CN107871422A - 一种基于立体农业的农业知识科普教育平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业技术领域，具体为一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，包括设备端、网络、管理中心和客户端，包括设备端、网络、管理中心和客户端，通过客户端对看到的或者食用到的食物进行分析，利用设置在居住社区内的种植棚进行科普教育，根据查看的植物推送种植盒内植物的生长视频及此种植物的相关知识，包括外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲，将植物饮食和文化科技兴趣整合一起，让幼儿爱上植物，通过视频观看、讲解和现场实践等方式进行农业知识科普教育，让城市人特别是小孩子认识农作物及相关知识，开展食育教育。

Description

一种基于立体农业的农业知识科普教育平台

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种基于立体农业的农业知识科普教育平台。

背景技术

随着城市化的发展，越来越多的人进入城市生活，远离农业耕作，下一代城市人很多都不认识各种植物了，更不了解农业生产过程，基本就成了五谷不分的人了，这对于有几千年农耕文明的中国来说，是有很多问题的。

中国专利库中公开了一种用于实践教育的微型农场(CN201620653918.0)，它由房屋、藤蔓植物生长架、藤蔓植物种植区、水培植物种植区、土培植物种植区、实践教育种植区、鱼塘、座椅、信息显示屏与音箱组成；本用于实践教育的微型农场集合动植物的共同生长，实践教育种植区、鱼塘与养蚕房帮助幼儿了解动植物间的联系，连接各自的培育知识、培育条件及生长环境等，辅以信息显示屏能更好的帮助幼儿理解与激发儿童的好奇心和想象力；适合在音乐环境下成长的那些植物能够健康快乐地生长，所得植物的观赏性和实用性都比较强，而且音乐环境加植物多种栽培方式的有机结合能更吸引小孩子的目光，加强对小孩子的观察能力和接近自然的教育意义。

中国专利库中公开了一种用于实践教育的种植园展示箱(CN201620577021.4)，它由灌溉系统、冬季植物种植箱、秋季植物种植箱、夏季植物种植箱、春季植物种植箱、工具箱底座与光照装置组成；本用于实践教育的种植园展示箱集合四季植物生长所需环境、各季节不同植物品种及植物生长从种子到生根发芽、开花结果整个过程来培养儿童的责任感，还可激发儿童的好奇心和想象力，幼儿培育花草，花草也会教育儿童；种植园既是幼儿接触自然探索自然奥秘的教育场所，又是幼儿享受自然亲情，享受亲身体验自然的快乐的自然场所；孩子通过自身的体验和参与，自然地获得了植物生长的简单规律，同时体验了农田操作的辛勤与快乐，不由自主的去了解生活中的知识和技能，主动参与到学习当中。

现在意义上的农场都是在郊区，无法大氛围的有效地进行农业知识科普教育，快节奏的都市生活也让家庭大人们无暇对孩子进行食育教育。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，包括包括设备端、网络、管理中心和客户端，通过客户端对看到的或者食用到的食物进行分析，利用设置在居住社区内的种植棚进行科普教育，根据查看的植物推送种植盒内植物的生长视频及此种植物的相关知识，包括外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲，将植物饮食和文化科技兴趣整合一起，让幼儿爱上植物，通过视频观看、讲解和现场实践等方式进行农业知识科普教育，让城市人特别是小孩子认识农作物及相关知识，开展食育教育。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案

一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其包括，设备端、网络、管理中心、客户端，其中：

所述设备端包括：种植棚1、种植盒2、控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10；

所述种植棚1内设置有若个种植盒2，所述种植棚1内设置有控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10，所述控制模块3分别与光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10连接，所述通信模块9与远端的管理模块连接；

所述网络，包括云网络和移动通信模块，所述移动通信模块包括有线网络和无线网络；

所述管理中心，包括管理中心后台服务器和农业知识科普教育平台，所述科普教育系统包括课程中心模块、知识中心模块、实时监控模块、在线讲堂模块、知识问答模块、实践活动模块；

所述课程中心模块，制作有一系列适合各个年连段的孩子进行学习的视频讲堂，付费收看；

所述知识中心模块，采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供客户端使用者观赏；收集各种植物的相关知识，包括植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；

所述实时监控模块，用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；

所述在线讲堂模块，结合种植棚内实时情况，进行植物种类、生长情况、特性、营养状况、种植管理等相关知识的讲解；

所述知识问答模块，使用者通过客户端提问，管理人员进行解答；

所述实践活动模块，结合种植物的情况，在种植、采摘等关键节点时开展实践活动，组织孩子进行现场参观、动手进行种植、采摘等活动；

所述客户端包括课程学习模块、视频观看模块、在线课堂模块、知识问答模块、实践活动模块、种植盒认领模块、种植盒监控模块；

所述课程学习模块，家长可以为孩子购买相应年龄段的课程，孩子学习到相应的农业及相关知识；

所述植物识别模块，根据要查询的植物，在管理中心数据库中搜素出此种植物相关知识，包括植物生产视频、种植管理视频、植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；使用者根据需求选择观看；

所述在线课堂模块，可以观看在线课堂，了解相关知识；

所述知识问答模块，孩子可以提问问题，同时可以查看其他问题的答案；

所述实践活动模块，查看实践活动举行时间并报名参加，查看往期实践活动资料；

所述种植盒认领模块，支付一定的费用，认领种植盒，种植盒管理人员根据认领人的种植要求进行精确种植，收获物归认领人所有；

所述种植盒监控，可以随时调用种植棚内的网络摄像装置对种植盒进行观察并可拍照录像；

所述设备端通过网络与管理中心、客户端连接。

优选地，所述种植棚1上设置有自发电装置，包括设置在种植棚1外侧的太阳能板和蓄电电池组。

优选地，所述控制模块3为PLC控制器，所述光照控制模块4包括光照检测模块和光照调节装置，检测光照强度并根据指令进行亮度调节；所述水肥控制模块5包括水份、肥力检测装置和调节装置，检测种植盒内水肥情况并根据指令进行水肥调节；所述温湿度控制模块6包括温湿度检测装置和温湿度调节装置，检测种植棚内温湿度并根据指令进行温湿度调节；所述视频监控模块7为网络摄像头；所述病虫害控制模块8包括病虫害识别装置和杀虫组件；所述通信模块9为移动网络通信模块，负责设备端和控制端的信息传送；所述环境监测显示模块10包括水质检测模块和空气质量检测模块。

优选地，所述光照检测模块为光照传感器，所述光照检测模块为设置在种植棚一周的自动卷帘、可调透光率的透明棚顶和LED植物光照系统；所述水份、肥力检测装置为设置在设备盒内的湿度传感器或营养液检测装置，所述水肥调节装置为喷淋系统、排水系统和营养液补充系统；所述温湿度检测装置为温湿度传感器，所述温湿度调节装置为加湿器、加热装置和通风装置；所述病虫害识别装置为生物识别系统，所述杀虫组件为设置在种植盒两端的风机和高压电网。

优选地，所述种植盒2上设置有植物识别模块，可智能识别种植盒2中种植的植物种类和植物所处的生长阶段，根据植物种类和所处的生产阶段精确控制光照、水肥供给。

优选地，科普教育平台中，所述知识中心模块制作的视频包括种植视频、浇水视频、除虫视频和采摘视频。

优选地，科普教育平台中，所述在线讲堂模块定时进行在线讲堂，听课资格有偿获取。

优选地，科普教育平台中，所述知识问答模块中，管理人员可通过文字形式或语音形式回答问题。

优选地，所述管理系统还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息。

优选地，所述管理系统还包括积分管理模块，使用者在客户端完成特定操作后会获得积分，所述积分可用于购买课程、购买在线讲堂听课资格、认领种植盒时使用。

优选地，客户端中，所述植物识别模块采集植物信息的方式包括拍照识别、文字输入和语音输入；

优选地，客户端中，所述种植盒监控模块包括观看自己种植盒的植物和有偿观看别人认领的种植盒情况。

优选地，客户端中，使用者使用者利用文字形式或语音进行问题提问。

优选地，客户端中，使用者也可在知识问答模块中回答问题，而且回答正确后可获得相应积分。

本发明的有益效果：本发明旨在通过植物种植及管理的整个过程来培养儿童的责任感，还可激发儿童的好奇心和想象力；孩子通过自身的体验和参与，自然地获得了植物生长的简单规律，同时体验了农田操作的辛勤与快乐，不由自主的去了解生活中的知识和技能，主动参与到学习当中；利用视频教学和实践活动相结合的方法，开展农学教育、食育教育。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统架构图；

图2为本发明中设备端一个实施例的结构示意图；

图3为本发明中设备端一个实施例的系统控制图；

图4为本发明中科普教育平台的系统架构图；

图5为本发明中科普教育平台的首页示意图；

图6为本发明中客户端的系统架构图；

图7为本发明中客户端的首页示意图。

图中，1-种植棚、2-种植盒、3-控制模块、4-光照控制模块、5-水肥控制模块、6-温湿度控制模块、7-视频监控模块、8-病虫害控制模块、9-通信模块、10-环境监测显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于立体农业的农业知识科普教育平台，其包括，设备端、网络、管理中心、客户端，其中，所述设备端通过网络与管理中心、客户端分别连接。

如图2、图3所示，所述设备端包括：种植棚1、种植盒2、控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10；

所述种植棚1内设置有若个种植盒2，所述种植棚1内设置有控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10，所述控制模块3分别与光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10连接，所述通信模块9与远端的管理模块连接。

如图4、图5所示，所述管理中心，包括管理中心后台服务器和农业知识科普教育平台，所述科普教育系统包括课程中心模块、知识中心模块、实时监控模块、在线讲堂模块、知识问答模块、实践活动模块；

所述课程中心模块，制作有一系列适合各个年连段的孩子进行学习的视频讲堂，付费收看；

所述知识中心模块，采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供客户端使用者观赏；收集各种植物的相关知识，包括植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；

所述实时监控模块，用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；

所述在线讲堂模块，结合种植棚内实时情况，进行植物种类、生长情况、特性、营养状况、种植管理等相关知识的讲解；

所述知识问答模块，使用者通过客户端提问，管理人员进行解答；

所述实践活动模块，结合种植物的情况，在种植、采摘等关键节点时开展实践活动，组织孩子进行现场参观、动手进行种植、采摘等活动。

如图6、图7所示，所述客户端包括课程学习模块、视频观看模块、在线课堂模块、知识问答模块、实践活动模块、种植盒认领模块、种植盒监控模块；

所述课程学习模块，家长可以为孩子购买相应年龄段的课程，孩子学习到相应的农业及相关知识；

所述植物识别模块，根据要查询的植物，在管理中心数据库中搜素出此种植物相关知识，包括植物生产视频、种植管理视频、植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；使用者根据需求选择观看；所述在线课堂模块，可以观看在线课堂，了解相关知识；

所述知识问答模块，孩子可以提问问题，同时可以查看其他问题的答案；

所述实践活动模块，查看实践活动举行时间并报名参加，查看往期实践活动资料；

所述种植盒认领模块，支付一定的费用，认领种植盒，种植盒管理人员根据认领人的种植要求进行精确种植，收获物归认领人所有；

所述种植盒监控，可以随时调用种植棚内的网络摄像装置对种植盒进行观察并可拍照录像。

作为一个实施例，所述控制模块3为PLC控制器，所述光照控制模块4包括光照检测模块和光照调节装置，检测光照强度并根据指令进行亮度调节；所述水肥控制模块5包括水份、肥力检测装置和调节装置，检测种植盒内水肥情况并根据指令进行水肥调节；所述温湿度控制模块6包括温湿度检测装置和温湿度调节装置，检测种植棚内温湿度并根据指令进行温湿度调节；所述视频监控模块7为网络摄像头；所述病虫害控制模块8包括病虫害识别装置和杀虫组件；所述通信模块9为移动网络通信模块，负责设备端和控制端的信息传送；所述环境监测显示模块10包括水质检测模块和空气质量检测模块。

作为一个实施例，所述光照检测模块为光照传感器，所述光照检测模块为设置在种植棚一周的自动卷帘、可调透光率的透明棚顶和LED植物光照系统；所述水份、肥力检测装置为设置在设备盒内的湿度传感器或营养液检测装置，所述水肥调节装置为喷淋系统、排水系统和营养液补充系统；所述温湿度检测装置为温湿度传感器，所述温湿度调节装置为加湿器、加热装置和通风装置；所述病虫害识别装置为生物识别系统，所述杀虫组件为设置在种植盒两端的风机和高压电网。

需要说明的是，科普教育平台中，所述知识中心模块制作的视频包括种植视频、浇水视频、除虫视频和采摘视频；

科普教育平台中，所述在线讲堂模块定时进行在线讲堂，听课资格有偿获取；

科普教育平台中，所述知识问答模块中，管理人员可通过文字形式或语音形式回答问题；

所述管理系统还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息；

所述管理系统还包括积分管理模块，使用者在客户端完成特定操作后会获得积分，所述积分可用于购买课程、购买在线讲堂听课资格、认领种植盒时使用；

客户端中，所述植物识别模块采集植物信息的方式包括拍照识别、文字输入和语音输入；

客户端中，所述种植盒监控模块包括观看自己种植盒的植物和有偿观看别人认领的种植盒情况；

客户端中，使用者使用者利用文字形式或语音进行问题提问；

客户端中，使用者也可在知识问答模块中回答问题，而且回答正确后可获得相应积分。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其包括，设备端、网络、管理中心、客户端，其中：

所述设备端包括：种植棚(1)、种植盒(2)、控制模块(3)、光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)、环境监测显示模块(10)；

所述种植棚(1)内设置有若个种植盒(2)，所述种植棚(1)内设置有控制模块(3)、光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)、环境监测显示模块(10)，所述控制模块(3)分别与光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)、环境监测显示模块(10)连接，所述通信模块(9)与远端的管理模块连接；

所述网络，包括云网络和移动通信模块，所述移动通信模块包括有线网络和无线网络；

所述管理中心，包括管理中心后台服务器和农业知识科普教育平台，所述科普教育系统包括课程中心模块、知识中心模块、实时监控模块、在线讲堂模块、知识问答模块、实践活动模块；

所述课程中心模块，制作有一系列适合各个年连段的孩子进行学习的视频讲堂，付费收看；

所述知识中心模块，采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供客户端使用者观赏；收集各种植物的相关知识，包括植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；

所述实时监控模块，用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；

所述在线讲堂模块，结合种植棚内实时情况，进行植物种类、生长情况、特性、营养状况、种植管理等相关知识的讲解；

所述知识问答模块，使用者通过客户端提问，管理人员进行解答；

所述实践活动模块，结合种植物的情况，在种植、采摘等关键节点时开展实践活动，组织孩子进行现场参观、动手进行种植、采摘等活动；

所述客户端包括课程学习模块、视频观看模块、在线课堂模块、知识问答模块、实践活动模块、种植盒认领模块、种植盒监控模块；

所述课程学习模块，家长可以为孩子购买相应年龄段的课程，孩子学习到相应的农业及相关知识；

所述植物识别模块，根据要查询的植物，在管理中心数据库中搜素出此种植物相关知识，包括植物生产视频、种植管理视频、植物特性、饮食搭配、外文发音故事、来源和寓言、唐诗宋词、动画歌曲；使用者根据需求选择观看；

所述在线课堂模块，可以观看在线课堂，了解相关知识；

所述知识问答模块，孩子可以提问问题，同时可以查看其他问题的答案；

所述实践活动模块，查看实践活动举行时间并报名参加，查看往期实践活动资料；

所述种植盒认领模块，支付一定的费用，认领种植盒，种植盒管理人员根据认领人的种植要求进行精确种植，收获物归认领人所有；

所述种植盒监控，可以随时调用种植棚内的网络摄像装置对种植盒进行观察并可拍照录像；

所述设备端通过网络与管理中心、客户端分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，科普教育平台中，所述知识中心模块制作的视频包括种植视频、浇水视频、除虫视频和采摘视频。

3.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，科普教育平台中，所述在线讲堂模块定时进行在线讲堂，听课资格有偿获取。

4.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，科普教育平台中，所述知识问答模块中，管理人员可通过文字形式或语音形式回答问题。

5.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，所述管理系统还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，所述管理系统还包括积分管理模块，使用者在客户端完成特定操作后会获得积分，所述积分可用于购买课程、购买在线讲堂听课资格、认领种植盒时使用。

7.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，客户端中，所述植物识别模块采集植物信息的方式包括拍照识别、文字输入和语音输入；

8.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，客户端中，所述种植盒监控模块包括观看自己种植盒的植物和有偿观看别人认领的种植盒情况。

9.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，客户端中，使用者使用者利用文字形式或语音进行问题提问。

10.根据权利要求8所述的一种基于立体农业的农业知识科普教育平台，其特征在于，客户端中，使用者也可在知识问答模块中回答问题，而且回答正确后可获得相应积分。