CN112770624A - 自动化植物栽培系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种为被定位在自动化植物栽培系统中的植物提供生长环境的系统。光源，其中每个光源被定位在自动化植物栽培系统中，以使植物暴露于光源并产生光以引起植物的光合作用。控制器，其监测与植物相关联的生长参数，以确定生长参数是否偏离于对应的生长阈值之外。每个生长参数提供植物的生长状态的指示，并且当生长参数偏离于对应的生长阈值之外时，植物的生长状态减退。当生长参数偏离于生长阈值之外时，控制器自动地调整环境参数。每个环境参数影响被定位在自动化植物栽培系统中的植物的生长环境。

Description

自动化植物栽培系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月23日提交的美国临时申请No.62/701,908的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

背景技术

公开内容的领域

本公开内容总体上涉及为植物提供生长环境，并且具体地涉及一种为植物提供生长环境的自动化植物栽培(growing，培育、生长)系统。

相关技术

近年来，居民区的常规家庭菜园有所增长，以应对食物沙漠对人口密集地区的新鲜农产品供应的限制。显著地，越来越多的消费者要求在本地栽培新鲜农产品和草本植物，以提供新鲜度提高的农产品，以及减少由杂货店施加的防腐剂和化学品的暴露。尽管这些常规菜园不需要大量土地，但常规菜园确实需要土地被分配给常规菜园，以使农产品适当生长。在城市地区，这样的土地需要高价，并且很可能被分配不同于常规菜园的其他用途。此外，常规菜园的地理位置的区域气候限制进一步限制了可以在不同季节期间栽培但可能无法全年栽培的农产品项的类型。

世界人口持续增加，同时使满足全球食物需求的能力恶化。随着为不断增长的人口建造住房，均暴露于不稳定的天气状况的饮用水和农业土地的供应在世界范围内持续减少，造成食物价格逐渐增加。常规水培系统结合了水平培育方式，其相对于常规水培系统的占地面积而言，降低了农产品的产量，这进一步加剧了常规水培系统所占用的空间量。

此外，常规水培系统需要大量的泵的组件，这些泵使水培营养液循环到农产品，并且还需要能量消耗大的鼓风机来用足够量的溶解氧给水培营养液充气，以防止农产品生根。这些额外的常规泵和鼓风机引起了常规水培系统的电力消耗的显著增加，其显著降低了这样的常规系统的用户所达到的投资回报率。此外，这样的常规水培系统不能有效地将水和营养物分配到农产品，并且除了与增加的电力消耗相关联的成本以外，还具有增加的维护成本。

附图说明

参照附图描述本公开内容的实施方式。在附图中，相似的附图标记表示相同的或功能相似的元件。另外，附图标记的最左边的数字通常标识该附图标记首次出现的附图。

图1示出了根据本公开内容的示例性实施方式的可以被合并以帮助植物的生长的自动化植物栽培配置结构的示意图；以及

图2示出了根据本公开内容的示例性实施方式的自动化植物栽培控制配置结构的框图，其中，控制器监测由包括在自动化植物栽培系统中的不同监测部件所提供的不同生长参数。

具体实施方式

下面的详细描述参照附图，以示出根据本公开内容的示例性实施方式。在详细描述对“一个示例性实施方式”、“一示例性实施方式”、一“示示出例性实施方式”等的参考表示所述的示例性实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但每个示例性实施方式不一定包括该特定的特征、结构或特性。此外，这样的措辞不是一定指的是同一示例性实施方式。另外，当特定的特征、结构或特性可以结合一示例性实施方式进行描述时，无论是否明确地描述，结合其他示例性实施方式来实现这样的特征、结构或特性都在本领域技术人员的知识范围内。

提供本文描述的示例性实施方式是为了说明性目的，而不是限制性的。其他示例性实施方式是可能的，并且可以在本公开内容的精神和范围内对示例性实施方式进行修改。因此，详细描述并不意味着限制本公开内容。更确切地说，本公开内容的范围仅根据所附权利要求及其等效物来限定。

本公开内容的实施方式可以以硬件、固件、软件或其任意组合来实现。本公开内容的实施方式还可以被实现为由机器可读介质应用的指令，该指令可以由一个或更多个处理器来读取和执行。机器可读介质可以包括用于存储或传输以机器(例如，计算装置)可读的形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、固态驱动器、光学存储介质、闪存装置、电学光学声学或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。在本文中，其他固件、软件例程和指令可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解的是，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作事实上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算装置、处理器、控制器或其他装置引起的。

为了本讨论的目的，所讨论的不同部件中的每一个都可以被认为是一模块，并且术语“模块”应被理解为包括至少一个软件、固件和硬件(诸如一个或更多个电路、微芯片或装置，或者其任意组合)、及其任意组合。另外，将理解的是，每个模块可以包括实际装置内的一个或不止一个部件，并且形成所述模块的一部分的每个部件可以与形成该模块的一部分的任何其他部件合作地起作用或独立于该任何其他部件起作用。相反地，本文所述的多个模块可以代表实际装置内的单个部件。另外，模块内的部件可以在单个装置中或以有线或无线的方式分布在多个装置中。

以下对示例性实施方式的详细描述将充分地揭示本公开内容的一般性质，使得其他人可以在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，在不进行不当实验的情况下，通过应用相关领域的技术人员的知识来容易地修改和/或改编这样的示例性实施方式的不同应用。因此，基于本文提出的教导和指导，这样的改编和修改意在处于示例性实施方式的含义和多个等效物内。应当理解的是，本文的措辞或术语是用于描述的目的而非限制的目的，因此，本说明书的术语或措辞将由相关领域的技术人员按照本文的教导来理解。

系统概述

图1示出了可以被合并以帮助植物的生长的自动化植物栽培配置结构的示意图。植物可以被定位在自动化植物栽培系统110中。自动化植物栽培系统110可以为定位在自动化植物栽培系统110中的植物提供生长环境，使得可以在植物的生长期间的特定时间段基于植物的特定需求来影响和/或修改植物的生长环境。自动化植物栽培系统110可以为单个植物、多个植物、彼此物种不同的植物和/或任何其他数量的植物、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的植物的组合提供生长环境。为了便于讨论，在以下整个讨论中，将参考单个植物。

例如，自动化植物栽培系统110可以包括定位在自动化植物栽培系统110中的至少一个光源，以使定位在自动化植物栽培系统中的植物暴露于该至少一个光源。然后，至少一个光源可以产生光以引起植物的光合作用。在此过程中，自动化植物栽培系统110为植物提供生长环境，该生长环境为植物提供特定于容置在自动化植物栽培系统110中的植物的光合作用的源。因此，植物不需要寻找和/或争取一般的光源诸如太阳来满足植物的需要。更确切地说，可以基于特定于容置在自动化植物栽培系统110中的植物的需求来调整至少一个光源的光强度，从而提供特定于该植物的生长环境。

当提供植物的可以基于植物的特定需求在植物生长期间的特定时间段中被影响和/或修改的生长环境时，控制器120可以监测与植物相关联的多个生长参数，以确定生长参数中的至少一个生长参数是否偏离于至少一个对应的生长阈值之外。每个生长参数提供了关于植物的生长状态的指示，并且当生长参数中的至少一个生长参数偏离于至少一个对应的生长阈值之外时，植物的生长状态减退。可以存在特定于植物的、待被充分满足以使植物茁壮成长的不同生长参数，并且可以基于植物以及植物在特定时间段如何对由自动化植物栽培系统110提供的生长环境进行响应来变化地改变这些不同生长参数。

与植物相关联的生长参数是特定于植物的生长的参数，并且如果被调整和/或改变，可能对植物的生长产生影响。植物的生长状态可以是植物在特定时间段的生长的状态。基于在特定时间段与植物相关联的生长参数，植物的生长状态可以是茁壮成长，但也可以是枯萎和/或维持。调整和/或改变植物的生长参数可能对植物的生长状态产生直接影响。

例如，典型的植物需要光合作用以从碳产生碳水化合物来继续生长。此外，典型的植物在暴露于光源时被引起光合作用。当调整和/或改变植物所暴露于的光强度时，植物的生长状态也会受到影响。当植物没有暴露于足够的光强度来引起足够的光合作用以产生足够的碳水化合物来生长时，植物的生长状态就会受到阻碍。然而，还存在在下述发生之前植物可以暴露于的光强度的最大量：植物遭受过度暴露于光强度，并开始使植物的生长状态因过度暴露于光强度而受损害。因此，植物需要最佳地暴露于植物的光源的光强度，以维持植物的生长状态。作为结果，植物的生长参数的示例是受植物所暴露于的光强度影响的光合作用生长参数。植物的生长参数的其它示例可以包括但不限于温度、湿度、pH、光吸收、电导率、CO₂、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的影响植物的生长状态的任何其它类型的生长参数。

植物的生长状态可以受到负面影响，使得植物的生长状态在与植物相关联的生长参数偏离于该生长参数的对应生长阈值之外时减退。当与植物相关联的生长参数保持在该生长参数的对应生长阈值之内时，植物的生长状态可以茁壮成长。然而，当生长参数偏离该生长参数的对应生长阈值时，植物的生长状态可能受到负面影响。例如，当植物的光合作用生长参数保持在光合作用生长阈值之内时，植物的生长状态可以茁壮成长。光合作用生长阈值可以是下述光强度的阈值：植物可以暴露于所述光强度，以确保植物暴露于足够的光强度，以确保引起光合作用，以产生足够的碳水化合物来生长，同时确保植物不会过度暴露于导致植物的生长状态受到负面影响的光强度。与植物相关联的生长参数中的每个生长参数的生长阈值的其他示例可以包括但不限于温度生长阈值、湿度生长阈值、pH生长阈值、光吸收生长阈值、营养物摄取生长阈值、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他类型的生长阈值，该任何其他类型的生长阈值在对应的生长参数偏离该任何其他类型的生长阈值时会影响植物的生长状态。

当生长参数中的至少一个生长参数偏离于生长阈值中的至少一个生长阈值之外时，控制器120可以自动地调整多个环境参数中的至少一个环境参数。每个环境参数影响被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境。如上所述，控制器120可以监测每个生长参数，以确定生长参数中的任何生长参数是否已经偏离于对应的生长阈值之外。控制器120不限于监测每个生长参数。除了监测每个生长参数以及提供每个生长参数的状态更新以及当生长参数中的一个生长参数偏离对应的生长阈值时产生警报外，控制器120还可以自动地调整影响定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的适当环境参数。

例如，当光合作用生长参数偏离于光合作用生长阈值之外使得植物暴露于比植物用以引起足够的光合作用以产生足够的碳水化合物以进行生长所需的光合作用生长阈值低的光强度从而负面地影响植物的生长状态时，控制器120可以自动地调整定位在自动化植物栽培系统110中的、植物所暴露于的至少一个光源的光强度。除了监测植物被暴露于的光强度以及提供植物被暴露于的光强度的状态以及产生植物被暴露于不足的光强度从而无法产生足够的碳水化合物以进行生长的警报之外，控制器120还可以自动地调整至少一个光源的光强度，使得植物自动地暴露于足够的光强度以产生足够的碳水化合物以进行生长。在此过程中，控制器120可以自动地调整至少一个光源的光强度，使得与植物相关联的光合作用生长参数增加回到光合作用生长阈值之内。与植物的生长环境相关联的环境参数的其他示例可以包括但不限于温度环境参数、湿度环境参数、pH环境参数、光吸收生长参数、营养物摄取生长参数、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他类型的生长阈值，该任何其他类型的生长阈值在对应的生长参数偏离该任何其他类型的生长阈值时会影响植物的生长状态。

在此过程中，控制器120可以动态地调整由自动化植物栽培系统110提供的影响植物的生长环境的环境参数中的每个环境参数，以确保与植物相关联的生长参数中的每个生长参数保持在对应的生长阈值之内。常规地，需要用户依靠他们自己对其植物的生长状态的了解，使得需要用户不仅识别出负面地影响植物的生长状态的每个生长参数，而且然后还手动调整植物的适当环境参数，从而使生长参数转换回到对应的生长阈值之内。然而，用户对环境参数的任何手动调整都可能使生长参数沿另一方向摆动，从而使生长参数再次落在对应的生长阈值之外，并且负面地影响植物的生长状态。例如，用户可能正确地识别出植物要暴露于较高的光强度从而刺激碳水化合物的产生以进行生长，但用户可能手动地调整光强度，以将光强度增加到生长阈值之外，使得植物然后被暴露于明显较高的光强度，并导致植物因光强度增加而枯萎。

与让用户依靠他们自己对植物的生长状态的了解相反，控制器120可以监测每个生长参数，然后动态地调整每个适当的环境参数，以确保与植物相关联的每个生长参数保持在对应的生长阈值之内。几个生长参数可能难以监测以及确定适当的环境参数，该适当的环境参数不仅要调整，而且要适当地调整以确保生长参数保持在对应的生长阈值之内。另外，几个生长参数可能具有增加的灵敏度，因为生长参数可能经常偏离对应的生长阈值，并且需要增加的监测和动态调整。控制器120可以不仅监测生长参数以及提供生长参数的状态以及在生长参数偏离对应的生长阈值时产生警报，而且可以动态地调整适当的环境参数，以确保生长参数保持在对应的生长阈值之内，从而不需要用户这样做。因此，植物的生长状态可以继续增长并茁壮成长，由此为用户提供增加的性能。

在一实施方式中，自动化植物栽培系统110可以是气培系统。自动化植物栽培系统110也可以是水培系统。自动化植物栽培系统110也可以是下述系统，所述系统是：水产培养、雾培、高压气培、旋转气培、容器农场、生长箱、受控环境农业(CEA)、水培法、水培养、溶液培养、少土园艺、受控生态生命支持系统、生物再生生命支持系统、连续流溶液培养、雾营养液、气溶胶营养液、雾耕、被动子灌溉、旋转水培、旋转气培、生活用具、栽培室、有机培、节水型园艺、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他类型的植物栽培系统。

控制器120可以是能够与其他装置进行电子通信的装置。控制器120的示例可以包括：移动电话；智能手机；工作站；便携式计算装置；其他计算装置，诸如笔记本电脑或台式计算机、计算机群、远程云服务、机顶盒；和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他合适的电子装置。

控制器120可以为用户提供通过用户接口130与自动化植物栽培系统110进行交互的能力。控制器120可以通过用户接口130向用户传达植物的生长状态以及生长参数相对于对应生长阈值的状态。在关于生长参数是否在对应的生长阈值之内来监测每个生长参数时，控制器120可以通过用户接口130向用户提供该监测状态。在一实施方式中，用户可以通过网络150与用户接口130进行交互，使得控制器120可以通过将植物的生长状态、生长参数的状态以及对应的生长阈值的监测状态通过网络150传送给用户接口130，将这样的数据传达给用户。然后，用户可以接合用户接口130并通过网络150与控制器120进行交互。控制器120还可以在生长参数偏离对应的生长阈值时产生警报，以通过用户接口130获得用户的关注，如通过网络150传达给用户接口130。控制器120还可以通过定位在自动化植物栽培系统上的指示器诸如LED将这样的警报传达给用户，这些指示器可以向用户指示已经产生的警报。用户还可以通过用户接口130手动地接合自动化植物栽培系统110。用户接口130可以是任何类型的显示装置，其包括但不限于触摸屏显示器、液晶显示器(LCD)屏幕、RGB LED、由用户通过网络150访问的网站应用和/或移动应用和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员将是明显的任何其他类型的显示器。

由于控制器120监测植物的每个生长参数以确定生长参数是否偏离对应的生长阈值，并且由于控制器120自动地调整自动化植物栽培系统110的环境参数，因此控制器120可以将植物数据流式传输到存储在生长参数数据库170中的生长参数服务器140。植物数据是与植物相关联以及与监测植物的生长参数的控制器120相关联以及与控制器120可以对环境参数执行以确保生长参数保持在对应的生长阈值之内的调整相关联的任何类型的数据。因此，植物数据是与植物的生长状态相关联的任何类型的数据，这些数据可以影响植物的生长状态，无论是正面的和/或负面的，这些数据可以在未来被控制器120和/或与自动化植物栽培系统相关联的任何其他控制器合并，以帮助控制器120和/或任何其他控制器自动地调整环境参数，以确保生长参数保持在对应的生长阈值之内。

例如，自动化植物栽培系统110中包括的植物可以是番茄植物。然后，控制器120可以在不同的时间段以及基于番茄植物的旋转，自动地调整自动化植物栽培系统110中包括的每个光源的光强度，番茄植物的各部分暴露于该光强度以增强引起光合作用，从而优化番茄植物产生的碳水化合物的量，以确保光合作用生长参数保持在光合作用生长阈值之内。然后，控制器120可以流式传输植物数据，该植物数据包括植物是番茄植物，以及对于每个时间段控制器120将番茄植物暴露于的每个光强度的大小以及基于番茄植物的旋转，使得该植物数据可以包括对于每个时间段番茄植物的各部分被暴露于的光强度的大小。控制器120可以将植物数据流式传输到生长参数服务器140，并存储在生长参数数据库170上。

控制器120以及与任何其他自动化植物栽培系统相关联的任何其他控制器可以连续地将植物数据流式传输到存储在生长参数数据库170上的生长参数服务器140。在此过程中，生长参数数据库170可以连续地积累植物数据，这些数据与由监测许多不同植物的生长参数的许多不同的控制器执行的对许多不同的环境参数的自动调整相关联。随着时间的推移，随着由生长参数服务器140积累的植物数据继续增加，神经网络160可以随后应用神经网络算法，诸如但不限于多层感知器(MLP)、受限玻尔兹曼机(RBM)、卷积神经网络(CNN)和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他神经网络算法。

每当植物数据被流式传输到生长参数服务器140并存储在生长参数数据库170上，神经网络160可以随后通过向控制器120提供关于适当的环境参数的适当调整，来帮助控制器120基于存储在生长参数数据库170中的植物数据的增加量来自动地调整植物的生长参数。神经网络160可以帮助控制器120学习基于植物所经历的生长参数要执行的适当动作，使得神经网络160可以进一步改进控制器120在自动地调整适当的环境参数方面的准确性，从而进一步实时提高植物的生长状态。神经网络160可以向控制器120提供在自动地调整适当的环境参数方面的改进后的准确性，使得神经网络160可以在由控制器120和/或与任何其他自动化植物栽培系统相关联的任何其他控制器向生长参数服务器140提供的植物数据的积累下继续学习。因此，无论用户对植物健康的经验水平如何，都可以以最小的努力进一步提高植物的生长状态。

生长参数服务器140包括处理器、存储器和网络接口，以下称为计算装置或简称为“计算机”。例如，生长参数服务器140可以包括数据信息系统、数据管理系统、网络服务器和/或文件传输服务器。生长参数服务器140也可以是工作站、移动装置、计算机、计算机集群、远程云服务、机顶盒、云服务器或其他计算装置。在一实施方式中，可以在相同的计算装置上实现多个模块。这样的计算装置可以包括软件、固件、硬件或其组合。软件可以包括操作系统上的一个或更多个应用。硬件可以包括但不限于处理器、存储器和/或图形用户接口显示器。

无线通信可以通过一个或更多个网络150诸如互联网来发生。在本公开内容的一些实施方式中，网络150可以包括一个或更多个广域网(WAN)或局域网(LAN)。网络可以利用一个或更多个网络技术诸如以太网、快速以太网、千兆以太网、虚拟专用网络(VPN)、远程VPN接入、蓝牙、Zigbee、IEEE 802.11标准的变型诸如Wi-Fi等。使用一个或更多个网络通信协议来进行网络150上的通信，该网络通信协议包括可靠的流媒体协议诸如传输控制协议(TCP)。这些示例是说明性的，而不意在限制本公开内容。有线连接通信可以利用但不限于光纤连接、同轴线缆连接、铜缆连接和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他直接有线连接来发生。

环境参数的自动化调整

图2示出了自动化植物栽培控制配置结构200的框图，其中控制器205监测由包括在自动化植物栽培系统110中的不同监测部件提供的不同生长参数。然后，控制器205可以响应于所监测的生长参数通过被包括在自动化植物栽培系统110中的不同模块来自动地调整不同的环境参数。在此过程中，控制器205可以持续调整由自动化植物栽培系统110提供的生长环境的环境参数，以确保生长参数保持在对应的生长阈值之内，从而使植物的生长状态增长。自动化植物栽培控制配置结构200与自动化植物栽培配置结构100共享许多相似的特征；因此，仅对自动化植物栽培控制配置结构200与自动化植物栽培系统100之间的差异进行进一步详细讨论。

在本公开内容的一个实施方式中，一个或更多个控制器205可以连接到一个或更多个模块，当控制器205接收到命令时，每个模块启动与监测生长参数和/或调整自动化植物栽培系统110的环境参数相关联的动作，从而将生长参数保持在对应的生长阈值之内，同时使自动化植物栽培系统110消耗的不必要能量的量最小化。一个或更多个模块可以包括光源控制器、温度传感器、湿度传感器、电机速度控制器、pH传感器、红外(IR)成像控制器、多光谱成像控制器、旋转相机控制器、CO₂传感器、电导率传感器、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的可以监测生长参数和/或调整自动化植物栽培系统的环境参数以提高植物的生长状态并同时使自动化植物栽培系统110消耗的能量的量最小化的任何其他模块。

控制器205包括微处理器290和存储器295，并且可以被称为计算装置或简称为“计算机”。例如，控制器205可以是工作站、移动装置、计算机、计算机集群、远程云服务、机顶盒或其他计算装置。在本发明的一个实施方式中，可以在相同的计算装置上实现多个模块。这样的计算装置可以包括软件、固件、硬件或其组合。软件可以包括操作系统上的一个或更多个应用。硬件可以包括但不限于微处理器290、存储器295和/或用户接口130。

控制器205可以通过串行通信、无线通信和/或有线连接与光源控制器210、温度传感器220、湿度传感器230、电机速度控制器240、pH传感器250、IR成像控制器260、多光谱成像控制器270、旋转相机控制器280中的每一者进行通信。可以使用串行语义来执行串行通信，诸如RS45多点串行通信。也可以使用集成电路间(I2C)协议、串行外设接口(SPI)和相机串行接口(CSI)来执行通信。然而，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以实施对于相关领域的技术人员将是明显的任何类型的串行通信。

如上所述，当光合作用生长参数偏离于光合作用生长阈值之外时，控制器205基于该光合作用生长参数自动地调整各光源的光强度，以使光合作用生长参数回到光合作用生长阈值之内。当光合作用生长参数由于各光源发出的光强度而偏离于光合作用生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

自动化植物栽培系统110可以包括至少一个光源，该至少一个光源可以充当用于被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的主要光源。可以基于由至少一个光源提供的光强度来引起植物的光合作用，使得植物产生的碳水化合物的量是基于由至少一个光源提供的光强度的。控制器205可以监测光合作用生长参数，以确定光合作用生长参数是否偏离光合作用生长阈值。当光合作用生长参数偏离光合作用生长阈值，使得植物的生长状态受到负面影响时，控制器205可以自动地指示光源控制器210调整由至少一个光源发射的光强度，以确保光合作用生长参数保持在光合作用生长阈值之内。自动化植物栽培系统110可以包括单个光源、两个光源、多个光源和/或任何数量的光源，使得控制器205可以自动地调整一个或更多个光源的光强度，以确保光合作用生长参数保持于在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的光合作用生长阈值之内。

被包括在自动化植物栽培系统110中的每个光源可以具有调光特征，使得控制器205可以通过光源控制器210来动态地调整每个光源的光强度。当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时，控制器205可以监测植物的光合作用生长参数，以确定光合作用生长参数是否偏离光合作用生长阈值。然后，控制器205可以通过光源控制器210动态地调整各光源的光强度，该光源控制器可以在0％至100％的调光范围内调整各光源的调光。被包括在自动化植物栽培系统110中的光源可以是白炽灯、卤素灯、荧光灯、发光二极管(LED)灯、和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的且足以引起植物的光合作用的任何其他类型的光源。

当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时，植物的各部分可以具有彼此不同的光合作用生长参数。例如，植物的被包括在植物的第一部分中的叶子可以具有偏离于光合作用生长阈值之下的光合作用生长参数，因为植物的第一部分的叶子需要增加光强度以引起光合作用，从而产生足够的碳水化合物。然而，植物的被包括在植物的第二部分中的叶子可以具有偏离于光合作用生长阈值之上的光合作用生长参数，因为植物的第二部分需要降低光强度以防止植物的生长状态减退。

控制器205可以监测植物的不同部分的光合作用生长参数，然后动态地调整不同光源的光强度，以满足植物的不同部分的不同生长参数。在这样的示例中，控制器205可以通过光源控制器210动态地调整暴露植物的第一部分的光源的光强度，使得控制器205可以增加暴露植物的第一部分的光源的光强度，以增加植物的第一部分的光合作用生长参数并使其在光合作用生长阈值之内。控制器205可以通过光源控制器210动态地调整暴露植物的第二部分的光源的光强度，使得控制器205可以降低暴露植物的第二部分的光源的光强度，以降低植物的第二部分的光合作用生长参数并使其在光合作用生长阈值之内。

在此过程中，控制器205可以监测植物的各部分的光合作用生长参数，然后动态地调整对应光源的光强度，使得每个光源的光强度根据需要相应地不同，以将每个不同的光合作用生长参数保持在光合作用生长阈值之内。因此，控制器205可以通过动态地调整每个对应光源的光强度来定制植物的各部分所暴露于的光强度，以在光合作用生长参数偏离时满足植物的各部分的光合作用生长参数。

如上所述，控制器205以及与任何其他自动化植物栽培系统相关联的任何其他控制器可以将植物数据流式传输到生长参数服务器140，然后该植物数据被存储和积累并被实施到神经网络160中。植物数据可以包括当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时植物的各部分的光吸收点、以及植物的各部分的光合作用生长参数、以及植物的各部分通过不同的光源被暴露于的光强度。另外，关于引起每个不同植物的最佳光吸收点的光强度水平所进行的研究信息也可以被流式传输到生长参数服务器140并由其存储。

随着这样的植物数据的积累，神经网络160可以帮助控制器205以动态地调整每个光源的光强度，使得植物的各部分接收适当的光强度水平，从而致使光的最佳吸收。在此过程中，神经网络160可以帮助控制器205以对植物的各部分的不同光合作用生长参数中的每一者动态地做出反应，并动态地调整每个对应光源的光强度，以将不同光合作用生长参数中的每一者维持在光合作用生长阈值之内。因此，控制器205可以确保当植物的各部分的光合作用生长参数波动时，植物的各部分被暴露于适当的光强度水平。

当光合作用生长参数偏离于光合作用生长阈值之外时，控制器205基于该光合作用生长参数来自动地调整各光源的光谱，使光合作用生长参数回到光合作用生长阈值之内。当光合作用生长参数由于各光源发射的光谱而偏离于光合作用生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

自动化植物栽培系统110可以包括分别发射光的不同光谱的至少一个光源。除了由至少一个光源发射的光强度之外，植物的光合作用还可以基于由至少一个光源提供的光的光谱来引起，使得由植物产生的碳水化合物的量基于由至少一个光源提供的光的光谱。当光合作用生长参数偏离光合作用生长阈值使得植物的生长状态受到负面影响时，控制器205可以自动地指示光源控制器210调整由至少一个光源发射的光的光谱，以确保光合作用生长参数保持在光合作用生长阈值之内。自动化植物栽培系统110可以包括可以被调整为不同光谱的单个光源、光谱不同的两个光源、可以被调整为不同光谱的两个光源、和/或光谱不同和/或可以被调整为不同光谱的任何数量的光源，使得控制器205可以自动地调整一个或更多个光源的光谱以确保光合作用生长参数保持于在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的光合作用生长阈值之内。

被包括在自动化植物栽培系统110中的每个光源可以具有可以被调整的光谱，使得控制器205可以通过光源控制器210动态地调整每个光源的光谱。当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时，控制器205可以监测植物的光合作用生长参数，以确定光合作用生长参数是否偏离光合作用生长阈值。然后，控制器205可以通过光源控制器210动态地调整每个光源的光谱。被包括在自动化植物栽培系统110中的光源可以包括包括但不限于白光、红光、绿光、蓝光、红外光、紫外光和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他光谱，该任何其他光谱在植物暴露于该任何其他光谱时可能影响植物的生长状态。

当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时，植物的各部分可以具有彼此不同的光合作用生长参数。例如，植物的被包括在植物的第一部分中的叶子可以具有偏离于光合作用生长阈值之下的光合作用生长参数，因为植物的第一部分的叶子需要光的红色光谱来引起光合作用以产生足够的碳水化合物。然而，植物的被包括在植物的第二部分中的叶子可以具有偏离于光合作用生长阈值之上的光合作用生长参数，因为植物的第二部分需要光的蓝色光谱的光来防止植物的生长状态减退。

控制器205可以监测植物的不同部分的光合作用生长参数，然后动态地调整不同光源的光谱，以满足植物的不同部分的不同生长参数。在这样的示例中，控制器205可以通过光源控制器210动态地调整暴露植物的第一部分的光源的光谱，从而控制器205可以将暴露植物的第一部分的光源的光谱调整为红光，以增加植物的第一部分的光合作用生长参数至光合作用生长阈值之内。控制器205可以通过光源控制器210将暴露植物的第二部分的光源的光谱动态地调整为蓝光，以降低植物的第二部分的光合作用生长参数至光合作用生长阈值之内。

在此过程中，控制器205可以监测植物的各部分的光合作用生长参数，然后动态地调整对应光源的光谱，使得每个光源的光强度根据需要相应地不同，以将每个不同的光合作用生长参数维持在光合作用生长阈值之内。因此，控制器205可以通过动态地调整每个对应光源的光谱来定制植物的各部分所暴露于的光的光谱，以在光合作用生长参数偏离时满足植物的各部分的光合作用生长参数。

如上所述，控制器205以及与任何其他自动化植物栽培系统相关联的任何其他控制器可以将植物数据流式传输到生长参数服务器140，然后该数据被存储和积累并被实施到神经网络160中。植物数据可以包括当植物被定位在自动化植物栽培系统110中时植物的各部分的光吸收点、以及植物的各部分的光合作用生长参数、以及植物的各部分通过不同的光源被暴露于的光的光谱。另外，关于暴露于引起每个不同植物的最佳光吸收点的光的每个光谱所进行的研究信息也可以被流式传输到生长参数服务器140并由其存储。

此外，用户可以通过用户接口130向控制器205提供植物数据，该植物数据包括关于用户喜欢的植物味道的反馈。例如，用户可以决定被定位在自动化植物栽培系统110中的生菜的味道处于超出用户满意度的苦味水平。用户宁愿选择包括甜味而不是苦味的生菜。用户可以通过用户接口130向控制器205提供这样的植物数据。然后，控制器205可以自动地调整光合作用生长阈值，使得生菜的每个部分的光合作用生长参数致使生菜产生碳水化合物，该碳水化合物的水平使得生菜的糖含量被调整为在生菜中提供较甜的味道而不是较苦的味道。然后，控制器205可以动态地调整每个光的光谱，以使生菜的各部分的光合作用生长部分过渡到调整后的光合作用阈值之内，以使得生菜的味道较甜而不是较苦。

随着这样的植物数据的积累，神经网络160可以帮助控制器205以动态地调整每个光源的光谱，使得植物的各部分接收光的适当光谱，以致使对光的最佳吸收。在此过程中，神经网络160可以帮助控制器205对植物的各部分的不同光合作用生长参数中的每一者动态地做出反应，并动态地调整每个对应光源的光的光谱，以将不同光合作用生长参数中的每一者维持在光合作用生长阈值之内。因此，控制器205可以确保当植物的各部分的光合作用生长参数波动时，植物的各部分被暴露于适当的光的光谱。

在一实施方式中，控制器205可以指示光源控制器210在用户接近自动化植物栽培系统110和/或打开自动化植物栽培系统110的门以访问被定位在自动化植物栽培系统110中的植物时，自动降低被定位在自动化植物栽培系统110中的光源的光强度。在此过程中，控制器205可以确保每个光源的光强度不会对用户的眼睛造成伤害。控制器205还可以指示光源控制器210在用户接近自动化植物栽培系统110和/或打开自动化植物栽培系统110的门以访问被定位在自动化植物栽培系统110中的植物时，自动将处于红色光谱和蓝色光谱的光源转换到其他光谱和/或停用处于红色光谱和蓝色光谱的光源。在此过程中，控制器205可以确保光谱的红色光谱和蓝色光谱不会对用户的眼睛造成伤害。

回到图1，自动化植物栽培系统110可以包括外壳壳体3和种植柱5。如上文所详细讨论的，外壳壳体3可以由控制器120进行环境控制，以提供定制化的生长环境，使得生长环境可以对于可以在自动化植物栽培系统110中生长的不同植物品种是理想的。外壳壳体3可以具有内部部分7和外部部分9。外壳壳体3可以包括多种形状，其形式包括但不限于柱形、三角形、金字塔形、螺旋形、矩形、球形和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他形状。每个形状可以包括侧壁11、顶部13和底部15，以形成外壳壳体3。在一实施方式中，外壳壳体3可以是具有六个侧面的矩形，其包括顶壁13、底壁15和四个侧壁11。在一实施方式中，壁11可以耦接至支撑结构17，该支撑结构可以充当外壳壳体3的骨架。在一实施方式中，壁11可以在没有支撑结构的情况下无缝连结。壁11可以包括被定位在外壳壳体3的一个或更多个壁11上的访问门和/或板件。访问门可以允许用户打开外壳壳体3以移除和/或添加植物以进行栽培或收获。

在此过程中，控制器120可以旋转种植柱5，使得植物的各部分暴露于每个光源的不同光强度以及每个光源的不同光谱。在此过程中，控制器120可以旋转种植柱5，使得通过使植物的各部分暴露于由每个光源产生的不同光强度以及不同光谱中的每一者，使植物的各部分的光合作用生长参数维持在光合作用生长阈值中。

回到图2，控制器205可以通过指示电机速度控制器240来动态地调整种植柱5的旋转速度，即种植柱5的电机要使种植柱5旋转的速度。控制器205可以监测与植物的各部分相关联的光合作用生长参数，然后通过电机速度控制器240相应地动态调整种植柱5的旋转速度，以确保与植物的各部分相关联的光合作用生长参数维持在光合作用生长阈值之内。

例如，控制器205可以确定与植物的第一部分相关联的光合作用生长参数需要增加暴露于红色光谱，而植物的第二部分的光合作用生长参数需要增加暴露于白色光谱。然后，控制器205可以指示电机速度控制器240动态地调整种植柱5的旋转速度，使得植物的第一部分暴露于光的红色光谱以获得增加的暴露，而植物的第二部分暴露于白色光谱以获得增加的暴露，从而确保与植物的第一部分和植物的第二部分相关联的光合作用参数维持在光合作用生长阈值中。

控制器205可以基于植物的各部分的日累积光量(DLI)来确定植物的各部分的每个光合作用生长参数是否偏离光合作用生长阈值。DLI描述了在24小时时期内输送到植物的各部分的光合活性光子的数量。DLI是一天24小时持续时间内的光合光强度的函数，并且可以用每天每平方米的光的摩尔(mole)来表示，使得DLI测量在一天24小时内z植物的各部分的一平方米中积累的光合活性光子的数量。在此过程中，DLI向控制器205提供植物的各部分在24小时内所暴露于的光量。

然后，控制器205可以通过电机速度控制器240动态地调整种植柱5的旋转速度。当植物被定位在自动化植物栽培系统110中并旋转时，控制器可以监测植物的各部分的DLI，并基于植物的各部分的DLI来确定植物的各部分的光合作用参数是否偏离光合作用生长阈值。然后，控制器205可以动态地调整种植柱5的旋转速度，使得植物的各部分暴露于由每个光源发射的适当的光强度持续适当的时间量，以维持植物的各部分的DLI在光合作用生长阈值之内。

例如，植物的第一部分可以具有明显低于光合作用生长阈值的DLI，而植物的第二部分可以具有充裕地在光合作用生长阈值之内的DLI。然后，控制器205可以通过电机速度控制器240来动态地调整种植柱5的旋转速度，使得植物的第一部分暴露于被包括在自动化植物栽培系统110中的光源持续增加的时间段，以增加植物的第一部分的DLI至光合作用生长阈值之内。然后，具有宽裕地在光合作用生长阈值之内的DLI的植物的第二部分可以由于DLI充裕地在光合作用生长阈值之内而能够暴露于具有较低光强度的光源持续较长的时间段。因此，控制器205可以动态地调整种植柱5的旋转速度，以确保植物的各部分包括在光合作用生长阈值之内的DLI。

至少一个温度传感器220可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并实时测量自动化植物栽培系统110的温度环境参数。温度环境参数指示被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的温度。控制器205可以自动地调整被包括在自动化植物栽培系统110中的至少一个风扇，以在植物的温度生长参数偏离于温度生长阈值之外时实时调整自动化植物栽培系统的温度环境参数，从而使温度生长参数回到温度生长阈值之内。当植物的温度生长参数由于被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的温度而偏离于温度生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

控制器205可以实时监测自动化植物栽培系统110的温度环境参数，以确保自动化植物栽培系统110的温度维持在由温度传感器220提供的温度生长阈值之内。自动化植物栽培系统110的温度与温度生长阈值的任何偏离都可以触发控制器205指示电机转速控制器240启用被定位在自动化植物栽培系统110中的风扇，从而实时调整自动化植物栽培系统110的温度，使其移动回到温度生长阈值之内。在此过程中，控制器205可以持续地维持自动化植物栽培系统110的温度以足以使植物健康，并防止温度负面地影响植物的生长状态。实时可以是下述时间段，所述时间段即当控制器205监测生长参数然后指示其中一个模块在控制器205在监测生长参数的时间段期间采取动作以处理生长参数时。

温度传感器220还可以被定位在自动化植物栽培系统110的基部部段31中，外壳3可以耦接在该基部部段中和/或搁置在其上。基部部段31可以是用于被包括在自动化植物栽培系统31中的不同模块的壳体，诸如但不限于储水器、泵、管道、驱动电机和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的任何其他模块。控制器205可以通过被定位在基部部段31中的温度传感器220来监测基部部段31的温度，并相应地执行关于基部部段31的温度环境参数的动作。

至少一个湿度传感器230可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并实时测量自动化植物栽培系统110的湿度环境参数。湿度环境参数指示被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境湿度。控制器205可以自动地调整被包括在自动化植物栽培系统110中的至少一个风扇，以在植物的湿度生长参数偏离于湿度生长阈值之外时实时调整自动化植物栽培系统110的湿度环境参数，从而使湿度生长参数回到湿度生长阈值之内。当植物的湿度生长参数由于被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境湿度而偏离于湿度生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

控制器205可以实时监测自动化植物栽培系统110的湿度环境参数，以确保自动化植物栽培系统110的湿度维持在由湿度传感器230提供的湿度生长阈值之内。自动化植物栽培系统110的湿度与湿度生长阈值的任何偏离都可以触发控制器205指示电机转速控制器240启用被定位在自动化植物栽培系统110中的风扇，从而实时调整自动化植物栽培系统110的湿度，使其移动回到湿度生长阈值之内。在此过程中，控制器205可以持续地维持自动化植物栽培系统110的湿度以足以使植物健康，并防止湿度负面地影响植物的生长状态。

至少一个CO₂传感器可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并实时测量存在于自动化植物栽培系统110中的CO₂。CO₂环境参数可以指示被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境CO₂水平。控制器205可以自动地调整被包括在自动化植物栽培系统110中的其他环境参数，以提高植物的生长状态。控制器205还可以自动地调整被包括在自动化植物栽培系统110中的至少一个风扇，以在植物的CO₂生长参数偏离于CO₂生长阈值之外时实时调整自动化植物栽培系统110的CO₂环境参数，从而使CO₂生长参数回到CO₂生长阈值之内。当植物的CO₂环境参数由于被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的CO₂而偏离于CO₂生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

控制器205可以实时监测自动化植物栽培系统110的CO₂环境参数，以确保自动化植物栽培系统110的CO₂维持在由CO₂传感器提供的CO₂生长阈值之内。自动化植物栽培系统110的CO₂与CO₂生长阈值的任何偏离都可以触发控制器205指示电机转速控制器240启用被定位在自动化植物栽培系统110中的风扇，从而实时调整自动化植物栽培系统110的CO₂，使其移动回到CO₂生长阈值之内。在此过程中，控制器205可以持续地维持自动化植物栽培系统110的CO₂以足以使植物健康，并防止CO₂负面地影响植物的生长状态。

控制器205还可以基于存在于自动化植物栽培系统110的内部部分7中的冷凝来调整风扇的速度。通常情况下，自动化植物栽培系统110可以被定位即时环境在与极热的外部环境相比极度凉爽的环境中。例如，当自动化植物栽培系统110被定位在凉爽环境诸如地下室中而屋外的环境是热的诸如夏天时，存在于自动化植物栽培系统110的内部部分7中的冷凝可以显著地增加。控制器205可以根据被定位在自动化植物栽培系统110上的旋转相机确定，冷凝液滴可能会积聚在自动化植物栽培系统110的内部部分7上。然后，控制器205可以指示风扇启用，并且可以相应地调整风扇的风扇速度，以移除被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的冷凝液滴。然后，控制器205可以基于由旋转相机描绘的被定位在内部部分7中的液滴的量来继续调整风扇速度。随着由旋转相机描绘的液滴的量减少，控制器205可以相应地降低风扇的风扇速度。然后，当旋转相机不再描绘被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7上的冷凝液滴时，控制器205可以停用风扇。

在一实施方式中，控制器205可以启用风扇，以向上拉动空气通过自动化植物栽培系统110的内部部分7，使得风扇向上拉动空气通过自动化植物栽培系统110的光源。光源可以包括散热器，使得当较干燥的空气被风扇向上拉动通过光源时，空气可以以对流的方式流动，并且在此过程中，可以增加自动化植物栽培系统110的内部部分7的温度和湿度。然后，控制器205可以调整和/或启用风扇，使得风扇将经加热的空气拉动离开自动化植物栽培系统110的内部部分7，并且在此过程中，可以使光源降温以及冷却自动化植物栽培系统110的内部部分7。

在一实施方式中，控制器205可以调整风扇，使得风扇为被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物授粉。控制器205可以调整种植柱5的旋转，使得种植柱5使植物旋转以暴露于风扇，从而使植物旋转到风扇下方，并且被包括在植物中的花粉被风扇向上吹到内部部分7中，然后落在被定位于内部部分7中的植物上，使得植物被授粉。在此过程中，控制器205可以自动地为植物授粉，而不需要用户手动地刷涂植物以适当地为植物授粉。

在一实施方式中，CO₂传感器可以在自动化植物栽培系统110的内部和/或外部。HVAC管道可以被定位为将空气从自动化植物栽培系统110的内部部分7外部的包括较高浓度CO₂的房间输入到自动化植物栽培系统110的内部部分7中。例如，可以从具有比自动化植物栽培系统110的内部部分7较高浓度CO₂的车库、热水器、燃烧天然气的装置、工业发酵过程等抽取空气，从而空气可以被抽取并输入到自动化植物栽培系统110的内部部分7。该管道还可以耦接至经压缩的CO₂罐。小苏打(NaHCO³)也可以由定时动力挤出机——该定时动力挤出机由CO₂传感器225检测到的低于CO₂生长阈值的CO₂环境参数触发——抽取，以在计量配料泵上与醋(HCH³COO)混合，以反应至在CO₂生长阈值之内的CO₂水平。

自动化植物栽培系统110可以包括被定位在自动化植物栽培系统110中的pH传感器250。pH传感器250可以实时测量自动化植物栽培系统110的pH环境参数。pH环境参数包括被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的pH。控制器205自动地调整自动化植物栽培系统110的生长环境的pH，以在植物的pH生长参数偏离于pH生长阈值之外时实时调整自动化植物栽培系统110的pH环境参数，从而使pH生长参数回到pH生长阈值之内。当pH生长参数由于被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的生长环境的pH而偏离于pH生长阈值之外时，植物的生长状态减退。

pH传感器250可以测量被包括在水源57中的营养物成分。水源57可以通过靠近自动化植物栽培系统110可以被定位在的区域钻取的局部水直接连接至自动化植物栽培系统110。在一实施方式中，水源57可以是被定位在自动化植物栽培系统110的基部31中的储水器。水源57可以从自动化植物栽培系统110被移除，以防止直接水管线耦接至自动化植物栽培系统110。这可以使自动化植物栽培系统110能够容易地适应于用户的厨房和/或用户的家庭配置，而不需要铺设(plum)在出水口中。基部31可以具有排水系统，以收集要由灌溉系统再循环并使用的溢出的和多余的水。

植物通常需要微酸性水平衡，从而有效地吸收营养物。水源57的pH生长阈值可以是下述阈值，水源57的pH要在所述阈值内，以呈微酸性，以有效地吸收营养物。当水源57的pH偏离于pH生长阈值之外时，植物吸收营养物的能力受到负面影响，由此负面地影响植物的生长状态。控制器205可以通过pH传感器监测水源57的pH，以确定水源57的pH是否偏离于pH生长阈值之外。水源57的pH与pH生长阈值的任何偏离都可以触发控制器205自动地调整水源57的pH，从而实时调整水源57的pH，使其移动回到pH生长阈值之内。在此过程中，控制器205可以持续地维持自动化植物栽培系统110的pH以足以使植物健康，并防止pH负面地影响植物的生长状态。

电导率传感器235可以测量被包括在自动化植物栽培系统110中的植物的营养物成分。植物的电导率生长阈值可以是下述阈值，植物的电导率要在所述阈值内，以便植物有效地吸收营养物。当植物的电导率偏离于电导率生长阈值之外时，植物吸收营养物的能力受到负面影响，由此负面地影响植物的生长状态。控制器205可以通过电导率传感器235监测植物的电导率，以确定植物的电导率是否偏离于电导率生长阈值之外。植物的电导率与电导率生长阈值的任何偏离都可以触发控制器205自动地调整环境参数，从而实时调整植物的电导率，使其移动回到电导率生长阈值之内。在此过程中，控制器205可以持续地维持自动化植物栽培系统110的电导率以足以使植物健康，并防止电导率负面地影响植物的生长状态。

IR成像系统可以被定位在自动化植物栽培系统110中，以使被定位在自动化植物栽培系统中的植物暴露于IR成像系统。IR成像系统发射IR光以使植物暴露于IR光，并检测从植物反射回IR成像系统的IR光。控制器205基于从植物反射回IR成像系统的IR光来确定每个生长参数是否偏离于每个对应的生长阈值之外。

控制器205可以基于由IR成像系统发射的IR光谱来确定植物的叶子的光合作用速率，以确定不同的生长参数是否已经偏离于对应的生长阈值之外。植物基于由被包括在自动化植物栽培系统110中的光源发射的光来进行生长，使得光源所发射的光在可见光谱内。然后，植物可以在IR光谱中反射回来。控制器205可以基于从植物反射回来的IR光来确定不同的生长参数是否已经偏离对应的生长阈值。

控制器205可以指示IR成像控制器260以使用第一滤镜然后使用第二滤镜来捕获植物的IR图像。基于从植物反射回来的IR光与使用第一滤镜捕获的IR图像和使用第二滤镜捕获的IR图像之间的差异，控制器205可以确定不同的生长参数是否已经偏离对应的生长阈值。控制器205可以通过基于从植物反射回来的IR光计算植物的归一化差异植被指数(NDVI)，来确定不同的生长参数是否偏离对应的生长阈值。控制器205可以指示IR成像控制器260以使用第一滤镜然后使用第二滤镜来捕获植物的IR图像。基于从相对于第一滤镜以及然后第二滤镜从植物反射回来的IR光所接收到的像素反馈，控制器205可以确定NDVI，并基于-1.0至1.0的比例来关联植物的健康。然后，该控制器205可以确定已经偏离对应生长阈值的不同生长参数，并自动地调整自动化植物栽培系统110的适当环境参数，以将生长参数转换回到对应生长阈值之内。

控制器205可以确定植物的光吸收参数是否超过光吸收生长阈值。光吸收生长参数包括被植物吸收的由至少一个光源发射的光量，该光量超过植物的光吸收生长参数。当光吸收生长参数超过光吸收生长阈值时，控制器205可以自动地停用至少一个光源，由此能够使多个灯被停用，以节约由自动化植物栽培系统110消耗的能量。

被定位在自动化植物栽培系统110中的植物可以具有植物在24小时内可以吸收的光能量的最大量。在植物已经吸收了光能量的最大量之后，植物可以不再吸收任何其他光能量，因此由光源发射的光可以具有对植物的生长状态的最小影响。然后，在被植物吸收的光已经超过吸收生长阈值之后，植物可以发射IR光，该吸收生长阈值是植物在24小时内可以吸收的光的最大量。控制器205可以指示IR成像控制器260启用IR成像系统，以使植物暴露于IR光。

控制器205可以监测植物以确定植物是否发射足够的IR光以指示植物已经超过吸收生长阈值，即植物可以不再吸收任何额外的光。在此过程中，由自动化植物栽培系统110的光源发射的任何额外光可能对植物的生长状态具有最小影响，并且可能浪费光源所消耗的能量。因此，控制器205可以指示光源控制器210在由植物反射的IR光指示植物的吸收生长阈值已经被超过时停用光源，由此节约由自动化植物栽培系统110消耗的能量。

在一实施方式中，控制器205可以通过使用脉冲波调制(PWM)来使光源控制器210发生脉冲，来调整光源的光强度。控制器205可以使用PWM来使光源控制器210发生脉冲，以基于当前被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物的类型来调整光源的光强度。例如，当开花植物被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中时，控制器205可以使用PWM来使光源控制器210发生脉冲，来增加光源的光强度。当绿色植物被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中时，控制器可以使用PWM来使光源控制器210发生脉冲以降低光源的光强度，以便减少光源的功耗，因为绿色植物比开花植物需要较少的暴露。控制器205可以通过PWM、可变电阻、电流调节、电压调节和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的用以控制光源的光强度的任何其他方法，来控制光源的光强度。

控制器205可以使用PWM使光源控制器205发生脉冲，以基于被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物的光合有效辐射(PAR)来调整光源的光强度。控制器205可以基于由光合有效辐射传感器285检测到的PAR来监测被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物的PAR。光合有效辐射传感器285可以检测被定位在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物的PAR的当前水平。然后，控制器205可以使用PWM使光源控制器205发生脉冲，以基于由光合有效辐射传感器285检测到的PAR来调整光源的光强度。随着植物生长得离光源较近，光源与植物之间的距离减小，由此改变了植物的PAR并影响PPFD。PPFD是实际击中植物的光量。随着植物生长得离光源较近，PPFD呈指数级增长，由此改变了PAR。然后，控制器205可以相应地使用PWM使光源控制器210发生脉冲以调整光强度。

当用户打开自动化植物栽培系统110的内部部分7以访问被容置在自动化植物栽培系统110的内部部分7中的植物时，控制器205可以使用PWM使光源控制器210发生脉冲以降低光源的强度。当用户打开自动化植物栽培系统的内部部分7以访问被容置在内部部分7中的植物时，光源的强度可能是显著的，并且可能让用户不适。因此，当用户打开自动化植物栽培系统110的内部部分7以访问植物时，控制器205可以使用PWM使光源控制器210自动发生脉冲以降低光源的强度。然后，当用户关闭自动化植物栽培系统110的内部部分7时，控制器205可以使用PWM使光源控制器210自动发生脉冲以增加光源的强度，因为用户不再处于被光源的显著光强度引起不适的位置。

多光谱成像系统可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并捕获植物在光谱范围内的图像。控制器205可以基于由多光谱成像系统捕获到的植物在光谱范围内的图像，自动地确定营养物摄取生长参数是否偏离于营养物生长阈值之外。捕获到的植物在光谱范围内图像识别出植物所需的各营养物是否偏离营养物生长阈值。

控制器205可以指示多光谱成像控制器270根据控制器205的指示捕获植物在特定光谱范围内的图像。由多光谱成像系统捕获的植物在特定光谱图像范围内的图像可以使控制器205能够确定植物缺乏植物维持植物的生长状态所需的不同营养物。由多光谱成像系统捕获植物在光谱图像内的图像，可以使控制器205能够识别缺乏的植物所需的每种营养物。例如，控制器205可以指示多光谱成像控制器270以使多光谱成像系统捕获植物在特定光谱范围内的图像。根据图像，控制器可以确定植物的叶子是黄色的。然后，控制器205可以确定被存储在水源57中的水要被替换，因为通过水源57供应给植物的水中存在pH不平衡。

控制器205可以基于由多光谱成像系统捕获的在特定光谱范围内的图像，来确定已经偏离营养物摄取生长参数的营养物，这表明植物缺乏营养物。控制器205可以基于由多光谱成像系统捕获的在特定光谱范围内的图像，来确定维持植物生长状态的氮、磷和钾等宏量营养物是否已经偏离营养物摄取生长参数，即植物缺乏这些宏量营养物。控制器205还可以基于由多光谱成像系统捕获的在特定光谱范围内的图像，来识别帮助植物的生长状态的13至16种微量营养物是否已经偏离营养物摄取生长参数，即植物缺乏这些微量营养物。在此过程中，控制器205可以识别出植物所缺乏的营养物，并执行动作以使这些营养物补充给植物，从而使这些营养物转换回到营养物生长阈值中。

在一实施方式中，控制器205可以自动地生成通知，该通知被无线地传达给用户的智能手机，以向用户指示特定营养物已经偏离营养物生长阈值，并指示用户执行重装营养物的动作，从而使营养物转换回到营养物生长阈值中。例如，控制器205可以基于由多光谱成像系统捕获的在特定光谱范围内的图像来识别植物的叶子具有黄色。然后，控制器205可以通过用户的智能手机自动地通知用户水源57中存在pH不平衡，并且用户应该更换存储在水源57中的水。

旋转相机可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并且在一时间段内随着植物在自动化植物栽培系统110中旋转来捕获植物的各部分的图像。然后，旋转相机可以生成时间推移视频，该时间推移视频包括该时间段内随着植物在自动化植物栽培系统110中旋转而捕获到的植物的各部分的图像中的每个图像，植物的各部分的图像被拼接在一起以提供时间推移视频。时间推移视频显示植物在该时间段内的生长状态。

如上所述，控制器205可以指示电机速度控制器240旋转种植柱5，使得植物的不同部分可以暴露于由光源发射的不同光强度。随着种植柱5被旋转，植物的不同部分从一时间段的直接光接触转换到一时间段的间接光接触可以对植物的生长状态产生增加的影响。控制器205可以指示旋转相机控制器280，以使旋转相机在一时间段内随着植物在自动化植物栽培系统110中的种植柱5中旋转而捕获植物的各部分的图像。控制器205可以指示旋转相机控制器280在该时间段期间以特定的间隔来捕获植物的图像，从而随着植物在该时间段期间暴露于光源，植物的图像可以被拼接在一起以提供植物的时间推移视频。在此过程中，可以通过时间推移视频显示植物在该时间段内的生长状态。

当种植柱5没有被定位在壳体3的内部部分7中时，控制器205可以抑制启用壳体3的内部部分7中的水的喷洒。被定位在壳体3的内部部分7中的喷洒器可以在启用时喷洒大量的水，以适当地浇灌被定位在壳体3的内部部分7中的植物。然而，当种植柱5没有被定位在种植柱5中时，没有被定位在壳体3的内部部分7中的植物和/或种植柱5来吸收由被定位在壳体3的内部部分7中的喷洒器喷洒的大量水。因此，由喷洒器喷洒的大量水，如果在种植柱5没有被定位在壳体3的内部部分7中时被启用的话，可能会对自动化植物栽培系统110造成显著损害。

然后，控制器205可以在种植柱5没有被定位在壳体3的内部部分7中时抑制启用壳体3的内部部分7中的喷水，不管用户是否尝试启用喷洒器。控制器205可以监测旋转相机以确定种植柱5是否被定位在壳体3的内部部分7中。当旋转相机描绘出种植柱5当前没有被定位在壳体3的内部部分7中时，控制器205可以自动地抑制启用内部部分7中的喷水。

然而，种植柱5可以具有不同的部段，该部段可以在不移除其他部段的情况下从壳体3的内部部分7中移除。例如，用户可以将种植柱5的顶部部段从壳体3的内部部分7中移除，而让其余的底部部段继续被定位在壳体3的内部部分7中。通常情况下，留在当前被定位于壳体3的内部部分7中的种植柱5的底部部段中的植物可能阻挡旋转相机的视野，使其无法正确地描绘出种植柱5的顶部部段是否当前确实被定位在壳体3的内部部分7中。在这样的情况下，控制器205可能不能够正确识别出种植柱5的顶部部段是否当前被定位在壳体3的内部部分7中。

在这样的情况下，磁体可以被定位在壳体3的顶部13处，并且可以检测种植柱5的顶部部段与磁体的距离是否合适。当种植柱5的顶部部段被定位在壳体3的内部部分7中时，由于种植柱5的顶部部段与被定位在壳体3的顶部13处的磁体的距离合适，磁体可以检测种植柱5的顶部部段。在这样的情况下，由于检测到种植柱5的顶部部段被定位在壳体3的内部部分7中，控制器205可以使喷洒器能够将水喷洒到壳体3的内部部分7中。当被定位在壳体13的顶部13处的磁体未能检测到种植柱5的顶部部段，由此表明种植柱5的顶部部段当前没有被定位在壳体3的内部部分7中时，控制器205可以抑制启用喷洒器。

磁体还可以被定位在壳体3的底部处，并且可以检测种植柱5的底部部段与磁体的距离是否合适。当种植柱5的底部部段被定位在壳体3的内部部分7中时，由于种植柱5的底部部段与被定位在壳体3的底部处的磁体的距离合适，磁体可以检测种植柱5的底部部段。在这样的情况下，由于检测到种植柱5的底部部段被定位在壳体的内部部分7中，控制器205可以使喷洒器能够将水喷洒到壳体3的内部部分7中。当被定位在壳体13的底部处的磁体未能检测到种植柱5的底部部段，由此表明种植柱5的底部部段当前没有被定位在壳体3的内部部分7中时，控制器205可以抑制启用喷洒器。

流量计215可以被定位在自动化植物栽培系统110中，并测量由流体泵分配的水的流量。控制器205可以基于流量来确定是否存在关于流体泵和/或被包括在流体泵中的密封件和/或沿着水在自动化植物栽培系统110内行进的路径的问题。控制器205还可以基于由流量计215测量的水的流量来确定供应给植物的水的量。控制器205可以确定植物维持植物的生长所需的水的量。在超过植物的水生长阈值之后，控制器205可以停用泵，从而不消耗额外的能量来向植物输送植物提高植物的生长状态不需要的水。

螺线管可以被定位在基部部段31中。螺线管可以在启用时将水释放到水源57中，使得储存在水源57中的水位由于螺线管所释放的水而增加。然后，螺线管可以在停用时终止将水释放到水源57中，使得存储在水源57中的水位达到恒定的水平并且不再增加。通常情况下，当水源57的水位下降到需要添加水以确保被包括在自动化植物栽培系统110中的植物不会因为水源57的水位下降超过需要添加水的水平之外而遭受任何困扰的水位阈值时，用户可能不处于手动地向水源57加水的位置。代替要求用户手动地向水源57加水和/或手动地启用被定位在基部部段31中的水泵以向水源57加水，螺线管式控制器245可以在存储在水源57中的水位下降到水位阈值以下时自动地启用螺线管以打开水阀将水释放到水源57中。在此过程中，螺线管可以基于螺线管式控制器245来自动地将水释放到水源57中而无需用户干预。

控制器205可以相应地指示螺线管式控制器245，在存储在水源57中的水的水位下降到水位阈值以下时是否启用螺线管以打开水阀将水释放到水源57中，由此自动地将水添加到水源57中。水位阈值是存储在水源57中的水的水位，使得当水源57的水位下降到水位阈值以下时，当前被定位在自动化植物栽培系统110中的植物的健康可能开始减退，除非将存储在水源57中的水的水位增加到水位阈值和/或高于水位阈值。然后，控制器205可以监测存储在水源57中的水的水位，以确定存储在水源57中的水的水位是否下降到水位阈值以下。控制器205可以指示螺线管式控制器245以启用螺线管，使得螺线管打开水阀并将水释放到水源57中，从而使存储在水源57中的水的水位增加到水位阈值。然后，控制器205可以指示螺线管式控制器245以停用螺线管，使得当存储在水源57中的水达到水位阈值和/或超过水位阈值时，螺线管终止将水释放到水源中。

在一实施方式中，水位传感器255可以被定位在水源57中。水源传感器255可以检测存储在水源57中的水的水位。控制器205可以监测由水位传感器255提供的关于存储在水源57中的水的水位的信号。当水位传感器255向控制器205指示存储在水源57中的水的水位下降到水位阈值以下时，控制器205可以自动地指示螺线管式控制器245以启用螺线管，使得螺线管打开水阀并将水释放到水源57中。当水位传感器255向控制器205指示存储在水源57中的水位达到水位阈值和/或增加到水位阈值以上时，控制器205可以自动地指示螺线管式控制器250以停用螺线管，使得螺线管终止将水释放到水源57中。

在一实施方式中，控制器205可以在水流动经过过滤器时监测螺线管被启用时由螺线管释放的水流，以确定螺线管已经释放到水源57中的水量。然后，控制器205还可以验证由水位传感器255检测到的存储在水源57中的水的水位，以确定从控制器205最初启用螺线管以将水释放到水源57中时起增加的水量。然后，控制器205可以基于流动经过过滤器的水流以及由水位传感器255检测到的水的体积的增加来验证已经添加到水源57中的水量。然后，控制器205可以确定是否已经达到由水源57所存储的水的水位阈值，并且可以指示螺线管式控制器245相应地启用和/或停用螺线管。

在一实施方式中，控制器205可以基于超声传感器265来监测存储在水源57中的水的水位。超声传感器265可以被定位在基部部段31中，使得超声传感器265可以朝向存储在水源57中的水的表面传输回声脉冲。然后，回声脉冲可以撞击水的表面，并又将回声脉冲朝向超声传感器265反射回去，使得超声传感器265可以接收回声脉冲。然后，控制器205可以确定由超声传感器265传输回声脉冲与在回声脉冲反射离开存储在水源57中的水的表面后接收回声脉冲之间所发生的持续时间。然后，控制器205可以基于由超声传感器265传输回声脉冲与在回声脉冲反射离开水面后接收回声脉冲之间所需的持续时间，来确定存储在水源57中的水的水位与超声传感器265的距离。

然后，控制器205可以基于水位与超声传感器265的距离来确定存储在水源57中的水的水位是否低于水位阈值。然后，控制器205可以指示螺线管式控制器245以启用螺线管，从而在根据超声传感器265所确定的水的水位低于水位阈值时打开水阀并释放水。然后，超声传感器265可以在螺线管将水释放到水源57中时周期性地继续传输回波脉冲。根据回波脉冲的每个周期性传输，控制器205可以基于由超声传感器265接收到每个周期性回波脉冲所需的持续时间来确定存储在水源中的水的当前水位。随着由超声传感器265接收到的每个回波脉冲之间的持续时间减少，控制器205可以确定存储在水源57中的水的水位继续增加。然后，一旦控制器205基于超声传感器265确定存储在水源57中的水的水位已经达到和/或超过水位阈值，控制器205就可以指示螺线管式控制器245以让螺线管关闭水阀从而终止释放水。

控制器205可以基于水位传感器255、超声传感器265、流动经过过滤器的水量、LIDAR检测器、铜带和/或在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员来说将是明显的为控制器205提供适当的数据以确定存储在水源57中的水的水位任何其他类型的传感器，来确定存储在水源57中的水的水位是否已经低于和/或已经达到和/或超过水位阈值。

在一实施方式中，冷凝器可以被定位在基部部段31中，以从被包括在基部部段31中的空气中冷凝出水，从而产生提供给水源57的水，以便将存储在水源57中的水的水位增加到水位阈值。由冷凝器从空气中冷凝出的水可以已经被去离子化，并且可以具有低PPM计数，使得水对肥料具有粘性，并且由此增加植物的健康。在一实施方式中，冷凝器可以包括具有热电模块的珀尔帖配置结构。控制器205可以启用热电模块，使得第一侧具有增加的热以及第二侧具有增加的冷。温度传感器和/或湿度传感器可以被定位在基部部段31中，并且可以检测由于水滴入水源57而增加的湿度的量。基于湿度，控制器205可以计算基部部段的露点，并且由此确定存储在水源37中的水的水平，并且可以相应地启用和/或停用冷凝器。

在此过程中，水蒸气可以在增加的冷的第二侧上冷凝，然后可以滴落到水源57中，以将储存在水源57中的水的水位增加到水位阈值。在另一实施方式中，压缩机可以被定位在基部部段31中。控制器205可以启用压缩机以执行制冷循环。在此过程中，水可以由压缩机产生，并且可以滴入水源57中，以将存储在水源57中的水的水位增加到水位阈值。

泄漏检测传感器296可以被定位在基部部段31中，使得泄漏检测传感器296可以被定位在流体泵以及螺线管和/或冷凝器的下方。在此过程中，泄漏检测传感器296可以检测可能从流体泵和/或水源57和/或螺线管和/或冷凝器中泄漏的任何水。可以由水泵、螺线管、冷凝器分配的水量和/或从水源57泄漏的水量可能是巨大的，并且如果水从自动化植物栽培系统110泄漏，可能会对用户的住宅和/或水可能接触到的用户的任何财产造成显著损害。当泄漏检测传感器296检测到任何水时，控制器205可以自动地停用水泵、螺线管和/或冷凝器。在此过程中，控制器205可以自动地防止水泵、螺线管和/或冷凝器提供任何其他水，由此使可能从自动化植物栽培系统110泄漏的水量最小化。控制器205还可以通过从控制器205无线传达到用户的通信装置的消息自动地通知用户泄漏检测传感器296已经检测到水。控制器205还可以自动地通知用户泄漏检测传感器296已经检测到水向自动化植物栽培系统110的供应。控制器205还可以根据超声传感器265确定，尽管水被螺线管和/或冷凝器释放到水源57中，但存储在水源57中的水位持续下降。

控制器205可以基于添加到水源57中的水量，来自动地启用要释放到存储在水源57中的水中的肥料包的释放。控制器205可以监测存储在水源57中的水的水位，并且可以确定已经添加到水源57中的水量。控制器205可以确定，已经被添加到水源57的水量何时达到施肥水平。例如，施肥水平可以是当一加仑的水已经被添加到水源57中时。控制器205可以基于添加到水源57中的水何时达到施肥水平来确定已经达到稀释点，由此要求将肥料添加到当前存储在水源57中的水中。然后，当由于添加到水源57中的水而已经达到施肥水平时，控制器205可以自动地将一个或更多个肥料包释放到存储在水源57中的水中。因此，用户无需将肥料包手动地追踪和/或添加到存储在水源57中的水中。更确切地说，控制器205自动地追踪何时应该添加肥料包，然后在达到施肥水平时自动地将肥料包添加到水源57中。

紫外(UV)光源可以被定位在基部部段31中，使得UV光源被定位在存储于水源57中的水的上方。UV光源在启用时可以使被包括在定位于水中的任何细菌的细胞壁中的胆固醇降解，由此通过非接触式方法杀灭细菌，使得UV光源不与水接触，从而不会增加水被污染的可能性。控制器205可以指示UV光控制器275以启用UV光源，使得由UV光源发射的UV杀灭存储在水源57中的水中的细菌。

在一实施方式中，成一列的UV光源可以被定位为与水泵成一列，该水泵将存储在水源57中的水通过分配管线泵送，该分配管线将水从水源57运输到壳体3的内部部分7，使得水随后被喷洒到定位在壳体3中的植物上。在此过程中，控制器205可以指示UV光控制器275以在水泵被启用时启用被定位为与水泵成一列的UV光源，从而将存储在水源57中的水泵送到壳体的内部部分7中以进行喷洒。然后，UV光源可以在水从水源57行进时但在水随后被喷洒到定位在壳体的内部部分7中的植物上之前杀灭被包括在水中的细菌，由此保护植物免受位于存储在水源57中的水中的任何细菌的影响。然后，控制器205可以指示UV光控制器275以在水泵已经终止将存储在水源57中的水通过分配管线泵送到壳体3的内部部分7时停用UV光源。在此过程中，控制器205可以通过指示UV光控制器275以在没有水通过分配管线运输时停用UV光源，由此消除在水泵未被启用并未通过分配管线泵送水时通过UV光源杀灭细菌的任何需求，从而节约能源消耗。

在一实施方式中，银铜探针可以被定位为与水泵成一列，并且被定位为与将水从水源57运输到壳体3的内部部分7的分配管线成一列，从而将水喷洒到定位在壳体3中的植物上。在此过程中，控制器205可以启用传播通过银铜探针的电流。然后，当水从水泵被泵送直到壳体3的内部部分7以便喷洒到植物上时，传播通过银铜探针的电流可以杀灭在于分配管线中流动经过银铜探针的水中运输的细菌。在此过程中，在将水喷洒到植物上之前，可以通过流动经过银铜探针的电流将细菌从水中移除。然后，当水不再从水泵流动经过分配管线到壳体3的内部部分7以便喷洒到定位在壳体3中的植物上时，控制器205可以停用传播通过银铜探针的电流。

在一实施方式中，控制器205可以指示臭氧注射控制器295以向存储在水源57中的水中注入数剂量的臭氧，从而杀灭存储在水源57中的水中的细菌。臭氧罐可以耦接至分配管线，使得控制器205可以指示臭氧注射控制器295以在水从水源57流动经过分配管线到壳体3的内部部分7以便喷洒到植物上时，将数剂量的臭氧注入到水中。在此过程中，数剂量的臭氧可以在水流动经过分配管线时但在水到达壳体3的内部部分7以喷洒在植物上之前杀灭被包括在水中的细菌，由此在细菌有机会到达植物之前杀灭细菌。在一实施方式中，控制器205可以启用被定位为与分配管线成一列的成一列激光器。当水流动经过分配管线时，控制器205可以启用激光器，然后当水从水源57流动经过分配管线到壳体3的内部部分7时，激光束可以在水被喷洒到植物上之前杀灭被包括在水中的细菌。

可以插入生长柱5中的每个舱(pod，荚、囊)可以具有与该舱相关联的QR码。在用户将舱插入生长柱5之后，用户可以通过用户的通信装置来扫描与该舱相关联的QR码。然后，控制器205可以识别已经插入到种植柱5中的特定舱。然后，控制器205可以获取与该舱相关联的生长参数和环境参数，接着可以自动地调整众多环境参数，以确保与该舱相关联的生长参数在对应的生长参数阈值之内。在此过程中，控制器205可以基于与被定位在种植柱5中的每个舱相关联的QR码，来自动地定制和调整当前被定位在种植柱5中的每个舱的环境参数。

结论

要理解的是，详细描述部分而非摘要部分意在用于解释权利要求。摘要部分可以阐述本公开内容的一个或更多个示例性实施方式，但并非所有的示例性实施方式，并且因此，不意在以任何方式限制本公开内容和所附权利要求。

上文已经借助于示出了特定功能及其关系的实现的功能性构造块来描述了本公开内容。为了描述的方便，在本文中任意限定了这些功能性构造块的边界。只要适当地执行特定功能及其关系，就可以限定替代的边界。

在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以对形式和细节进行不同的改变，这对于相关领域的技术人员将是明显的。因此，本公开内容不应受到任何上述示例性实施方式的限制，而应仅根据以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (24)

1.一种为被定位在自动化植物栽培系统中的植物提供生长环境的系统，包括：

至少一个光源，所述至少一个光源被定位在所述自动化植物栽培系统中，以使被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物暴露于所述至少一个光源，并且所述至少一个光源被配置为产生光以引起所述植物的光合作用；以及

控制器，所述控制器被配置为：

监测与所述植物相关联的多个生长参数，以确定所述生长参数中的至少一个生长参数是否偏离于至少一个对应的生长阈值之外，其中，所述生长参数中的每个生长参数提供关于所述植物的生长状态的指示，并且当所述生长参数中的至少一个生长参数偏离于所述至少一个对应的生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退，以及

当所述生长参数中的至少一个生长参数偏离于所述生长阈值中的至少一个生长阈值之外时，自动地调整多个环境参数中的至少一个环境参数，其中，所述环境参数中的每个环境参数影响被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境。

2.根据权利要求1所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

当光合作用生长参数偏离于光合作用生长阈值之外时，基于所述光合作用生长参数自动地调整各光源的光强度，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内，其中，当所述光合作用生长参数由于各光源发射的光强度的影响而偏离于所述光合作用生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

3.根据权利要求2所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

当所述光合作用生长参数偏离于所述光合作用生长阈值之外时，基于所述光合作用生长参数自动地调整各光源的光谱，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内，其中，当所述光合作用生长参数由于各光源发射的光谱的影响而偏离于所述光合作用生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

4.根据权利要求2所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

当与所述植物相关联的日累积光量(DLI)偏离于所述光合作用生长阈值之外时，自动地调整被包括在所述自动化植物栽培装置中的种植柱的旋转速度，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内。

5.根据权利要求3所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

当所述植物的pH生长参数偏离于pH生长阈值之外时，自动地调整所述自动化植物栽培系统的生长环境的pH，以实时调整所述自动化植物栽培系统的pH环境参数，以便使所述pH生长参数回到所述pH生长阈值之内，其中，当所述pH生长参数由于被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境的pH的影响而偏离于所述pH生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

6.根据权利要求1所述的自动化植物栽培系统，还包括：

CO₂传感器，所述CO₂传感器被配置为实时测量所述自动化植物栽培系统的CO₂环境参数，其中，所述CO₂环境参数包括被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境的CO₂。

7.根据权利要求1所述的自动化植物栽培系统，还包括：

红外(IR)成像系统，所述IR成像系统被定位在所述自动化植物栽培系统中，以使被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物暴露于所述IR成像系统，并且所述IR成像系统被配置为发射IR光以使所述植物暴露于所述IR光，并且被配置为检测从所述植物反射回所述IR成像系统的IR光。

8.根据权利要求7所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为基于从所述植物反射回所述IR成像系统的IR光来确定所述生长参数中的每个生长参数是否偏离于所述对应的生长阈值中的每个对应的生长阈值之外。

9.根据权利要求8所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

确定所述植物的光吸收生长参数是否超过光吸收生长阈值，其中，所述光吸收生长参数包括所述植物吸收的由所述至少一个光源发射出的光的量，所述至少一个光源发射出的光超过所述植物的光吸收生长参数；以及

当所述光吸收生长参数超过所述光吸收生长阈值时，自动地停用所述至少一个光源，其中，当所述光吸收生长参数超过所述光吸收生长阈值时，所述植物所需吸收的光量被满足，由此能够停用多个光，以节约由所述自动化植物栽培系统消耗的能量。

10.根据权利要求1所述的自动化植物栽培系统，还包括：

多光谱成像系统，所述多光谱成像系统被定位在所述自动化植物栽培系统中，并被配置为捕获所述植物的在一光谱范围内的图像。

11.根据权利要求10所述的自动化植物栽培系统，其中，所述控制器还被配置为：

基于由所述多光谱成像系统捕获的所述植物的在所述光谱范围内的图像，自动地确定营养物摄取生长参数是否偏离于营养物生长阈值之外，其中，所述植物的在所述光谱范围内的所捕获的图像识别出所述植物所需的各营养物是否偏离所述营养物生长阈值。

12.根据权利要求11所述的自动化植物栽培系统，还包括：

旋转相机，所述旋转相机被定位在所述自动化植物栽培系统中并被配置为：

在一时间段内随着所述植物在所述自动化植物栽培系统中旋转，捕获所述植物的各部分的图像，以及

生成时间推移视频，所述时间推移视频包括在所述时间段内随着所述植物在所述自动化植物栽培系统中旋转而捕获到的所述植物的各部分的图像中的每个图像，所述植物的各部分的图像被拼接在一起以提供所述时间推移视频，其中，所述时间推移视频显示所述植物在所述时间段内的生长状态。

13.一种为被定位在自动化栽培系统中的植物提供生长环境的方法，包括：

通过至少一个光源产生光以引起所述植物的光合作用，所述至少一个光源被定位在所述自动化植物栽培系统中，以使所述自动化植物栽培系统中的所述植物暴露于所述至少一个光源；

监测与所述植物相关联的多个生长参数，以确定所述生长参数中的至少一个生长参数是否偏离于至少一个对应的生长阈值之外，其中，所述生长参数中的每个生长参数提供关于所述植物的生长状态的指示，并且当所述生长参数中的至少一个生长参数偏离于所述至少一个对应的生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退；以及

当所述生长参数中的至少一个生长参数偏离于所述生长阈值中的至少一个生长阈值之外时，自动地调整多个环境参数中的至少一个环境参数，其中，所述环境参数中的每个环境参数影响被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

当光合作用生长参数偏离于光合作用生长阈值之外时，基于所述光合作用生长参数自动地调整各光源的光强度，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内，其中，当所述光合作用生长参数由于各光源发射的光强度的影响而偏离于所述光合作用生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括：

当所述光合作用生长参数偏离于所述光合作用生长阈值之外时，基于所述光合作用生长参数自动地调整各光源的光谱，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内，其中，当所述光合作用生长参数由于各光源发射的光谱的影响而偏离于所述光合作用生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

当与所述植物相关联的日累积光量(DLI)偏离于所述光合作用生长阈值之外时，自动地调整被包括在所述自动化植物栽培装置中的种植柱的旋转速度，以使所述光合作用生长参数回到所述光合作用生长阈值之内。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

当所述植物的pH生长参数偏离于pH生长阈值之外时，自动地调整所述自动化植物栽培系统的生长环境的pH，以实时调整所述自动化植物栽培系统的pH环境参数，以便使所述pH生长参数回到所述pH生长阈值之内，其中，当所述pH生长参数由于被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境的pH的影响而偏离于所述pH生长阈值之外时，所述植物的生长状态减退。

18.根据权利要求17所述的自动化植物栽培系统，还包括：

通过CO₂传感器来实时测量所述自动化植物栽培系统的CO₂环境参数，其中，所述CO₂环境参数包括被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物的生长环境的CO₂。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

通过被定位在所述自动化植物栽培系统中的IR成像系统发射红外(IR)光以使所述植物暴露于所述IR光，从而使被定位在所述自动化植物栽培系统中的所述植物暴露于所述IR成像系统；以及

检测从所述植物反射回所述IR成像系统的IR光。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

基于从所述植物反射回所述IR成像系统的IR光来确定所述生长参数中的每个生长参数是否偏离于所述对应的生长阈值中的每个对应的生长阈值之外。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

确定所述植物的光吸收生长参数是否超过光吸收生长阈值，其中，所述光吸收生长参数包括所述植物吸收的由所述至少一个光源发射出的光的量，所述至少一个光源发射出的光超过所述植物的光吸收生长参数；以及

当所述光吸收生长参数超过所述光吸收生长阈值时，自动地停用多个灯，其中，当所述光吸收生长参数超过所述光吸收生长阈值时，所述植物所需吸收的光量被满足，由此能够停用所述多个灯，以节约由所述自动化植物栽培系统消耗的能量。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：

通过被定位在所述自动化植物栽培系统中的多光谱成像系统捕获所述植物的在一光谱范围内的图像。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

基于由所述多光谱成像系统捕获的所述植物的在所述光谱范围内的图像，自动地确定营养物摄取生长参数是否偏离于营养物生长阈值之外，其中，所述植物的在所述光谱范围内的所捕获的图像识别出所述植物所需的各营养物是否偏离所述营养物生长阈值。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

在一时间段内随着所述植物在所述自动化植物栽培系统中旋转，通过被定位在所述自动化植物栽培系统中的旋转相机捕获所述植物的各部分的图像；以及

生成时间推移视频，所述时间推移视频包括在所述时间段内随着所述植物在所述自动化植物栽培系统中旋转而捕获到的所述植物的各部分的图像中的每个图像，所述植物的各部分的图像被拼接在一起以提供所述时间推移视频，其中，所述时间推移视频显示所述植物在所述时间段内的生长状态。

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