TWM577648U - Intelligent planting and breeding system - Google Patents

Abstract

本新型所提供一種智慧型植栽培育系統，其主要由感測單元、處理單元、控制單元、雲端伺服器、及電子管控單元所組成，特別係使用無線感測網路、感測單元的感測器結合雲端伺服器的監控技術，以客製化方式，協助植栽的栽種者，同時能整合多項環境參數、遠程設備及雲端大數據分析，以規劃與建置一適合植栽成長的環境，讓使用者能易於調控出適當環境以符合植栽的生長需求，並且能依植栽的育苗期及成長期給予適合的供養方式，如此達到植栽最佳的成長條件供應及易客製化的目的。

Description

智慧型植栽培育系統

本新型關於一種培育系統，特別係指一種智慧型植栽培育系統。

植物的存活，必須仰賴三大要素即為陽光、空氣及水。若植物的培育為人供種植者，除了空氣較不缺乏之外，或自然環境無法提供足夠的日照及供水時，必須改由照明設備與灑水設備代替提供，令培育的植物仍可在較佳之培育條件下存活。而量產植物則需要有兩大必須條件，包括：生長環境必須可控制，另一個條件是減少植物生長的逆境。

然而，目前在台灣地區植物培育設施內，業者普遍都依賴經驗，經驗的設計不一定符合植物當下的生長狀態，而會產生灑水量不足降溫不夠、灑水量過多未完全蒸發的水滴降落葉片及地面、或受到日夜照明等影響下，導致作物葉面燒傷、病害等問題。

再者，例如在溫室中的光亮控制，須以遮陰網遮掩過多陽光，如果光線不足，亦需要人工方式補光，以補自然光照不足；此外，溫度及濕度的調控也十分重要，但是傳統都是以單一參數進行調整，實難確保所得資訊的正確性，故也不能精確地調整排風扇、天窗等控制設備，如此一來，將增加作業時間、成本，而不符合經濟效益，使其植物接受的條件均不同，將直接影響植物的生長。

是以，要如何解決上述的問題與缺失，即為本新型的創作人與從事此方向的相關業者所亟欲研究改善的方向所在。

本新型的目的係在提供一種智慧型植栽培育系統，其主要係智慧化設施栽培，整合多項環境參數、遠程設備，提供大數據得分析，達到植栽最佳的成長條件供應及易客製化的目的。

為達前述目的，本新型係一種智慧型植栽培育系統，適用於在一植栽環境使用，該植栽環境具有一植栽，包含：

一感測單元，裝設於該植栽環境中，並具有一感測器，用以感測該植栽的生長狀況與該植栽環境中的環境狀況，以取得一感測訊號，並無線輸出該一感測訊號；

一處理單元，訊號連接該感測單元的感測器，並具有一資料庫模組、及一數據分析模組，該資料庫模組內具有一植栽狀態資料、及一適合植栽的環境資料，該數據分析模組，資訊連接該資料庫模組，用以接收該感測訊號以抓取該資料庫模組的植栽狀態資料與適合植栽的環境資料進行分析運算，以取得一調整資料；

一控制單元，設置於該植栽環境中，訊號連接該處理單元以接收該數據分析模組的調整資料，並具有複數個控制器，該複數個控制器依據該數據分析模組的調整資料調整該植栽環境中的環境狀況；

一雲端伺服器，其與該控制單元連接，用以接收上傳的各資料與訊號，並進行統計、計算與比對，並輸出一控制指令至該控制單元；以及

一電子管控單元，訊號連接該雲端伺服器，用以提供使用者輸入該控制指令至該雲端伺服器。

較佳地，其中該電子管控單元係為行動上網裝置，並可為Android、IOS或Windows之智慧型手機、行動穿載裝置、平板電腦、或其它可攜式通訊裝置。

較佳地，其中該感測器為溫度感測器、濕度感測器、光照感測器、土壤PH值感測器、及氣體感測器的其中之一種或其組合。

更較佳地，其中該氣體感測器感側的氣體為二氧化碳。

較佳地，其中該處理單元連接一顯示單元，該顯示單元顯示該植栽的生長狀況、該植栽環境中的環境狀況、該處理單元的調整資料、該植栽狀態資料、及該適合植栽的環境資料。

較佳地，其中該控制單元為排風扇設備、灑水設備、天窗設備、捲簾設備、照明設備的其中之一種或其組合。

較佳地，其中該控制單元連接一環控主機，該環控主機是110V~220V市電供電，並可切換為自動控制模式、或手動控制模式，該環控主機連接該雲端伺服器，用以整合該雲端伺服器傳輸環境感測資料與自動環控規則表，該環控主機是透過無線等通訊技術達成訊號傳輸。

較佳地，其中該智慧型植栽培育系統搭配一行動應用程式(APP)使用，該行動應用程式(APP)與該電子管控單元進行連動，用以監測該植栽環境的異常狀況，以取得一異常訊號，該異常訊號以聲音型態、亮光型態、影音型態、圖片型態、簡訊型態、推播型態、或振動型態通知使用者。

藉此，本新型所提供一種智慧型植栽培育系統，其主要由感測單元、處理單元、控制單元、雲端伺服器、及電子管控單元所組成，特別係使用無線感測網路、感測單元的感測器結合雲端伺服器的監控技術，以客製化方式，協助農作物的栽種者，同時能整合多項環境參數、遠程設備及雲端大數據分析，以規劃與建置一適合植栽成長的環境，讓使用者能易於調控出適當環境以符合植栽的生長需求，並且能依植栽的育苗期及成長期給予適合的供養方式，如此達到植栽最佳的成長條件供應及易客製化的目的。

為讓本新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例。並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關於本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱圖1至圖2所示，本新型實施例提供一種智慧型植栽培育系統，適用於在一植栽環境10使用，並可建構於室內，但不以此為限制，亦或是室外、平地、盆地、丘陵、山坡等地形上，該植栽環境10具有一植栽A，主要由一感測單元20、一處理單元30、一控制單元40、一雲端伺服器50、及一電子管控單元60所組成，其中：

該感測單元20，裝設於該植栽環境10中且可透過綠能、或市電供電，該綠能舉太陽能為例，但不以此為限制，並具有複數個感測器21，用以感測該植栽的生長狀況與該植栽環境中的環境狀況，以取得複數個感測訊號，並無線輸出該複數個感測訊號；具體而言，該感測器21可為溫度感測器、濕度感測器、光照感測器、土壤PH值感測器、氣體感測器或其它相關該植栽A成長的環境變數感測器，該氣體感測器感側的氣體為二氧化碳。其中，該感測器21裝設的狀況依使用者需求而設定，能夠是一個或一個以上，透過該感測單元20感測該植栽環境10中的環境狀況，可得知日照強度、二氧化碳濃度、溫濕度、土壤溫度、酸鹼值與含水量。該感測單元20感測該植栽的生長狀況，可得知該植栽A的含氧量、葉綠素濃度、含水量、及酸鹼值。

該處理單元30，訊號連接該感測單元20的感測器21，並具有一資料庫模組31、及一數據分析模組32，該資料庫模組31內具有一植栽狀態資料、及一適合植栽的環境資料，該數據分析模組32，資訊連接該資料庫模組31，用以接收該感測訊號以抓取該資料庫模組的植栽狀態資料與適合植栽的環境資料進行分析運算，以取得一調整資料；具體而言，該處理單元30能夠接收該等感測器21輸出的訊號，且該處理單元30亦能夠接收該控制單元40目前的啟閉、及調幅資料，另外，該處理單元30會發出操控的訊號，以自動化的方式啟閉或微調該控制單元40，該處理單元30經演算後能取得最佳化的調幅資料來對該控制單元40進行調整，以調控出適當的環境以符合植栽生長的需求。

該控制單元40，設置於該植栽環境10中，訊號連接該處理單元30以接收該數據分析模組32的調整資料，並具有複數個控制器41，該複數個控制器41依據該數據分析模組32的調整資料調整該植栽環境10中的環境狀況；具體而言，該控制單元40為排風扇設備、灑水設備、天窗設備、捲簾設備、照明設備的其中之一種或其組合，其裝設的狀況依使用者需求而設定，用以調整溫度、濕度、空氣流動與日照強度等到最佳環境狀態，以利該植栽A的生長。

該雲端伺服器50，其與該控制單元40連接，用以接收上傳的各資料與訊號，並進行統計、計算與比對，並輸出一控制指令至該控制單元40；具體而言，該雲端伺服器50能將該植栽環境10每一筆的資料與訊號完整的記錄下來，做為未來長期大數據分析之需要，經過計算後，取得最佳的該植栽環境10參數，用以提供栽種者日後的參考依據，以改善該植栽A的種植成果。

該電子管控單元60，訊號連接該雲端伺服器50，用以提供使用者輸入該控制指令至該雲端伺服器50；具體而言，該電子管控單元60係為行動上網裝置，並可為Android、IOS或Windows之智慧型手機、行動穿載裝置、平板電腦、或其它可攜式通訊裝置。該電子管控單元60以無線方式與該雲端伺服器50進行連接，以進行該植栽環境10的相關操控使用。透過該電子管控單元60係為行動上網裝置，種植者可以隨時遠距離地監控或調整該植栽環境10內的控制單元40，本新型透過該雲端伺服器50網路化及數位化取得最佳的該植栽環境10參數的設定，讓種植者能依不同環境的需求做適當的調整，有效減省人力作業成本、及提升操作效率的目的。

請參閱圖2至圖3所示，該電子管控單元60包含控制權限的頁面資訊且訊號連接該雲端伺服器50，對該頁面資訊建立關係資料表，將該頁面資訊的各種權限分配到相應的種植用戶，當種植用戶進入一個頁面時，獲取該頁面的名稱及種植角色，例如：第一層管理者601(最大權限者)與第二層管理者602，根據該頁面名稱從權限資源檔案中讀取該頁面的所有權限種類，並根據該頁面名稱及種植角色從關係資料表中讀取該種植角色在該頁面所對應的權限，比對得到該種植角色在該頁面所對應的有效權限，對該種植角色在該頁面的操作進行權限控制，達到分化權限、權限擴展與方便管理多個該智慧型植栽培育系統的目的。

值得說明的是，該處理單元30連接一顯示單元70，該顯示單元70設置於該植栽環境10內，並顯示該植栽的生長狀況、該植栽環境中的環境狀況、該處理單元30的調整資料、該植栽狀態資料、及該適合植栽的環境資料，方便現場種植者能即時地觀察和監控該植栽環境10內的狀況，以達到使用上的便利及提昇監控該植栽A品質之實用進步性者。

值得一提的是，該控制單元40連接一環控主機80，該環控主機80是110V~220V市電81供電供電，本實施例中，該控制單元40可切換為自動控制模式、或手動控制模式，該環控主機80連接該雲端伺服器50，用以整合該雲端伺服器50傳輸環境感測資料與自動環控規則表，該環控主機80是透過無線等通訊技術達成訊號傳輸，藉此，透過無線的傳輸設計，達到低功耗、無需配線、及成本低廉等優點。其中，該環控主機80的規格為LCD7”TFT觸控面板介面，以提供近端監測與控制，且該環控主機80客製化整合該植栽環境10內原有電控箱，接手或保留手動控制的功能。

值得注意的是，該智慧型植栽培育系統搭配一行動應用程式(APP)使用，該行動應用程式(APP)與該電子管控單元60進行連動，用以監測該植栽環境的異常狀況，以取得一異常訊號，該異常訊號以聲音型態、亮光型態、影音型態、圖片型態、簡訊型態、推播型態、或振動型態通知使用者，藉此，能通報訊息給種植者，種植者可更為輕易地對該植栽A之種植環境進行監控，以維該植栽A的順利生長，達到完整監控之目的。

以上所述即為本新型實施例各主要構件之結構及其組態說明。本新型至少具有下述功效：

其一，使用無線感測網路、感測單元的感測器結合雲端伺服器的監控技術，以客製化方式，協助植栽的種植者，同時能整合多項環境參數、遠程設備及雲端大數據分析，以規劃與建置一適合植栽成長的環境，讓使用者能易於調控出適當環境以符合植栽的生長需求。

其二，種植者可更為輕易地對該植栽A之種植環境進行監控與調整，以維植栽之順利生長。

其三，透過該智慧型植栽培育系統網路化及數位化結合該植栽環境10，取代傳統依賴經驗的方式，可減少人力、降低生產成本，打造完美的該植栽A環境、完善的該植栽A生長條案。

綜上所述，上述實施例及圖式僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以之限定本新型實施之範圍，舉凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本新型專利涵蓋之範圍內。

A‧‧‧植栽

10‧‧‧植栽環境

20‧‧‧感測單元

21‧‧‧感測器

30‧‧‧處理單元

31‧‧‧資料庫模組

32‧‧‧數據分析模組

40‧‧‧控制單元

50‧‧‧雲端伺服器

60‧‧‧電子管控單元

601‧‧‧第一層管理者

602‧‧‧第二層管理者

70‧‧‧顯示單元

80‧‧‧環控主機

81‧‧‧市電

圖1係本新型實施例的結構圖。 圖2係本新型實施例的方塊圖。 圖3係本新型另一實施例的使用狀態示意圖。

Claims (8)

1. 一種智慧型植栽培育系統，適用於在一植栽環境使用，該植栽環境具有一植栽，包含： 一感測單元，裝設於該植栽環境中，並具有一感測器，用以感測該植栽的生長狀況與該植栽環境中的環境狀況，以取得一感測訊號，並無線輸出該一感測訊號； 一處理單元，訊號連接該感測單元的感測器，並具有一資料庫模組、及一數據分析模組，該資料庫模組內具有一植栽狀態資料、及一適合植栽的環境資料，該數據分析模組，資訊連接該資料庫模組，用以接收該感測訊號以抓取該資料庫模組的植栽狀態資料與適合植栽的環境資料進行分析運算，以取得一調整資料； 一控制單元，設置於該植栽環境中，訊號連接該處理單元以接收該數據分析模組的調整資料，並具有複數個控制器，該複數個控制器依據該數據分析模組的調整資料調整該植栽環境的環境狀況； 一雲端伺服器，其與該控制單元連接，用以接收上傳的各資料與訊號，並進行統計、計算與比對，並輸出一控制指令至該控制單元；以及 一電子管控單元，訊號連接該雲端伺服器，用以提供使用者輸入該控制指令至該雲端伺服器。
2. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該電子管控單元係為行動上網裝置，並可為Android、IOS或Windows之智慧型手機、行動穿載裝置、平板電腦、或其它可攜式通訊裝置。
3. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該感測器為溫度感測器、濕度感測器、光照感測器、土壤PH值感測器、及氣體感測器的其中之一種或其組合。
4. 如請求項3所述之智慧型植栽培育系統，其中該氣體感測器感側的氣體為二氧化碳。
5. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該處理單元連接一顯示單元，該顯示單元顯示該植栽的生長狀況、該植栽環境中的環境狀況、該處理單元的調整資料、該植栽狀態資料、及該適合植栽的環境資料。
6. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該控制單元為排風扇設備、灑水設備、天窗設備、捲簾設備、照明設備的其中之一種或其組合。
7. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該控制單元連接一環控主機，該環控主機是110V~220V市電供電供電，並可切換為自動控制模式、或手動控制模式，該環控主機連接該雲端伺服器，用以整合該雲端伺服器傳輸環境感測資料與自動環控規則表，該環控主機是透過無線等通訊技術達成訊號傳輸。
8. 如請求項1所述之智慧型植栽培育系統，其中該智慧型植栽培育系統搭配一行動應用程式(APP)使用，該行動應用程式(APP)與該電子管控單元進行連動，用以監測該植栽環境的異常狀況，以取得一異常訊號，該異常訊號以聲音型態、亮光型態、影音型態、圖片型態、簡訊型態、推播型態、或振動型態通知使用者。