一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置、系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置、系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植物(樹(shù)木、花丼、蔬菜、糧食)作為人們美化環(huán)境和滿足溫飽的需要，人們投入巨大精力財(cái)力對(duì)植物進(jìn)行研宄。一方面，了解植物最佳生長(zhǎng)環(huán)境，提升植物生長(zhǎng)效率是專業(yè)人員的工作，為更好更多了解植物最佳生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，需要大量樣本進(jìn)行研宄實(shí)驗(yàn)。另一方面，普通大眾在陽(yáng)臺(tái)、家庭后院等地方大量各類植物，并且種好植物的愿望，但難以掌握和了解植物生長(zhǎng)環(huán)境需求，因而經(jīng)常無(wú)法正確種植植物。專業(yè)人員研宄掌握植物最佳生長(zhǎng)條件需要大量植物樣本，普通大眾有種植大量樣本但對(duì)植物缺少了解需要專業(yè)人員指導(dǎo)的問(wèn)題?；ヂ?lián)網(wǎng)、傳感器、智能硬件的發(fā)展為解決該問(wèn)題創(chuàng)造條件。
[0003]雖然市場(chǎng)上有一些智能種植產(chǎn)品和方法，但都不能完全滿足上述需求。
[0004]例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01310412464.9的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種智能花盆，其包括一個(gè)種植箱本體，所述的種植箱本體內(nèi)設(shè)置有測(cè)量土壤中水分、溫度、營(yíng)養(yǎng)元素的傳感器組，所述的傳感器組還連接一設(shè)置在種植箱本體表面的顯示裝置，人們可以根據(jù)顯示裝置的內(nèi)容澆水施肥，就較容易種植出枝繁葉茂的花草。然而，該智能花盆只能現(xiàn)場(chǎng)提示種植者澆水施肥，不能實(shí)時(shí)地、遠(yuǎn)程地告知種植者。并且該智能花盆沒(méi)有提到植物生長(zhǎng)所需數(shù)據(jù)的來(lái)源，無(wú)法真正解決告訴人員如何種植植物的問(wèn)題。
[0005]例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01120398545.4的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種智能花盆，包括花盆本體，在花盆本體上安裝有LCD觸摸屏，用以顯示花丼的生長(zhǎng)狀態(tài)、生長(zhǎng)壞境以及維護(hù)操作步驟信息。在花盆本體內(nèi)還設(shè)置有采集模塊、處理控制模塊、電源、語(yǔ)音顯示模塊和通信模塊；處理控制模塊，用以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、接收數(shù)據(jù)并作出控制；采集模塊，與處理控制模塊電連接，用以采集土壤的濕度、溫度、酸堿度和養(yǎng)分含量；電源，與處理控制模塊電連接，用以提供電能；語(yǔ)音顯示模塊，與處理控制模塊電連接，用以發(fā)出語(yǔ)音和驅(qū)動(dòng)LCD觸摸屏；通信模塊，與處理控制模塊電連接，用以與通信終端設(shè)備和Internet之間通信。能全方位檢測(cè)植物的生長(zhǎng)環(huán)境和土壤養(yǎng)分的含量，指導(dǎo)種植者如何維護(hù)花丼，并且集成化程度比較高?？梢蕴岣呋▉S的成活率。該智能花盆雖然能夠連接網(wǎng)絡(luò)，但同樣沒(méi)有提到如何解決提到植物生長(zhǎng)所需數(shù)據(jù)的來(lái)源的問(wèn)題。沒(méi)有科學(xué)的植物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，就無(wú)法準(zhǔn)確指導(dǎo)種植。
[0006]又例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01210488233.1的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，其公開(kāi)了基于智能種植箱的植物種植方法及裝置，該方法包括步驟:通過(guò)智能種植箱的傳感器組采集當(dāng)前智能種植箱中的植物的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；將當(dāng)前的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)與與該植物相應(yīng)的生長(zhǎng)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)中的某一項(xiàng)或多項(xiàng)數(shù)據(jù)值高于或低于生長(zhǎng)基本數(shù)據(jù)的相應(yīng)項(xiàng)的閾值范圍，則將所述生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的相應(yīng)項(xiàng)的高于或低于生長(zhǎng)基本數(shù)據(jù)的相應(yīng)項(xiàng)的閾值范圍的狀態(tài)分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的自然語(yǔ)言；將所述自然語(yǔ)言發(fā)布到社交網(wǎng)絡(luò)，以將植物的生長(zhǎng)需求告知相應(yīng)的種植者。本發(fā)明可使植物像人一樣與種植者交流，避免了種植者面對(duì)一堆冷冰冰的植物生長(zhǎng)參數(shù)而不知所措的情況，更掃除了需要學(xué)習(xí)專業(yè)花丼種植技術(shù)才能栽培出健康植物的障礙。但該方法中的種植者無(wú)法直觀觀察到植物生長(zhǎng)情況，也無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立植物網(wǎng)絡(luò)種植檔案，基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置、系統(tǒng)及方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置，包括底座、顯示/操作模塊、透明罩、種植盆、集成控制系統(tǒng)、攝像頭及環(huán)境傳感器；所述的底座是由外殼構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)，集成控制模塊安裝于底座內(nèi)部；顯示/操作模塊安裝在底座外部，與集成控制系統(tǒng)連接；種植盆放置在底座上；透明罩安裝在底座上；底座上設(shè)有支架，用于安裝攝像頭及環(huán)境傳感器；攝像頭和環(huán)境傳感器采用可插拔形式，安裝在支架上，數(shù)據(jù)線藏于支架的內(nèi)部，與底座內(nèi)部的集成控制系統(tǒng)連接。
[0009]所述的集成控制系統(tǒng)集成有控制模塊、電源模塊、通信模塊和執(zhí)行模塊；用于處理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，執(zhí)行控制環(huán)境參數(shù)的操作，并將數(shù)據(jù)同步到服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)云端。
[0010]所述的控制模塊集成處理器、顯示/存儲(chǔ)模塊、輸入模塊。
[0011]顯示/操作模塊，可直觀查看采集數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行按鍵操作；顯示部分采用常用12864顯示模塊。
[0012]所述的透明罩采用有機(jī)玻璃材質(zhì)，可拆卸的安裝在底座上，與底座組成一個(gè)封閉空間，將種植盆罩于其內(nèi)，便于植物生長(zhǎng)。
[0013]所述的環(huán)境傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光照傳感器、氧氣及二氧化碳濃度傳感器，土壤酸堿度傳感器、營(yíng)養(yǎng)液濃度傳感器。
[0014]一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植系統(tǒng)，包含傳感器模塊、攝像頭模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換/緩存模塊、處理器、電源模塊、輸入模塊、顯示/存儲(chǔ)模塊、執(zhí)行模塊、通信模塊、用戶終端、服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)云端；
[0015]傳感器模塊用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)，包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照、氧氣及二氧化碳濃度，土壤酸堿度，營(yíng)養(yǎng)液濃度等；
[0016]攝像頭模塊用于實(shí)時(shí)觀察和拍攝植物的生長(zhǎng)狀態(tài)；
[0017]處理器用于對(duì)傳感器模塊與攝像頭模塊采集的數(shù)據(jù)經(jīng)模數(shù)/緩存模塊輸入并進(jìn)行處理，處理后輸出到顯示/存儲(chǔ)模塊；顯示/存儲(chǔ)模塊用于顯示和記錄采集到的數(shù)據(jù)信息;
[0018]通信模塊用于將采集數(shù)據(jù)同步到服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)云端存儲(chǔ)。通信模塊采用藍(lán)牙、ZIGBIG、WIFI或以太網(wǎng)；
[0019]用戶終端包括手機(jī)和、PC端，用于顯示/存儲(chǔ)模塊記錄的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編輯、加工處理；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分享；并可通過(guò)手機(jī)、PC端輸入控制指令對(duì)互聯(lián)網(wǎng)智能種植箱環(huán)境進(jìn)行控制；
[0020]服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)云端對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的處理分析，獲得植物最佳生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0021]執(zhí)行模塊用于控制光照、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)液濃度等環(huán)境條件；并執(zhí)行光照、加熱、加濕、補(bǔ)充水分和營(yíng)養(yǎng)液的功能；
[0022]電源模塊用以提供智能種植裝置所需的電能；
[0023]輸入模塊，通過(guò)按鈕對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括開(kāi)始/結(jié)束、手動(dòng)控制采集數(shù)據(jù)、翻頁(yè)查看采集數(shù)據(jù)、對(duì)操作進(jìn)行取消/確認(rèn)。
[0024]一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植方法，包括下列步驟:
[0025]步驟1:設(shè)定智能種植裝置內(nèi)種植的植物的類型，開(kāi)始時(shí)間，地理位置；在互聯(lián)網(wǎng)云端建立種植檔案；
[0026]步驟2:通過(guò)智能種植裝置的環(huán)境傳感器采集當(dāng)前智能種植裝置中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)；同時(shí)通過(guò)攝像頭采集植物生長(zhǎng)實(shí)際照片和視頻；并按設(shè)定時(shí)間和頻率將采集到的信息通過(guò)通信模塊上傳到服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)云端，形成連續(xù)記錄；
[0027]步驟3:種植者通過(guò)手機(jī)和PC端可觀察植物環(huán)境數(shù)據(jù)及照片；種植者還可設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分享的方式和范圍，分享自己種植經(jīng)驗(yàn)或?qū)ふ規(guī)椭椭С郑?br>[0028]步驟4:通過(guò)設(shè)定智能種植裝置的環(huán)境參數(shù)，控制植物生長(zhǎng)環(huán)境；并根據(jù)情況實(shí)時(shí)調(diào)整環(huán)境參數(shù)，觀察環(huán)境條件對(duì)植物生長(zhǎng)的影響；
[0029]步驟5:基于互聯(lián)網(wǎng)海量用戶使用智能種植裝置的種植數(shù)據(jù)，分析得到各種植物最佳生長(zhǎng)環(huán)境條件；
[0030]步驟6:結(jié)束種植，植物檔案存檔。
[0031]本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置、系統(tǒng)及方法具有如下有益效果:建立植物種植檔案，將傳感器采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)及植物照片、視頻上傳服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)云端，幫助大眾種植者及專業(yè)研宄人員了解植物在不同環(huán)境下的生長(zhǎng)情況，通過(guò)大數(shù)據(jù)的方式掌握和了解各種植物最佳生長(zhǎng)環(huán)境，幫助大眾種植者了解和更好種植植物，也增加專業(yè)研宄人員實(shí)驗(yàn)植物的樣本數(shù)量，提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)。隨著參與種植的用戶的增加，對(duì)植物的最佳生長(zhǎng)環(huán)境的把握越來(lái)越準(zhǔn)確，有助于提高種植效率，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置的立體透視圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置的主視圖；
[0034]圖3是本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植系統(tǒng)的方塊圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置、系統(tǒng)及方法做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0037]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的智能種植裝置，包括底座1、顯示/操作模塊3、透明罩2、種植盆4、集成控制系統(tǒng)、攝像頭6及環(huán)境傳感器7 ;底座I是由外殼構(gòu)成的中空結(jié)構(gòu)，集成控制模塊安裝于底座I內(nèi)部；顯示/操作模塊3安裝在底座I外部，通過(guò)電線與集成控制系統(tǒng)連接；底座上面有孔，可放置和固定種植盆4。透明罩2采用有機(jī)玻璃材質(zhì)，可以安裝在底座I上方，也可以取下。底座上安裝透明罩后，組成一個(gè)封閉獨(dú)立空間，便于植物生長(zhǎng)。采用透明罩方便觀察植物的生長(zhǎng)情況。
[0038]底座I上設(shè)有支架5，該支架用于安裝攝像頭6及環(huán)境傳感器7 ;攝像頭和環(huán)境傳感器采用可插拔形式，安裝在支架上，數(shù)據(jù)線藏于支架中空的內(nèi)部，與底座內(nèi)部的集成控制系統(tǒng)連接。
[0039]集成控制系統(tǒng)采用開(kāi)源的Arduino平臺(tái)系列模塊，集成有控制模塊、電源模塊、通信模塊和執(zhí)行模塊；用于處理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，執(zhí)行控制環(huán)境參數(shù)的操作，并將數(shù)據(jù)同步到服務(wù)器/互聯(lián)網(wǎng)云端。
[0040]控制模塊集成處理器、顯示/存儲(chǔ)模塊、輸入模塊。
[0041]顯示/操作模塊，可直觀查看采集數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行按鍵操作；顯示部分采用常用12864顯示模塊。