CN113287140A - 昆虫养殖控制装置及方法 - Google Patents

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朱永表
申大澈
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Abstract

本发明涉及一种养殖控制装置，其中，包括：数据库，用于存储考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物设定的环境因素组合；多个传感器，用于检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场有关的环境因素及昆虫的生长状态；处理单元，接收输入从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量及出货时间，并根据输入的所述预期需求量、所述出货时间及检测到的所述昆虫的生长状态，算出目前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素及计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合；以及控制单元，根据从所述处理单元读取的环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长。

Description

昆虫养殖控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种通过人为控制养殖场内各种环境条件来养殖昆虫的技术，尤其是在基于物联网结合传感器和控制手段监测养殖舍内昆虫生长状态通过调节环境条件促进养殖的昆虫养殖控制装置及方法以及记录其方法的记录介质。
背景技术
2012年，在意大利罗马的联合国粮食农业组织(FAO)总部举行的粮食安全咨询会议上，作为实现全球粮食安全的战略之一宣布了昆虫食品和饲料使用的潜在优势，强调了在粮食生产中，与饲料相比，昆虫非常有效。以昆虫为例，2公斤饲料可以制作1公斤昆虫食物，但对于牲畜来说，吃8公斤饲料可以收获1公斤肉食，效率是有差别的。
此外，根据农业食品农村部及农村发展管理局的数据，预计到2020年昆虫产业的全球市场将达到38万亿韩元，比2007年增长了345％。尤其是国内市场的复合年增长速度(CAGR)为26.5％，表明与其他业务相比，这是一个非常高增长的行业。因此，伴侣动物市场或宠物市场对饲料昆虫产品的需求日益增加，对质量和营养价值稳定的产品的需求日益增加，销售规模也在快速增长。
然而，养殖场缺乏针对饲料昆虫的标准化养殖手册，也缺乏在未加保护的情况下暴露于霉菌等时立即死亡等事故的应对技术，因此存在供应不足的情况。
另一方面，物联网技术是一种可以通过实现人与物之间的通信，而不是简单地将物与网络连接起来，从而为我们的生活带来其他根本性的变化。现有的昆虫育种技术将通过每个昆虫育种者的感官进行断断续续的情况检测，根据个人知识水平的情况判断，以及由于时间/空间限制对情况的延迟反应作为命运，但这是通过在物联网技术的帮助下，预计可以解决很大一部分现有技术限制。
【现有技术文献】
韩国专利注册公开第0874806号，2008年12月11日，“昆虫养殖装置”
发明内容
要解决的技术问题
本发明是鉴于所述诸多问题而提出的，其目的在于，提供一种通过现有农业领域与物联网相结合而呈现的智能农场技术仍在实施中，克服植物工厂监控或停留在简单生长控制层面的局限，解决养殖场内养殖的饲料昆虫的管理依赖于养殖者的经验和直觉的问题。
技术方案
为了实现所述目的，本发明的养殖控制装置，其中，包括：数据库，用于存储考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物设定的环境因素组合；多个传感器，用于检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场有关的环境因素及昆虫的生长状态；处理单元，接收输入从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量及出货时间，并根据输入的所述预期需求量、所述出货时间及检测到的所述昆虫的生长状态，算出目前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素及计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合；以及控制单元，根据从所述处理单元读取的环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长。
根据一实施例的养殖控制装置，其中，包括：所述传感器包括：环境传感器，用于检测与所述养殖场中昆虫生长有关的温度、照度、湿度及空气质量中至少一种环境因素；以及生长传感器，用于检测所述昆虫的类型、大小、颜色、活动及数量中的至少一种的生长状态。
所述处理单元识别所述传感器感测到的图像中包含的天敌的暴露或增殖，将能够压制所述天敌的控制指令传送到所述控制单元。所述数据预先存储对应所述饲料昆虫的各类天敌的抑制天敌生长的环境因素的临界范围，所述处理单元向所述数据库查询所识别的所述天敌，并读出抑制所述天敌增殖的环境因素的组合，可以考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。
当识别出所述天敌时，所述处理单元将所述天敌暴露或增殖的相关情况实时通知管理者。
所述处理单元从通过所述传感器感测到的图像中指定一个活动区域，并且将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，可以识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌，然后，确定识别出的昆虫或天敌的类型，按识别出的昆虫或天敌的类型计算种群数量，测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取关于昆虫或天敌生长状态的详细信息。
若指定的所述活动区域仅与部分预设的饲料昆虫特征信息匹配，则所述处理单元通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致来确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。
当计算出的每种所述昆虫的个体数量大于或等于所述养殖场分配空间中的空间阈值时，所述处理单元计算昆虫生长所需的额外空间并通知管理者。
所述处理单元计算输入的所述预期需求量与当前养殖场中昆虫的供应量之间的差值，计算到输入的所述出货时间的剩余日期，并根据所述差异及剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度。
所述处理单元考虑计算出的所述生长速度，在通过所述传感器感测的环境因素中确定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变能够改变所述饲料昆虫生长的因素，搜索所述数据库，读取所述养殖场的所述环境因素的组合。
所述数据库在经过烘烤和干燥的饲料加工之后最大化设定为目标的剩余营养物，并用于储存培育所述饲料昆虫而实验建立的环境因素的组合。
根据一实施例的养殖控制方法，其中，包括：将考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物将设定的环境因素的组合存储在数据库中的步骤；使用多个传感器检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场相关的环境因素及昆虫的生长状态的步骤；接收从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量及出货时间，根据输入的所述预期需求量、所述出货时间及检测到的所述昆虫生长状态，计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素及计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合的步骤；以及
根据读取的所述环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长的步骤。
根据一实施例的养殖控制方法，其中，包括：通过所述传感器感测到的图像中包含的天敌的暴露或增殖的步骤；以及将能够压制所述天敌的控制指令传送到所述养殖场的步骤。
还包括将所述饲料昆虫对应的各类天敌，抑制天敌增殖的环境因素的临界范围预先存储在所述数据库的步骤，向所述养殖场传递所述控制命令的步骤通过查询所述数据库中确定的所述天敌，读取抑制所述天敌生长的环境因素的组合，考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。
读取所述环境因素的组合的步骤还包括：从通过所述传感器感测的图像中指定活动区域的步骤；将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌的步骤；以及确定已识别昆虫或天敌的类型，按已识别昆虫或天敌的类型计算个体数量，或测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取昆虫或天敌的生长状况的详细信息的步骤。
若指定的所述活动区域仅与部分预设的饲料昆虫特征信息匹配，则识别所述昆虫或天敌的步骤通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致来确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。
还包括当计算出的每种所述昆虫的个体数量大于或等于所述养殖场分配空间中的空间阈值时，算出昆虫生长所需的额外空间并通知管理者的步骤。
读取所述环境因素的组合的步骤包括：计算输入的所述预期需求量与当前养殖场中昆虫的供应量之间的差值的步骤；计算输入的所述出货时间的剩余日期的步骤；以及根据所述差异及剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度的步骤。
读取所述环境因素的组合的步骤考虑计算出的所述生长速度，在通过所述传感器感测的环境因素中确定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变能够改变所述饲料昆虫生长的因素，搜索所述数据库，读取所述养殖场的所述环境因素的组合。
另一方面，以下提供一种计算机可读记录介质，其中记录了用于在计算机上执行上述养殖控制方法的程序。
有益效果
本发明的实施例，不仅考虑促进昆虫养殖本身的环境因素，还能考虑饲料昆虫的供求关系，控制昆虫的生长速度，增强昆虫产业的竞争力，考虑到饲料加工后的营养学的观点，通过控制生长所需的环境因素，可以提供优质饲料昆虫，通过养殖场内提供的各种传感器和图像识别技术监测昆虫或天敌的活动，通过执行自动实时控制，早期预测及处理昆虫生长状态。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的养殖场和作为养殖对象的饲料昆虫的图。
图2是示出根据本发明实施例的昆虫养殖控制装置的框图。
图3是示出根据本发明实施例的包括图2的昆虫养殖控制装置而实施的养殖系统的整体概况的视图。
图4是根据本发明实施例的昆虫养殖控制装置中的传感器和通信装置的图。
图5是用于说明根据本发明实施例的识别和分类昆虫的过程的视图。
图6a及6b是示出当出现天敌破坏时监测环境因素的结果的图。
图7是示出根据本发明实施例的昆虫养殖控制方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，将省略在以下描述和附图中可能使本发明的主旨模糊的公知功能或配置的详细描述。此外，在整个说明书中，除非另有说明，否则“包括”某个组件并不排除其他组件，而是意味着还可以包括其他组件。
在本发明中所使用的术语是仅用来说明特定实施例的，并不能限定本发明。说明书中，单数的表达方式应理解为包含复数的表达方式。在本发明中，“包含”或者“具有”等用语用来指定本说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、构件或者该些组合，其并不排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、构件或者该些组合的存在或者其附加功能。
在没有特别定义时，包括技术或科学用语在内的本说明书中所使用的所有用语对属于本发明的技术领域的技术人员来说是自明的。通常所使用的、词典上所定义的用语应解释为其含义与相关技术的含义一致，在本说明书中未明确地定义者，不得以理想化或者过渡形式性的意思进行解释。
如前所述，根据饲料昆虫的稳定供需是决定昆虫市场规模的最重要问题。尤其国内市场而言，昆虫饲料的供需问题已成为数年来最为难题。解决问题的关键在于，一是能够充分接收养殖场供应的昆虫饲料食品企业的规模必须扩大，二是必须通过规范的养殖手册进行一致的昆虫饲料养殖。
另一方面，基于物联网的低成本集装箱养殖设施双向社区成为可能，实时养殖技术可转让，使得预计将有助于养殖场的稳定销售。此外，通过安全的昆虫养殖技术，养殖场生产者的实名制成为可能，在该产品的商业化和分销过程中，预计客户满意度将显着提高。在这个基于物联网的低成本集装箱养殖设施中，各种内部环境/控制元件通过传感器和物联网技术进行连接，使得所有获取的信息都可以通过网络进行传输，养殖环境(饲养周期、调节环境，如温湿度等)自动化，人工成本等养殖成本大大降低，试图通过提供优化的养殖环境，最大限度地提高昆虫的生长发育，同时缩短养殖周期。
图1是示出根据本发明的实施例的养殖场和作为养殖对象的饲料昆虫的图，饲料昆虫在图示的养殖场中生长。
基于物联网的智能昆虫育种技术通过各种传感器提供持续、科学的态势检测，基于预先建立的有关昆虫养殖的各种知识的数据库，可以进行专业和自动化的情况确定，可以使超越时间/空间限制的及时响应情况成为可能。特别是，基于物联网的状态监测和状态诊断技术的结合，可以实现病虫害生长状态的早期预测和行动，通过昆虫状况管理，可以生产出高质量、高附加值的昆虫，这种必要性被认为是加强昆虫产业竞争力和改变昆虫养殖业范式的开创性尝试。
图2是示出根据本发明实施例的昆虫养殖控制装置的框图，可以主要由养殖控制装置的S/W模块10和H/W模块20组成，但不限于此，可以根据实施需要以多种方式实施。
养殖控制装置的S/W模块10包括用于存储与昆虫生长有关的各种信息的数据库11及用于接收生长信息至测量值的输入单元13以及生成养殖场的状态监控命令的处理单元15。养殖控制装置的H/W模块20包括用于检测养殖场的各种环境因素和生长条件并获取其测量值的多个传感器21及根据处理单元15的控制指令调整养殖场的环境因素的控制单元23。更具体地，每个组件如下。
数据库11存储考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物而设置的环境因素的组合。尤其，在本发明的实施例中，所述数据库11在经过烘烤和干燥的饲料加工之后最大化设定为目标的剩余营养物，优选地，储存为培育所述饲料昆虫而实验建立的环境因素的组合。昆虫生长的目标不仅仅是加速生长或增加体型，考虑到是一种“饲料昆虫”，在饲料加工过程中，应设定生长方向以提高最终产品饲料的质量。通过洗涤、干燥、烘烤、研磨等一系列过程，推导生长的环境因素组合，重点是饲料昆虫中必须强化的营养素，加工成饲料的原材料，这些组合可以预先存储在数据库11中并用于以后的养殖场控制。
多个传感器21被配置为检测与所述饲养饲料昆虫的养殖场相关的环境因素和昆虫的生长状态。传感器21包括用于检测与所述养殖场中昆虫生长有关的温度、照度、湿度和空气质量等至少一种环境因素的环境传感器以及用于检测所述昆虫的类型、大小、颜色、活动和数量中的至少一种的生长状态的生长传感器。
处理单元15接收输入从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量和出货时间，并根据输入的所述预期需求量、所述出货时间和检测到的所述昆虫的生长状态，算出目前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素和计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合，由此，生成控制命令并将其发送到控制单元23。
此外，处理单元15可识别所述传感器21感测到的图像中包括的天敌的暴露或增殖，并将能够抑制所述天敌的控制命令发送至控制单元23。为此，优选地，所述数据库11针对与所述饲料昆虫对应的每种天敌类型预先存储相应天敌的增殖被抑制的环境因素的临界范围。此时，所述处理单元15向所述数据库11查询所识别的天敌，并读出抑制天敌生长的环境因素的组合，可以考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。若识别出所述天敌，则所述处理单元15可以通过实时通知管理者有关所述天敌暴露或增殖的情况来立即应对危险情况。稍后将参考图5再次描述饲料昆虫或天敌的自动识别。
控制单元23根据从所述处理单元15读取的环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长。
在供需控制方面，所述处理单元15计算通过输入单元13输入的所述预期需求量与当前养殖场内的昆虫的供应量之间的差值，可以计算到输入的所述出货时间的剩余日期，并根据所述差异和剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度。仅仅促进饲料昆虫的生长不是最好的方法的原因是因为本发明的目的是“饲料昆虫”，饲料昆虫不可避免地必须运送到饲料厂，以便在适当的生长时间加工成饲料。因此，需要响应于作为原料的饲料昆虫的供应要求，及时释放已生长的饲料昆虫。考虑到这种限制，本发明的实施例考虑到当前养殖场中昆虫的预期需求量和生长速度或预期供应量来控制饲料昆虫的生长速度更快或更慢。
此外，所述处理单元15考虑计算出的所述生长速度，在通过所述传感器21感测的环境因素中确定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变可以改变所述饲料昆虫生长的因素并搜索所述数据库11，可以读取所述养殖场的所述环境因素的组合。当存在各种参与昆虫生长的环境因素时，由于季节变化、养殖场物理限制等原因，可能会出现所有环境因素无法控制到理想值的情况。在这种情况下，固定不能显着参与饲料昆虫生长的因素(或无法控制的因素)的控制值，通过改变其余元素的控制值，可以推导出存储在数据库11中的车道的组合值。
图3是示出根据本发明实施例的包括图2的昆虫养殖控制装置而实施的养殖系统的整体概况的视图。
昆虫生长区配备了LED照明和可以测量各种环境因素，如温度、湿度和照度的传感器，检测到的测量值通过集成的物联网传感器控制器传输到服务器。由于与生长相关的环境因素的组合预先存储在服务器中的数据库中，因此可以对养殖场发出适当的控制命令。例如，可以利用适合昆虫生长的光波段的LED照明控制技术，当夏季室内温度迅速升高或空气质量恶化时，可以通过急速开动换气扇来防止昆虫死亡。
这一系列监控情况实时提供给用户终端(PC或移动设备)，尤其是，当发现作为生长状况的危险因素的异常事件时，具有能够立即采取行动的优点。为此，图像识别技术的使用是必不可少的，可以从通过图像传感器输入的养殖场中的图像中识别/辨别昆虫的异常行为或天敌的发生，并立即做出相应的反应。
另一方面，从传感器收集的大量数据旨在通过使用基于大数据的技术解决随着数据量增加而出现的性能问题和可扩展性问题。因此，该养殖控制系统的整个架构可以基于大数据环境中使用的基于Hadoop和NoSQL的架构进行配置。此外，可以考虑使用R、Mahout、Solr等进行数据分析，配置优化的系统架构。
图4是说明可在根据本发明实施例的昆虫养殖控制装置中使用的传感器和通信装置的图，并且正在开发数据收集和传输装置作为原型。
如上所述，本发明的实施例提供一种通过在养殖场结合物联网技术来监测昆虫病害和建立早期响应系统，昆虫养殖池内环境因素实时远程识别后建立警报发送系统以实现快速响应。如图所示，通过将准备好的传感器设备安装在养殖场各个养殖空间的各个地方，测量环境因素并通过通信方式将其传送到服务器，可以实现集中监控，通过将相应的控制命令发送到养殖场，可以对每个个体养殖空间进行精确的生长控制。
图5是用于说明根据本发明实施例的识别和分类昆虫的过程的视图。
如上所述，需要一种技术来监测昆虫养殖池中昆虫的异常行为或天敌，或者自动分析这些图像。
例如，需要在螨类等害虫入侵时采取报警等应急措施，或监控孵化、逃出生长池等异常行为，并实时通知管理人员。
为此，处理单元从通过传感器感测到的图像中指定一个活动区域，并且将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，可以识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌。然后，确定识别出的昆虫或天敌的类型，按识别出的昆虫或天敌的类型计算种群数量，测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取关于昆虫或天敌生长状态的详细信息。
参见图5，通过图像识别技术，对归类为同一类型昆虫的物体标注了相同的编号，通过对分配了相同编号的昆虫进行计数，可以识别出按类型划分的个体数量。在实现方面，对于利用图像识别分类技术的昆虫识别和跟踪，可以利用使用卷积神经网络(CNN)算法的图像识别和使用卡尔曼滤波器的活动目标跟踪等元素技术。
若指定的所述活动区域仅与部分预设的饲料昆虫特征信息匹配，则处理单元通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致来确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。例如，当根据昆虫的大小和颜色确定该昆虫是生长饲料昆虫，但活动模式与先前存储的特征信息不同时，通过检查指示疾病的附加信息，可以确定昆虫处于疾病状态。
另一方面，当计算出的每种昆虫的个体数量大于或等于所述养殖场分配空间中的空间阈值时，所述处理单元可以计算昆虫生长所需的额外空间并通知管理者。这可以防止由于缺乏生长空间而抑制昆虫生长或死亡的风险。
图6a及6b是示出当出现天敌破坏时监测环境因素的结果的图，蓝色图表代表养殖场内的测量值，红色图表代表种养殖者的外部的测量值。每个图表都测量如温度和湿度等的各种生长环境因素，并根据时间的推移调整饲料昆虫生存和生长的温度/湿度环境。
尤其，图6b显示了螨虫损坏时出现的典型模式，可见，养殖池温控故障突出。即表明，为了促进昆虫的生长，不仅要考虑对昆虫自身的环境因素的调节，还要考虑激活天敌的环境因素。虽然促进饲料昆虫生长的环境因素的最佳组合也会激活天敌，在生长管理方面需要更保守的方法，即使在昆虫生长的环境因素若能次优组合下也能抑制天敌的发生，优选地选择该组合。
为此，根据本发明的实施例，将对应饲料昆虫的各类天敌的抑制天敌生长的环境因素的临界范围预先存储在数据库，通过查询数据库中处理单元识别出的天敌，结合抑制天敌生长的环境因素，考虑到饲料昆虫的生长状态产生控制命令。即，通过同时考虑饲料昆虫生长和天敌抑制的环境因素的组合来控制养殖场。
图7是示出根据本发明实施例的昆虫养殖控制方法的流程图，其中上面参照图2描述的养殖控制装置的各个组件的功能/操作被时间序列重新配置。因此，为了避免重复描述，在此仅简要概括其概要。
在步骤S710中，养殖控制装置将考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物将设定的环境因素的组合存储在数据库中。
在步骤S720中，养殖控制装置使用多个传感器检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场相关的环境因素和昆虫的生长状态。
在步骤S730中，养殖控制装置接收从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量和出货时间，根据输入的所述预期需求量、所述出货时间和检测到的所述昆虫生长状态，计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素和计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合。
更具体地，在读取所述环境因素组合的步骤S730中，计算输入的所述预期需求量与当前养殖场中昆虫的供应量之间的差值，可以计算到输入的所述出货时间的剩余日期，并根据所述差异和剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度。另外，在读取所述环境因素组合的步骤S730中，考虑到计算出的所述增长速度，在通过所述传感器检测到的环境因素中，固定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变可能改变所述饲料昆虫生长的因素来搜索所述数据库，可以读取针对所述养殖场的所述环境因素组合。
另一方面，读取所述环境因素的组合的步骤S730从通过所述传感器感测的图像中指定活动区域，将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌，确定已识别昆虫或天敌的类型，按已识别昆虫或天敌的类型计算个体数量，或测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取昆虫或天敌的生长状况的详细信息。若指定的所述活动区域只与饲料昆虫预设的部分特征信息匹配，则识别昆虫或天敌的过程为通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致，可以确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。此外，当计算出的每种所述昆虫的个体数量等于或大于所述养殖场内分配空间内的空间阈值时，可以计算昆虫生长所需的额外空间并通知管理员。
在步骤S740中，养殖控制装置根据在步骤S730中读取的所述环境因素的组合，通过调整各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场内饲料昆虫的生长。
此外，图7的养殖控制方法还可以包括识别所述传感器检测到的图像中包含的天敌暴露或增殖的过程以及将能够压制所述天敌的控制命令发送到所述养殖场的过程。另外，还包括将所述饲料昆虫对应的各类天敌，抑制天敌增殖的环境因素的临界范围预先存储在所述数据库的过程。
通过这种方式，向所述养殖场传递所述控制命令的过程通过查询所述数据库中确定的所述天敌，读取抑制所述天敌生长的环境因素的组合，可以考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。
根据本发明的上述实施例，除了考虑环境因素促进昆虫养殖本身，综合考虑饲料昆虫的供求关系，控制昆虫的生长速度，增强昆虫产业的竞争力，考虑到饲料加工后营养学的观点，通过控制生长所需的环境因素，提供优质饲料昆虫，通过养殖场内提供的各种传感器和图像识别技术监测昆虫或天敌的活动，通过执行自动实时控制，能够早期预测昆虫生长状态及执行措施。
另一方面，本发明的实施例可以实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质包括存储了计算机系统可读的数据的所有类型的记录设备。
计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储设备。此外，计算机可读记录介质可以分布在联网的计算机系统中，并且计算机可读代码可以以分布式方式存储和执行。并且本发明所属技术领域的程序员可以容易地推断出用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。
以上，主要研究了本发明的各种实施例。本发明所属领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的本质特征的情况下，可以以修改的形式实施本发明。因此，所公开的实施例被认为是说明性的而不是限制性的。本发明的范围以权利要求书而非前述说明为准，凡在与其等同的范围内的不同之处，均应理解为包含在本发明之内。
图中
10：养殖控制装置S/W模块
11：数据库
13：输入单元
15：处理单元
20：养殖控制装置H/W模块
21：传感器
23：控制单元

Claims (20)

1.一种养殖控制装置，其中，包括：
数据库，用于存储考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物设定的环境因素组合；
多个传感器，用于检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场有关的环境因素及昆虫的生长状态；
处理单元，接收输入从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量及出货时间，并根据输入的所述预期需求量、所述出货时间及检测到的所述昆虫的生长状态，算出目前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素及计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合；以及
控制单元，根据从所述处理单元读取的环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长。
2.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，包括：
所述传感器包括：
环境传感器，用于检测与所述养殖场中昆虫生长有关的温度、照度、湿度及空气质量中至少一种环境因素；以及
生长传感器，用于检测所述昆虫的类型、大小、颜色、活动及数量中的至少一种的生长状态。
3.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，
所述处理单元识别所述传感器感测到的图像中包含的天敌的暴露或增殖，将能够压制所述天敌的控制指令传送到所述控制单元。
4.根据权利要求3所述的的养殖控制装置，其中，
所述数据预先存储对应所述饲料昆虫的各类天敌的抑制天敌生长的环境因素的临界范围，
所述处理单元向所述数据库查询所识别的所述天敌，并读出抑制所述天敌增殖的环境因素的组合，可以考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。
5.根据权利要求3所述的的养殖控制装置，其中，当识别出所述天敌时，所述处理单元将所述天敌暴露或增殖的相关情况实时通知管理者。
6.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，所述处理单元从通过所述传感器感测到的图像中指定一个活动区域，并且将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，可以识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌，然后，确定识别出的昆虫或天敌的类型，按识别出的昆虫或天敌的类型计算种群数量，测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取关于昆虫或天敌生长状态的详细信息。
7.根据权利要求6所述的的养殖控制装置，其中，若指定的所述活动区域仅与部分预设的饲料昆虫特征信息匹配，则所述处理单元通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致来确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。
8.根据权利要求6所述的的养殖控制装置，其中，当计算出的每种所述昆虫的个体数量大于或等于所述养殖场分配空间中的空间阈值时，所述处理单元计算昆虫生长所需的额外空间并通知管理者。
9.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，所述处理单元计算输入的所述预期需求量与当前养殖场中昆虫的供应量之间的差值，计算到输入的所述出货时间的剩余日期，并根据所述差异及剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度。
10.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，所述处理单元考虑计算出的所述生长速度，在通过所述传感器感测的环境因素中确定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变能够改变所述饲料昆虫生长的因素，搜索所述数据库，读取所述养殖场的所述环境因素的组合。
11.根据权利要求1所述的的养殖控制装置，其中，所述数据库在经过烘烤和干燥的饲料加工之后最大化设定为目标的剩余营养物，并用于储存培育所述饲料昆虫而实验建立的环境因素的组合。
12.一种养殖控制方法，其中，包括：
将考虑饲料昆虫的生长和饲料加工后的营养物将设定的环境因素的组合存储在数据库中的步骤；
使用多个传感器检测与饲养所述饲料昆虫的养殖场相关的环境因素及昆虫的生长状态的步骤；
接收从所述饲料昆虫生产的饲料的预期需求量及出货时间，根据输入的所述预期需求量、所述出货时间及检测到的所述昆虫生长状态，计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度，考虑到通过所述传感器感测到的环境因素及计算出的所述增长速度，从所述数据库中读取所述环境因素的组合的步骤；以及
根据读取的所述环境因素的组合，通过调整与各个环境因素对应的生长控制因素来控制所述养殖场中饲料昆虫的生长的步骤。
13.根据权利要求12所述的养殖控制方法，其中，包括：
通过所述传感器感测到的图像中包含的天敌的暴露或增殖的步骤；以及
将能够压制所述天敌的控制指令传送到所述养殖场的步骤。
14.根据权利要求13所述的养殖控制方法，其中，
还包括将所述饲料昆虫对应的各类天敌，抑制天敌增殖的环境因素的临界范围预先存储在所述数据库的步骤，
向所述养殖场传递所述控制命令的步骤通过查询所述数据库中确定的所述天敌，读取抑制所述天敌生长的环境因素的组合，考虑所述饲料昆虫的生长状态来生成所述控制命令。
15.根据权利要求12所述的养殖控制方法，其中，读取所述环境因素的组合的步骤还包括：
从通过所述传感器感测的图像中指定活动区域的步骤；
将指定的所述活动区域与预设的饲料昆虫或与所述饲料昆虫对应的天敌的大小、颜色、活动模式或其组合进行比较，识别与所述活动区域相对应的昆虫或天敌的步骤；以及
确定已识别昆虫或天敌的类型，按已识别昆虫或天敌的类型计算个体数量，或测量昆虫或天敌的大小，或通过量化昆虫或天敌的活动程度，提取昆虫或天敌的生长状况的详细信息的步骤。
16.根据权利要求15所述的养殖控制方法，其中，若指定的所述活动区域仅与部分预设的饲料昆虫特征信息匹配，则识别所述昆虫或天敌的步骤通过检查是否与指示所述饲料昆虫疾病状态的附加信息一致来确定所述饲料昆虫是否感染了疾病。
17.根据权利要求15所述的的养殖控制方法，其中，还包括当计算出的每种所述昆虫的个体数量大于或等于所述养殖场分配空间中的空间阈值时，算出昆虫生长所需的额外空间并通知管理者的步骤。
18.根据权利要求12所述的的养殖控制方法，其中，读取所述环境因素的组合的步骤包括：
计算输入的所述预期需求量与当前养殖场中昆虫的供应量之间的差值的步骤；
计算输入的所述出货时间的剩余日期的步骤；以及
根据所述差异及剩余日期计算当前养殖场所需的饲料昆虫的生长速度的步骤。
19.根据权利要求12所述的的养殖控制方法，其中，读取所述环境因素的组合的步骤考虑计算出的所述生长速度，在通过所述传感器感测的环境因素中确定不参与所述饲料昆虫生长的因素，通过改变能够改变所述饲料昆虫生长的因素，搜索所述数据库，读取所述养殖场的所述环境因素的组合。
20.一种计算机可读记录介质，其中，记录了用于在计算机中执行权利要求12的方法的程序。
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