CN110177460A - 用于提供生长舱中的气流的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于流水线生长舱的气流控制系统。该气流控制系统包括：包括封闭区域的壳体、在位于封闭区域内的轨道上移动的一个或多个运载车、位于封闭区域内的空气供应器、联接至空气供应器的一个或多个排风孔以及控制器。控制器包括一个或多个处理器、一个或多个存储器模块以及存储于一个或多个存储器模块中的机器可读的指令，该机器可读的指令，在被一个或多个处理器执行时，使控制器识别位于一个或多个运载车的植物，基于用于已识别的植物的气流方案，决定气流速率，以及控制空气供应器通过一个或多个排风孔以该气流速率输出空气。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2018年5月3日提交的美国实用新型专利申请US15/969,969和2017年6月14日提交的美国临时专利申请US62/519,674和US62/519,304的权益，这些申请的全部内容通过引用而结合到本文中。
技术领域
本文中描述的实施方式通常涉及用于提供生长舱中的气流的系统和方法，并且，更具体地，涉及使用暖通空调系统或其他系统而提供生长舱中的气流。
背景技术
虽然作物生长技术已经发展了多年，但是，今天农业仍然存在许多问题。例如，虽然技术进步已经增加了各种作物的效率和产量，但是，许多因素可能影响收成，例如天气、疾病、虫患等。此外，虽然美国目前拥有为美国人口充足地提供食物的合适的农田，但是，其他国家和未来人口可能不拥有提供适量的食物的足够的农田。
关于室内的作物生长系统，真菌、孢子以及其他不期望的污染物可能附着于作物，并削弱作物产量。因此，可能需要一种用于提供室内的生长系统中的气流的系统，该气流防止污染物附着于作物。
发明内容
在一个实施方式中，提供了用于流水线生长舱的气流控制系统。该气流控制系统包括：包括封闭区域的壳体、在位于封闭区域内的轨道上移动的一个或多个运载车、位于封闭区域内的空气供应器、联接至空气供应器的一个或多个排风孔以及控制器。控制器包括一个或多个处理器、一个或多个存储器模块以及机器可读的指令，该机器可读的指令存储于一个或多个存储器模块中，在被一个或多个处理器执行时，使控制器识别位于一个或多个运载车的植物，基于用于已识别的植物的气流方案，决定气流速率，以及控制空气供应器通过一个或多个排风孔以该气流速率输出空气。
在另一实施方式中，提供了用于控制流水线生长舱中的气流的方法。该方法包括：生长舱计算设备向欲沿着位于由壳体封闭的区域内的轨道移动的一个或多个运载车发送指令；生长舱计算设备识别一个或多个运载车中的植物；生长舱计算设备从一个或多个存储器模块搜索用于已识别的植物的气流方案；以及生长舱计算设备基于用于已识别的植物的气流方案，控制从一个或多个排风孔排出的空气的气流速率。
在另一实施方式中，提供了用于流水线生长舱的空气供应器的控制器。控制器包括一个或多个处理器、存储发光方案的一个或多个存储器模块以及机器可读的指令，该机器可读的指令存储于一个或多个存储器模块中，在被一个或多个处理器执行时，使控制器向欲沿着位于由壳体封闭的区域内的轨道移动的一个或多个运载车发送指令；识别一个或多个运载车中的植物；从一个或多个存储器模块搜索用于已识别的植物的气流方案；以及基于用于已识别的植物的气流方案，控制从连接至空气供应器的一个或多个排风孔排出的空气的气流速率。
结合附图，并阅读以下的详细描述，将更全面地理解本文中描述的实施方式提供的这些特征和附加特征。
附图说明
附图中阐述的实施方式本质上是说明性和示例性，并不意图限制本公开。以下的说明性实施方式的详细描述，在结合以下附图而阅读时，能够得到理解，在附图中，相似的结构由相似的标号表示。
图3A描绘了根据本文中描述的实施方式的用于联接至轨道的工业运载车。
图3B描绘了根据本文中描述的实施方式的流水线构造中的多个工业运载车；
图4描绘了根据本文中描述的实施方式的、包括暖通空调系统的流水线生长舱，该暖通空调系统构造成控制流水线生长舱的气流；
图5描绘了根据本文中描述的实施方式的、用于控制流水线生长舱的气流的流程图。
图6描绘了根据本文中描述的一个或多个实施方式调节暖通空调系统的气流方向；
图7描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式产生流水线生长舱中的气流；
图8描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式产生流水线生长舱中的气流；
图9描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式产生流水线生长舱中的气流；以及
图10描绘了根据本文中描述的实施方式的、用于流水线生长舱的计算设备。
具体实施方式
本文中公开的实施方式包括用于提供生长舱中的气流的系统和方法。气流控制系统包括：包括封闭区域的壳体、在位于封闭区域内的轨道上移动的一个或多个运载车、位于封闭区域内的空气供应器、联接至空气供应器的一个或多个排风孔以及控制器。控制器包括一个或多个处理器、一个或多个存储器模块以及存储于一个或多个存储器模块中的机器可读的指令，该机器可读的指令，在被一个或多个处理器执行时，使控制器识别位于一个或多个运载车的植物，基于用于已识别的植物的气流方案而决定气流速率，以及控制空气供应器通过一个或多个排风孔以该气流速率输出空气。以下，将更详细地描述用于提供生长舱中的气流的系统和方法，该生长舱包含该系统和方法。
现在参照附图，图1描绘了根据本文中描述的实施方式的流水线生长舱100，该流水线生长舱100容纳多个工业运载车104。流水线生长舱100可以位于图1中所示的XY平面上。如图所示，流水线生长舱100可以包括保持一个或多个工业运载车104的轨道102。如参照图3A和3B更详细地所述，一个或多个工业运载车104均可以包括一个或多个车轮222a、222b、222c、222d，该车轮可旋转地联接至工业运载车104且如参照图3A和3B更详细地所述地被支撑于轨道102上。
另外，驱动马达联接至工业运载车104。在一些实施方式中，驱动马达可以联接至一个或多个车轮222a、222b、222c、222d中的至少一个，使得可以响应于向驱动马达发送的信号而沿着轨道102推进工业运载车104。在其他实施方式中，驱动马达可以可旋转地联接至轨道102。例如，驱动马达可以不受限制地通过一个或多个齿轮而可旋转地联接至轨道102，该齿轮接合沿着轨道102排列的多个齿，使得可以沿着轨道102推进工业运载车104。
轨道102可以由多个模块化轨道区段构成。多个模块化轨道区段可以包括多个笔直模块化轨道区段和多个弯曲模块化轨道区段。轨道102可以包括上升部102a、下降部102b以及连接部102c。上升部102a和下降部102b可以包括多个弯曲模块化轨道区段。上升部102a可以绕着第一轴线(例如，沿着图1中所示的逆时针方向)缠绕，使得工业运载车104沿着竖直方向上升。第一轴线可以平行于图1中所示的Z轴线(即，垂直于XY平面)。上升部102a的多个弯曲模块化轨道区段可以相对于XY平面(即，地面)倾斜预定的角度。
下降部102b可以绕着大致平行于第一轴线的第二轴线(例如，沿着图1中所示的逆时针方向)缠绕，使得可以将工业运载车104返回至更靠近地平面。下降部102b的多个弯曲模块化轨道区段可以相对于XY平面(即，地面)倾斜预定的角度。
连接部102c可以包括多个笔直模块化轨道区段。连接部102c可以相对于XY平面相对地水平(虽然这不作要求)，并用于将工业运载车104从上升部102a传递至下降部102b。在一些实施方式中，第二连接部(图1中未显示)可以靠近将下降部102b联接至上升部102a的地平面，使得可以将工业运载车104从下降部102b传递至上升部102a。第二连接部可以包括多个笔直模块化轨道区段。
在一些实施方式中，轨道102可以包括两根或更多平行轨条，该平行轨条经由可旋转地联接至工业运载车104的一个或多个车轮222a、222b、222c、222d而支撑工业运载车104。在一些实施方式中，轨道102的其中至少两根平行轨条导电，因而能够从工业运载车104且向工业运载车104传输通信信号和/或电能。在又一实施方式中，轨道102的一部分导电，并且，一个或多个车轮222a、222b、222c、222d的一部分与轨道102的导电的部分电接触。在一些实施方式中，轨道102可以被划分成多于一个的电路。即，轨道102的导电部可以被非导电区段划分，使得轨道102的第一导电部与邻接于轨道102的第一导电部的轨道102的第二导电部电隔离。
如本文更详细地所述，还可以经由工业运载车104的一个或多个车轮222a、222b、222c、222d而从工业运载车104的各种部件且向工业运载车104的各种部件接收且/或传输通信信号和电能。如本文更详细地所述，工业运载车104的各种部件可以包括驱动马达、控制设备以及一个或多个传感器。
在一些实施方式中，通信信号和电能信号可以包括专用于工业运载车104的编码地址，并且，各工业运载车104可以包括独有的地址，使得多个通信信号和电能可以在同一轨道102上传输，并由期望的接收器接收且/或执行。例如，流水线生长舱100的系统可以实施数字命令控制(digital command control，DCC)系统。数字命令控制系统对具有命令的数字包和期望的接收器的地址进行编码，例如，以随着电能向轨道102传输的脉冲调宽信号的形式。
在这种系统中，各工业运载车104包括解码器，该解码器可以为联接至由独有的地址标明的工业运载车104的控制设备。当解码器接收与独有的地址相对应的数字包时，解码器执行嵌入的命令。在一些实施方式中，工业运载车104可以还包括编码器，该编码器可以为联接至工业运载车104的控制设备，该控制设备用于产生通讯信号并从工业运载车104发送通讯信号，由此使得工业运载车104能够与沿着轨道102定位的其他工业运载车104和/或可通信地联接于轨道102的其他系统或计算设备进行通信。
虽然本文公开了数字命令控制系统的实施，作为沿着常见接口(例如，轨道102)而随着电能向已标明的接收器提供通信信号的示例，但是，可以实施能够随着电能而向特定的接收器且从特定的接收器传输通信信号的任何系统和方法。例如，在一些实施方式中，可以通过利用过零(zero-cross)、梯级(step)及/或其他通信协议，从而在交流电路上传输数字数据。
另外，虽然图1中未明确显示，但是，流水线生长舱100可以还包括收获部件、托盘清洗部件以及联接至轨道102且/或与轨道102共线的其他系统和部件。在一些实施方式中，流水线生长舱100可以包括多个发光设备，例如发光二极管(LED)。发光设备可以设置在与工业运载车104对置的轨道102，使得发光设备将光波对准工业运载车104，该工业运载车104位于轨道102的处于发光设备的正下方的部分上。在一些实施方式中，发光设备构造成产生多个不同颜色和/或波长的光，取决于正在种植的植物的应用、类型及/或其他因素。多个发光设备均可以包括独有的地址，使得主控制器106可以与多个发光设备中的各个发光设备进行通信。虽然在一些实施方式中，发光二极管用于该目的，但这不做要求。可以利用任何产生低热且提供期望的功能的发光设备。
图1中还描绘了主控制器106。主控制器106可以包括计算设备130、营养物配给部件、水分配部件及/或用于控制流水线生长舱100的各种部件的其他硬件。在一些实施方式中，主控制器106和/或计算设备130可通信地联接至网络550(如参照图4所示且进一步描述)。主控制器106可以控制图4中所示的暖通空调(heating ventilation airconditioning，HVAC)系统310的运转，下文将详细地描述。
播种部件108联接至主控制器106。播种部件108可以构造成在一个或多个工业运载车104经过流水线中的播种器时，对工业运载车104进行播种。根据特定的实施方式，各个工业运载车104可以包括用于接收多个种子的单分区托盘。一些实施方式可以包括用于在各个分区(或单元格)接收各自的种子的多分区托盘。在单分区托盘的实施方式中，播种部件108可以检测相应的工业运载车104的存在，并可以开始遍及单分区托盘的区域放置种子。可以根据种子的期望深度、种子的期望数量、种子的期望表面积且/或根据其他准则而摆放种子。在一些实施方式中，可以利用营养物和/或抗浮力试剂(例如水)预处理种子，因为这些实施方式可能不利用土壤种植种子，所以可能需要被浸没。
在多分区托盘用于一个或多个工业运载车104的实施方式中，播种部件108可以构造成将种子分别插入至托盘的一个或多个分区中。同样，可以根据种子的期望数量、种子应当覆盖的期望面积、种子的期望深度等而将种子分配在托盘上(或各个单元格中)。在一些实施方式中，播种部件108可以通告正在向主控制器106分配的种子的身份。
浇水部件可以联接至一个或多个供水线110，该供水线110将水和/或营养物分配至位于流水线生长舱100的预定区域的一个或多个托盘。在一些实施方式中，可以向种子喷药以减小浮力，然后将种子淹没。另外，可以监测水的使用和消耗，使得在后续的浇水站，该数据可以用于确定在那时向种子施加的水量。
图1中还描绘了气流线112。具体而言，主控制器106可以包括且/或联接至运送气流的一个或多个部件，该气流用于温度控制、湿度控制、压力控制、二氧化碳控制、氧控制、氮控制等。因此，气流线112可以将气流分配在流水线生长舱100中的预定区域。例如，气流线112可以延伸至上升部102a和下降部102b的各层。
应当理解，虽然轨道的一些实施方式可以构造成用于生长舱，例如图1中所示的生长舱，但是，这只不过是一个示例。轨道和轨道通信并不受限于此，并能够用于期望通信的任何轨道系统。
现在参照图2，描绘了根据本文中描述的实施方式的、图1的流水线生长舱100的外壳体200。如图所示，外壳体200在其内部包含流水线生长舱100，保持内部的环境，并防止外部的环境进入。外壳体200包括顶盖部214和侧壁部216。在一些实施方式中，顶盖部214可以包括光电池，该光电池可以通过接收日光而产生电能。在一些实施方式中，顶盖部214可以包括一个或多个风力涡轮212，该风力涡轮212可以使用风能而产生电能。控制面板219联接至外壳体200，该控制面板219带有用户输入/输出设备218，例如触摸屏、监视器、键盘、鼠标等。
可以与位于外壳体200的外侧的空气无关地，保持位于外壳体200的内侧的空气。例如，位于外壳体200的内侧的空气的温度可以不同于位于外壳体200的外侧的空气的温度。外壳体200可以由防止热在外壳体200的内侧和外侧之间传递的隔热材料制成。位于外壳体200的外侧的气流不影响位于外壳体200的内侧的气流。例如，位于外壳体200的内侧的空气的风速可以不同于位于外壳体200的外侧的空气的风速。位于外壳体200的内侧的空气可以包括氮、氧、二氧化碳以及其他气体，其比例类似于位于外壳体200的外侧的空气的比例。在一些实施方式中，位于外壳体200的内侧的氮、氧、二氧化碳以及其他气体的比例可以不同于位于外壳体200的外侧的空气的比例。位于外壳体200的内侧的空气的尺寸可以小于10000立方英尺，例如，约4000立方英尺。
图3A描绘了根据本文中描述的实施方式的、可以用于流水线生长舱100的工业运载车104。如图所示，工业运载车104包括托盘区220和一个或多个车轮222a、222b、222c、222d。一个或多个车轮222a、222b、222c、222d可以构造成可旋转地与轨道102联接，并从轨道102接收电能。轨道102可以另外构造成便于通过一个或多个车轮222a、222b、222c、222d而与工业运载车104进行通信。
在一些实施方式中，一个或多个部件可以联接至托盘区220。例如，驱动马达226、运载车计算设备228及/或载荷230可以联接至工业运载车104的托盘区220。托盘区220可以另外包括载荷230。根据特定的实施方式，载荷230可以配置成(例如流水线生长舱100中的)植物；然而，这不作要求，因为可以利用任何载荷230。
驱动马达226可以配置成电动马达和/或能够沿着轨道102推进工业运载车104的任何设备。例如，驱动马达226可以不受限制地配置成步进马达、交流(AC)或直流(DC)无刷马达、直流有刷马达或者诸如此类。在一些实施方式中，驱动马达226可以包括电子电路，该电子电路可以响应于向驱动马达226发送并被驱动马达226接收的通信信号(例如，命令或控制信号)而调节驱动马达226的运转。驱动马达226可以联接至工业运载车104的托盘区220或直接联接至工业运载车104。
在一些实施方式中，运载车计算设备228可以响应于工业运载车104上包括的前端传感器232、后端传感器234及/或正交传感器242而控制驱动马达226。前端传感器232、后端传感器234以及正交传感器242均可以包括红外传感器、可见光传感器、超声传感器、压力传感器、近距离传感器、运动传感器、接触传感器、图像传感器、电感传感器(例如，磁力计)或其他类型的传感器。运载车104可以包括气流传感器236。
在一些实施方式中，前端传感器232、后端传感器234、气流传感器236以及正交传感器242可以可通信地联接至主控制器106(图1)。在一些实施方式中，例如，前端传感器232、后端传感器234、气流传感器236以及正交传感器242可以产生可以经由一个或多个车轮222a、222b、222c、222d和轨道102(图1)而传输的一个或多个信号。在一些实施方式中，轨道102和/或工业运载车104可以可通信地联接至网络550(图4)。因此，一个或多个信号可以经由网络550并通过网络接口硬件634(图10)或轨道102而被传输至主控制器106，并且，在响应时，主控制器106可以将控制信号返回至驱动马达226，以控制位于轨道102上的一个或多个工业运载车104的一个或多个驱动马达226的运转。在一些实施方式中，主控制器106可以控制暖通空调系统310的运转，以调节来自图3B中所示的风孔304的气流。例如，主控制器106接收与气流传感器236检测的气流相关的信息，并控制暖通空调系统310的运转，以调节来自风孔304的气流的速度。
虽然图3A描绘了气流传感器236如前所述地通常位于工业运载车104之上，但是，气流传感器236可以在允许气流传感器236检测位于工业运载车104之上且/或之下的气流的任何位置联接至工业运载车104。
在一些实施方式中，可以按照预定的间距沿着轨道102或轨道102的支撑结构而放置位置标记224。正交传感器242，例如，不受限制地包括光电型传感器，并可以联接至工业运载车104，使得光电型传感器可以观看沿着轨道102位于工业运载车104之下的位置标记224。因此，运载车计算设备228和/或主控制器106可以随着工业运载车沿着轨道102行进而接收响应于检测位置标记224而从光电型传感器产生的一个或多个信号。运载车计算设备228和/或主控制器106可以从一个或多个信号确定工业运载车104的速度。速度信息可以经由网络550并通过网络接口硬件634(图10)而被传输至主控制器106。
图3B描绘了根据本文中描述的实施方式的、图1中所示的流水线生长舱100的部分视图。如图所示，描绘了工业运载车204b被类似地构造成图3A的工业运载车104。然而，在图3B的实施方式中，工业运载车204b设置在轨道102上。如上所述，一个或多个车轮222a、222b、222c、222d中的至少一部分(或者工业运载车204b的其他部分)可以与轨道102联接，以接收通信信号和/或电能。
图3B中还描绘了前方运载车204a和后方运载车204c。随着工业运载车204a、204b、204c沿着轨道102移动，前端传感器232b和后端传感器234b可以分别检测后方运载车204c和前方运载车204a，并与后方运载车204c和前方运载车204a保持预定的距离。
如图1所示，气流线112在流水线生长舱100的每层延伸。气流线112可以包括多个风孔304，各个风孔304构造成在流水线生长舱100的各层输出气流。图3B描绘了包括风孔304的气流线112的部分视图。图3B中所示的风孔304构造成如箭头所示地输出空气。气流线112连接至暖通空调系统310，该暖通空调系统310控制来自风孔304的气流的输出。流水线生长舱100和暖通空调系统310被放置在图2的外壳体200的内侧。暖通空调系统310在外壳体200的内侧运转，并可以构造成控制位于外壳体200的内侧的空气的温度、湿度、分子、流动。位于外壳体200的内侧的空气的尺寸可以小于10000立方英尺，例如，约4000立方英尺。可以针对位于外壳体200的内侧的空气的尺寸而将暖通空调系统310优化。
来自风孔304的气流输出沿着与工业运载车204a、204b、204c的移动方向相反的方向进行。气流穿过位于工业运载车204a、204b、204c上的载荷230，从而防止孢子和其他污染物附着于载荷230。气流传感器236a、236b、236c可以检测各个工业运载车204a、204b、204c上的气流，并向主控制器106发送气流信息。主控制器106控制暖通空调系统310的运转，以基于从气流传感器236a、236b、236c接收的气流信息而增大、减小或保持来自风孔304的气流输出。在一些实施方式中，主控制器106可以识别位于运载车204a、204b、204c上的载荷230，并基于用于已识别的载荷的气流方案，控制暖通空调系统310的运转。
仍然参照图3B，位置标记224联接至轨道102。虽然位置标记224被描绘成联接至轨道102的下侧，位于工业运载车204a、204b、204c的上方，但是，位置标记224可以位于能够向工业运载车204a、204b、204c表明轨道102的一个具体区段的任何位置。
位置标记224可以包括通信端口并可以构造成与正交传感器242a、236b、236c中的任一个通信。位置标记224可以包括红外发射器、条形码、二维码或者能够表明具体位置的其他标记。即，位置标记224可以为用于表明沿着轨道102的位置的有源器件或无源器件。在一些实施方式中，位置标记224可以发出独有频率的红外光或可见光，该红外光或可见光能够被正交传感器242a、236b、236c识别。
在一些实施方式中，位置标记224可以要求瞄准线，因而，将与该范围内的一个或多个工业运载车204a、204b、204c通信。无论如何，相应的工业运载车204a、204b、204c可以通告包括前端传感器232、后端传感器234、气流传感器236及/或其他传感器的运载车传感器检测的数据。另外，主控制器106可以经由位置标记224提供工业运载车204a、204b、204c使用的数据和/或命令。在一些实施方式中，一个或多个工业运载车204a、204b、204c可以通过读取位置标记224而向主控制器106通告其当前的位置。
在运行中，例如，位置标记224可以标明沿着轨道102的具体位置。随着工业运载车204b在位置标记224的附近经过，正交传感器242b可以登记该具体位置(例如，检测位置标记224，其是检测到的事件)。通过从检测到的位置标记224确定工业运载车204b的沿着轨道102的位置，并确定该位置标记224代表的具体位置，从而可以确定工业运载车204b相对于其他工业运载车204a、204c的位置，并且，还可以确定工业运载车204b的其他功能属性。例如，在已知位置之间的距离的情况下，可以基于在沿着轨道102的两个具体位置之间流逝的时间，确定工业运载车204b的速度。另外，通过与主控制器106或其他工业运载车进行通信，从而可以确定工业运载车204a、204b、204c之间的距离，并且，在响应时，如果必要，可以调节驱动马达226。
在一些实施方式中，主控制器106接收关于工业运载车204a、204b、204c的速度信息，并控制暖通空调系统310的运转，以调节来自风孔304的气流的速度。例如，如果工业运载车204a、204b、204c停止在轨道102上移动，那么，主控制器106可以指示暖通空调系统310增大来自风孔304的气流输出的速度，使得来自风孔304的气流输出防止孢子和其他污染物附着于载荷230。如果工业运载车204a、204b、204c以大于预定速度的速度移动，那么，主控制器106可以指示暖通空调系统310减小来自风孔304的气流输出的速度或者停止来自风孔304的气流。
仍然参照图3B，一个或多个成像设备250可以被放置在轨道102的底部。可以遍及包括上升部102a、下降部102b、连接部102c的轨道102而放置一个或多个成像设备250。一个或多个成像设备250可以为具有感测部件(例如，像素)阵列的任意设备，该感测部件能够检测紫外光波段、可见光波段或红外光波段中的辐射。一个或多个成像设备250可以具有任意分辨率。一个或多个成像设备250可通信地联接至主控制器106。例如，一个或多个成像设备250可以有线连接至主控制器106且/或可以与主控制器106无线通信。一个或多个成像设备250可以拍摄载荷230的图像，并向主控制器106发送所拍摄的图像。主控制器106可以分析所拍摄的图像，以确定载荷230的状态。例如，主控制器106可以基于所拍摄的图像的分析，例如叶绿素产量、果实产量、叶子等，确定载荷230的生长阶段。主控制器106可以通过分析所拍摄的图像而识别载荷230的尺寸和颜色，并基于载荷230的尺寸和颜色，确定载荷230的生长阶段。
在一些实施方式中，主控制器106可以从成像设备250接收载荷230的图像，并处理图像，以确定孢子或其他污染物是否沉积至载荷230。如果确定孢子或其他污染物沉积至某个工业运载车(例如，工业运载车204b)的载荷230，那么，主控制器106可以在工业运载车204b靠近风孔304时，指示暖通空调系统310增大来自风孔304的气流，使得孢子或其他污染物可以被吹走。在一些实施方式中，主控制器106可以从成像设备250接收载荷230的图像，并处理图像，以确定孢子或污染物的种类。主控制器106可以指示暖通空调系统310基于已识别的孢子或污染物的种类，调节电能和/或来自风孔304的气流的方向。
图4描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式的气流控制系统。流水线生长舱100和暖通空调系统310被放置在图2的外壳体200的内侧。暖通空调系统310在外壳体200的内侧运转，并可以构造成控制位于外壳体200的内侧的空气的温度、湿度、分子、流动。位于外壳体200的内侧的空气的尺寸可以小于10000立方英尺，例如，约4000立方英尺。可以针对位于外壳体200的内侧的空气的尺寸而将暖通空调系统310优化。
如图4所示，流水线生长舱100可以包括主控制器106，该主控制器106可以包括计算设备130。计算设备130可以包括存储器部件540，该存储器部件540存储系统逻辑544a和植物逻辑544b。如下文更详细地所述，系统逻辑544a可以监测并控制流水线生长舱100的一个或多个部件的运转。例如，系统逻辑544a可以监测并控制暖通空调系统310的运转。植物逻辑544b可以构造成确定且/或接收用于植物生长的方案，并可以便于经由系统逻辑544a实施该方案。例如，该方案可以包括用于植物的气流方案，并且，系统逻辑544a基于气流方案而操作暖通空调系统310。
流水线生长舱100监测在运载车104中运载的植物的生长，并且，可以基于植物的生长，更新用于植物生长的方案。例如，可以通过监测在运载车104中运载的这些植物的生长，更新用于植物的气流方案。
另外，流水线生长舱100联接至网络550。网络550可以包括互联网或其他广域网、诸如局域网的本地网、诸如蓝牙或近场通信(NFC)网络的近场网络。网络550还联接至用户计算设备552和/或远程计算设备554。用户计算设备552可以包括个人电脑、笔记本电脑、移动设备、平板电脑、服务器等，并可以用作与用户的接口。例如，用户可以向计算设备130发送方案，以被流水线生长舱100实施。另一示例可以包括向用户计算设备552的用户发送通知的流水线生长舱100。
类似地，远程计算设备554可以包括服务器、个人电脑、平板电脑、移动设备等，并可以用于机器对机器的通信。例如，如果流水线生长舱100确定正在使用的种子的类型(和/或其他信息，例如环境状况)，那么，计算设备130可以与远程计算设备554通信，以搜索先前存储的用于这些状况的方案。因此，一些实施方式可以利用应用程序接口(API)，便于此或其他电脑对电脑的通信。
暖通空调系统310可以连接至多个气流线112。各个气流线112可以包括多个风孔304。多个风孔304均构造成输出空气。在一些实施方式中，如图4所示，多个风孔304可以对应于位于流水线生长舱100的各层的运载车104。在一些实施方式中，多个风孔304可以被放置在不同的位置。例如，多个风孔304可以被放置在流水线生长舱100的顶部。再例如，多个风孔304可以被放置在流水线生长舱100的底部，并通过上升部102a或下降部102b的中心轴线输出空气。
暖通空调系统310可以根据用于植物的气流方案，通过多个风孔304输出空气。气流速度可以由一个或多个气流传感器236检测。一个或多个气流传感器236可以位于各个工业运载车104或者外壳体200内的任何其他位置。在一些实施方式中，一个或多个气流传感器可以位于气流线112内。一个或多个气流传感器236可以有线或无线地联接至主控制器106。例如，一个或多个气流传感器236可以经由网络350而向主控制器106无线地发送检测到的气流。主控制器106将当前的气流速度与用于植物的气流方案相比较。例如，如果当前的气流是每秒9毫升且用于植物的气流方案是每秒11毫升，那么，主控制器106指示暖通空调系统310将气流增大至每秒11毫升。
暖通空调系统310可以通过多个风孔304输出空气或者通过风孔304输入空气，以产生外壳体200内的气流。在一些实施方式中，暖通空调系统310可以通过多个风孔304输出空气，以产生流向植物的预定气流。用于植物的气流方案可以被存储于存储器部件540的植物逻辑544b(及/或图10的植物数据638b)中，并且，主控制器106可以从植物逻辑544b搜索气流方案。例如，植物逻辑544b可以包括用于植物的气流方案，如以下的表1所示。
表1
| 气流速率 | |
| 植物A | 每秒13毫升 |
| 植物B | 每秒25毫升 |
| 植物C | 每秒9毫升 |
| 植物D | 每秒5毫升 |
| 植物E | 每秒11毫升 |
主控制器106可以识别运载车204中的植物。例如，主控制器106可以与运载车204通信，并接收关于运载车204中的植物的信息。再例如，在播种部件108将植物A播种于运载车204中时，关于运载车204中的植物的信息可以被预先存储于主控制器106中。
主控制器106可以基于已识别的植物而控制暖通空调系统310。例如，如果流水线生长舱100中的当前的植物被识别为植物B，那么，主控制器106控制暖通空调系统310基于用于植物B的气流方案而向着植物B以每秒25毫升的速率输出气流。在一些实施方式中，可以基于关于已收获的植物的信息，更新用于植物的气流方案。例如，如果已收获的植物A通常不如理想的植物A茁壮，那么，可以增大用于植物A的气流速率，以进一步增强欲收获的植物A。在一些实施方式中，多个风孔304可以构造成基于靠近多个风孔304的植物而以不同的速度输出空气。各个风孔304可以包括控制所输出的空气的速度的阀。例如，当植物C靠近风孔304时，一个风孔304可以以每秒9毫升的速率输出空气，然而，当植物E靠近另一风孔304时，另一风孔304可以以每秒11毫升的速率输出空气。
在一些实施方式中，主控制器106可以从用户计算设备552接收气流速率。例如，操作者输入气流速率，该气流速率用于当前在流水线生长舱100中生长的植物，并且，主控制器106接收该气流速率，并基于已接收的气流速率操作暖通空调系统310。
由暖通空调系统310提供的气流满足各种目的。例如，随着植物生长，气流增强植物。用于增强各个不同的植物的合适的气流速率可以作为用于各个植物的气流方案而被存储，该气流方案例如为上述的表1，并且，主控制器106基于气流方案而调节从多个风孔304输出的气流速率。再例如，气流可以防止孢子或其他污染物附着于位于工业运载车104上的植物。再例如，气流可以向植物提供额外的二氧化碳和/或其他的分子。气流可以使位于外壳体200的内侧的空气循环，使得向植物充足地提供包括二氧化碳的气体。再例如，气流可以根据空气的湿度，而将植物干燥或润湿。包含低湿度的气流可以将植物干燥，包含高湿度的气流将植物润湿。
图5描绘了根据本文中描述的一个或多个实施方式的、用于提供流水线生长舱中的气流的流程图。如方框510所示，主控制器106识别在运载车204中正在运载的植物。例如，操作者通过用户计算设备552输入需要种植于运载车中的植物的种子的种类，主控制器106从用户计算设备852接收植物的种子的种类。再例如，主控制器106可以从将植物播种于运载车中的播种部件108获得植物的身份。再例如，主控制器106可以接收由一个或多个成像设备250拍摄的植物的图像，并处理图像，以识别植物。
在方框520，主控制器106基于运载车中的已识别的植物，搜索气流方案。在一些实施方式中，气流方案可以预先存储于主控制器106的植物逻辑544b中。在一些实施方式中，气流方案可以由操作者通过用户计算设备552输入，并且，主控制器106从用户计算设备552接收气流方案。在一些实施方式中，气流方案可以存储于远程计算设备554中，并且，主控制器106从远程计算设备554搜索气流方案。在方框530，主控制器106指示暖通空调系统310基于气流方案以某个气流速率输出空气。在一些实施方式中，主控制器106指示暖通空调系统402基于气流方案沿某个方向输出空气。
图6描绘了根据本文中描述的一个或多个实施方式调节暖通空调系统310的气流方向。风孔304可以沿各种方向输出气流。例如，如图6所示，风孔304可以沿着通向植物的顶部的第一方向406a、通向植物的中部的第二方向406b或者通向植物的底部的第三方向406c输出气流。用于多个风孔304中的各个风孔304的气流的方向可以由主控制器106控制。在一些实施方式中，马达或其他移动机构可以联接至风孔302，主控制器106可以控制马达或其他移动机构改变风孔302的角度。例如，风孔302可枢转地联接至气流线112，马达或其他移动机构可以改变风孔302的角度。在一些实施方式中，马达或其他移动机构改变风孔302的高度。可以基于位于运载车上的植物的身份，决定气流的方向。例如，如果植物A位于运载车上，多个风孔304沿第一方向406a输出空气，如果植物B位于运载车上，多个风孔304沿第二方向406b输出空气。在一些实施方式中，主控制器106可以控制多个风孔304持续地改变空气的方向。例如，主控制器106可以指示多个风孔404沿第一方向406a输出空气10分钟，接着，沿第二方向406b输出空气10分钟，接着，沿第三方向406c输出空气10分钟。
图7描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式的、图1中的上升部102a或下降部102b的横截面图。在一些实施方式中，鼓风机710可以位于上升部102a或下降部102b的顶部，并沿-Z方向输出空气。抽风机720可以位于上升部102a或下降部102b的底部，使得来自鼓风机710的空气输出如图7中的箭头所示地流动至抽风机720中。鼓风机710和抽风机720连接至暖通空调系统310，使得暖通空调系统310通过鼓风机710和抽风机720而控制气流。在上升部102a或下降部102b的各层，沿着图7中的虚线箭头所示的、朝向上升部102a或下降部102b的中心的方向产生气流。
在一些实施方式中，图3中所示的风孔304可以位于上升部102a或下降部102b的各层，并沿着朝向上升部102a或下降部102b的中心的方向产生气流。在一些实施方式中，流水线生长舱100不包括多个风孔304，并且，由鼓风机710和抽风机720产生的气流引发沿着朝向上升部102a或下降部102b的中心的方向的气流。虽然图7描绘了位于上升部102a或下降部102b的顶部的鼓风机710和位于上升部102a或下降部102b的底部的抽风机720，但是，鼓风机710可以位于底部，抽风机720可以位于顶部，使得沿+Z方向产生气流。
图8描绘了根据本文中示出且描述的一个或多个实施方式的、图1中的上升部102a或下降部102b的横截面图。在一些实施方式中，如图8所示，气流线112沿着上升部102a或下降部102b的轴线延伸。气流线112连接至暖通空调系统310(如图4所示)。气流线112包括多个风孔304，各个风孔304邻近位于上升部102a或下降部102b的各层的运载车。各个风孔304构造成如图8中的箭头所示地向着运载车104输出空气。由暖通空调系统310产生的气流可以防止孢子和其他污染物附着于位于运载车104上的植物。在一些实施方式中，主控制器106可以从成像设备250接收位于运载车104上的植物的图像，并处理图像，以确定植物上的污染物的种类。主控制器106可以基于已识别的污染物的种类，决定方向和/或气流功率，以清除孢子或污染物。
图9描绘了根据本文中示出且描述的另一实施方式的、图1中的上升部102a或下降部102b的横截面图。在一些实施方式中，如图9所示，气流线112沿着上升部102a或下降部102b的轴线延伸。气流线112联接至暖通空调系统310(如图4所示)。气流线112包括多个风孔304，各个风孔304邻近位于上升部102a或下降部102b的各层的运载车。各个风孔304构造成输入空气，使得如图9中的虚线箭头所示地产生气流。由暖通空调系统310产生的气流可以防止孢子和其他污染物附着于位于运载车104上的植物。
图10描绘了根据本文中描述的实施方式的、用于流水线生长舱100的主控制器106。如图所示，主控制器106包括处理器630、输入/输出硬件632、网络接口硬件634、数据存储部件636(存储系统数据638a、植物数据638b及/或其他数据)以及存储器部件540。存储器部件540可以构造成易失性和/或非易失性存储器，并且，因此可以包括随机存取存储器(RAM)(包括静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)及/或其他类型的随机存取存储器)、闪存、安全数字存储器(SDmemory)、寄存器、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)及/或其他类型的非瞬时性的计算机可读的介质。根据特定的实施方式，这些非瞬时性的计算机可读的介质可以存在于主控制器106之内且/或主控制器106之外。
存储器部件540可以存储运行逻辑642、系统逻辑544a以及植物逻辑544b。系统逻辑544a和植物逻辑544b均可以包括多个不同的逻辑，各个逻辑可以具体化为例如计算机程序、固件及/或硬件。本地通信接口646也被包括在图10中，并可以实施为总线或其他通信接口，以便于主控制器106的部件之间的通信。
处理器630可以包括可运行以接收并执行指令(例如，来自数据存储部件636和/或存储器部件540)的任何处理部件。输入/输出硬件632可以包括且/或构造成与话筒、扬声器、显示器及/或其他硬件连接。
网络接口硬件634可以包括任何有线或无线的联网硬件且/或构造成用于与任何有线或无线的联网硬件通信，该联网硬件包括天线、调制解调器、局域网端口(LAN port)，无线上网卡(Wi-Ficard)、全球微波存取互通卡(WiMax card)、物联网卡(ZigBee card)、蓝牙芯片、USB卡、移动通信硬件及/或用于与其他网络和/或设备通信的其他硬件。通过该连接，可以便于主控制器106与诸如用户计算设备552和/或远程计算设备554的其他计算设备之间的通信。
运行逻辑642可以包括操作系统和/或用于管理主控制器106的部件的其他软件。如上所述，系统逻辑544a和植物逻辑544b可以存在于存储器部件540中，并可以构造成实行本文中描述的功能。
应当理解，虽然图10中的部件显示为存在于主控制器106内，但是，这只不过是一个示例。在一些实施方式中，其中一个或多个部件可以存在于主控制器106之外。还应当理解，虽然主控制器106显示为单个设备，但是，这也只不过是一个示例。在一些实施方式中，系统逻辑544a和植物逻辑544b可以存在于不同的计算设备上。例如，本文描述的其中一个或多个功能和/或部件可以由用户计算设备552和/或远程计算设备554提供。
另外，虽然主控制器106显示为带有系统逻辑544a和植物逻辑544b作为独立的逻辑部件，但是，这也是一个示例。在一些实施方式中，单个逻辑(和/或若干联接的模块)可以使主控制器106提供上述的功能。
如上所述，公开了用于提供生长舱中的气流的各种实施方式。这些实施方式对于种植用于收获的微型蔬菜和其他植物起到了快速生长、小占地面积、无化学品、低劳力解决方式的作用。这些实施方式可以创建方案且/或接收规定流水线生长舱中的气流的方案，该气流优化植物生长和产量。可以基于特定的植物、托盘或作物的结果而严格地实施且/或修改该方案。
因此，一些实施方式可以包括用于流水线生长舱的气流控制系统。气流控制系统包括：包括封闭区域的壳体、在位于封闭区域内的轨道上移动的一个或多个运载车、位于封闭区域内的空气供应器、联接至空气供应器的一个或多个排风孔以及控制器。控制器识别位于一个或多个运载车的植物，基于用于已识别的植物的气流方案而决定气流速率，以及控制空气供应器通过一个或多个排风孔以该气流速率输出空气。所提供的的气流增强植物的产量和品质，并防止孢子和其他污染物附着于植物。
虽然本文已经示意并描述了本公开的特定实施方式和方面，但是，在不脱离本公开的要旨和范围的情况下，能够做出各种其他变化和变型。而且，虽然本文已经描述了各种方面，但是，这种方面不必用于组合。因此，需要指出的是，所附的权利要求覆盖本文示出且描述的实施方式的范围内的所有这种变化和变型。
Claims (20)
1.一种气流控制系统，包括：
壳体，包括封闭区域；
一个或多个运载车，在位于所述封闭区域内的轨道上移动；
空气供应器，位于所述封闭区域内；
一个或多个排风孔，联接至所述空气供应器；以及
控制器，包括：
一个或多个处理器；
一个或多个存储器模块；以及
机器可读的指令，存储于所述一个或多个存储器模块中，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器：
识别位于所述一个或多个运载车的植物；
基于用于所述已识别的植物的气流方案，决定气流速率；以及
控制所述空气供应器通过所述一个或多个排风孔以所述气流速率输出空气。
2.如权利要求1所述的气流控制系统，其中，所述一个或多个排风孔联接至所述轨道。
3.如权利要求1所述的气流控制系统，还包括一个或多个进风孔，其中，所述一个或多个排风孔和所述一个或多个进风孔位于所述封闭区域内，使得通过所述一个或多个排风孔输出的所述空气的至少一部分流动至所述一个或多个进风孔中。
4.如权利要求1所述的气流控制系统，其中，所述轨道包括绕着垂直于地面的第一轴线缠绕的上升部和绕着垂直于所述地面的第二轴线缠绕的下降部。
5.如权利要求4所述的气流控制系统，还包括气流线，该气流线沿着所述第一轴线或所述第二轴线延伸，其中，所述一个或多个排风孔连接至所述气流线。
6.如权利要求1所述的气流控制系统，其中，所述一个或多个排风孔构造成改变所述空气的输出方向。
7.如权利要求6所述的气流控制系统，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器基于所述已识别的植物而决定所述空气的所述输出方向。
8.如权利要求1所述的气流控制系统，还包括位于所述封闭区域内的一个或多个气流传感器，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器基于从所述一个或多个气流传感器接收的数据而调节所述气流速率。
9.如权利要求1所述的气流控制系统，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器：
识别所述植物上的污染物；以及
基于所述已识别的污染物，调节从所述空气供应器输出的所述空气的功率。
10.如权利要求1所述的气流控制系统，还包括成像设备，该成像设备构造成拍摄所述植物的图像，
其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器处理所述植物的所述已拍摄的图像并基于所述已处理的图像识别所述植物。
11.如权利要求10所述的气流控制系统，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器基于所述植物的所述已拍摄的图像而更新所述气流方案。
12.一种用于控制流水线生长舱中的气流的方法，所述方法包括：
生长舱计算设备向一个或多个运载车发送指令，该一个或多个运载车欲沿着位于由壳体封闭的区域内的轨道移动；
所述生长舱计算设备识别所述一个或多个运载车内的植物；
所述生长舱计算设备从一个或多个存储器模块搜索用于所述已识别的植物的气流方案；以及
所述生长舱计算设备基于用于所述已识别的植物的所述气流方案，控制从一个或多个排风孔排出的空气的气流速率。
13.如权利要求12所述的方法，还包括所述生长舱计算设备基于所述已识别的植物，改变从所述一个或多个排风孔排出的所述空气的方向。
14.如权利要求12所述的方法，还包括：
所述生长舱计算设备从一个或多个气流传感器接收数据；以及
所述生长舱计算设备基于从所述一个或多个气流传感器接收的数据，调节所述气流速率。
15.如权利要求12所述的方法，还包括：
所述生长舱计算设备接收由成像设备拍摄的所述植物的图像；
处理所述植物的所述已拍摄的图像；以及
基于所述已处理的图像，识别所述植物。
16.如权利要求15所述的方法，还包括所述生长舱计算设备基于所述植物的所述已拍摄的图像，更新所述气流方案。
17.一种用于流水线生长舱的空气供应器的控制器，所述控制器包括：
一个或多个处理器；
一个或多个存储器模块，存储发光方案；以及
机器可读的指令，存储于所述一个或多个存储器模块中，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器：
向一个或多个运载车发送指令，该一个或多个运载车欲沿着位于由壳体封闭的区域内的轨道移动；
识别所述一个或多个运载车中的植物；
从一个或多个存储器模块搜索用于所述已识别的植物的气流方案；以及
基于用于所述已识别的植物的所述气流方案，控制从连接至所述空气供应器的一个或多个排风孔排出的空气的气流速率。
18.如权利要求17所述的控制器，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器改变从所述一个或多个排风孔排出的所述空气的方向。
19.如权利要求17所述的控制器，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器：
从一个或多个气流传感器接收数据；以及
基于从所述一个或多个气流传感器接收的数据，调节所述气流速率。
20.如权利要求17所述的控制器，其中，存储于所述一个或多个存储器模块中的所述机器可读的指令，在被所述一个或多个处理器执行时，使所述控制器：
接收由成像设备拍摄的所述植物的图像；
处理所述植物的所述已拍摄的图像；以及
基于所述已处理的图像，识别所述植物。
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