CN107072151A - 用于植物生长的方法和设备 - Google Patents

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CN107072151A CN201580034421.9A CN201580034421A CN107072151A CN 107072151 A CN107072151 A CN 107072151A CN 201580034421 A CN201580034421 A CN 201580034421A CN 107072151 A CN107072151 A CN 107072151A
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Abstract

本文中描述的是用于混合分布式溶液培养系统的技术。存储一组生长简档(605)，其中每个生长简档(605)定义针对一类型(200、201、202、203、204)的植物的一组生长参数。接收指示生长简档(605)与和计算装置进行通信的植物生长单元相关联的数据。将来自生长简档(605)的一组生长参数发送到植物生长单元，使得植物生长单元能够运行生长参数以使被种植在植物生长单元中的植物生长。从植物生长单元接收指示来自被本地安装在植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据。基于来自植物生长单元的传感器数据来定制该组生长参数以定制针对植物环境的参数。

Description

用于植物生长的方法和设备
相关申请的交叉引用
本发明与于2014年4月23日提交的题为“Methods and apparatus for a hybriddistributed hydroculture system”的美国临时专利申请No.61/983,212相关并且基于35U.S.C.§119(e)要求该申请的优先权，并且在此将其通过引用整体并入本文中。
背景技术
溶液培养是一种通过水和营养素的水生分布在无土基质中培养植物的方法。首先，溶液培养是主要用于在实验室中使植物生长的方法，从而允许科学家靶向特定属性(如营养素)进行测试。随着可控环境农业(CEA)和室内生长的发展，溶液培养越来越频繁地被用在实验室外。存在两种主要类型的溶液培养：水培法和气培法。
水培法在植物根部被浸没在水和溶解的营养素中的同时将营养素和水合输送到植物根部。在植物的基底处并且有时在根部处使用支撑材料以保持植物直立。
气培法采用喷雾器，喷雾器被定位为利用营养素溶液来喷洒植物的根部而不使用围绕根部的诸如土壤的聚合基质。在植物的基底处使用支撑材料，并且根部被包封在被喷雾的腔室中，而植物的冠层保持开放。
发明内容
本文中描述的技术能够用于优化溶液培养中的植物生长和弹性。在一些示例中，该技术提供一种分布式系统，该分布式系统包括具有专用蓄水池和将每个生长腔室的根部区域隔离例如以在可控环境中控制疾病的传播并消除作物失败的风险的电子器件的模块化生长腔室。在一些示例中，该技术提供混合溶液培养，包括在早期植物生长期间通常利用水培法、在中期植物生长期间通常利用混合法和/或在成熟期植物生长期间通常利用气培法的混合溶液培养系统。在一些示例中，该技术提供实现对分布式系统中的模块化生长腔室的总体系统管理和独立操纵的网络化控制和基于云的通信协议。在一些示例中，该技术提供基于植物种类和专用系统属性的植物的生长简档和生长算法的开发。在一些示例中，该技术提供基于植物类型和生长阶段的可定制的种子筒。
所公开的主题在一个方面中包括一种用于自动地控制针对一组植物生长单元中的每个植物生长单元的一组生长参数的计算机化方法，其中，针对来自一组植物生长单元的每个植物生长单元的一组生长参数基于植物生长单元被定位在其中的环境和生长在植物生长单元中的植物的类型两者来定制。该计算机化方法包括由计算装置将一组生长简档存储在与计算装置进行通信的数据库中，其中每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数。该计算机化方法包括由计算装置接收指示来自一组生长简档的生长简档与来自与计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据。该计算机化方法包括由计算装置将来自生长简档的一组生长参数发送到植物生长单元，使得植物生长单元能够运行生长参数以使被种植在植物生长单元中的植物生长。该计算机化方法包括由计算装置从植物生长单元接收指示来自被本地安装在植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据。该计算机化方法包括由计算装置基于来自植物生长单元的传感器数据来定制一组生长参数使得一组生长参数能够针对植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
所公开的主题在另一方面中包括一种用于自动地控制针对一组植物生长单元中的每个植物生长单元的一组生长参数的计算系统，其中，针对来自一组植物生长单元的每个植物生长单元的一组生长参数基于植物生长单元被定位在其中的环境和生长在植物生长单元中的植物的类型两者来定制。该计算机系统包括处理器，处理器被配置为运行在存储器中存储的模块，模块被配置为使处理器将一组生长简档存储在与计算系统进行通信的数据库中，其中每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数。在存储器中存储的模块还被配置为接收指示来自一组生长简档的生长简档与来自与计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据。在存储器中存储的模块还被配置为将来自生长简档的一组生长参数发送到植物生长单元，使得植物生长单元能够运行生长参数以使被种植在植物生长单元中的植物生长。在存储器中存储的模块还被配置为从植物生长单元接收指示来自被本地安装在植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据。在存储器中存储的模块还被配置为基于来自植物生长单元的传感器数据来定制一组生长参数使得一组生长参数能够针对植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
所公开的主题在另一方面中包括一种非暂态计算机可读介质，其包括可执行指令，该可执行指令能用于使装置将一组生长简档存储在数据库中，其中，每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数。该可执行指令能用于使装置接收指示来自一组生长简档的生长简档与来自与计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据。该可执行指令能用于使装置将来自生长简档的一组生长参数发送到植物生长单元，使得植物生长单元能够运行生长参数以使被种植在植物生长单元中的植物生长。该可执行指令能用于使装置从植物生长单元接收指示来自被本地安装在植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据。该可执行指令能用于使装置基于来自植物生长单元的传感器数据来定制一组生长参数使得一组生长参数能够针对植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
所公开的主题的这些和其他能力将在审查了下面的附图和详细描述后更完整地来理解。要理解，本文中采用和词汇和术语是出于描述的目的并且不应当被认为是限制性的。
附图说明
所公开的主题的各种目标、特征和优点能够当结合附图考虑时参考所公开的主题的下面的详细描述更完整地认识到，在附图中类似的附图标记识别类似的元件。
图1是根据一些实施例的混合分布式溶液培养系统的示例性示意图。
图2是根据一些实施例的处于不同房间和/或建筑物中的混合分布式溶液培养系统的示例性示意图。
图3是根据一些实施例的溶液培养单元的示例性示意图。
图4是根据一些实施例的单元能够如何被调节以实现水培法、混合法和/或气培法应用的示例性示意图。
图5是根据一些实施例的系统协议的示例性示意图。
图6是根据一些实施例的生长协议的示例性示意图。
图7是根据一些实施例的种子筒700组件的示例性示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述与所公开的主题的系统和方法和这样的系统和方法可以操作于其中的环境、等等有关的许多具体细节以便提供对所公开的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将认识到，所公开的主题可以在没有这样的具体细节的情况下来实践，并且未详细描述本领域中公知的某些特征以便避免对所公开的主题的不必要的混乱。另外，将理解，下面提供的实施例是示例性的，并且预见到存在处于所公开的主题的范围内的其他系统和方法。
分布式系统
本文中描述的分布式系统能够允许多种植物类型在一个系统内生长，而同时限制疾病的传播、减少失败并且允许系统处于多种配置中的适应性。这能够通过用于远程控制和监控的系统的网络化能力来实现。
图1是根据一些实施例的混合分布式溶液培养系统的示例性示意图。如图1所示，每个“单元”100包括相关联的植物类型并且能够单独地或与被称为“组”101的多个单元一起被放置在房间内。图1示出了单个单元和具有三个单元的组。当前实施例主要由塑料、铝和聚氨酯构成。参考图3和图4进一步详细描述单元，并且参考图5进一步详细描述在不同单元或组之间的通信。
图2是根据一些实施例的处于不同房间和/或建筑物中的混合分布式溶液培养系统的示例性示意图。图2中的情景示出了针对两个建筑物内的一个“系统”的八个单元和四个组。第一组/房间215包括具有植物类型200的单个单元205。第二组/房间216包括全部具有植物类型201的三个单元206-208，在稍后的时间点处添加具有不同的植物类型204的额外的单元209。第三组/房间217具有两个单元210-211，每个具有不同的植物类型202-203。头三个组/房间全部处于第一建筑物213中。第四组/房间218包括另一建筑物214中的具有植物类型204的单个单元212。然而，本领域技术人员能够认识到，根据需要能够存在一个系统内的多个建筑物内的无数单元和组。具有多种植物的每个单元能够在大小容纳时一次使一种或多种互补植物类型生长。能够之后从单元中移除(一种或多种)植物类型并且能够放置(一种或多种)不同的植物类型。额外地，单元或组能够在任何时间点被添加到系统以扩大系统，如由具有植物类型五204的单元五209到房间二216中的组的添加所示。
每个单元被设计为采用许多不同的配置来工作，包括自主地、在组内、在系统内或其任何组合工作。该系统不受空间或距离约束。例如，建筑物一213中的单元三207是与建筑物二214中的单元八212相同的系统219的部分，甚至在它们距离彼此很远的情况下。
图3是根据一些实施例的溶液培养单元的示例性示意图。如图3所示，单元包括：水分/营养素分布305(电子喷雾器、泵)、生长腔室304(专用蓄水池、可扩大壳体、传感器电路板)、种子筒303(具有种子、种子基底、结构、生长基质、营养素)、光302(LED板、散热片、风扇)、主电路板306(微控制器、网络能力)。在一些示例中，主板、传感器板和光板可以被组合成一个或多个组件。例如，光/LED电路板可以被并入到主电路板中。这些组件可以被移动或被重新组合以便改进它们的有效性。例如，传感器可以在被放置在一个区域而非另一区域中时实现更好的读数。
单元包括将水分和营养素分布到植物的水分/营养素分布305组件。水分/营养素分布305组件能够是在顶部上包括产生大于5微米的液滴的超声隔膜的电子喷雾器。这些液滴产生能够由植物根部吸收的雾状水分/营养素蒸汽。蒸汽大体被容纳在生长腔室304内并且再循环以节省水分/营养素。水分/营养素分布305组件能够包括用于使生长腔室304中的水通气和/或循环的泵。电子喷雾器和/或泵被连接到主电路板306。
单元包括在水分/营养素溶液被存储在其中的基底处具有蓄水池的生长腔室304。植物的根部被支撑在种子筒303中的生长腔室304的顶部处并且悬挂在生长腔室304内部，在其中它们与水分/营养素溶液或来自蓄水池的蒸汽接触。
生长腔室304包含允许腔室扩大以提供针对植物根部的更多生长区域并且从水培法改为气培法系统的“可移动壳体”307。生长腔室304还包括监控在根部处的状况的传感器电路板308。传感器电路板当前包括湿度、温度、pH和传导性传感器。传感器电路板308被连接到主电路板306。
种子筒303是到生长腔室304和可移动壳体307上的附件。种子筒303由具有种子、种子衬底、结构、生长基质以及特定于植物类型的营养素的塑料支撑物制成。种子筒303能够被种植、从系统被移除并且被更换并且其还是可互换的。例如，草莓种子筒能够被放置到单元一中并且之后被移动到单元二中；西红柿种子筒能够之后被放置到单元一中。
光电路板302包括具有根据单元内生长的植物需要的不同颜色和强度的高效LED。光电路板302当前包含用于记录植物的图像并且监控光照状况的光传感器和相机。光电路板302包含被连接到主电路板306的微处理器。
主电路板306是单元的主要控制和信息集线器。其能够包括功率调节。如图3中进一步所描述的，主电路板306确定单元是主还是从。从板包含能够为启用了蓝牙(BLE)以与其他设备进行通信的微处理器。从板还包含允许所有附属组件(光、传感器、喷雾器)连接到其的部分。主板具有与从板相同的所有组件，除了为启用了Wifi或以太网以与互联网和云数据库进行通信的微处理器。
系统的分布式设计能够例如控制传播，例如分布式生长/蓄水池腔室控制在根部处的疾病的传播，其能够是毁灭性问题。分布式生长/蓄水池腔室能够提供根据需要在植物类型之间进行分隔的能力，其有助于使病虫害最小化。系统的分布式设计能够例如提供对生长腔室和蓄水池的共同定位，其能够节省水分和营养素使用、使浪费最小化、等等。系统可以被配置为无线路且少喷嘴的，使得被阻塞的或发霉缠身的喷嘴和水直通不再是问题，因为使用电子喷雾器，它们不再是必要的。系统的分布式设计能够例如使失败最小化，因为不像利用机械泵的标准单源喷雾，利用电子超声喷雾器的多源喷雾消除系统中的故障。例如，如果一个电子喷雾器发生故障，系统中的剩余单元将继续工作，因为每个单元具有相关联的超声喷雾器。
混合溶液培养
取决于品种和植物生长的阶段，植物具有不同的需要。早期植物常常偏好水培法培养，因为它们需要在根部处的较多的水分和较少的氧。随着植物继续生长，它们常常偏好对氧的较多的暴露和在根部处的较少的水分的气培法培养。本文中描述的混合溶液培养系统能够通过从收缩的生长腔室改变为扩展的生长腔室并且改变生长腔室内的溶液的量来适应从水培法到混合的水培法/气培法混合法到气培法生长的这种改变。
图4是根据一些实施例的单元的生长腔室能够如何被调节以实现水培法400、混合法401和/或气培法402应用的示例性示意图。单元包括如图3中详细描述的种子筒403、具有传感器电路板404和超声喷雾器405的生长腔室以及主电路板406。水培法配置400通过减小种子筒403的区域使得根部和筒被完全浸没在溶液中来实现。溶液水平在水培法状态中的生长腔室内是较高的。单元的气培法配置402通过增大种子筒区域使得根部具有更多生长空间并且被暴露于从超声喷雾器产生的蒸汽来实现。溶液水平在气培法状态中的生长腔室内是较低的。存在能够在生长过程期间出现的取决于根部的长度以及可移动生长腔室被扩展多远和生长腔室的溶液水平的不同程度的水培法/气培法(混合)状态。单元的混合法配置401通过增大种子筒区域使得根部被部分地浸没在水中并且被部分地暴露于从超声喷雾器产生的蒸汽来实现。在一些实施例中，用户手动地将可移动壳体407升高或降低到适当的位置中。在一些实施例中，可移动壳体407能够被自动地升高和/或降低。
混合系统使用电子超声喷雾器405来提供超过5微米的喷雾颗粒以在气培法状态中获得在根部处的充分的水分和营养素摄取。该超声喷雾器405也在水培法状态期间使用以扰乱水分和营养素混合物使得水分不会瘀滞(对于防止在根部处形成细菌和疾病是重要的)并且水分和营养素被混合为溶液。
如图4所示，系统能够被配置为(例如，取决于多少水在系统的基底处，和/或通过在系统中将种子部分向上移动以对系统的根部给予更多空间)实现从气培法移动到水培法生长环境的不同的方式。系统的混合设计能够允许在优化无土生长中的进步。该技术能够提供优化的按周期的植物生长。例如，该技术能够通过在一个系统内利用水培法、水培法/气培法和气培法而无需使用单独的单元来优化在植物周期的不同阶段的植物生成。该技术能够优化按品种的植物生长。例如，品种能够通过水培法、水培法/气培法和气培法中的生长来不同地受影响。
网络化单元管理协议
分布式系统的网络化控制和监控能够被使用以便限制将否则变成抑制的重复性任务(例如在连续的基础上打开和关闭喷雾器)。该网络化能力可以被分组以一次控制和监控系统内的一个或多个单元。例如，单元一、二和三全部是使西红柿生长并且同时被种植，用户能够利用相同的属性控制全部三个单元，而非各自单个地进行控制。额外地，关于系统使用和植物生长的连续更新的数据可以被记录以用于反馈和改进。
图5是根据一些实施例的系统协议的示例性示意图。移动/网络应用500可以在无数个设备和包括Andriod、Windows、OS、Linux的操作系统上工作。移动/网络应用500具有控制(按时间表的光照和喷雾)以及还有(经由随时间的传感器数据)监控单元和系统的功能。
图5中示出的系统协议基于“主”单元502和多个“从”单元503。从单元503能够在其当前环境中包含传感器电路板(例如，温度、pH、湿度和/或传导性)、光电路板(例如，LED、光传感器和相机)、蓝牙(BLE、蓝牙低能量)微控制器以及喷雾器。主单元包含相同的组件，其中添加了用于到互联网和云数据库的网络通信的无线或以太网启用芯片。
主单元用作针对被发送到云服务器的信息的入口和出口门，云服务器包括用于存储从主单元502接收到的信息的数据库501。每个从单元与指定的主单元502进行通信以将其数据发送到云数据库501。当来自诸如移动/网络应用500的控制器的命令被发送到云数据库501之后被发送到主单元502并且之后根据需要被转发到(一个或多个)适当的从单元时，信息在相反的方向上流动。移动应用/网络应用500也能够直接经由到指定的主单元的蓝牙(BLE)发送命令和接收信息。
能够在具有或没有从单元503的情况下具有与云数据库501进行通信的多个主单元502。能够具有与指定的主单元502进行通信之后与云数据库501进行通信的多个从单元503。不能够在没有主单元502的情况下具有与云数据库501进行通信的从单元503。
系统的网络协议提供例如在各单元、各组以及各系统之间的自动化和数据通信。该技术提供控制来自任何地方的(一个或多个)系统的能力，使得用户无需在系统附近。系统能够例如通过提供控制一个单元、一组单元或在整个系统的基础上进行控制的能力来提供分层控制。该技术提供数据分析，包括设置用于记录植物生长的协议和用于分析的系统历史。
在一些示例中，移动应用/网络应用500能够对在本文中进一步详细解释的针对每个单元(例如，主单元502或从单元503)的特定生长简档进行配置。(例如，未示出的由云服务器托管的)云数据库501存储针对单元502或503中的每个的生长简档。生长简档能够被用于对(例如，经由无线传输(例如，802.11)、蓝牙、等等)被发送到单元502或503中的每个的生长设置进行配置。单元502或503接收生长设置并且能够运行生长设置(例如，光照、喷雾、风扇、等等)。云数据库501还能够基于指示单元502或503的特定环境(例如，温度、湿度、光、等等)的数据来定制设置，如本文中进一步所解释的。
生长简档
生成简档605是基于系统内的优化生长状况的与特定植物类型相关联的分析。如本文中进一步所解释的，生长简档605能够被用于对针对一植物类型的特定生长设置进行配置。额外地，本文中描述的技术能够被配置为还考虑针对每个生长腔室的个体环境以定制针对具体环境的生长简档(例如，生长在干燥/寒冷的气候中的室内的西红柿品种可能与生长在温暖/潮湿的气候中的室外的相同西红柿品种具有大不相同的配置，即使针对西红柿品种的可能的生长简档配置是相同的)。
图6是根据一些实施例的生长简档协议的示例性示意图。来自系统600的数据包括从一个或多个单元被发送到云数据库的数据。到系统602的数据指示被发送到一个或多个单元的数据(例如，配置数据)。
在一些实施例中，来自系统600的数据能够包括来自光传感器、内部温度传感器、外部温度传感器、pH传感器、湿度传感器、传导性传感器、相机和/或任何其他传感器的数据。光传感器数据能够包括针对光的颜色和强度的值。内部温度传感器数据能够包括生长腔室在根部区域处的内部温度。外部温度传感器能够包括植物在茎干/叶子处的温度。pH传感器能够包括生长腔室中的在根部区域处的溶液的pH。湿度传感器能够包括生长腔室在植物的根部处的湿度。传导性传感器能够包括在蓄水池区域中的生长腔室内的溶液中的营养素的百万分率(ppm)。相机能够包括来自以上的植物的图像。
在一些示例中，到系统601的数据能够包括喷雾、相机、风扇、光控制和/或任何其他类型的数据。喷雾能够根据喷雾的持续时间和间隔来控制，并且能够按日历时间表来设置。例如：星期二每小时喷雾两分钟，并且星期六每小时喷雾5分钟。相机能够根据频率来控制，且可以在日历时间表上来设置。风扇能够根据持续时间、间隔、强度来控制并且全部都能够利用日历时间表来协调。光照能够根据颜色、强度和持续时间来控制以及在日历时间表上来设置。例如，系统能够被配置为控制不同光谱的光照和光照强度(例如，系统能够被配置为与在植物较成熟时提供更多的淡红色光相比较在植物较小时提供更多的浅蓝色光)。喷雾、成像、吹风和光照控制能够针对单元206、组216或在整个系统219上被设置。
下面是生长简档605将如何被实现的示例。草莓植物被种植在单元中。用户能够经由控制器(移动/网络应用)告知系统该植物已经被安装。包括来自系统的传感器数据(光、温度、湿度、pH、等等)600和到系统的与用于优化草莓植物生长的“草莓”生长有关的自动排程601的预加载的“草莓”生长简档605与该植物相关联。该“草莓”生长简档605建立用于生长的基线，然而，能够通过(经由移动/网络app)接收来自用户500的数据/命令和到云数据库/服务器的来自系统中的植物生长的环境状况和发生的数据602来更新和优化该简档。这已经产生了“草莓”生长简档603的实例(例如，“草莓1”)，并且能够是“草莓”生长简档的许多不同的实例603中的一个实例。甚至能够产生针对每个生长阶段(例如，播种、成熟)的该“草莓”生长简档的子集的实例604以优化植物生长。例如，“草莓”生长简档的子集能够为“草莓1，播种1”。植物生长603和生长阶段604中的这些实例中的全部能够被保存并被聚合在云服务器/数据库602中以被用于优化“草莓”生长简档。在系统内生长越多的植物(植物实例603和生长阶段实例604)，生长简档605变得越智能。以这种方式，系统将使用机器学习来做出生长简档605并且通过使用变得更健壮和精炼。
作为生长简档能够如何被修改的另一说明性示例，假定一类型的辣椒在夏季在美国东北部(例如，马萨诸塞州)生长，并且其被定位在室内靠近窗户使得其获得自然光。本文中描述的技术能够被配置为基于光传感器反馈(例如，因为辣椒正在接收特定自然光)自动调节光照以给予辣椒必需的适当量的光。如果相同类型的辣椒生长在南美洲(例如，在一年中的相同的时间，但是其是南半球上的冬天)并且辣椒正在获得完全不同量/类型的光(例如，因为植物被定位在无窗户的角落里)，则本文中描述的技术能够增大所施予的光的量使得比系统被定位为靠近窗户将提供的更多的人工光被提供。
本领域技术人员将认识到，即使植物的类型可能是相同的，每个生长环境也可能是不同的，并且系统能够被配置为适应那些差异(例如，使用光照、喷雾、风扇、等等)。
生长简档605的益处能够包括控制和定制和/或简档优化。例如，针对多种植物类型的理想的和定制的生长环境能够同时被维持在一个系统内。作为另一示例，生长简档能够辅助用户使植物根据针对每种植物类型建立的度量生长。作为另一示例，简档能够经由来自用户的更新来持续地更新，更多的用户产生针对简档的更精细调谐的数据，随时间进行学习。
种子筒
种子筒700用作提供针对无数种类型的植物的在不同的生长阶段的支撑物、结构和营养素的主要装置。
图7是根据一些实施例的种子筒700组件的示例性示意图。种子衬底701提供层，种子被嵌入到种子筒中的该层中。在一些示例中，这由纸或者任何其它适合的材料制成。结构702提供针对植物的根部的支撑并且能够被制作为不同的厚度和密度以便支撑具有密集的、深根部结构的大植物(例如，西红柿)到具有松散的、浅根部结构的小植物(例如，麦草)。在一些示例中，这由塑料和/或任何其他类型的适当的材料制成。生长基质703通过附属动作提供在根部和茎干的基底处的支撑、水分和营养素。在一些示例中，这由羊毛、棉布、毡、泥炭和/或任何其他类型的适当的材料制成。支撑层704能够被用于根据需要取决于植物类型和生长阶段提供对植物的额外的支撑。在一些示例中，这由羊毛、棉布、泥炭和/或任何其他类型的适当的材料制成。这些层能够被混合、被匹配或被层叠并被夹在一起以做出针对特定植物类型和生长阶段的最好的种子筒，并且将被定制以便优化植物生长。营养素将基于植物类型和生长阶段而被添加到针对延时释放分布的层。
种子筒700是可运输的并且可调节的。其能够被添加到单元，被移除并且之后被重新种植在另一单元中。其能够被添加到单元，被移除并且被重新种植在土壤中以供室外生长。在一些实施例中，自然材料、营养素和分层技术被设计为持续该特定植物生长需要的给定时间段并且一旦完成它们就分解或能够被施肥。
种子筒700的益处能够包括生长优化、标准化和/或可互换性。例如，种子筒能够提供针对不同植物类型的在不同的生长阶段的理想的和定制的生长基底和营养素。作为另一示例，种子筒能够提供用于维持针对跨多个种子筒700的不同类型的植物的最佳生长条件，从而减小种子不发芽的风险。作为另一示例，种子筒能够通过生长过程从一个单元被移动到另一单元，并且能够在期望时被移植到土中。
本文中描述的主题能够被实现在数字电子电路中或在包括本说明书中公开的结构装置及其等效要件的计算机软件、固件或硬件中或它们的组合中。本文中描述的主题能够被实现为一个或多个计算机程序产品，例如有形地体现在信息载体中(例如，机器可读存储设备中)的或被体现在传播信号中的用于由数据处理装置(例如，可编程处理器、计算机或多个计算机)运行或控制数据处理装置(例如，可编程处理器、计算机或多个计算机)的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(还被称为程序、软件、软件应用或代码)能够以包括编译语言或解释语言的任何形式的编程语言来编写，并且其能够以任何形式来部署，包括被部署为独立程序或被部署为模块、组件、子例程或适合于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序不必对应于文件。程序能够被存储在保存其他程序或数据的文件的部分中、专用于问题中的程序的单个文件中或多个协调的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序能够被部署为被运行在一个计算机上或在一个站点处或跨多个站点分布的并且由通信网络相互连接的多个计算机上。
本说明书中描述的过程和逻辑流程，包括本文中描述的主题的方法步骤能够由运行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本文中描述的主题的功能。过程和逻辑流程还能够由本文中描述的主题的装置执行，并且本文中描述的主题的装置能够被实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
通过举例的方式，适合于运行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般地，处理器将从只读存储器或随机访问存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于运行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。一般地，计算机将还包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或者也被操作性耦合以从其接收数据或将数据传输到其或两者。适合于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，通过举例的方式包括半导体存储器器件(例如，EPROM、EEPROM以及闪存器件)；磁盘(例如，内部硬盘或可移除盘)；磁光盘；以及光盘(例如，CD和DVD盘)。处理器和存储器能够由专用逻辑电路补充或被包含于专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本文中描述的额主题能够被实现在具有用于将信息显示给用户的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)和用户能够通过其将输入提供给计算机的键盘和指点设备(例如，鼠标或跟踪球)的计算机上。其他种类的设备也能够被用于提供与用户的交互。例如，被提供给用户的反馈能够是任何形式感觉反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且能够接收以包括声学输入、语音输入或触觉输入的任何形式的来自用户的输入。
本文中描述的主题能够被实现在包括后端组件(例如，数据服务器)、中间件组件(例如，应用服务器)或前端组件(例如，具有图形用户界面的客户端计算机或用户能够通过其与本文中描述的主题的实现方式交互的网络浏览器)或这样的后端组件、中间件组件和前端组件的任何组合的计算系统中。系统的组件能够由任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)相互连接。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。
要理解，所公开的主题不限于其对下面的描述中阐述的或在附图中图示的组件的结构和布置的细节的应用。所公开的主题能够实现其他实施例并且能够以各种方式来实践和执行。此外，要理解，本文中采用的词汇和术语是出于描述的目的并且不应当被认为是限制性的。
因此，本领域技术人员将认识到，本公开内容基于的构思可以容易地被用作用于设计用于实现所公开的主题的若干目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为是包括这样的等效结构，只要它们不脱离所公开的主题的精神和范围。
尽管已经在前面的示例性实施例中描述和说明了所公开的主题，但是要理解本公开内容已经仅仅通过举例的方式来进行，并且可以在不脱离所公开的主题的精神和范围的情况下进行对所公开的主题的实现方式的细节的许多改变。

Claims (15)

1.一种用于自动地控制针对一组植物生长单元中的每个植物生长单元的一组生长参数的计算机化方法，其中针对来自所述一组植物生长单元的每个植物生长单元的所述一组生长参数基于所述植物生长单元被定位在其中的环境和生长在所述植物生长单元中的植物的类型两者来定制，所述计算机化方法包括：
由计算装置将一组生长简档存储在与所述计算装置进行通信的数据库中，其中，每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数；
由所述计算装置接收指示来自所述一组生长简档的生长简档与来自与所述计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据；
由所述计算装置将来自所述生长简档的一组生长参数发送到所述植物生长单元，使得所述植物生长单元能够运行所述生长参数以使被种植在所述植物生长单元中的植物生长；
由所述计算装置从所述植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据；并且
由所述计算装置基于来自所述植物生长单元的所述传感器数据来定制所述一组生长参数使得所述一组生长参数能够针对所述植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
2.根据权利要求1所述的计算机化方法，还包括：
接收指示来自所述一组生长简档的第二生长简档与来自与所述计算装置进行通信的所述一组植物生长单元的第二植物生长单元相关联的第二数据；
将来自所述第二生长简档的第二组生长参数发送到所述第二植物生长单元，使得所述第二植物生长单元能够运行所述第二组生长参数以使被种植在所述第二植物生长单元中的第二植物生长；
从所述第二植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述第二植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的第二传感器数据；并且
基于来自所述第二植物生长单元的所述第二传感器数据来定制所述第二组生长参数使得所述第二组生长参数能够针对与所述环境不同的第二环境而被定制。
3.根据权利要求1所述的计算机化方法，其中，所述生长简档定义以下生长参数中的一个或多个：
针对被安装在所述植物生长单元处的喷雾器的喷雾器设置；
针对被安装在所述植物生长单元处的风扇的风扇设置；以及
针对被安装在所述植物生长单元处的照明源的照明设置。
4.根据权利要求1所述的计算机化方法，其中，所述生长简档定义：
针对所述植物的第一生长阶段的第一组生长参数；以及
与所述第一组生长参数不同的针对所述植物的第二生长阶段的第二组生长参数。
5.根据权利要求1所述的计算机化方法，其中，所述传感器数据包括以下中的一个或多个：
与在所述植物生长单元处的自然照明有关的照明数据；
与在所述植物生长单元处的温度有关的温度数据；
与在所述植物生长单元处的湿度有关的湿度数据；以及
与在所述植物生长单元处的水分水平有关的水分数据。
6.一种用于自动地控制针对一组植物生长单元中的每个植物生长单元的一组生长参数的计算系统，其中针对来自所述一组植物生长单元的每个植物生长单元的所述一组生长参数基于所述植物生长单元被定位在其中的环境和生长在所述植物生长单元中的植物的类型两者来定制，所述计算机系统包括处理器，所述处理器被配置为运行在存储器中存储的模块，所述模块被配置为使所述处理器：
将一组生长简档存储在与所述计算系统进行通信的数据库中，其中每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数；
接收指示来自所述一组生长简档的生长简档与来自与计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据；
将来自所述生长简档的一组生长参数发送到所述植物生长单元，使得所述植物生长单元能够运行所述生长参数以使被种植在所述植物生长单元中的植物生长；
从所述植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据；并且
基于来自所述植物生长单元的所述传感器数据来定制所述一组生长参数使得所述一组生长参数能够针对所述植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
7.根据权利要求6所述的计算系统，其中，在存储器中存储的所述模块还被配置为使所述处理器：
接收指示来自所述一组生长简档的第二生长简档与来自与所述计算装置进行通信的所述一组植物生长单元的第二植物生长单元相关联的第二数据；
将来自所述第二生长简档的第二组生长参数发送到所述第二植物生长单元，使得所述第二植物生长单元能够运行所述第二组生长参数以使被种植在所述第二植物生长单元中的第二植物生长；
从所述第二植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述第二植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的第二传感器数据；并且
基于来自所述第二植物生长单元的所述第二传感器数据来定制所述第二组生长参数使得所述第二组生长参数能够针对与所述环境不同的第二环境而被定制。
8.根据权利要求6所述的计算系统，其中，所述生长简档定义以下生长参数中的一个或多个：
针对被安装在所述植物生长单元处的喷雾器的喷雾器设置；
针对被安装在所述植物生长单元处的风扇的风扇设置；以及
针对被安装在所述植物生长单元处的照明源的照明设置。
9.根据权利要求6所述的计算系统，其中所述生长简档定义：
针对所述植物的第一生长阶段的第一组生长参数；以及
针对与所述第一组生长参数不同的针对所述植物的第二生长阶段的第二组生长参数。
10.根据权利要求6所述的计算系统，其中所述传感器数据包括以下中的一个或多个：
与在所述植物生长单元处的自然照明有关的照明数据；
与在所述植物生长单元处的温度有关的温度数据；
与在所述植物生长单元处的湿度有关的湿度数据；以及
与在所述植物生长单元处的水分水平有关的水分数据。
11.一种非暂态计算机可读介质，包括可执行指令，所述可执行指令能用于使设备：
将一组生长简档存储在数据库中，其中每个生长简档定义针对一类型的植物的一组生长参数；
接收指示来自所述一组生长简档的生长简档与来自与计算装置进行通信的一组植物生长单元的植物生长单元相关联的数据；
将来自所述生长简档的一组生长参数发送到所述植物生长单元，使得所述植物生长单元能够运行所述生长参数以使被种植在所述植物生长单元中的植物生长；
从所述植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的传感器数据；并且
基于来自所述植物生长单元的所述传感器数据来定制所述一组生长参数使得所述一组生长参数能够针对所述植物生长单元被定位在其中的环境而被定制。
12.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述可执行指令能用于使所述设备：
接收指示来自所述一组生长简档的第二生长简档与来自与所述计算装置进行通信的所述一组植物生长单元的第二植物生长单元相关联的第二数据；
将来自所述第二生长简档的第二组生长参数发送到所述第二植物生长单元，使得所述第二植物生长单元能够运行所述第二组生长参数以使被种植在所述第二植物生长单元中的第二植物生长；
从所述第二植物生长单元接收指示来自被本地安装在所述第二植物生长单元处的一个或多个传感器的数据的第二传感器数据；并且
基于来自所述第二植物生长单元的所述第二传感器数据来定制所述第二组生长参数使得所述第二组生长参数能够针对与所述环境不同的第二环境而被定制。
13.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中所述生长简档定义以下生长参数中的一个或多个：
针对被安装在所述植物生长单元处的喷雾器的喷雾器设置；
针对被安装在所述植物生长单元处的风扇的风扇设置；以及
针对被安装在所述植物生长单元处的照明源的照明设置。
14.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中所述生长简档定义：
针对所述植物的第一生长阶段的第一组生长参数；以及
针对与所述第一组生长参数不同的针对所述植物的第二生长阶段的第二组生长参数。
15.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中所述传感器数据包括以下中的一个或多个：
与在所述植物生长单元处的自然照明有关的照明数据；
与在所述植物生长单元处的温度有关的温度数据；
与在所述植物生长单元处的湿度有关的湿度数据；以及
与在所述植物生长单元处的水分水平有关的水分数据。
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