드와, 완전히 전원을 오프하는 전원차단모드를 가진다.
슬립모드는 활성화 명령신호에 의해 활성화 상태로 전환되고, 전원 차단모드에 있는 경우에는 에너지 수집장치(152)에서 활성화 명령 신호로서의 전력 전송 신호를 전력으로 변환함으로써 전원 활성화 모듈(154)을 활성화하여 제1 식별장치를 활성화 상태로 전환한다.
제1 식별장치의 전원 제어는 전체적으로 제1 식별장치 제어부(140)의 제어를 받지만, 전원 제어모듈(150)은 에너지 수집장치(하베스팅 모듈, 152), 전원 활성화 모듈(154)을 포함한다.
(1) 에너지 수집장치(하베스팅 모듈, 152)
제1 식별장치(100)는 에너지 수집장치를 포함할 수 있다. 에너지 수집장치는 제2 식별장치(200)로부터 전송되어 오는 전력 전송 신호를 수신하여 이를 전원 활성화 전력으로 변환하여 전원 활성화 모듈(154)로 전송한다.
이 외에도 에너지 수집장치는, 예를 들어 전자기에너지, 자기에너지, 운동에너지, 열에너지 등을 포함하는 개체의 체내의 주변 에너지원으로부터 에너지를 수집하여 전원 활성화 전력으로서 전원 활성화 모듈(154)로 전송할 수도 있다.
상기 전력 전송 신호와 에너지 수집장치는 출원 당시 통상의 기술을 적용하여 구현 가능하다.
이와 같은 에너지 수집장치를 구비함에 따라, 배터리 용량에 따른 한정된 전력량을 소비하지 않고도 효율적으로 제1 식별장치를 구동시킬 수 있어, 제1 식별장치의 전력 절약을 효과적으로 달성할 수 있다.
(2) 전원 활성화 모듈(154)
전원 활성화 모듈은, 에너지 수집장치(152)에서 변환 생성한 전력을 이용하여 제1 식별장치의 전원(배터리)을 구동한다. 상기 생성 전력은 배터리를 제어하는 전원 제어 모듈(150)을 활성화함으로써 구현되고, 이를 통하여 제1 식별장치(100)의 전원이 활성화된다.
전원 활성화 모듈은 전원 제어 모듈(150)과 배터리와의 연결을 통하여 전원 제어 모듈로의 배터리 전력 공급을 On/Off하는 스위치를 포함하여 구현될 수 있다.
바. 제1 식별장치 메모리(160)
제1 식별장치(100)는, 제2 식별장치(200)로 전송하는 센서모듈(110)에서 수집한 생체정보 데이터를 저장할 수 있다. 동일 개체의 제2 식별장치(i)또는 다른 개체의 제2 식별장치(k)에 생체정보 데이터를 전송하기에 앞서 통신 환경이 원활하지 않은 경우 이를 제1 식별장치 메모리에 저장하였다가 통신 연결이 활성화되는 경우 데이터를 한꺼번에 전송할 수 있다.
사. 표시부(180)
도 2(a)에 도시된 것처럼, 표시부(180)가 제1 식별장치(100)에 포함되는 경우, 제1 식별장치(100)는 가축의 체내, 특히 질 내에 삽입되어 안착되는 몸체부(100’)와 표시부(180)로 구분되어 구성될 수 있으며, 이때, 표시부(180)는 가축의 체외에 노출되도록 연결부(170)를 통하여 몸체부(100’)에 연결된다.
표시부(180)는 센서모듈(110)이 발정/수정/분만 등의 이벤트에 대응하는 정보를 검출시, 각 이벤트에 대하여 색을 구분하여 표시가 되도록 LED 등의 표시장치를 구비하여 표시한다. 발정/수정/분만의 이벤트는 제1 식별장치(100)의 센서모듈(110)이 취득한 데이터에 대하여 제1 식별장치 제어부(140)이 자체 처리하여 이벤트를 생성하도록 구현될 수 있으며, 이와 달리 기지국 시스템(400)의 서버에서 생체정보를 취득한 후, 이를 처리하여 각 이벤트를 생성하고 이벤트별 표시정보를 제2 식별장치(200) - 제1 식별창치 통신모듈(120) - 제1 식별장치 제어부(140)를 통하여 표시부(180)로 전송하여 이벤트별 각기 다른 형태의 표시를 수행함으로써, 육안으로 발정/수정/분만 시기에 대한 정보를 식별할 수 있도록 표시할 수 있다.
이와 같은 표시부(180)는 본체부(100’)와 연결부(170)를 통하여 물리적/전기적/통신적으로 연결되며, 본체부(100’)가 가축의 체내(질내)에 삽입 안착되어 생체정보를 획득하는 것에 비하여, 가축 외부로 연장 노출되어 그 표시를 육안 식별 가능하도록 형성된다.
표시부(180)는 별도의 마이크로 프로세서를 구비하여 LED 등의 발광을 제어하는 제어 데이터를 수신하여 표시부의 발광을 제어하거나, 발정/수정/분만 등의 이벤트 관련 정보만을 수신하여 직접 LED 발광을 제어할 수 있다.
아. 연결부(170)
연결부(170)는 가축의 체내(질내부)에 안착되는 본체부(100’)와 외부로 노출되는 표시부(180)를 물리적/전기적으로 연결되며, 데이터 전송이 가능하도록 데이터 연결선도 구비한다.
자. 이탈방지부(190)
본 발명의 제1 식별장치(100)는 도 8에 도시한 것과 같이 이탈방지부(190)를 추가로 구비할 수 있다.
이탈방지부(190)는 신축성/탄력성을 가지는 재질이며 축소/확장되는 형태로 구성되어, 본체부(100’)를 체내 방향으로 하여 본체부(100’)와 함께 가축의 질 내부로 삽입되며, 본체부(100’)가 질 외부로 이탈되지 않도록 펼쳐져 본체부(100’)를 질 내부에 안착시키는 기능을 수행한다.
이탈방지부(190)는 본체부(100’)에 분리/결합 가능한 결합부를 가지며, 다수의 가지들을 가지며, 적어도 하나의 가지가 길게 연장되어 상기 연결부(170)를 형성하도록 구성될 수 있다.
차. 데이터 구조
제1 식별장치(100)에서 제2 식별장치(200)로 전송하는 데이터의 기본 구조는 도 4에 도시한 것과 같다.
먼저, 제1 고유 ID(i)가 기입되며, 후에 상기 센서모듈에서 수집한 각 센서들의 측정 데이터들이 포함된다. 제1 고유 ID(i) 후에는 상기 센서들이 측정한 측정 데이터들이 측정된 제1 데이터 수집시간이 삽입될 수 있다.
상기 제1 데이터 수집시간은 개체의 생체활동을 시간 별로 추적하기 위한 것으로서, 고도의 정밀함을 요구하는 것은 아니다. 따라서, 센서모듈(110)에서 측정한 시간 혹은 제1 식별장치 제어부(140)에서 데이터가 병합된 시간 등을 기입하면 된다.
1.2. 제2 식별장치(200)
본 발명의 제2 식별장치는, 개체의 생체 외부에 장착되어 개체의 위치정보를 취득하고, 제1 식별장치(100)로부터 생체정보를 전송 받는다. 제2 식별장치는 도 3에 보이는 것과 같이, GPS 모듈(210), 통신모듈(220), 인증/식별모듈(230), 제2 식별장치 제어부(240), 제2 식별장치 메모리(250), 전력 전송 모듈(260)을 포함하여 구성된다.
제2 식별장치는 도 7에 보이는 것과 같이, 개체의 체내에 안착되는 제1 식별장치와 달리, 개체의 체외에 부착될 수 있다.
제2 식별장치의 체외 부착위치는 제한이 없으며, 일례로서, 개체의 귀에 이어태그(ear tag)의 형태로 부착되거나, 목걸이 형태로 부착될 수 있다.
한편, 본 발명의 시스템은 다수의 제2 식별장치(200)를 포함한다(제2 식별장치(i), i=1, 2, 3…, k=가축의 전체 개체 수).
가. GPS 모듈(210)
제2 식별장치는 개체의 생체 외부에서 개체의 위치정보를 취득하기 위한 GPS 모듈을 포함한다.
GPS 모듈은 현재의 위치정보를 위성으로부터 수신하여 그 데이터를 후술하는 제2 식별장치 제어부(240)로 전송한다.
나. 통신모듈(제2 개체 통신모듈, 220)
*제2 식별장치의 통신모듈은, 체내의 제1 식별장치 및 드론과 같은 이동형 제1 중계기(320), 벌룬/지상장치와 같은 제2 중계기(340)로 구성되는 중계기 네트워크(300)와 통신한다.
제2 식별장치의 통신모듈은, 제1 식별장치(100)와 통신하여 취득한 생체 데이터들과 상기 GPS 모듈(210)에서 취득한 개체 위치정보를 외부(중계기 네트워크, 300)로 전송하기 위한 통신모듈이다.
상기 중계기 네트워크(300)에는 제2 식별장치(200)들이 포함될 수 있으며, 제2 식별장치의 통신모듈은 제2 식별장치 제어부(240)로부터 전송 받은 데이터를 다른 제2 식별장치들, 제1 중계기(320), 제2 중계기(340)로 구성되는 중계기 네트워크(300)로 전송한다.
(1) 데이터 통신 경로
제1 식별장치(100)는 적어도 두 가지의 통신 경로를 가진다. 제1 통신 경로는 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 간의 데이터 송/수신에 적용되는 통신 경로이며, 제2 통신 경로는 제2 식별장치(200)와 중계기 네트워크(300)와의 통신에 적용되는 통신 경로이다.
(2) 데이터 통신 방식
제2 식별장치(200)의 통신모듈은 적어도 두 가지 방식의 통신 방식을 지원한다.
제1 통신 방식은 제1 식별장치(100)와 통신하는 저전력 블루투스, WiFi 통신 방식을 사용하며, 제2 통신 방식은 상기 중계기 네트워크(300)로 데이터를 전송하는 무선 통신 방식으로서, 공중 통신망을 사용할 수 있으며, 별도로 설계된 장거리 무선 통신 방식을 적용할 수 있다.
제2 식별장치의 통신모듈은 중계기 네트워크(300)로 데이터를 전송하는 경우에도 상기 제1 통신 방식을 사용할 수 있으며, 이 경우, 중계기 네트워크(300)의 제1 중계기, 제2 중계기는 데이터를 전송 받은 후, 제2 통신 방식을 사용하여 기지국으로 데이터를 전송한다.
한편, 제2 식별장치(i)의 통신모듈(220)은 동일 개체의 제1 식별장치(i)의 생체정보 데이터뿐만 아니라 다른 개체의 제1 식별장치(k)의 생체정보 데이터를 수신할 수도 있다.
(3) 제1 식별장치로부터의 데이터 선별 방식
제2 식별장치(i)가 제1 식별장치(i)로부터 데이터를 선별하여 수신하는 것은 두 가지의 방식을 취할 수 있다.
제1 방식은 동일 개체 내의 제1 식별장치(i)로부터만 생체 데이터를 수신하고, 나머지 개체의 제1 식별장치(k)로부터의 데이터는 배제하는 것이다. 제1 방식은 인증/식별 모듈(230)에서 제1 식별장치로부터 수신되는 데이터의 제1 ID가 매칭된 ID인지를 인증하여 통신 경로를 설정하도록 함으로써 구현될 수 있다. 제1 식별장치의 통신모듈(120)과 통신 경로 설정을 함에 있어서, 오픈된 방식이 아닌, 선별적 블루투스/WiFi 연결을 통하여 구현할 수 있다.
한편, 제1 방식은 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200)가 상호 통신 경로를 설정함에 있어서, 블루투스/WiFi 기기 연결 방식을 통하여 상호 인증된 식별장치끼리 통신 경로를 설정하도록 구성될 수도 있다.
제2 방식은 동일 개체 여부를 가리지 않고, 통신 감도가 좋은 신호를 수신하는 것이다. 예를 들어, 제2 식별장치(i)가 개체(i)의 귀에 붙이는 이어태그(ear tag)의 형태로 구현되는 경우, 다른 개체의 체내에 있는 제1 식별장치(i+1)와 인접거리에 진입하는 등 통신 감도가 더 좋을 수 있다. 이러한 경우, 제2 식별장치(i)는 통신 감도가 좋은 제1 식별장치(i+1)와 통신 경로를 설정하여 데이터를 송/수신한다.
다. 인증/식별 모듈(제2 개체 인증/식별 모듈, 230)
제2 식별장치의 인증/식별 모듈은 제2 식별장치의 제2 고유 ID(i)를 저장하고 있으며, 제2 고유 ID는 제2 식별장치의 식별, 수집한 데이터에 ID를 병합하여 수집 데이터의 식별 등에 사용된다.
제2 식별장치의 인증/식별 모듈은, 상기 ‘제1 식별장치(100)로부터의 데이터 선별 방식’의 제1 방식을 적용하는 경우, 제1 식별장치(100)로부터 전송되어오는 제1 데이터(생체정보)가 포함하는 제1 식별장치의 제1 ID(i)를 추출하여 제2 식별장치(i)와 기 매칭된 제1 식별장치로부터의 데이터인지 식별할 수 있다.
이러한 경우, 제2 식별장치(200)는 제1 식별장치(100)와의 통신 연결단계에서부터 매칭된 제1 식별장치와만 근거리 통신경로를 설정하도록 할 수도 있다.
라. 제2 식별장치 제어부(240)
제2 식별장치 제어부는 제2 식별장치(200)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 상기 제1 식별장치(100)로부터 수집한 데이터와 GPS 모듈(210)로부터 수집한 데이터를 수신하여 인증/식별 모듈(230)의 고유 ID와 병합하며 개체 식별정보 데이터를 생성하여 통신모듈(220)로 전송한다.
마. 표시부(미도시)
제2 식별장치는 표시부를 추가로 구비할 수 있다. 제2 식별장치의 표시부는 앞서 설명한 제1 식별장치의 표시부(180)과 동일한 기능을 수행하는 구성일 수 있다. 이 경우 표시부는 제1 식별장치(100)로부터 전송되어 오는 생체정보를 제2 식별장치 제어부(240)에서 직접 프로세싱하여 발정/수정/분만 이벤트 정보를 표시하거나, 기지국 장치(400)의 서버로부터의 발정/수정/분만 이벤트 정보를 수신하여 그 정보를 육안 식별 가능하도록 LED 장치 등을 통하여 표시할 수 있다.
바. 데이터 구조
제2 식별장치(200)에서 중계기 네트워크(300)로 전송하는 데이터의 기본 구조는 도 5에 도시한 것과 같다.
먼저, 제1 고유 ID, 제2 고유 ID가 기입되며, 후에 상기 센서모듈에서 수집한 각 센서들의 측정 데이터들, GPS 모듈에서 취득한 위치정보 데이터가 포함된다. 상기 센서들이 측정한 측정 데이터들이 측정된 제1 데이터 수집시간, 위치정보에 포함된 제2 데이터 수집시간이 삽입될 수 있다.
상기 제1, 2 데이터 수집시간은 개체의 생체활동을 시간 별로 추적하기 위한 것으로서, 고도의 정밀함을 요구하는 것은 아니다. 따라서, 센서모듈(110)에서 측정한 시간 혹은 제1 식별장치 제어부(140)에서 데이터가 병합된 시간 등을 기입하면 된다. 또는 상기 GPS 위치정보 데이터에 포함된 시간 데이터가 기입되어도 된다.
바. 제2 식별장치 메모리(250)
제2 식별장치는, 상기 제2 식별장치 제어부(240)에서 생성한 개체 식별정보 데이터를 저장하는 제2 식별장치 메모리를 포함한다. 이에, 필요에 따라 제2 식별장치(i)를 해당 개체(i)로부터 분리하여, 제2 식별장치 자체로부터도 개체 식별정보 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 다른 제2 식별장치들로부터 전송 받은 개체 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 사용자(농장주/사육사)에 의해 설정되는 제2 식별장치의 동작을 위한 여러 가지 부가 정보들을 저장할 수 있다.
사. 전력 전송 모듈(260)
제2 식별장치는 제1 식별장치(100)의 활성화를 위하여 전력 전송 모듈을 구비할 수 있다.
전력 전송 모듈은, 기지국(400)-중계기 네트워크(300)를 거쳐 서버로부터의 활성화 명령을 수신하면, 제2 식별장치의 통신모듈(220)을 통하여 제1 식별장치(100)로 활성화 명령 신호를 전송한다.
상기 활성화 명령 신호는 휴지 상태의 제1 식별장치를 깨우는 단순한 제어신호일 수 있으며, 제1 식별장치가 완전히 Off 된 상태로 있는 경우에는 제1 식별장치를 활성화하기 위하여 활성화 명령 신호와 함께 또는 활성화 명령 신호로서 전력 전송 신호를 송신한다.
이에, 앞서 설명한 것과 같이 전력 전송 모듈이 전송한 활성화 명령 신호로서의 전력 전송 신호를 수신한 제1 식별장치의 에너지 수집장치(152)는 상기 전력 전송 신호를 전원 활성화 전력으로 변환하여 제1 식별장치의 전원(배터리)가 구동되도록 한다.
아. 데이터 생성 주기 및 동기화
본 발명에서는 제1 데이터(제1 식별장치에서 수집한 생체정보 데이터)와 제2 데이터(제2 식별장치에서 수집한 위치정보 데이터)의 생성주기를 소정의 시간주기로 설정하고 동기화할 수 있다.
서버에서의 데이터 수집/관리의 편의성을 위하여 예를 들어 30초 단위로 소정의 시간주기를 설정하고, 제2 식별장치 제어부에서 제1 식별장치로 동기화 클럭 신호를 송신하여 체내 생체 정보 수집 시간과 GPS 정보 수집 시간을 동기화할 수 있다.
상기 동기화 클럭 신호는 제2 식별장치 제어부(240)뿐만 아니라, 제1 식별장치 제어부(140), 서버에서 생성하여 제1, 제2 식별장치(100, 200)로 전송하도록 구성될 수도 있다.
1.3. 중계기 네트워크(300)
본 발명의 중계기 네트워크는 제1 식별장치(100) 및 제2 식별장치(200)로부터 데이터를 수신하여 기지국에 전달하는 역할을 수행한다.
중계기 네트워크는 제1 중계기(320), 제2 중계기(340)를 모두 또는 선택적으로 포함하여 구성될 수 있으며, 제2 식별장치들을 추가로 포함할 수도 있다.
가. 제1 중계기(320)
제1 중계기는 이동형 통신장치로 구성될 수 있다. 대표적으로 이동형 비행체(드론)이 이에 해당할 수 있다.
제1 중계기는 제2 식별장치(200)로부터 개체의 생체정보와 위치정보가 병합된 개체정보를 수신하여 이를 기지국(400)으로 전송한다.
여기서, 제1 중계기는 통상의 무선 통신 방식을 사용하여 개체정보를 기지국(400)으로 전송한다.
한편, 제1 중계기는 드론 이외에도 방목지의 가축을 따라 다니는 차량에 탑재될 수 있으며, 소형 무인 자동차, 로봇 등에 설치되어 방목지의 가축을 따라 이동할 수 있다.
제1 중계기는 제1 중계기 메모리(미도시)를 구비하여 제2 식별장치(200)들로부터 수신한 개체정보를 기지국으로 전송하거나 메모리에 저장하는 것을 선택적으로 수행할 수 있다. 메모리에 저장한 개체 데이터는 제1 중계기를 회수하는 때에 기지국에서 메모리의 데이터를 수집하여 관리할 수 있다.
나. 제2 중계기(340)
*제2 중계기는 지상형 통신장치로 구성될 수 있다. 방목지에서 소정의 위치에 고정형으로 설치될 수 있으며, 제2 식별장치(200)가 통신 가능 범위에 들어오는 경우 제2 식별장치(200)로부터 개체정보를 수집하여 기지국(400)으로 전송한다.
여기서, 제2 중계기와 기지국(400)은 유/무선망을 통하여 연결될 수 있다.
한편, 상기 제1 중계기(320)과 마찬가지로, 제2 중계기 역시 제2 중계기 메모리(미도시)를 구비하여 수신한 데이터를 저장할 수 있다.
다. 제2 식별장치들로 구성된 네트워크
제2 식별장치들은 중계기로서 기능할 수 있다. 이 경우 제2 식별장치들은 다른 제2 식별장치들의 데이터를 전송 받아 이를 제1 또는 제2 중계기(320, 340)로 전송하는 기능을 수행한다.
제1, 제2 중계기(320, 340)는 거리/감쇄 등의 영향으로 인한 통신 품질 변동에 따라 일부 또는 모든 제2 식별장치들과 통신이 불가능한 경우가 있을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 제2 식별장치들은 다른 제2 식별장치들로부터 개체 정보를 수신하여 보관하고 있다가 통신 가능 범위에 들어온 제1, 제2 중계기(320, 340)로 이를 전송한다.
이에, 제2 식별장치들은 제1, 제2 중계기(320, 340)를 포함하여 환형, 스타형 등의 통상의 다양한 네트워크 구조를 형성할 수 있으며, 통신 품질에 따라 능동적으로 네트워크에 연결되는 ad-hoc 네트워크 형태를 가질 수 있다.
이 경우, 제2 식별장치가 제1, 제2 중계기로 전송하는 데이터는 예를 들어 다음과 같이 구성된다.
(1) 전송데이터 구성
제2 식별장치(i)는 다른 제2 식별장치(k)의 데이터를 수신하여 자신의 생체정보 데이터와 함께 보유할 수 있다.
이 때, 제2 식별장치(i)의 개체 데이터(i)는 “제1 ID(i)-개체 생체정보(i)-제2 ID(i)-개체 위치정보(i)- time stamp”로 구성될 수 있으며, 다른 제2 식별장치(k)의 개체 데이터(k)는 “제1 ID(k)-개체 생체정보(k)-제2 ID(k)-개체 위치정보(k)- time stamp”로 구성될 수 있다.
제2 식별장치(i)는 제2 식별장치(k)의 개체 데이터(k)를 수신하여 이를 메모리에 저장한다. 이후, 제2 식별장치(i)는 제1, 제2 중계기(320, 340)와 통신 가능 위치에 있을 때, 자신의 개체 데이터(i)와 함께 상기 메모리에 저장한 다른 제2 식별장치(k)의 개체 데이터(k)를 함께 전송할 수 있다.
이러한 전송 데이터는 다시 다른 제2 식별장치(n)로 전송될 수도 있다. 이러한 과정을 거쳐서, 방목되는 가축무리의 최외곽에 있는 개체의 제2 식별장치(i)는 하기의 메모리의 용량이 허용하는 범위에서 가축무리의 반대편 혹은 중앙부에 있는 제2 식별장치(k)의 개체 데이터를 전송 받아 보유할 수 있으며, 예를 들어 제1 중계기(드론)이 가축무리의 중앙부에 접근하여 가축무리에 혼란을 주는 일 없이 가축무리의 최외곽에서도 중앙부 혹은 반대편의 개체의 데이터도 수집하여 기지국으로 전송하거나 저장할 수 있다.
(2) 제2 식별장치의 메모리
본 발명의 제2 식별장치는 상기 전송 데이터의 구성 및 저장/전송을 위하여 임시 메모리를 보유한다. 설치된 메모리의 용량이 허용하는 범위에서 제2 식별장치는 통신 가능 범위로 들어오는 다른 제2 식별장치들이 전송하는 개체 데이터를 수신하여 저장하고, 이를 제1, 제2 중계기로 전송한다.
라. 본 발명의 중계기 네트워크의 효과
상술한 것처럼 본 발명은 제2 식별장치를 중계기 네트워크에 포함시킴으로써, 그리고 제2 식별장치가 다른 제2 식별장치로부터 개체 데이터를 수신하여 저장하고 제1, 제2 중계기로 전송하도록 함으로써, 종래의 중계기 시스템이 데이터를 안정적으로 수신하지 못하는 문제를 해결한다.
고정형 중계기의 문제를 해결하기 위하여 이동형 중계기를 도입한다고 할지라도, 이동형 중계기가 제2 식별장치와 항시 통신이 연결되지 않을 가능성이 매우 높다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 제2 식별장치에 다른 제2 식별장치들로부터의 데이터를 수신하여 저장한 후, 제1, 제2 중계기가 통신 가능 범위에 들어오는 경우 다른 제2 식별장치들로부터의 데이터도 함께 전송하도록 함으로써, 상술한 것처럼 최외곽의 제2 식별장치가 중앙부의 제2 식별장치의 개체 데이터를 전송 받아 보유하거나 제1, 제2 중계기로 전송할 수 있다.
1.4. 기지국(400)
본 발명의 기지국은 목장/농장 등에 설치되거나, 원격지의 데이터 관리센터에 설치될 수 있다.
기지국은 제1, 제2 중계기(320, 340)와 유/무선 통신 연결되어 개체 데이터를 수집한다. 여기서, 개체 데이터는 제1 중계기(320)의 회수 시에 제1 중계기(320)의 메모리(미도시)로부터 수집될 수도 있다. 또한, 제2 중계기(340)의 메모리(미도시)를 회수하여 데이터를 수집하고 검증할 수 있다.
한편, 기지국에는 데이터 처리 서버가 연결되며, 데이터 처리 서버 및 데이터 관리는 통상의 데이터 처리 방법에 의한 것으로 간주한다.
1.5. 클라이언트(500)
본 발명의 시스템은 사용자 단말로서 클라이언트를 구비한다.
클라이언트는 오퍼레이트용으로 기지국(400) 또는 데이터 처리센터(미도시)에 구비될 수 있으며, 추가로 농장주/사육사 등이 개체 위치정보/생체정보 등을 열람할 수 있도록 모바일 단말기로 제공될 수 있다.
2. 본 발명에 따른 개체 정보 획득 방법(도 6 참조)
본 발명에 따른 개체 정보를 획득하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 개체 정보 획득 방법은, 크게 개체 데이터를 획득하는 개체 데이터 획득단계(S100), 획득한 개체 데이터를 중계기 네트워크로 전송하는 중계기 네트워크 전송단계(S200), 중계기 네트워크에서 기지국으로 개체 데이터를 전송하는 기지국 전송단계(S300)를 포함하여 구성된다. 또한 본 발명은 획득한 개체 정보 특히 제1 식별장치(100)로부터 획득한 생체정보를 바탕으로 발정/수정/분만 등의 이벤트 발생시 이를 표시부(180, 270)를 통하여 표시하는 절차를 포함한다.
이하, 각각의 단계에 대하여 설명한다.
2.1. 개체 데이터 획득단계(S100)
개체 데이터 획득단계는, 가) 제1 식별장치에서 센서모듈을 통하여 제1 식별 데이터를 획득하는 제1 식별 데이터 획득단계(S110); 나) 제2 식별장치에서 GPS 모듈을 통하여 제2 식별 데이터를 획득하는 제2 식별 데이터 획득단계(S120); 다) 제1 식별장치와 제2 식별장치 사이의 통신 경로를 연결하는 제1 통신 경로 설정단계(S130); 라) 제2 식별장치에서 제1 식별 데이터를 수신하여 제2 식별 데이터와 통합하여 개체 데이터를 생성하는 개체 데이터 생성단계(S140); 를 포함하여 구성된다.
가. 제1 식별 데이터 획득단계(S110)
제1 식별 데이터 획득단계는, 제1 식별장치가 휴면 상태에 있는 경우, 제1 식별장치를 활성화시키는 제1 식별장치 활성화 단계로부터 절차를 시작할 수 있다.
(1) 활성화 명령 전송단계(S112)
서버에서 활성화 명령을 전송하면, 기지국(400)-중계기(300)를 거쳐, 제2 식별장치(200)로 전송된다. 이에, 제2 식별장치(i)의 통신모듈(220)은 제1 식별장치(i)로 활성화 명령 신호를 전송한다.
활성화 명령 신호는 휴면 상태의 제1 식별장치를 깨우는 단순한 제어신호일 수 있으며, 제1 식별장치가 완전히 Off 된 상태로 있는 경우에는 제1 식별장치를 활성화하기 위하여 활성화 명령 신호와 함께 또는 활성화 명령 신호로서 전력 전송 신호를 송신한다. (전력 전송 모듈, 260)
제1 식별장치(100)는 제2 식별장치(200)로부터의 활성화 명령 신호 없이도, 소정의 정해진 주기 또는 타임 스케줄에 따라 장치의 활성화/비활성화 상태를 전환할 수 있다.
(2) 제1 식별장치 활성화단계(S114)
활성화 명령 신호를 수신한 제1 식별장치(100)가 활성화되는 단계이다. 활성화 명령 신호로서 제어신호를 수신한 제1 식별장치는 슬립모드를 활성화 모드로 전환한다. 또한, 활성화 명령 신호로서 전력 전송 신호를 수신한 제1 식별장치(100)는 전원 차단 모드를 활성화 모드로 전환한다.
(3) 생체정보 데이터 획득단계(S116)
생체정보 데이터 획득단계는, 활성화 상태의 제1 식별장치의 센서모듈을 통하여 개체의 생체정보 데이터를 획득하는 단계이다. 생체정보 데이터는 제1 식별장치의 고유 ID와 함께 제1 식별 데이터로 저장되고, 이는 제2 식별장치로 전송된다.
나. 제2 식별 데이터 획득단계(S120)
제2 식별 데이터 획득단계는, 제2 식별장치(200)에서 GPS 모듈(210)을 통하여 개체의 위치정보를 획득하는 단계이다. 여기서, 획득한 위치정보는 제2 식별장치(200)의 고유 ID와 함께 제2 식별 데이터로 저장된다.
다. 제1 통신 경로 설정단계(S130)
제1 통신경로 설정단계는, 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200)의 통신 경로를 설정하는 단계이다.
앞서 설명한 것과 같이, 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 사이의 제1 통신경로는 저전력 블루투스(BLE)/와이파이(Wifi) 통신 기술을 사용하여 설정되는 것이 바람직하지만 이에 국한되지는 않는다.
제1 통신경로는 미리 정해진 제1, 제2 식별장치(100, 200)끼리만 연결되도록 설정될 수 있으며, 그렇지 아니하고 오픈된 경우, 신호감도가 좋은 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 사이에 통신경로를 설정할 수 있다.
라. 개체 데이터 생성단계(S140)
상기 제1 통신경로 설정단계(S130)를 통해 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 간의 제1 통신경로가 설정된 후, 제2 식별장치(200)는 제1 식별장치(100)로부터 제1 식별 데이터를 수신하고, 이를 병합하거나, 각각을 제1, 제2 식별장치(100, 200)의 고유 ID, 타임 스탬프(time stamp)와 함께 개체 정보(데이터)로 생성하고 저장한다.
2.2. 중계기 네트워크 전송단계(S200) / 기지국 전송단계(S300)
상기 개체 데이터 획득단계(S100)를 통해 획득한 개체 데이터는 중계기 네트워크를 거쳐 기지국으로 전송된다. 제1 식별장치(100)로부터 기지국(400)까지 전송하는 단계는 다음과 같다.
가. 제1 통신경로 설정단계
제1 통신경로 설정단계는, 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200)의 통신 경로를 설정하는 단계이다.
앞서 설명한 것과 같이, 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 사이의 제1 통신경로는 저전력 블루투스(BLE)/와이파이(Wifi) 통신 기술을 사용하여 설정되는 것이 바람직하지만 이에 국한되지는 않는다.
제1 통신경로는 미리 정해진 제1, 제2 식별장치(100, 200)끼리만 연결되도록 설정될 수 있으며, 그렇지 아니하고 오픈된 경우, 신호감도가 좋은 제1 식별장치(100)와 제2 식별장치(200) 사이에 통신경로를 설정할 수 있다.
나. 개체 정보 생성단계
제1 통신경로가 설정된 후, 제2 식별장치(200)는 제1 식별장치(100)로부터 제1 식별 데이터를 수신하고, 이를 병합하거나, 각각을 제1, 제2 식별장치(100, 200)의 고유 ID, 타임 스탬프(time stamp)와 함께 개체 정보로 생성하고 저장한다.
다. 제2 통신경로 설정단계(중계기 네트워크 구성)
제2 식별장치(i)는, 다른 제2 식별장치(k) 및/또는 제1 중계기(320) 및/또는 제2 중계기(340)를 포함하는 중계기 네트워크(300)를 구성한다.
라. 개체 정보 전송단계
제2 식별장치(200)는, 생성한 개체 정보를 중계기 네트워크(300)로 전송한다. 전술한 것과 같이, 중계기 네트워크(300)는 제2 식별장치들(I, k, n, …)을 포함할 수 있으며, 이 경우 제2 식별장치(i)는 다른 제2 식별장치들(k, n, …)에서 전송한 개체 정보를 수신하여 저장하고 있다가, 제1 및/또는 제2 중계기(320, 340)로 전송한다.
이에, 제1 및/또는 제2 중계기(320, 340)는 수신한 제2 식별장치로부터 수신한 개체 정보를 기지국(400)으로 전송하여 개체 정보의 전송을 완료한다.
마. 표시정보의 생성, 전송 및 표시 단계
(1) 제1 식별장치(100)는 발정/수정/분만과 관련된 생체정보를 획득한 후(S116), 이를 직접 프로세싱하여 표시부(180)에 그 정보를 표시하는 단계를 수행할 수 있다.
(2) 또한, 제2 식별장치(200)는, 제1 식별장치(100)로부터 발정/수정/분만과 관련된 생체정보를 획득한 후, 이를 직접 프로세싱하여 표시부에 그 정보를 표시하는 단계를 수행할 수 있다.
(3) 제1 식별장치(100) - 제2 식별장치(200) - 제1, 2 중계기(320, 340)를 통하여 발정/수정/분만과 관련된 생체정보를 획득한 기지국(400) 또는 서버는 취득한 생체정보를 바탕으로 발정/수정/분만에 대한 판단을 내리고 그 정보를 표시하도록 표시데이터를 제2 식별장치(200) 또는 제1 식별장치(100)로 전송하며, 이를 수신한 제2 식별장치(200) 또는 제1 식별장치(100)는 표시부(180, 270)에 이를 육안식별 가능하도록 표시하는 절차를 수행할 수 있다.
발정/수정/분만과 관련된 생체정보를 획득한 기지국(400) 또는 서버는 발정/수정/분만에 대한 판단을 내리고 그 정보를 표시하도록 표시데이터를 사용자 단말(500)로 전송할 수 있다.
바. 제1 식별장치 비활성화 단계
식별 데이터의 전송 후, 제1 식별장치(100)는 배터리 관리를 위하여 제1 식별장치(100)를 비활성화 할 수 있다. 비활성화는 슬립모드 및/또는 완전한 전원 오프 상태를 가질 수 있다.
제1 식별장치의 활성화 및 비활성화는 소정의 정해진 타이머 설정에 따라 이루어질 수 있으며, 서버-중계기(300)-제2 식별장치(200)를 통한 활성화/비활성화 명령에 의하여 상태를 전환할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 제1 식별장치 110: 센서모듈
120: 통신모듈 130: 인증/식별 모듈
140: 제1 식별장치 제어부 150: 전원 제어 모듈
152: 에너지 수집장치 154: 전원 활성화 모듈
160: 제1 식별장치 메모리 170: 연결부
180: 표시부 200: 제2 식별장치
210: GPS 모듈 220: 통신모듈
230: 인증/식별 모듈 240: 제2 식별장치 제어부
250: 제2 식별장치 메모리 260: 전력 전송 모듈
300: 중계기 네트워크 320: 제1 중계기
340: 제2 중계기 400: 기지국
500: 클라이언트

Claims (14)

  1. 둘 이상의 개체로부터 그 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 시스템에 있어서,
    각 개체의 질 내에 장착되어 개체의 생체정보를 획득하는 제1 식별장치;
    각 개체의 체외에 부착되어 개체의 위치정보를 획득하고, 상기 제1 식별장치가 획득한 생체정보를 수신하여 개체의 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 제2 식별장치; 및
    상기 제2 식별장치들로부터 개체의 생체정보 및 위치정보를 수신하는 중계기 네트워크;를 포함하여 구성되며,
    상기 제2 식별장치는 다른 개체의 제2 식별장치로부터 상기 다른 개체의 생체정보 및/또는 위치정보를 추가로 수신하는 것을 특징으로 하며,
    상기 생체정보는 개체의 발정, 수정, 분만에 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중계기 네트워크는, 상기 각 개체의 제2 식별장치들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 식별장치는, 상기 중계기 네트워크로 자신의 개체 식별정보와 함께 다른 제2 식별장치로부터 수신한 다른 개체의 개체 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 식별장치는,
    가축의 질 내에 삽입되어, 개체의 발정기, 수정, 분만에 관련된 정보를 수집하는 본체부; 및
    상기 본체부로부터 수집된 생체 정보를 이용하여 상기 개체의 발정기, 수정, 분만에 관련된 정보를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되며,
    상기 표시부는 연결부를 통하여 상기 본체부와 연결되며, 개체의 체외로 노출되는 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 식별장치는,
    상기 제1 식별장치가 획득한 생체정보를 수신하여, 이를 바탕으로 상기 개체의 발정기, 수정, 분만에 관련된 정보를 표시하는 표시부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 시스템.
  6. 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 생체정보를 수집하는 생체정보 수집장치로서,
    가축의 질 내에 삽입되어, 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 생체 정보를 수집하는 본체부; 및
    가축의 체외에 노출되어 상기 본체부로부터 수집된 생체 정보를 이용하여 가축의 발정기, 수정, 분만에 관련된 정보를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생체정보 수집 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표시부와 본체부는 연결부를 통하여 상호 연결된 상태로, 상기 본체부는 가축의 질 내에 삽입/안착되고, 상기 표시부는 체외로 노출되는 것을 특징으로 하는 생체정보 수집 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 생체정보 수집 장치는, 상기 본체부에 결합되어 본체부가 가축의 질 외부로 노출되지 않도록 안착시키는 이탈 방지부;를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 생체정보 수집 장치.
  9. 둘 이상의 개체로부터 그 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 획득하는 방법에 있어서,
    개체의 체내에 장착되는 제1 식별장치가 개체의 생체정보를 획득하는 생체정보 획득단계;
    개체의 체외에 부착되는 제2 식별장치가 개체의 위치정보를 획득하고, 상기 제1 식별장치로부터 개체의 생체정보를 수신 받아, 개체의 생체정보 및 위치정보를 포함하는 개체 정보를 생성하는 개체 정보 생성단계; 및
    상기 생성한 개체 정보를 중계기 네트워크로 전송하는 개체 정보 전송단계;를 포함하며,
    상기 개체 정보 전송단계는,
    상기 제2 식별장치가 다른 개체의 제2 식별장치로부터 다른 개체의 개체 정보를 수신하여 이를 전송하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 제1 식별장치가 획득하는 생체정보는 개체의 발정, 수정, 분만에 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 개체 정보 획득 및 표시 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 획득한 생체정보에 근거하여 개체의 발정, 수정, 분만 관련 정보를 시각적으로 표시하는 생체정보 표시단계;를 추가로 포함하는 개체 정보 획득 및 표시 방법.
  11. 가축의 체내에서 생체정보를 수집하고 이를 시각적으로 표시하는 방법으로서,
    가축의 질 내로 제1 식별장치를 삽입하고 체내 생체정보를 수집하는 생체정보 수집단계;
    수집한 생체정보를 근거로 표시 이벤트를 판정하는 이벤트 판정 단계; 및
    상기 판정된 이벤트 정보를 시각적으로 표시하는 시각표시 단계;를 포함하여 이루어지는 생체정보 수집 및 표시 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이벤트 판정단계는 제1 식별장치에서 진행되며,
    상기 시각표시 단계는, 상기 제1 식별장치의 표시부에 상기 판정된 이벤트 정보를 시각적으로 표시하는 것;을 특징으로 하는 생체정보 수집 및 표시 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 수집단계에서 수집된 생체정보를 가축의 체외에 부착된 제2 식별장치를 통하여 서버로 전송하는 생체정보 전송단계;를 추가로 포함하며,
    상기 이벤트 판정단계는 제2 식별장치에서 진행되며,
    상기 시각표시 단계는, 상기 제2 식별장치의 표시부에 상기 판정된 이벤트 정보를 시각적으로 표시하는 것;을 특징으로 하는 생체정보 수집 및 표시 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 수집단계에서 수집된 생체정보를 가축의 체외에 부착된 제2 식별장치를 통하여 서버로 전송하는 생체정보 전송단계;를 추가로 포함하며,
    상기 이벤트 판정단계는 상기 서버에서 진행되며,
    상기 시각표시 단계는, 상기 서버로부터 상기 제1 식별장치 또는 상기 제2 식별장치의 표시부에 상기 판정된 이벤트 정보를 전송하여 시각적으로 표시하는 것;을 특징으로 하는 생체정보 수집 및 표시 방법.
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