무선 통신과 사물인터넷 기반의 소 발정 관찰 시스템 설계 및 구현

Design and Implementation of Cattle Estrus Detection System based on Wireless Communication and Internet of Things

아두이노 프로 미니, 가속도 및 자이로 센서, 블루투스 마스터 및 슬레이브 모듈을 이용하여 사물인터넷 기반의 소 행동 특성을 관찰할 수 있는 알고리듬을 제안하고 이의 실현을 위한 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템을 통해 소의 행동을 측정하였으며, 측정된 데이터를 센서를 부착한 블루투스 송신 모듈을 통해 컴퓨터에 연결된 수신 모듈로 전송하여 컴퓨터에서 실시간으로 소의 움직임 변화를 그래프를 통해 나타내었으며 이를 통해 발정 상태를 판단할 수 있는 알고리듬을 제시하였다. 이를 위한 블루투스 스캐터넷 적용방안을 제시하고, 제안한 알고리듬과 구현된 시스템에 의해 소의 발정 상태를 판단하며, 이는 소의 인공수정에 의한 번식력 향상에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 구현한 시스템을 소의 다리에 실제로 부착하여 데이터를 측정하고, 제안한 알고리듬에 의해 발정 유무를 판단하였다.

Cattle estrus detection system based on Internet of Things is designed and implemented by using Arduino pro-mini, gyroscope, acceleration sensor, bluetooth master and slave module. The implemented system measures cattle’s moving and the measured data are transmitted to the computer connected to RX module by bluetooth TX module. They are plotted in 2-dimensional graph on the computer monitor and the number of transition at each sensor axis are calculated from the graph. The detected and gathered data from the system are analyzed by the proposed algorithm to decide which cows are in the estrus or not. The method to apply bluetooth scatternet is shown and the proposed system can be used to increase the success rate of artificial insemination in normal estrus by detecting the cow’s behaviors such as the number of jumping. In this paper, the implemented cattle behavior detecting the system(TX module) are strapped on cattle’s leg and it measures the cattle behaviors for determining where that a cattle is estrus or not by the proposed algorithm.