사물인터넷 기반 한우 생산성 향상을 위한 발정 감지 시스템 구현
Estrus Detection System for Improving Productivity of Korean Native Cattle based on Internet of Things
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초록
사물 인터넷이 농업과 융합하여, 축산분야에서 기존의 자동화 장치에 인터넷과 네트워크 기술을 활용함으로써, 시간과 공간의 제약 없이 환경과 상태를 관측하고 계량화하는 것을 축산 스마트팜이라고 한다. 특히, 가축의 사양관리에 있어 가중 큰 비중을 차지하는 것은 바로 발정의 적시 관찰과 적기 수정이다. 본 논문에서는 한우 활동량 정보를 기반으로 발정상태를 정확히 판단하여 사용자에게 알림서비스를 제공할 수 있는 IoT 기반 한우 생산성 향상을 위한 발정감지 시스템을 제안하고자 한다. 제안하는 시스템은 3축 가속도센서를 활용하여 미발정 한우와 발정예정 한우를 대상으로 활동량 정보를 수집 및 분석하고, 한우 발정 상태를 정확히 진단함으로써 사용자에게 발정 알림 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 피해를 겪고 있는 축산농가의 가축에 가속도 센서를 부착하여 활동량을 측정하고 수집된 데이터를 분석하여 각종 질병 및 발정 등의 이상 징후가 나타났을 경우, 신속한 대처를 취해 가축을 보호할 수 있는 시스템을 구현했다. 가축의 경우 발정기가 왔을 때 활동량이 평소보다 증가하고 질병에 걸렸을 때 감소하는 경향이 있는데, 이러한 특징을 토대로 가속도 센서를 활용한 가축 활동량 모니터링 시스템을 설계하였다. 또한 한우 개체별 데이터 관리를 통해 분만일정과 최적의 다음 발정시기를 예측하여 사용자에게 알림 서비스를 제공할 수 있다. 이를 통해 축산 농가의 경제적 수익을 증대시키고 국가적인 차원에서 축산 IoT융합 기술 개발을 통해 축산 선진국과의 경쟁 우위를 선점할 수 있을 것이다.
Abstract
The integration of IoT and livestock management, particularly the use of the Internet and networking technology in existing automation devices, to observe and quantify environmental and animal conditions without limits in time or space, is called smart livestock farming. In particular, the observation of estrus and timing of fertilization account for the greatest proportion of livestock breeding management. This paper proposes IoT-based system that provides service of estrus detection to the user based on the activity of korean native cattle. The proposed estrus detection system provides an alarm service to user by diagnosing and analysing the estrus state of korean native cattle through the characteristic of increasing activity compared to the korean native cattle of weak estrus. In this study, acceleration sensors were attached to livestock in a farms with poor prediction to measure livestock activity and to analyze the collected to data to enable rapid response in case of atypical symptoms, such as various diseases and estrus, in order to suggest a better system. Upon estrus, livestock movement increases above normal, while movement decreases in diseased livestock. Based on these characteristics, a livestock movement monitoring system was designed using an acceleration sensor. Also, we can calculate the expected delivery time and the next estrus through the implementation of database for estrus detection of livestock. The economic benefits and competitive advantages can be improved in livestock farmhouse by implementing the developed technology of livestock IoT convergence.
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