The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

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Architecture Model of IOT Based Smart Animal Farms in Pakistan

파키스탄에서 IOT에 기반한 스마트 동물 농장의 아키텍처 모델

  • Received : 2018.11.09
  • Accepted : 2018.12.07
  • Published : 2018.12.31
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Abstract

Livestock production is the second largest economic activity of Pakistan's rural population, more specifically; sixty-seven percent of Pakistan's total population that live in rural areas sources their income from livestock activities. As this subsector of agriculture within rural Pakistan is so critical to Pakistan's economy it is especially important to further develop the sector through the introduction of cost effective, efficient, and practical technologies. In an effort to improve such an important sector within the agriculture sector in Pakistan research has been carried out to better understand the capabilities and feasibility of leveraging Internet of Things based technologies, such as, microprocessors and microcontrollers within Pakistan's livestock production and management. The internet of Things can potentially allow for the scaling of small-scale rural livestock production to larger operations through cost effective and efficient livestock management through the application of IoT technologies. This paper discusses the architecture models of IoT based smart animal farms and delves into the pitfalls and advantages of applying IoT technologies in this sector. In this work we will explore the cheap sensors to monitor the internal activities of cattle farm with the aim of using these sensors as part of system to detect the important operations that need on the time response. This system should provide the feed and water as required, and control the temperature in sheds to protect the cattle being ill and on heat, and humidity level .internet connection used to connect these devices with smartphones or computers. In this paper we proposed the architecture model of IoT based smart animal farm.

가축 생산은 파키스탄 농촌 인구의 2 번째로 큰 활동이며, 더욱이 농촌 지역에 사는 파키스탄 전체 인구의 67 %가 축산 활동에서 수입을 얻고 있다. 파키스탄 농촌에서 농업의 한 부분인 가축 생산은 파키스탄인에게 매우 중요하기 때문에, 비용 효과가 높은 비율과 실질적인 기술 도입으로 이 분야를 더욱 발전시키는 것이 특히 중요하다. 파키스탄 농업 분야에서 이러한 중요한 분야를 개선하기 위한 노력의 일환으로 파키스탄의 가축 생산 및 관리의 마이크로 프로세서 및 마이크로 컨트롤러 등 IoT 기술을 활용하는 능력과 가능성을 더 잘 이해하기 위한 연구가 진행되고 있다. 사물의 인터넷은 IoT 기술의 적용에 따른 비용절감과 효과적인 축산관리를 통해 소규모 농촌 축산물을 대규모 사업으로 확대할 수 있게 한다. 본 논문은 스마트 동물 농장에 기초한 IoT 농업 모델을 언급하였으며 그 분야에 IoT 기술을 적용하는 단점과 장점을 분석하였다. 본 연구에서 안전 센서를 탐색하여 가축의 무리 활동을 모니터링하고 시간 응답에 필요한 중요한 작업을 감지하기 위하여 시스템의 일부로 이러한 센서 사용에 목표를 두었다. 이 시스템은 필요 시에 사료와 물을 공급하고, 가축의 질병과 열을 방지하기 위하여 스마트 폰이나 컴퓨터와 이러한 기기를 인터넷으로 연결하여 온도와 습도를 제어해 한다. 본 논문에서는 IoT에 기반한 스마트 동물 농장 모델을 제안하였다.

Keywords

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그림 1. IoT의 기본 아키텍처 Fig. 1. Basic Architecture of IoT[14].

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그림 2. 설계된 모델 기능의 플로우 차트 Fig. 2. Flow chart of designed model functionality

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그림 3. 시스템 관리 Fig. 3. System Management

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그림 4. 피드 제어 모듈 Fig. 4. Feed control module

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그림 5. 온도 및 습도 조절 모듈 Fig. 5. Temperature and humidity control module

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그림 6. 설계된 시스템의 완전한 모델 Fig. 6. complete model of designed system

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그림 7. ThingSpeak 설정 Fig. 7. ThingSpeak setting.

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그림 8. 하드웨어 장치 Fig. 8. Hardware Device

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그림 9. 실험보기 Fig. 9. Lab View

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그림 10. 온도 조건 Fig. 10. Temperature Condition

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그림 11. 온도 결과 Fig. 11. Temperature result

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그림 12. 창고 내의 습도 조건 Fig. 12. Humidity Conditions within a Shed

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그림 13. 습도 조건 Fig. 13. humidity condition

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그림 14. 드럼의 급지 레벨 Fig. 14. Feed level in a drum

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그림 15. 먹이 레벨 Fig. 15. Feed level

표 1. 온도 대 습도 데이터 Table 1. Temperature verses Humidity Data

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