CN106714547B - 园艺照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于照射植物的园艺照明装置包括具有多个照明元件的照明模块。该照明模块限于在多个离散模式下操作，这些模式通过以不同的预定组合从照明元件发射光而发射具有不同离散频谱组成的光。这些模式包括配置有促进植物生长的频谱的生长模式以及配置有操控植物的另一个生物过程的频谱的至少一个操控模式，其中所述照明元件中的至少一个被布置成在生长模式和操控模式下均发射。所述装置进一步包括控制器，其被布置成在所述多个离散模式之间切换照明模块。

Description

园艺照明装置
技术领域
本公开涉及园艺照明装置，其用于照射一棵或多棵植物以便促进生长，并且以便也操控植物的一个或多个其他生物过程，例如开花或者抵抗疾病。
背景技术
植物使用光合作用过程将光、CO2和H2O转化为碳水化合物（糖）。这些糖用来给代谢过程提供给养，并且过量的糖用于生物质形成。该生物质形成可以包括茎伸长、叶面积增加、开花和/或果实形成。负责光合作用的感光体是叶绿素。
除了光合作用之外，存在与辐射和植物之间的相互作用有关的至少三种其他类型的过程：光周期性、趋光性和光形态建成。光周期性是指植物必须感测和测量辐射的周期性（例如以便诱导开花）的能力。趋光性是指植物朝向或远离辐射的生长运动。光形态建成是指响应于辐射的质量和/或数量的形态变化。
温室中的人工照明当前用于促进植物生长，但是也用来操控植物发育中的某些其他过程，例如诱导开花。在强度和频谱二者方面，对于这两种类型的光照的要求是不同的。因此，人工照明可以在园艺照明中起到各种各样的作用，这些作用主要落入两组：生长以及操控除生长之外的其他生物过程。
生长光源是一种例如在温室或者生长工厂中补充或者代替自然日光的光源。使用它是为了增加（例如西红柿的）产量，在植物工厂中没有日光的情况下允许作物生长和/或在作物价格更高时的秋季、冬季和春季时段期间延长作物生产。
另一方面，一种操控光源用来促进一棵或多棵植物的一个或多个其他生物过程。示例如下。
光周期照明利用了以下事实：光的每日持续时间对于许多植物而言是重要的。例如， LED灯可以用来延长日长（day length）以便控制开花，或者诱导其他光周期响应，例如以便打破像菊花和草莓那样的呼吸植物的冬季休眠。例如，24小时周期中的亮暗时段的比值可以影响许多植物的绽放响应，并且借助于补充照明操纵该比值允许调整花的绽放时间和形态（例如厚度和长度）。
某些剂量的光也可以增加植物对疾病的抵抗力。例如，若干研究表明，夜间的低强度照明可以帮助植物增强其对疾病的系统抵抗力。光谱在这里也起到一定作用。
光谱也可以影响植物的形态发育。例如，已经证明，蓝光的数量和/或百分比很大一部分负责紧凑植物架构（短节间距离和叶柄），而远红外光通过诱导茎伸长和更大的叶面积而具有相反的效果。
此外，光可以用来操控最终产品的营养物含量。例如，对于在没有日光下生长的蔬菜而言，已经表明，收获前操控光将增进营养物以便对于市场来说是最佳的。例如，叶状蔬菜中硝酸盐含量的降低可以通过在收获前48小时应用高强度连续照明而获得；花青素（沙拉的红色着色）的增加可以通过应用强烈的蓝色或UV光而获得；并且利用强烈的红色光对嫩绿的短期（3天）收获前处理也增加植物化学物质。
关于光的波长，植物的主要光合作用活动发生在400-700nm波长范围内，峰值出现在红色（625-675nm）和蓝色（425-475nm）区域内。400-700nm范围内的辐射称为光合有效辐射（PAR），并且负责植物生长。蓝色光管控叶的形成，而红色和远红外促进茎生长和开花（开花也强烈地取决于照明的定时，使得开花可以通过照明的适当定时进行诱导）。低积分通量的红色光被证明增进植物对疾病的抵抗力。
在园艺中，以每单位面积每秒的光子数（例如µmol/s/m2，1摩尔相应于6x1023个光子）测量光积分通量。例如，当对于西红柿应用居间照明时，使用的典型积分通量是110µmol/s/m2，蓝色:红色比值接近1:7。
传统的园艺光照系统基于高压钠灯（用于生长）或者白炽灯（用于开花）。它们具有固定的频谱，并且大多数在光输出强度方面也是固定的。
最近，基于LED的固态照明的出现为园艺中的应用提供了新的机会。使用LED的主要优点起因于调谐光的频谱组成以便与植物的感光体密切匹配的能力。连同像调光能力、改进热控制和自由分布LED那样的附加益处，这提供了更优的植物生长和作物产量，并且允许影响植物的形态和组成。与诸如气体放电灯或者白炽灯之类的更常规的光源相比，LED也有希望降低能耗（以及降低相关成本）。例如，与其内在更高的效率一样，LED也可以允许光更接近目标分布，这可以导致通过温室屋顶和地板的光损失更少。而且，可以实现作物中更好的光分布。这在诸如像西红柿那样的高丝作物之类的大量应用中可能是有益的。
LED发射窄波长频谱内的辐射。例如，典型的LED可以具有450nm（蓝色）、660nm（红色）或者730nm（远红外）处的发射峰值。也可能创建这样的LED，其通过利用诸如磷光体之类的材料涂敷一种颜色的LED而提供宽白色频谱（400-750nm）。这样的LED的组合可以用来创建不同的频谱。
对于专业的商业种植者而言，大量园艺LED灯已经可以在市场上获得。为了保持成本为低，它们让其光谱和输出固定，调谐到匹配任一生长光的要求，如果该灯是生长灯或者该灯的操控光是操控灯的话。
出于研究的目的，也提供了更灵活的系统，其具有将各颜色的光输出调光到任何希望的水平的可能性。在光模块配备了例如红色和蓝色发光LED的情况下，并且调光可以对于每种颜色单独地执行，从而允许研究者实现任何希望的光组成。这些复杂的系统提供了高度的灵活性，但是园艺种植者使用起来是复杂的（与研究者相反），并且也增加了额外的成本，使得它们对于园艺行业而言在经济上负担不起。
US 2012/170264 A1公开了一种全频谱LED生长灯。除别的以外，该灯的特征可以包括多个LED元件，这些LED元件包括多个不同的LED类型，每个LED类型具有唯一光波长输出。LED元件可以跨生长灯表面分布。控制器可以被配置成调节全频谱LED生长灯在每个光波长处的强度。控制器可以提供被配置成自动地将多个强度调节到对于特定植物或生长阶段最优的水平的多个设置。控制器也可以被配置成允许对于各光波长的强度的独立控制。这些设置可以与植物生长的萌发阶段、生长阶段或者开花阶段相应。
发明内容
因此，在范围的一端，市场上的现有产品提供了具有固定比值的例如蓝色、红色和远红外的光模块，其中只有总体强度（或者甚至仅仅开/关）是可控的。其优点是低成本和易于使用，但是缺点是这样的灯允许很少的可控性。在范围的另一端，存在用于单独地控制例如蓝色、红色和远红外的强度的研究模块。其优点是高度的可控性，但是缺点是高成本和使用复杂。将希望的是提供一种更简单的构造和控制园艺灯的方式，所述园艺灯可以用来提供生长光和操控光二者，维持一定程度的可控性，同时保持成本和光控的复杂性为低。
依照本文公开的一个方面，提供了一种用于照射植物的园艺照明装置。该装置包括：照明模块，该照明模块包括多个照明元件（例如LED），其中该照明模块限于在仅仅多个离散模式下操作，这些模式通过以不同的预定组合从照明元件发射光而发射具有不同离散频谱组成的光。这些模式包括：生长模式，其配置有促进植物生长的频谱；以及至少一个操控模式，其配置有操控植物的另一个生物过程（例如光周期过程、趋光过程或者光形态建成过程；例如开花或者抵抗疾病）的频谱。由于这些模式是给定照明模块的模式，而不是单独的照明模块的属性，所以所述照明元件中的至少一个是每个模式所共有的，被布置成在生长模式和操控模式下均发射。所述装置进一步包括控制器，该控制器被布置成在所述多个离散模式之间切换照明模块。
因此，本公开提供了一种以简单且成本有效的方式组合生长和操控光照模式的园艺照明装置（例如LED灯），还有用于基于诸如种植者的目的、一天的时期和/或作物的状态之类的因素控制这样的灯的光输出的方法。所公开的园艺模块落在现有的可用产品之间，为用户提供灵活性、成本和简单性之间的折衷，具有在每种所述模式下引起对植物的专门作用的专用光设置。优点可以包括成本降低（更少的光模块和不那么重的安装）和/或更简单的操作（有限数量的可选预配置模式，不要求配方管理系统）。
在实施例中，所述不同的组合可以通过在不同的预定型式下接通和关断照明元件（例如参见图4和图5）而形成。可替换地或者附加地，所述不同的组合可以通过以不同的预定强度组合从照明元件发射光而形成。
在实施例中，所述控制器可以被配置成在日周期的各不同阶段（phase）在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换照明模块。例如，所述控制器可以被配置成在日周期的白昼阶段期间将照明模块切换到生长模式，以及将照明模块切换到日周期的夜间阶段。例如，所述控制器可以被配置成依照预定时间表确定日周期的阶段。
可替换地或者附加地，所述控制器包括一个或多个传感器，其中该控制器被配置成基于所述一个或多个传感器在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换，和/或基于所述一个或多个传感器控制所述至少一个操控模式的持续时间。例如，所述一个或多个传感器可以包括：被布置成感测日光的光水平的日光传感器，所述控制器被配置成基于感测的光水平在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的光水平控制所述至少一个操控模式的持续时间；被布置成感测日光的频谱组成的日光传感器，所述控制器被配置成基于感测的日光的频谱组成在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的日光的频谱组成控制所述至少一个操控模式的持续时间；湿度传感器，所述控制器被配置成基于感测的湿度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的湿度控制所述至少一个操控模式的持续时间；温度传感器，所述控制器被配置成基于感测的温度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的温度控制所述至少一个操控模式的持续时间；植物生长性能传感器和/或其他形式的植物健康传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物的生长和/或健康在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物的生长和/或健康控制所述至少一个操控模式的持续时间；和/或植物形态传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物形态在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物形态控制所述至少一个操控模式的持续时间。
在实施例中，所述一个或多个传感器可以是所述控制器通过其确定日周期的阶段的构件中的至少一个（或者为唯一的构件，或者除了诸如预定时间表之类的一个或多个其他构件之外也被使用，例如基于传感器输入在时间表的允许限度内适配时间表的切换时间）。
在另外的实施例中，所述控制器可以包括用户接口（例如开关或者计算机终端），被配置成基于通过用户接口接收的用户输入在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换。
所述照明模块可以限于只有单个可用操控模式，使得所述装置限于仅仅两个模式——生长或操控；或者可替换地，所述照明模块可以允许少量的多个离散操控模式。在多个操控模式的情况下，所述控制器可以被配置成在夜间阶段期间的各不同时间依次应用所述多个操控模式中的每一个。
依照本文公开的另一个方面，可以提供一种园艺生长灯，其具有外壳并且包括结合到所述相同外壳中的所公开实施例中任一个的装置（至少包括所述照明模块和控制器）。
依照另一个方面，可以提供一种园艺生长设施，其包括：一棵或多棵植物；以及依照本文公开的实施例中任一个的照明模块和控制器，该照明模块被布置成照射所述一棵或多棵植物。例如，该园艺生长设施可以采取其中容纳了植物和照明模块的温室或者植物生长工厂的形式。
附图说明
为了帮助理解本公开并且为了示出如何可以将实施例付诸实施，通过示例的方式参考附图，在附图中：
图1为园艺生长设施的示意图，
图2为园艺照明装置的示意性框图，
图3为照明模块的示意性表示，
图4为照明模块在生长模式下的示意性表示，以及
图5为照明模块在操控模式下的示意性表示。
具体实施方式
下文描述了一种包括控制器的光模块，该控制器用于在至少两个（排他性）操作模式下控制光模块，其中一个模式用于在24小时周期中的“白天”时段期间提供生长光，并且另一个模式用于在24小时周期中的“夜晚”时段期间提供操控光。例如，操控光可以是开花光、疾病减少光合形态控制光中的一种。
用户接口（开关、配方计算机的遥控器）可以提供用于选择所述至少两个模式之一的输入。可替换地或者附加地，将智能添加至照明模块的控制器以便以自动化或者至少部分自动化的方式在这些模式之间选择。例如，照明模块的控制也可以或者可替换地可以基于与环境有关的传感器数据（例如日光传感器、日时、植物/作物生长时期、用于评估疾病风险的相对湿度等等），其中所述控制器基于感测的环境数据在不同的操作模式之间切换。和/或作为另一个示例，所述切换可以基于依照预先配置在控制器中的预定时间表的定时器。
在实施例中，照明模块可以允许仅仅生长模式和单个操控模式。可替换地，可以在非重叠时段期间应用多个操控光模式。在这些模式中的任一个下，光模块可以被控制为提供连续光或者具有分钟量级的光脉冲的脉冲式开/关光。
图1示出了一种包括温室6或植物生长工厂的园艺生长设施2。温室或工厂6包含一棵或多棵植物4（例如西红柿）以及被布置成照射所述一棵或多棵植物4的园艺照明装置8的一个或多个实例。照明装置8可以用来提供对日光进行补充的补充照明（例如在温室中）或者甚至提供唯一的光代替日光（例如在室内生长工厂中）。例如，在所示的示例中，两棵植物4或者成行植物均被顶部照明装置8t从上面照射，而给定行中的每棵植物4或者每组植物可替换地或者附加地被置于植物或者成组植物之间的居间照明装置8i照射。图1也示出了用于在成行西红柿之间具有服务路径的温室中的西红柿水培生长的示例布局，但是将领会的是，这是说明性的并且对于本文的教导可以应用的所有场景绝非限制性的。
图2给出了依照本文公开的实施例的园艺生长装置8的框图，其例如可以用来实现顶部照明8t或者居间照明8i的实例。园艺照明装置8包括包含多个照明元件12（例如LED）的照明模块10以及被连接以便控制照明模块10在模式之间切换的控制器14。控制器14包括用户接口（UI）16、一个或多个传感器18、和/或定时器20中的一个或多个。在实施例中，照明模块10和控制器14（包括其UI 16、（多个）传感器18和/或定时器20）可以一起集成到园艺生长灯的外壳中。可替换地，控制器14中的一些或全部可以在经由有线或无线连接而连接至照明模块10的诸如计算机终端之类的单独的单元中实现。
图3、图4和图5示意性地图示出例如可以用在顶部照明8t或者其他园艺照明装置中的照明模块10的一个示例。该照明模块包括所述多个照明元件12，其中每一个在优选的实施例中为对应的LED（并且在下文中将描述为如此，尽管将理解的是，更一般而言，它们可以是其他类型的照明元件）。每个LED 12被设计为以给定颜色发射，不同的LED 12具有至少两种不同的颜色；即，一些LED 12为一种颜色，其他LED 12为另一种颜色，并且（如果使用了超过两种颜色的LED）还有其他的LED 12为又一种颜色，等等。例如，在所示的示例中，一些LED 12为蓝色LED 12B（发射峰值在400-500nm处，例如450nm）；一些为红色LED 12R（发射峰值在600-700nm处，例如660nm），并且一些为远红外LED 12FR（发射峰值在700-800nm处，例如740nm）。LED 12可以布置在二维阵列中，例如像在图示的示例中那样布置在矩形网格中，或者以某种其他形式布置；只要不同颜色的LED 12发射的光在入射到所述一棵或多棵植物上时将至少在一定程度上混合。在一个实施例中，LED可以布置在7x6网格中，颜色如图3-5中所示（但是不一定符合比例），但是将领会的是，这是一个示例并且对于所有可能的实施例不必是限制性的。
LED 12布置成两组以便在两个不同的模式——生长和操控下提供光。这些LED 12中具有相似频谱的至少一个LED 12或者子组属于这两个组并且共用（在这两个模式下）。至少一组LED 12对总输出的相对贡献在这两个模式下是不同的（不同的频谱组成）。
在实施例中，生长模式通过相对较高的光积分通量（例如100-200μmol/m2/s）表征，其大的贡献在频谱的红色部分（例如70%-90%）。另一方面，在操控模式下发射的光配置有与生长模式不同的频谱（并且在实施例中也有不同的强度），以便促进植物4的不同于生长的生物过程。在实施例中，操控光的强度可以相对较低（例如0-50μmol/m2/s）并且频谱组成取决于种植者想要实现的效果，例如诸如先前讨论的效果中的一种或多种。生长模式和/或操控模式下的光谱和/或强度也可以取决于它为之设计的作物或植物的类型，即配置用于特定植物或作物类型。脉宽调制（PWM）可以用来对不同的光通道（不同的颜色）调光。除了该高频脉冲发送（>100Hz）之外，在实施例中，可以在连续模式下或者在脉冲处于更大的时间间隔（例如1-60分钟）的脉冲模式下提供操控光，所述时间间隔取决于希望的效果以及底层触发机制。
图3示出了关断时的照明模块10（其LED 12没有一个接通，即没有一个发射）。图4示出了生长模式示例中的照明模块，其中第一组LED 12接通（发射）并且其余LED关断（不发射）。在所示的示例中，生长模式被配置成使得所有的蓝色LED 12B和红色LED 12R接通，但是所有的远红外LED 12FR关断。图5示出了操控模式示例中的照明模块，其中第二组LED 12接通（发射）并且其余LED关断（不发射）。在所示的示例中，操控模式被配置成使得所有的红色LED 12R和远红外LED 12FR接通，而所有的蓝色LED 12B关断。注意，（生长模式下接通的）第一组的一些但不是全部LED是（操控模式下接通的）第二组共用的。
控制器14被配置成控制照明模块12在生长模式与操控模式之间切换。控制器14可以采取许多可能的形式。在实施例中，控制器14采取被连接以便控制照明模块10的模式的数字控制模块15+经由有线或无线连接而连接以便向控制模块15提供输入的关联的UI 16、（多个）传感器18和/或定时器20的形式；控制模块15被配置成基于它从UI 16、（多个）传感器和/或定时器20接收的一个或多个输入控制照明模块10在生长模式与操控模式之间切换。
数字控制模块15可以实现为存储在控制器14的存储器上且被布置成在控制器14的一个或多个处理器上执行的软件代码的一部分。例如，控制器14可以包括控制模块15在其上安装和执行的计算机终端，诸如台式或膝上型计算机、平板计算机或者智能电话；或者控制器可以包括例如嵌入到园艺生长灯中的专用控制单元的存储器和专用微处理器。可替换地，数字控制模块可以完全或者部分地在专用硬接线电路系统中和/或在诸如PGA或FPGA之类的可配置或者可重新配置的电路系统中实现。注意，在控制模块15以处理器上执行的软件来实现的情况下，定时器20（如果使用的话）可以采取处理器的通用时钟或者其他定时器+关联的软件的形式，或者可替换地，可以采取单独的定时器外设的形式。
在实施例中，控制模块15是自动化的控制模块，其被配置成基于以下一个或多个自动地在生长模式与操控模式之间切换：日时、作物生长时期（测量或者预设为生长时段的函数）、日长（从日历日期或者从传感器读数推断）、日光的频谱组成（例如红色/远红外比值或者PSS值的传感器读数）和/或一个或多个传感器读数（例如用于评估疾病风险的相对湿度和/或温度）。在实施例中，控制模块15在生长光被关断之后自动地接通操控光（有或者没有时延）。
在一些实施例中，照明模块10只有两个模式：生长模式和一个操控模式。可替换地，照明模块可以允许少量不同的操控模式（但是在实施例中，仍然只有单个生长模式）。例如，照明模块10可以在用于操控光的各种功能（例如具有用于开花、抵抗级别和/或形态操控的不同光强度和/或频谱的模式）之间切换。在实施例中，照明模块10只有两个或更少的操控模式，只有三个或者更少的操控模式，只有四个或者更少的操控模式，只有五个或者更少的操控模式，或者只有十个或者更少的操控模式。
无论哪种方式，不管允许一个还是几个操控模式，注意，这些模式是照明模块10的离散模式，因为照明模块10限于仅仅在少量模式（与LED 12的少量对应组合相应）下操作，其远远小于可以将频谱和/光强度设置为任何任意值（基于LED 12的任何可能的开-关和/或亮度设置）的情况。因此，模式的数量远远小于其中照明模块的LED 12可以接通和关断的可能组合的数量，例如至多为十分之一、至多为百分之一、至多为千分之一或者至多为万分之一等等（取决于LED 12的数量以及因而理论组合的数量）；并且优选地只允许少数模式（例如小于或等于2、小于或等于3、小于或等于4、小于或等于5或者小于或等于10个操控模式；并且在实施例中，只有一个生长模式）。
优选地，为了降低控制复杂度，该少量离散模式的限制是照明模块10本身的内在硬接线属性。例如，照明模块10可以包括两根控制线，控制器14经由这些控制线连接以便基于施加的控制电压，例如两根线之间的电压差，在生长光与操控光之间切换模块10（并且在这两根控制线之中，一根线可以与提供功率的线一样）。然而，可替换地，所述限制可以由控制器14强制执行。
还注意到，在数字控制器15的情况下，离散意味着被约束为比对于不可避免地由值的数字表示造成的水平组合数的限制少得多的模式。即，出于本公开的目的，如果对于数字变量可以采取的可能值数量的唯一约束为由于控制器的数字性质而引起的量化，那么该数字变量被认为实际上可连续变化（并且因此不是离散的）。
现在，更详细地讨论用于控制在模式之间切换的一些可能性。
在第一实施例中，控制器14包括数字控制模块15和定时器20，并且被配置成依照预定时间表（通过使用定时器对当前时间定时并且将当前时间与时间表比较）控制生长模式与所述一个或多个操控模式之间的切换。在实施例中，控制器14也包括用户接口（UI）16，并且时间表可以由用户经由UI 16进行编程。例如，控制器14可以采取控制模块15在其上实现的计算机终端的形式，并且UI 16可以包括该计算机终端的显示器和输入构件（例如鼠标、键盘和/或触摸屏）。可替换地，控制模块15可以通过制造商、供应商或者调试技术员预编程为具有所述时间表。
依照第一实施例，该时间表可以包括日程表，和/或在更长时段上变化的时间表，例如周历、月历和/或年历（例如，因此日程表在一定数量的天、周、月或者年上变化）。
优选地，所述时间表至少包括日程表，其中控制模块15在24小时日周期的不同时间在不同模式之间切换照明装置10。依照该时间表，生长模式优选地用来补充日光（在白天期间和/或在夜晚）；而操控模式可以主要在夜间或者在白天结束时来自日光的贡献变得非常有限的时候使用。因此，照明模块用来在白天期间促进生长，并且在夜晚期间促进诸如开花或者抵抗疾病之类的一个或多个其他生物过程。如果存在多个不同的操控模式，那么日程表可以包括在夜晚的不同时间在不同的操控模式之间切换；例如，在夜晚的中途从开花模式切换至疾病抵抗模式，或者在夜晚的过程中在这两个模式之间交替。
可替换地或者附加地，所述时间表可以在比单天更长的过程上改变切换行为。例如，在白天期间对于其应用生长模式的时间长度和/或在夜晚期间对于其应用（多个）操控模式的时间长度可以被安排为根据作物生长时期、当前日长和/或从当前日历日期推断的季节逐日、逐周或者逐月变化。
在第二实施例中，控制器14包括数字控制模块15和一个或多个传感器18，并且被配置成基于来自所述一个或多个传感器18的一个或多个对应输入控制生长模式与所述一个或多个操控模式之间的切换。例如，（多个）传感器18可以包括被布置成测量设施2中经历的当前日光量的日光传感器、被布置成测量设施2中经历的当前日光频谱组成的日光传感器（这可以使用相同或不同光电池）、被布置成测量设施2中的当前湿度的湿度传感器、和/或被布置成测量设施2中的当前温度的温度传感器。优选地，所述一个或多个传感器置于所讨论的一棵或多棵植物4的适当附近以便粗略估计该一棵或多棵植物4经历的条件（例如光和/或湿度）。
例如，控制模块15可以被配置成基于感测的日光水平和/或频谱和/或感测的湿度推断当前日长和/或作物生长时期，并且可以据此在模式之间切换。例如，控制模块15可以基于一个或多个传感器8推断日长，并且触发要在推断的日时期间应用的生长模式以及要在推断的夜晚时间期间应用的所述一个或多个操控模式。和/或，控制模块15可以基于一个或多个传感器18推断当前作物生长时期或季节，并且可以根据推断的生长时期或季节改变对于其应用生长模式和/或（多个）操控模式的时间长度。
在另一个示例中，当前疾病风险可能与（多颗）植物4经历的湿度和/或温度相关，并且控制模块15可以被配置成响应于感测到一定水平的湿度或温度或者湿度和温度的某些组合而激活疾病抵抗操控模式（或者改变该模式的长度）。
在另一个示例中，专用植物健康传感器可以用来感测植物健康的一个或多个方面，以便提供疾病的早期指示。植物健康传感器可以包括用于进行光合作用（生长）测量的植物生长性能传感器，例如叶绿素荧光传感器，如Allied Vision AVT相机。例如，生长（叶绿素荧光）测量结果可以用作疾病的早期间接指示。然而，也许通常也存在植物生长或者植物健康的其他测量。例如，生长也可以受其他因素（水分胁迫）抑制。
在又一个示例中，植物形态传感器（例如Phenospex PlantEye）可以用来感测植物形态的一个或多个方面，诸如作物的生长时期。
特定操控模式的选择和/或持续时间可以基于来自上面描述的传感器中的任何一种或多种或者其他传感器的一个或多个感测值。例如，日光传感器可以被布置成确定生长模式的接通/关断，而诸如湿度传感器和/或温度传感器之类的另一个或多个传感器可以被布置成从多个操控模式之中确定抗真菌操控模式的选择和/或持续时间。如果根据（多个）感测值，特定操控模式不相关的话，那么可以不选择该模式。
此外，在第二实施例中，模式之间的切换可以仅仅基于（多个）传感器输入，或者可以与第一实施例组合以便基于来自（多个）传感器的经验数据来适配时间表。例如，控制模块15可以基于日历确定当前日长，使得在白天期间应用生长模式并且在夜晚期间应用至少一个操控模式，但是也可以基于感测的湿度和/或日光频谱在安排的时间的预定范围内适配确切的切换时间。
依照第三实施例，控制器14包括用户接口（UI）16并且被配置成基于通过UI 16接收的手动用户选择在生长模式与（多个）操控模式之间切换。例如，UI可以包括能够经由控制模块15控制所述切换的遥控器；或者该用户接口可以包括在其中实现控制模块15的计算机终端的输入设备，诸如键盘、鼠标和/或触摸屏。可替换地，UI 16可以仅仅包括用于在模式之间切换的专用开关（例如机械开关）。在这种情况下，不一定需要控制模块15，并且控制器14可以仅仅包括直接连接到照明模块10的控制线的开关16。
在第三实施例的一种特定变型中，用户使用UI 16仅仅接通和关断生长模式，并且控制模块15被配置成在用户关断生长模式之后自动地接通操控模式（或者一系列操控模式）持续预定时间。例如，控制模块15可以在用户关断生长模式之后接通红色疾病抵抗照明模式持续诸如2小时之类的时段。
注意，在所述实施例中的任一个中，生长模式和（多个）操控模式不一定必须是接续的。例如，在生长模式结束与（多个）操控模式开始之间和/或在（多个）操控模式开始与生长模式的下一次应用开始之间和/或在不同操控模式之间可能存在无照明（至少不来自照明模块10）的时段。
将领会的是，通过示例的方式描述了上面的实施例。本领域技术人员在实施要求保护的本发明时，根据对于所述附图、本公开内容以及所附权利要求书的研究，能够理解和实现所公开实施例的其他变型。在权利要求书中，措词“包括”并没有排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并没有排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不可以用于获利。计算机程序可以存储/分布于适当的介质上，例如存储/分布于与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的一部分而提供的光学存储介质或者固态介质上，但是也可以以其他的形式分发，诸如经由因特网或者其他有线或无线电信系统分发。权利要求书中的任何参考标记都不应当被解释为限制范围。

Claims (11)

1.用于照射植物（4）的园艺照明装置（8），该装置包括：
照明模块（10），其包括多个照明元件（12），其中该照明模块限于在多个离散模式下操作，这些模式通过以不同的预定组合从照明元件发射光而发射具有不同离散频谱组成的光，所述模式包括配置有促进植物生长的频谱的生长模式以及配置有操控植物的另一个生物过程的频谱的至少一个操控模式，所述照明元件中的至少一个被布置成在生长模式和操控模式下均发射；以及
控制器（14），该控制器被布置成在所述多个离散模式之间切换照明模块，其中控制器（14）被配置成在日周期的白昼阶段期间将照明模块（10）切换到生长模式，以及在日周期的夜间阶段期间将照明模块切换到所述至少一个操控模式，
其中，所述至少一个操控模式包括多个操控模式，所述控制器（14）被配置成在同一夜间阶段期间的各不同时间应用所述多个操控模式中的每一个，并且
其中，所述多个操控模式包括：开花模式、疾病抵抗模式、形态控制模式。
2.权利要求1的装置，其中该装置被配置成依照预定时间表确定日周期的阶段。
3.权利要求1或2的装置，其中所述不同的组合通过在不同的预定型式下接通和关断照明元件（12）而形成。
4.权利要求1或2的装置，其中所述不同的组合通过以不同的预定强度组合从照明元件（12）发射光而形成。
5.权利要求1或2的装置，其中控制器（14）包括一个或多个传感器（18），并且被配置成基于所述一个或多个传感器在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换，和/或基于所述一个或多个传感器控制所述至少一个操控模式的持续时间。
6.权利要求5的装置，其中所述一个或多个传感器（18）包括以下中的一个或多个：
被布置成感测日光的光水平的日光传感器，所述控制器（14）被配置成基于感测的光水平在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的光水平控制所述至少一个操控模式的持续时间；
被布置成感测日光的频谱组成的日光传感器，所述控制器被配置成基于感测的日光的频谱组成在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的日光的频谱组成控制所述至少一个操控模式的持续时间；
湿度传感器，所述控制器被配置成基于感测的湿度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的湿度控制所述至少一个操控模式的持续时间；
温度传感器，所述控制器被配置成基于感测的温度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的温度控制所述至少一个操控模式的持续时间；
植物生长性能传感器和/或其他植物健康传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物的生长性能和/或健康在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物的生长性能和/或健康控制所述至少一个操控模式的持续时间；和/或
植物形态传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物形态在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物形态控制所述至少一个操控模式的持续时间。
7.权利要求4的装置，其中控制器（14）包括一个或多个传感器（18），并且被配置成基于所述一个或多个传感器在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换，和/或基于所述一个或多个传感器控制所述至少一个操控模式的持续时间；
其中控制器（14）被配置成使用所述一个或多个传感器（18）确定日周期的阶段。
8.权利要求7的装置，其中所述一个或多个传感器（18）包括以下中的一个或多个：
被布置成感测日光的光水平的日光传感器，所述控制器（14）被配置成基于感测的光水平在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的光水平控制所述至少一个操控模式的持续时间；
被布置成感测日光的频谱组成的日光传感器，所述控制器被配置成基于感测的日光的频谱组成在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的日光的频谱组成控制所述至少一个操控模式的持续时间；
湿度传感器，所述控制器被配置成基于感测的湿度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的湿度控制所述至少一个操控模式的持续时间；
温度传感器，所述控制器被配置成基于感测的温度在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的温度控制所述至少一个操控模式的持续时间；
植物生长性能传感器和/或其他植物健康传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物的生长性能和/或健康在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物的生长性能和/或健康控制所述至少一个操控模式的持续时间；和/或
植物形态传感器，所述控制器被配置成基于感测的植物形态在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换和/或基于感测的植物形态控制所述至少一个操控模式的持续时间。
9.权利要求1或2的装置，其中控制器（14）包括用户接口（16），并且被配置成基于通过用户接口接收的用户输入在生长模式与所述至少一个操控模式之间切换。
10.一种提供用于照射植物（4）的园艺光的方法，包括：
提供照明模块（10），该照明模块包括多个照明元件（12），其中该照明模块限于在多个离散模式下操作，这些模式通过以不同的预定组合从照明元件发射光而发射具有不同离散频谱组成的光，所述模式包括配置有促进植物生长的频谱的生长模式以及配置有操控植物的另一个生物过程的频谱的至少一个操控模式，所述照明元件中的至少一个被布置成在生长模式和操控模式下均发射；以及
控制照明模块（10）以便在日周期的白昼阶段期间将照明模块（10）切换到生长模式，以及在日周期的夜间阶段期间将照明模块切换到所述至少一个操控模式，
其中，所述至少一个操控模式包括多个操控模式，所述控制照明模块（10）包括控制照明模块（10）以便在同一夜间阶段期间的各不同时间应用所述多个操控模式中的每一个，并且
其中，所述多个操控模式包括：开花模式、疾病抵抗模式、形态控制模式。
11.一种园艺生长设施（2），包括：
一棵或多棵植物（4）；
照明模块（10），其包括被布置成照射所述一棵或多棵植物的多个照明元件（12），其中该照明模块限于在多个离散模式下操作，这些模式通过以不同的预定组合从照明元件发射光而发射具有不同离散频谱组成的光，所述模式包括配置有促进植物生长的频谱的生长模式以及配置有操控植物的另一个生物过程的频谱的至少一个操控模式，所述照明元件中的至少一个被布置成在生长模式和操控模式下均发射；以及
控制器（14），该控制器被布置成在所述多个离散模式之间切换照明模块，其中控制器（14）被配置成在日周期的白昼阶段期间将照明模块（10）切换到生长模式，以及在日周期的夜间阶段期间将照明模块切换到所述至少一个操控模式，
其中，所述至少一个操控模式包括多个操控模式，所述控制器（14）被配置成在同一夜间阶段期间的各不同时间应用所述多个操控模式中的每一个，并且
其中，所述多个操控模式包括：开花模式、疾病抵抗模式、形态控制模式。
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