室内植物智能养护系统的研发

吴国娟+高默雷+刘秀+张润久+刘佳文

摘 要：针对现有植物养护机存在的不适宜阳台农业的问题，研发了新型室内植物生态养护系统，介绍了生态保室内植物智能养护系统的功能和特点。

关键词：阳台农业；环境；智能养护系统

中图分类号：S220.39 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.02.026

Research and Development of Maintenance Systems of Indoor Plant

WU Guo-juan1， GAO Mo-lei1， LIU Xiu1， ZHANG Run-jiu1， LIU Jia-wen2

（1.Tianjin Aimin Network Technology Company Limited， Tianjin 300090，China；2.Tianjin Agricultural University，Tianjin 300384，China）

Abstract： Aimed to the problems that existing maintenance machine was not suitable for the balcony agriculture， we researched and developed new maintenance systems of indoor plant， introduced the function and characteristics of Shentaibao maintenance systems of indoor plant.

Key words： balcony agriculture；environment；intelligent maintenance system

阳台农业具有发展的可持续性，阳台农业是建立在阳台生态学、植物生理学、植物栽培学、植物营养学等基础上的一门科学，它具有比传统农业更大的发展空间与前景。传统农业在生产中常因土壤板结，盐碱化的加剧，或者污染后重茬病的出现等问题，使它的生产力越来越低，而阳台农业不存在上述的这些问题，而且阳台农业在设计管理上是一种完全无污染的可循环持续发展的农业模式。栽培后残留的养液可用气雾培实现重复利用，收获后的秸秆垃圾可以通过箱式或桶式发酵提取液肥重新返还至水培或气培的养液中，真正实现物种间生态间的平衡，是可持续无污染循环经济农业的一种。

随着阳台农业的兴起与发展，人们对生活品质的要求不断提高，传统的简单种植和随机管理已不能满足人们的观赏和食用需要。家居种植毕竟需要专业护养，因此人们急需一种能够自动进行种植养护和能够进行近程和远程控制的室内植物智能养护系统。

1 现有植物养护机存在的问题

目前，已有部分商家推出了植物养护机的业务，但是现有的植物养护机存在以下一些问题。

（1）现有植物养护机多采用先进行大棚培育后移植到花盆中进行培养的方式，虽然在一定程度上解决了存活率的问题，但是后期的科学培养以及因材浇液等得不到有效的指导。

（2）一般不具备由用户或监护中心远程实时遥控的能力，即使植物出现了紧急情况，在用户没有到达家之前，全无遥控处理植物的手段，只能听任植物自身成长。

（3）现有产品大多只是设计为一种植物服务，资源共享率低。

（4）大多数产品不具备自动紧急处理能力，均为人工处理，速度慢、效率低并且容易出错。

（5）现有植物养护机大多依照用户自主判断，缺乏有效的理论指导，存活率降低。

（6）现有植物养护机对植物种植完全依靠用户经验，无论植物的情况出现何种变化，用户也只能根据经验进行处理，缺乏智能化自动检测管理能力。

（7）现有植物养护机大多不具备系统与用户直接联系的功能，如果植物出现紧急情况，不能及时通知用户进行快速处理。

综上所述，现有的植物养护机主要采用人工处理方式，存在存活率低、实时监控能力差、处理速度慢、自动化处理程度低等问题。

2 生态保室内植物智能养护系统的功能

生态保室内植物智能养护系统是针对市场所需开发的一种室内植物智能养护系统。系统能够通过传感装置检测植物状态，根据不同植株的生长需求量身制定生长解决方案，并由电脑自动控制进行浇水、施肥、补光、加湿等操作，以保证植物健康生长。系统具备远程控制功能，支持网页、智能手机浏览控制。

其优点和功能主要有：

（1）本养护系统由植物养护机、植株管理后台和远程控制网站3部分组成。养护机以不同的外观形态配合专业的种植容器和营养基质满足植物的栽培需要；管理后台根据不同的品种设置相应的养护策略；远程控制网站可以让用户随时登陆遥控养护操作，感受人机互动的完美体验。

（2）能够实现智能补光、补水、施肥、加湿等控制，克服了室内环境制约的光照不足、养护经验不足等问题。为“城市农夫”提供科学、简单的种植指导和协助，让不会种菜的人无需学习即可成为种植高手。

（3）本养护系统的远程控制网站可以方便地遥控后台控制处理设备的工作，无论用户离后台控制处理设备距离有多远，只要连接到因特网或移动互联网都可以得到后台控制处理设备的服务，使用户无论身在何处都能及时准确地对植物进行“照顾”。

（4）本养护系统的后台控制处理设备为用户提供一个远程设置平台，用户可以方便地为每一个植物远程随机设置多种检测方案和危急处理预案，并储存在后台控制处理设备中，由该设备自动控制执行。

（5）本养护系统的后台控制处理设备采用高性能计算机对植物的生理数据进行分析和处理工作，减小了客户端数据采集和控制设备的工作压力，具有速度快、存储量大、数据处理能力强以及自动危急处理的能力，可以自行完成植物的紧急事务处理，提高紧急事件的处理速度和效率，减少人为失误的发生。

（6）本养护系统采用移动互联网、因特网、GPRS无线网等现代数字数据通讯技术，保证了数据传输的可靠性、安全性和多样性，增加了系统的抗干扰能力和通信能力。

（7）本养护系统采用电路交换与分组交换技术，具有大容量服务能力，一个后台控制处理设备可以同时为多个相同品种的植物提供实时监控和紧急处理以及数据传输的功能，可同时为多个数据采集控制系统提供监控功能。

（8）本养护系统的后台控制处理设备可以短信方式及时通知远程客户端，在植物出现紧急情况时，用户可以及时了解到植物的相关情况，便于迅速做出处理。

（9）本养护系统的后台控制处理设备在植物生长指标不正常的时候，能够及时向远程客户端用户发出声音报警，用以提示用户。

（10）本实用新型能够对盆栽植物的生长参数进行实时检测，养护机机体配有温湿度传感装置，可将测量的数据准确无误地传送至后台控制处理设备，对植物的生长数据进行快速自动分析处理，提高了植物的存活率，具有实时监控能力强、处理速度快、自动化程度高等特点，对于个性化种植、健康植物及物联网的应用具有深远的影响。

3 生态保室内植物智能养护系统的特点

由于阳台农业的应用受室内格局和装修风格的影响较大，因此用一款产品满足所有用户需求的目标是不切合实际的，这需要产品的外形及组件要有较强的灵活性和广泛的适应性。

生态保室内植物智能养护系统其产品核心部分为智能控制盒，它小巧、轻便，可随意摆放。其他辅助产品的配件有滴管设备、补光设备、种植容器、传感设备。这些部分都可自成一体，并可共同与智能控制盒搭配使用。将以上系统配件灵活搭配即可根据用户需求满足不同的产品功能。

整个系统的外观完全由用户自主确定大小和基本形态，例如花架式、花盆式、柜式等。

在产品外观确定后将系统各部分配件做对应的摆放和连接即构成了整个控制系统中的养护机部分，再配合控制后台和远程页面的连接即构成了整个智能养护系统。

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