가축의 행동 분석을 위한 농장 수준의 데이터 수집 시스템 설계와 구현

Abstract

가축의 행동 분석은 가축 건강관리와 농업 생산성 증대에 큰 영향을 미치는 요소이다. 그러나 가축의 행동분석을 위해 도입되는 대부분의 디지털 기기들은 원시 데이터를 제공하지 않으며 분석 결과 또한 제한적으로제공한다. 이러한 폐쇄적인 시스템은 첨단 IT 기술의 도입에 필수불가결한 데이터 통합과 빅데이터 구축을더욱 어렵게 한다. 이에 저비용으로 손쉽게 사용할 수 있는 농장 규모의 데이터 수집 장치 보급이 필요하다. 본 연구는 가축의 행동 분석을 위한 데이터 수집 시스템을 제시한다. 이 시스템은 무선으로 동작하는 다수의초소형 컴퓨팅 유닛으로 구성되어 있으며 이를 통해 가축의 체온과 가속도 데이터, 위치 정보, 축사 환경 데이터를수집한다. 또한 본 연구에서는 수집된 가속도 데이터를 바탕으로 가축의 행동을 추정하는 알고리즘을 제시한다. 실험을 위해 경기도 이천의 한우 농가에 시스템을 구축하고 20두의 한우에 대해 데이터를 수집하였으며 이를 토대로 실증 및 분석 결과를 제시하였다.

Livestock behavioral analysis is a factor that has a great influence on livestock health management and agricultural productivity increase. However, most digital devices introduced for behavioral analysis of livestock do not provide raw data and also provide limited analysis results. Such a closed system makes it more difficult to integrate data and build big data, which are essential for the introduction of advanced IT technologies. Therefore, it is necessary to supply farm-scale data collection devices that can be easily used at low cost. This study presents a data collection system for analyzing the behavior of livestock. The system consists of a number of miniature computing units that operate wirelessly, and collects livestock body temperature and acceleration data, location information, and livestock environment data. In addition, this study presents an algorithm for estimating the behavior of livestock based on the collected acceleration data. For the experiment, a system was built in a Korean cattle farm in Icheon, Gyeonggi-do, and data were collected for 20 Korean cattle, and based on this, the empirical and analysis results were presented.