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사물 인터넷 기반 소 행동 특성 관찰 시스템 설계 및 구현
Design and Implementation of Cattle Behavior Detection System based on Internet of Things 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.12 no.6, 2017년, pp.1159 - 1166  

이하운 (동양대학교 철도전기융합학과)

초록
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가속도 및 자이로 센서, 아두이노 프로 미니와 블루투스 모듈을 이용하여 사물인터넷 기반의 소 행동 특성을 관찰할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템을 통해 소의 움직임을 관찰하고 측정하였으며, 측정된 데이터를 블루투스 모듈을 통해 스마트폰으로 전송하여 스마트 폰에서 소의 움직임 변화를 그래프를 통해 나타내었으며 이를 통해 소의 걸음 수를 측정하도록 하였다. 구현된 시스템과 제안한 알고리듬에 의해 소의 발정 상태를 판단하며, 이는 소의 인공수정에 의한 번식력 향상에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서 구현된 시스템을 실제 소의 다리에 부착하여 데이터를 측정하고, 제안한 알고리듬에 의해 발정 유무를 판단하였다. 향후 연구 과제로 피 측정되는 소의 개체수와 통신 거리를 늘려 축산 농가에서 좀 더 효율적으로 사용할 수 있는 시스템 연구 및 측정 데이터의 데이터베이스화를 하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Cattle behavior detection system based on Internet of Things is designed and implemented by using gyroscope and acceleration sensor, Arduino pro-mini and bluetooth module. The implemented system measures cattle's moving and the measured data are transmitted to smart phone by bluetooth module. They a...

주제어

#사물 인터넷   #소 행동 특성   #가속도 및 자이로 센서   #아두이노 프로 미니  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 소의 행동 특성을 분석하여 번식률 향상에 도움을 주기 위해 아두이노 프로 미니(Arduino Pro Mini), 블루투스 모듈, 가속도 및 자이로 센서(Gyroscope and Acceleration Sensor)를 이용하여 시스템을 구현하고, 이를 통해 소의 행동에 대한 데이터를 수집하여 블루투스 모듈을 통해 스마트폰으로 전송하면 스마트폰 어플에서 소의 움직임에 대한 데이터를 그래프로 나타내면서 행동을 관찰하여 번식 관리에 활용하는 시스템을 구현하고자 한다.
  • 본 논문에서는 아두이노 프로 미니, 블루투스 모듈, 가속도 및 자이로 센서를 이용하여 소의 행동 특성 연구를 위한 시스템을 구현하고 이를 통해 수집되는 데이터를 통해 소의 발정 상태를 판단하는 알고리듬을 제시하여 소의 번식력 향상에 도움에 되도록 하였다. 구현한 시스템은 가속도 및 자이로 센서를 통해 수집된 데이터를 아두이노를 이용하여 블루투스 모듈을 통해 스마트폰으로 전송하고 스마트폰에서는 안드로이드 어플을 이용하여 수신된 데이터를 그래프로 확인할 수 있도록 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사물인터넷이란? 사물인터넷(IoT: Internet of Things)은 다양한 센서를 각종 사물들에 부착하고 유무선 네트워크를 통해 인터넷에 연결되어 인간과 사물, 사물과 사물간에 상호 소통하고 상황인식 기반의 지식이 결합되어 지능적인 서비스를 제공하는 것으로 3대 주요 기술을 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술과 사물인터넷 서비스 인터페이스 기술로 볼 수 있으며, 스마트 디바이스, 클라우드, 빅데이터 기술 등과 융합하여 개방과 공유를 지향하는 사회의 핵심이 될 것이며 최근에는 이러한 연구가 활발히 진행되고 있다[1-4].
소의 행동 특성을 분석하여 번식률 향상에 도움을 주기 위해 사용한 가속도 및 자이로 센서에 대한 설명은 무엇인가? 가속도 센서는 지구의 중력 가속도를 기준으로 물체가 얼마나 힘을 받고 있는지를 측정하는 것으로 3축 가속도 센서는 그림 1과 같이 X, Y, Z축 방향의 가속도의 크기를 측정할 수 있고, 자이로 센서는 각 축에 대한 각속도를 측정하는 것이다. 본 논문에서 사 용한 GY-521은 MEMS 기술을 이용하여 16bit ADC를 내장한 MPU-6050을 사용하여 X, Y, Z 3축에 대한 가속도와 각 축의 각속도(회전)를 측정할 수 있는 6축 자이로 가속도 센서이며, 외형 치수도 19mmX22mm로 소형화된 보드이다. 가속도는 최대 ±16g까지 측정 가능하며, 각속도는 최대 ±2,000dps(degree per second) 까지 측정 가능하다.
사물인터넷의 3대 주요 기술은? 사물인터넷(IoT: Internet of Things)은 다양한 센서를 각종 사물들에 부착하고 유무선 네트워크를 통해 인터넷에 연결되어 인간과 사물, 사물과 사물간에 상호 소통하고 상황인식 기반의 지식이 결합되어 지능적인 서비스를 제공하는 것으로 3대 주요 기술을 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술과 사물인터넷 서비스 인터페이스 기술로 볼 수 있으며, 스마트 디바이스, 클라우드, 빅데이터 기술 등과 융합하여 개방과 공유를 지향하는 사회의 핵심이 될 것이며 최근에는 이러한 연구가 활발히 진행되고 있다[1-4].
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참고문헌 (10)

  1. D. Ryu, "Development of BLE Sensor Module based on Open Source for IoT Applications," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 3, 2015, pp. 419-424. 

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  2. Y. Kim, S. Kim, H. Lho, and W. Cho, "Real time Step Count Detection Algorithm Using a Tri-Axial Accelerometer, J. of Internet Computing and Services, vol. 12, no. 3, June 2011, pp. 17-26. 

  3. D. Sin, J. Jeong, and S. Kang, "Internet of Things Trend and Vision," Review of Korean Society for Internet Information, vol. 14, no. 12, 2013, pp. 32-46. 

  4. J. Jeon, N. Kim, T. Park, H. Kang, and C. Pyo, "IoT device products and technology trends," J. of Internet Computing and Services, vol. 31, no. 4, 2014, pp. 44-52. 

  5. Xu Hao and C. Kim, "Design and Implementation of LED Lighting Control System Using Arduino Yun and Cloud in IOT," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 10, 2016, pp. 983-988. 

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  6. P. Jeong and Y. Cho, "Fall Detection System based Internet of Things," J. of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 11, Nov. 2015, pp. 2546-2553. 

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  7. J. Kim, "A Smart Home Prototype Implementation Using Raspberry Pi," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 10, Oct. 2015, pp. 1139-1144. 

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  8. Xu Hao and C. Kim, "Design and Implementation of a Smart Home Cloud Control System Using Bridge based on IoT," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 12, no. 5, Oct. 2017, pp. 865-872. 

  9. S. Kim, S. Jee, H. Cho, C. Kim, and H. Kim, "Implementation of unmanned cow estrus detection system for improving impregnation rate," J. of the Korea Academic-Industrial Cooperation Society, vol. 16, no. 9, Sept. 2015, pp. 6236-6246. 

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  10. S. Kim, J. Kim, and C. Kim "Implementation of data repeating system using solar charging and develop algorithm for data repeating in the pasture," J. of the Korea Academic-Industrial cooperation Society, vol. 17, no. 11, Nov. 2016, pp. 285-293. 

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