CN108370755A - 感知杆、花盆和种植大棚 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种花盆,包括:花盆盆体;所述花盆盆体内设有土壤和感知杆;所述感知杆包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机。还提供一种感知杆和一种种植大棚。本发明可以让养花者清楚地掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件,根据花木生长需要进行浇水、保温、施肥和保证光照。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于云平台和传感器传输的智慧花盆的检测系统。
背景技术
用花盆种花时,花盆内土壤良好的温度湿度状况,充足的土壤养分,适当的光照是保证所种植花木良好成长的基本条件。而且不同的花木有不同的生长要求。所以对于喜爱种养花木者来说,掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件才能种养好。但现有的花盆仅具有承载土壤的功能,无法让种养者根据花木生长需要浇水、保温、施肥和和保证光照。
发明内容
本发明要解决的是现有花盆仅具有承载土壤的功能,无法让种养者根据花木生长需要浇水、保温、施肥和和保证光照的问题。
一种花盆,包括:花盆盆体;所述花盆盆体内设有土壤和感知杆;所述感知杆包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部;所述空心圆柱杆体的底部插入所述土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述土壤。
在另外的一个实施例中,所述光照度传感器的波长测量范围是380nm~730nm。
在另外的一个实施例中,所述单片机是80C51单片机。
在另外的一个实施例中,所述花盆盆体的材料是陶瓷或者塑料。
在另外的一个实施例中,所述电池是可充电电池。
在另外的一个实施例中,所述电池是锂电池或者石墨烯电池。
在另外的一个实施例中,所述光照度传感器的测量范围是0~200000Lux。
一种种植大棚,包括:多个上述的花盆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的花盆的Wifi网卡;所述服务器用来供用户访问。
一种感知杆,包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部。
一种种植大棚,包括:多个上述的感知杆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的感知杆的Wifi网卡;所述空心圆柱杆体的底部插入所述种植大棚的土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述种植大棚的土壤;所述服务器用来供用户访问。
本发明可以让养花者清楚地掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件,根据花木生长需要进行浇水、保温、施肥和保证光照。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种花盆的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种种植大棚的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参阅图1,一种花盆,包括:花盆盆体100;所述花盆盆体内设有土壤200和感知杆;所述感知杆包括空心圆柱杆体310和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器321、土壤酸碱度传感器322、土壤肥力氮磷钾传感器323、空气温湿度传感器324、光照度传感器325、电池326、Wifi网卡327和单片机328;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部;所述空心圆柱杆体的底部插入所述土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述土壤。
空气温湿度传感器只是传感器其中的一种而已,只是把空气中的温湿度通过一定检测装置,测量到温湿度后,按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,用以满足用户需求。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。
光照度传感器(光照度变送器)采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器;具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点,适用于各种场所,尤其适用于农业大棚、城市照明等场所。根据不同的测量场所,配合不同的量程,线性度好、防水性能好、可靠性高、结构美观、安装使用方便、抗干扰能力强。
针对土壤的传感器在杆子底部,使用时只需将杆子底部插入待测土壤中,既能保证传感器接触待测土壤又能有效固定感知杆。针对空气和光照的传感器在杆子顶部,成充分接触空气和阳光,最有效的监测实时数据。电池、Wifi网卡和单片机在杆子内部,被保护起来。通过这样的设计(把多个传感器集成在一到空心圆柱杆体)可以快速方便地把普通的花盆改造成本申请的智慧花盆(清楚地掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件,根据花木生长需要进行浇水、保温、施肥和保证光照)。或者说,对于本申请的花盆当花盆盆体损坏(或者其他一些特殊的情况花盆盆体嫌小或者花纹不合适)等等需要换盆体,可以把本申请花盆的感知杆拆除然后插到其他花盆的,这样的话,节省成本,二次利用。
本发明实现了基于云平台的用户感知的智慧花盆,是让用户能够实时监测植物的状态,做到更好的种植。本发明装置利用对空气的温湿度、花草的光照度及累计光照度、土壤的温湿度、酸碱度、水分含量等数据,对空气的质量、光照的强度和土壤的肥度进行测评,再把结果返回给用户,使得用户能够实时观察到植物生长的环境及状态,可以及时的对植物的养殖做出改变。
在另外的一个实施例中,所述光照度传感器的波长测量范围是380nm~730nm。
在另外的一个实施例中,所述单片机是80C51单片机。
在另外的一个实施例中,所述花盆盆体的材料是陶瓷或者塑料。
在另外的一个实施例中,所述电池是可充电电池。
在另外的一个实施例中,所述电池是锂电池或者石墨烯电池。
在另外的一个实施例中,所述光照度传感器的测量范围是0~200000Lux。
一种种植大棚,包括:多个上述的花盆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的花盆的Wifi网卡;所述服务器用来供用户访问。
一种感知杆,包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部。
针对土壤的传感器在杆子底部,使用时只需将杆子底部插入待测土壤中,既能保证传感器接触待测土壤又能有效固定感知杆。针对空气和光照的传感器在杆子顶部,成充分接触空气和阳光,最有效的监测实时数据。电池、Wifi网卡和单片机在杆子内部,被保护起来。通过这样的设计(把多个传感器集成在一到空心圆柱杆体)可以快速方便地把普通的花盆改造成智慧花盆(清楚地掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件,根据花木生长需要进行浇水、保温、施肥和保证光照)。
参阅图2,一种种植大棚,包括:多个上述的感知杆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的感知杆的Wifi网卡;所述空心圆柱杆体的底部插入所述种植大棚的土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述种植大棚的土壤;所述服务器用来供用户访问。
整个系统主要由感知模块和外部模块组成。
感知模块主要用于感知空气环境的温度和湿度、花草受到的光照强度和累计光照度、土壤的温度、湿度、酸碱度、水分含量、肥力氮磷钾,由土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、电池、Wifi网卡以及单片机组成。传感器测量土壤温湿度、土壤酸碱度、土壤氮磷钾含量、土壤所含水分程度、空气温湿度、光照强度。单片机实时接收传感器发来的电信号,处理计算得到真正的土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、空气温湿度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、光照强度数据。Wifi网卡将单片机处理得到的数据定时向AP节点发送。
外部模块由AP节点和服务器组成。AP节点为wifi网络内的各个感知节点(感知杆)提供网络接入服务,感知节点采集的各种数据通过AP节点传输至服务器中保存,互联网上的用户可已通过访问此服务器来查看并分析采集得到的数据。
后台服务器通过模式识别的方法对已有数据进行分析与挖掘。首先通过土壤的各个传感器传来的各个性质的数据对土壤的肥度利用一定的算法(可以理解,可以采用已知的各种算法,在此不在进行赘述)进行计算并记录它的肥度,并且利用光照度传感器不时传来的数据,计算出花草累计的光照度并记录。所以,共记录了空气的温湿度、花草的光照度、土壤的肥度等参数。再将此类数据通过服务器上传到云平台,因为数据量巨大,所以利用了云平台,保证数据量。用户可以通过登录服务器查看植物状态,可以利用数据对植物的状态进行分析和种植。
本发明可以让养花者清楚地掌握花盆内土壤的温度湿度状况、养分状况,周围环境的光照条件,根据花木生长需要进行浇水、保温、施肥和保证光照。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种花盆,其特征在于,包括:花盆盆体;所述花盆盆体内设有土壤和所述感知杆;所述感知杆包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部;所述空心圆柱杆体的底部插入所述土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述土壤。
2.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述光照度传感器的波长测量范围是380nm~730nm。
3.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述单片机是80C51单片机。
4.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述花盆盆体的材料是陶瓷或者塑料。
5.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述电池是可充电电池。
6.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述电池是锂电池或者石墨烯电池。
7.根据权利要求1所述的花盆,其特征在于,所述光照度传感器的测量范围是0~200000Lux。
8.一种种植大棚,其特征在于,包括:多个权利要求1到7所述的花盆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的花盆的Wifi网卡;所述服务器用来供用户访问。
9.一种感知杆,其特征在于,包括空心圆柱杆体和感知模块;所述感知模块包括土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、电池、Wifi网卡和单片机;所述电池给所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、Wifi网卡和单片机供电;所述单片机与所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器、土壤肥力氮磷钾传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器电连接;所述Wifi网卡和所述单片机电连接;所述土壤温湿度传感器、土壤酸碱度传感器和土壤肥力氮磷钾传感器位于所述空心圆柱杆体的底部;所述空气温湿度传感器和光照度传感器位于所述空心圆柱杆体的顶部;所述电池、Wifi网卡和单片机位于所述空心圆柱杆体的内部。
10.一种种植大棚,其特征在于,包括:多个权利要求9所述的感知杆和外部模块;所述外部模块包括AP节点和与所述AP节点连接的服务器;所述AP节点连接所述的感知杆的Wifi网卡;所述空心圆柱杆体的底部插入所述种植大棚的土壤,所述空心圆柱杆体的顶部露出所述种植大棚的土壤;所述服务器用来供用户访问。
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