강현철
/ 경기도 성남시 분당구 중앙공원로 **, ***동 ****호 (서현동, 한양아파트)
출원인 / 주소
강현철 / 경기도 성남시 분당구 중앙공원로 **, ***동 ****호 (서현동, 한양아파트)
대리인 / 주소
김건우
심사청구여부
있음 (2019-08-09)
심사진행상태
등록결정(재심사후)
법적상태
등록
초록▼
본 발명은 소의 발정 탐지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템으로서, 소에 부착되어 소의 움직임 및 행동을 감지하는 행동탐지 센서; 상기 행동탐지 센서에서 감지된 데이터를 수신받아 저장하고, 기저장된 축우 관련 사육정보와 함께 데이터베이스를 구축하는 DB 서버; 및 상기 DB 서버에 저장된 데이터를 분석하여 소의 행동 패턴을 인식하고 발정을 탐지하는 분석 서버를 포함하여 구성되며, 상기 분석 서버는, 상기 DB 서버에 저장된 움직임 데이터를 기초로 분석하여, 소의 휴식상태, 활
본 발명은 소의 발정 탐지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템으로서, 소에 부착되어 소의 움직임 및 행동을 감지하는 행동탐지 센서; 상기 행동탐지 센서에서 감지된 데이터를 수신받아 저장하고, 기저장된 축우 관련 사육정보와 함께 데이터베이스를 구축하는 DB 서버; 및 상기 DB 서버에 저장된 데이터를 분석하여 소의 행동 패턴을 인식하고 발정을 탐지하는 분석 서버를 포함하여 구성되며, 상기 분석 서버는, 상기 DB 서버에 저장된 움직임 데이터를 기초로 분석하여, 소의 휴식상태, 활동상태, 및 고활동상태를 포함하는 행동 유형의 특징적 패턴을 찾아내고, 소의 행동 유형을 판단하는 행동분석 모듈; 및 상기 행동분석 모듈에서 판단된 상기 소의 행동 유형 정보를 통해 승가 정보를 분석하고 소의 발정 여부를 탐지하는 발정탐지 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.본 발명에서 제안하고 있는 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템에 따르면, 부착된 행동탐지 센서에서 감지한 소의 움직임 및 행동 정보를 토대로, 소의 행동 유형 패턴을 판단하고 소의 발정 여부를 탐지하는 분석 서버 및 발정탐지 모듈을 포함함으로써, 소의 발정기를 보다 정확하고 용이하게 판단할 수 있어, 소의 번식 효율을 증가시키고 발정 미감지로 인한 피해를 줄여, 궁극적으로는 한우 농가의 생산성 및 수익성에 이바지하고 농가의 소득 증대에 이바지할 수 있다.또한, 본 발명에서 제안하고 있는 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템에 따르면, 가속도 센서에서 감지된 3축 가속도 신호의 drift 발생으로 인해 생길 수 있는 오차를 보정 및 전처리하고, 감지된 3축 가속도 신호를 통계적, 수학적 방법으로 분석함으로써, 소의 행동 유형 패턴을 보다 정교하게 판단할 수 있으며, 특히, 인공지능 기술 중 딥러닝 알고리즘을 이용하여 소의 행동 유형을 판단함으로써, 같은 유형의 행동이 개체에 따라 다양한 신호 패턴을 보여 그 신호의 편차가 크더라도 오류를 줄일 수 있고, 한우 개체별로 상이한 행동 양식, 성격, 생활 습성, 건강상태, 우방에서의 서열 등을 고려한 판단이 가능하여, 소의 발정기 탐지적중률을 제고시킬 수 있다.뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템에 따르면, 분석 서버에서 분석한 소의 행동 유형 정보 및 발정 탐지 정보와 관찰카메라부에서 촬영한 영상을 기초로, 소의 생애 주기에 따른 생체정보 제공 및 축사 모니터링이 가능한 스마트기기의 애플리케이션을 구축함으로써, 궁극적으로는 종합적인 축사 사육현황 및 번식관리 솔루션을 제공하고, ICT 융복합 관련 핵심기술인 무선통신기술, 통합제어기술, 센싱기술, 알고리즘 기술을 활용하여, 우리나라 축산에 대한 소비자의 인식전환을 유도하고 축산업 경쟁력을 상승시킬 수 있다.
대표청구항▼
소의 발정 탐지 시스템(10)으로서,소에 부착되어 소의 움직임 및 행동을 감지하는 행동탐지 센서(100);상기 행동탐지 센서(100)에서 감지된 데이터를 수신받아 저장하고, 기저장된 축우 관련 사육정보와 함께 데이터베이스를 구축하는 DB 서버(200);상기 DB 서버(200)에 저장된 데이터를 분석하여 소의 행동 패턴을 인식하고 발정을 탐지하는 분석 서버(300);축사를 24시간 촬영하고 촬영된 영상을 상기 DB 서버(200)로 송신하는 관찰카메라부(400); 및상기 분석 서버(300)에서 분석한 행동 유형 정보 및 발정 탐지 정보
소의 발정 탐지 시스템(10)으로서,소에 부착되어 소의 움직임 및 행동을 감지하는 행동탐지 센서(100);상기 행동탐지 센서(100)에서 감지된 데이터를 수신받아 저장하고, 기저장된 축우 관련 사육정보와 함께 데이터베이스를 구축하는 DB 서버(200);상기 DB 서버(200)에 저장된 데이터를 분석하여 소의 행동 패턴을 인식하고 발정을 탐지하는 분석 서버(300);축사를 24시간 촬영하고 촬영된 영상을 상기 DB 서버(200)로 송신하는 관찰카메라부(400); 및상기 분석 서버(300)에서 분석한 행동 유형 정보 및 발정 탐지 정보와 상기 관찰카메라부(400)에서 촬영된 영상을 시각화시켜 보여주는 스마트기기(500)를 포함하며,상기 행동탐지 센서(100)는,소의 귀에 부착되는 것을 특징으로 하며,개체의 머리, 귀, 입놀림 및 몸 전체의 움직임에 의한 귀의 떨림을 이용하여, 기울기 값을 측정하는 3축 가속도 센서(110);개체의 머리, 귀, 입놀림 및 몸 전체의 움직임에 의한 귀의 떨림을 이용하여, 방향값을 측정하는 자력계(120); 및상기 3축 가속도 센서(110) 및 상기 자력계(120)에서 측정된 소의 움직임 및 행동 데이터를 상기 DB 서버(200)로 송신하는 송신부(130)를 포함하여 구성되고,상기 3축 가속도 센서(110)는,감지된 3축 가속도 신호의 drift 발생으로 인한 오차를 보정 및 전처리하되, state-space 기반의 방식으로 sensor fusion 혹은 state-space model을 사용함으로써 drift 누적으로 인한 오차 및 발생하는 에러를 보상하며,상기 행동탐지 센서(100)에서 사용되는 통신은, 동적으로 무선 자원을 할당하여 배터리 소모를 줄이는 알고리즘을 이용하되, 데이터양과 변화율을 측정하여 Beacon Interval을 조절해 채널 경쟁을 하는 노드 수를 줄이고 데이터 전달 지연시간을 최소화하며, 보장 전송 구간 할당 요청으로 가중치를 계산하여 우선도에 따라 보장 전송 구간을 할당하거나 공정한 분배를 통해 보장 전송 구간 요청 처리율을 높이고 지연시간을 감소시키며,상기 분석 서버(300)는,상기 DB 서버(200)에 저장된 움직임 데이터를 기초로 분석하여, 소의 휴식상태, 활동상태, 및 고활동상태를 포함하는 행동 유형의 특징적 패턴을 찾아내고, 소의 행동 유형을 판단하는 행동분석 모듈(310); 및상기 행동분석 모듈(310)에서 판단된 상기 소의 행동 유형 정보를 통해 승가 정보를 분석하고 소의 발정 여부를 탐지하는 발정탐지 모듈(320)을 포함하며,상기 행동분석 모듈(310)은,통계적 분석 방법으로서, 단위 시간 동안의 평균/분산/표준편차(RMS), 평균 편차 비교 분석법, 기울기 변화량 적분법, 변량 도수 분포 분석법, 및 퓨리에 주파수 변환(FFT) 분석법 중 적어도 하나 이상을 이용하며, 딥러닝 기술을 기반으로 상기 DB 서버(200)에 저장된 움직임 데이터로부터 행동 유형을 분석하여, 같은 행동의 패턴이더라도 개체에 따라서 3축 가속도 센서의 신호 패턴의 편차가 크게 나오는 경우를 보완하며,상기 발정탐지 모듈(320)은,기설정된 일정 시간 단위로 행동 유형별 시간 점유율 및 분포를 계산하여 승가 정보를 분석하고 소의 발정 여부를 탐지하며, 상기 DB 서버(200)에 저장된 움직임 데이터로부터 개체별 습성 및 상태 정보를 취득하여, 소의 발정 여부 판단을 보완하며,소의 엉덩이에 부착되어, 접점검출 방식으로 승가 허용 여부를 감지하고, 감지된 승가 허용 정보를 상기 DB 서버(200)로 송신하는 승가 허용 탐지 센서(600)를 더 포함하여, 상기 승가 허용 탐지 센서(600)에서 감지된 소의 승가 허용 정보를 함께 이용하여 소의 발정 여부를 탐지하는 것을 특징으로 하는, 행동 패턴 인식을 이용한 소의 발정 탐지 시스템(10).
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