JP2018517220A - インテリジェント栽培管理方法及びインテリジェント栽培設備 - Google Patents
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Abstract
Description
前記分類及びマークステップは、データ処理システムにおいて、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロールステップは、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培管理方法を提供する。
前記データ収集装置は、植物の栽培情報及び当該栽培装置が位置する環境情報を収集し、所定の時間間隔で、複数の栽培条件における少なくとも一つの栽培条件情報を収集し、植物の植物特徴を収集して、収集したデータを前記分類及びマーク装置へ伝送し、
前記分類及びマーク装置は、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロール装置は、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培設備を提供する。
前記クライアントは、インターネットを介して前記閉ループ最適化プラットフォームに接続され、アラート、目下の栽培状況などの情報を得、また、閉ループ最適化プラットフォームを介して各スター型ネットワークユニットを手動制御でき、
前記スター型ネットワークユニットと閉ループ最適化プラットフォームはインターネットを介して接続され、各スター型ネットワークユニットは、測定装置と、制御装置と、インターネットアクセスモジュールとを備え、前記測定装置は、植物栽培装置の環境情報及び栽培条件情報を測定してから、測定した情報データを前記アクセスモジュールへ伝送し、前記アクセスモジュールがインターネットを介して前記情報データを前記閉ループ最適化プラットフォームへ上げ、閉ループ最適化プラットフォームからのコントロールデータを受信し、前記制御装置は前記コントロールデータに基づいて前記栽培装置の栽培条件を制御し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各スター型ネットワークユニットからの情報データを受信し、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴を採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各スター型ネットワークユニットの栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各スター型ネットワークユニットへ送信する、インテリジェント栽培設備を提供する。
[データ収集操作]
図1A〜図1Cは、本発明の実施例における栽培データ収集の模式図である。本実施例において、データ収集方法は、ユーザが入力して確認する方式(図1A)と、インターネットにアクセスして取得する方式(図1B)と、センサで監視測定する方式(図1C)とを含む。
植物の栽培情報は、植物の品種と、栽培面積と、栽培時間と、土壌情報とを含む。土壌情報は、土壌基質の種類と、元肥の種類と、土壌基質と元肥の混合割合と、土壌ph値と、土壌の導電率とを含む。これら植物栽培情報は、ユーザの入力及び測定設備の測定によって得られる。
環境情報データは、住所情報と位置情報とを含む。住所情報は、例えば栽培装置が位置する住宅の居住団地情報である。位置情報は、栽培装置が室内にある場合は、住宅が位置する階、栽培装置が部屋の中に置かれているかそれとも閉鎖式のベランダに置かれているか、置かれた部屋もしくは閉鎖式のベランダの向き、窓の採光状況が含まれ、もしくは、栽培装置が屋外にある場合は、栽培装置が中庭に置かれているか、物干し台に置かれているか、屋上に置かれているか、開放式のベランダに置かれているかが含まれる。これらの環境情報はユーザの入力により得ることができる。これらの栽培環境情報は栽培開始時に取得して収集すればよく、随時監視する必要はない。
栽培条件は、降雨量と、空気条件と、土壌条件と、光の照射条件とを含む。
空気条件は、空気温度、空気湿度、通風状況、酸素含有量、二酸化炭素含有量、有害ガス含有量、吸入性粉塵などを含んでよい。吸入性粉塵は、PM10、PM2.5、もしくはPM10とPM2.5の両者である。
植物特徴は、栽培過程情報及び収穫した植物の特徴を含む。
1.データの分類及び記憶操作
生命科学自体の複雑性により、植物栽培の過程において収集した各種データ(例えば、温度、湿度、光の照射などのデータ)は、同一/類似の次元(即ち、同一/類似の環境)において比較評定してこそ意義のあるものであって、また、そのようにした場合に限って実際にさらに栽培指導をすることができる。
図3A〜図3Eは、本発明の実施例における評価モデルであって、図3Aはモデル確立の思想の原則を示し、図3Bは栽培評価指標を示し、図3Cはモデルの合理性の判断方法を示し、図3Dは異常データの処分を示し、図3Eは評価公式を示す。
栽培過程は、播種過程と、植物成長過程と、栽培管理過程とに関わる。本実施例ではこれらの過程についてそれぞれ評価する。
播種過程は主に発芽状況に関わり、栽培密度(発芽成功率)もしくは発芽に要した時間をパラメータ指標として評価することができる。この二つの指標を用いて播種育苗過程の成熟度を評価する。
播種公認の発芽時間+三日間の写真を抽出し、写真を処理して算出することで発芽数を得る。栽培面積はユーザが確認したデータであって、ユーザが入力するという方式で取得する。
播種後の公認の発芽時間+三日間の写真を抽出し、多数の新芽が現れない日時を発芽までの時間とするという方式によって栽培の発芽までの時間を取得する。
植物の葉の生長状況は、葉のしおれ、枯れ、苗株の死という状況が発生したかどうか、発生した回数、及んだ苗株の数量などである。この状況は栽培過程における画像データを観測することで判断する。
果樹については、実がなるまでに要した時間の長さを考慮することができる。
栽培管理過程には、灌水管理と、温度制御管理と、病虫害管理と、間引き剪定授粉管理などとを含む。以下では、各管理過程の評価内容について詳細に説明する。
誰もが知っているように、植物の灌水量に対する需要は、植物の種類の違いによって異なり、水量が多すぎるもしくは少なすぎることはいずれも植物の生長に不利である。
例えば、スイカの播種に適した温度は20〜25度で、生育温度は15〜35度であるというように、植物の生長段階の違いによって温度の要求は異なる。よって、温度の制御は、植物の異なる段階における異なる需要を考慮しなければならない。
病害、虫害が発生したことがあるかどうか、発生回数。葉、果実が病害、虫害の影響を受けたかどうか。例えば、虫害予防剤(黒斑病、腐敗病及びその他の病原菌や胞子の芽生えを防止できる生姜水)などの散布といった、病害、虫害予防操作を行ったことがあるかどうか。病害、虫害が発生した後、殺虫剤(例えば、アブラムシを駆除する山椒水)散布などのように、速やかに処理したかどうか。
播種後、栽培密度が高いとき、苗の間引き処理をする必要があり、また、間引き処理が植物栽培の間隔の奨励基準に達しているかもしくは近づいているかに注意する必要がある。このほか、植物の生長過程において、剪定及び授粉管理をする必要があり、剪定する必要がある枝が現れるかどうかに留意しなければならず、現れた場合は剪定し、剪定が合理的かどうかに注意しなければならない。授粉が必要な場合、授粉をするかどうか。
葉野菜について、その栽培収穫特徴が指すのは、摘み取り期の単位面積内の収穫状況である。写真の比較によって摘み取り量を確認でき、及び/又は、ユーザが摘み取って計量しシステムに入力することができる。
主観的評価は、植物栽培者の自己主観的評価であり、生長過程についての自己評価、収穫状況についての自己評価、果実/葉野菜の食感評価、及び/又は、観葉植物の評価が含まれる。
構築したモデルが合理的に使用可能かどうかを確保及び検査するために、評価基準を確定する必要がある。本実施例では、図3Cに示すように、モデルの合理性判定の原則は以下の通りである。
・一株の場合、同一条件下において、過程と収穫は正の相関関係である。
・群生生長時、同一条件下において、過程と収穫はやはり正の相関関係である。
・味の採点には拒否権がある。これは、我々が求めるのは健康と安全であって、生産量ではないためである。野菜や果物について言えば、味のよしあしは、生産量の重要性をはるかに超えるものである。
ステップ1、同一/類似次元のデータの集合を抽出する。ステップ2、栽培中の播種育苗過程について評価する。ステップ3、生長過程指標を用いて生長過程を評価する。ステップ4、管理過程指標を用いて管理過程を評価する。ステップ5、栽培収穫指標を用いて収穫状況を評価する。ステップ6、以前の好適栽培データにおける、関連過程評価一件一件と比較して、比較結果を記録する。ステップ7、指標評価が完了した後、異なる重み付け値を用いて、各過程及びその指標が得た栽培過程の全体スコアを総合する。ステップ8、好適栽培データを選び、以前の好適栽培データの各監視測定項目と曲線当てはめする。ステップ9、同一の時間点の値の差を求め、微分する。変化の傾向が一致するかどうか、差の値が予め設定された値を超えるかどうかを注視する。ステップ10、一致しない、もしくは予め設定した閾値を越えた場合は変異データとしてマークする。ステップ11、同時期(植物生長過程が同時期)の栽培エキスパート栽培過程の各測定データと曲線当てはめする。ステップ12、同一の時間点の値の差を求め、微分する。変化の傾向が一致するかどうか、差の値が予め設定された値を超えるかどうかを注視する。ステップ13、一致しない、もしくは予め設定した値を越えた場合は変異データとしてマークする。ステップ14、同一データが変異データとして二回マークされた場合は、システム栽培エキスパートへ人為的介入処理するように通知する。ステップ15、ユーザの自己主観的評定を参考にし、各過程及び総合評定のスコアがともに高いデータを選ぶ。ステップ16、選んだ好適栽培データをバージョンに加え、好適栽培モデルに加える。
評価公式は、植物過程特徴及び植物収穫特徴に基づき、本発明の実施例では、図3Eに示すように、以下のような評価公式を選択する。
ここでは、大量の実験を通じ、各過程、指標のウェイトを確認する。重みづけ値は各過程及び指標の、収穫と結果に対する影響力を決める。
コントロール操作は、好適植物特徴に対応する栽培条件データを使用し栽培の実施を指導する。コントロールは一つもしくは複数の栽培条件に対して行うことができる。
ステップ1. 一時間ごとに測定し、目下の栽培環境の温度(土壌温度及び空気温度)を取得し、アクセスモジュールを介して閉ループ最適化プラットフォームへアップロードする。
ステップ1. 四時間ごとに測定し、目下の栽培環境の湿度(土壌湿度及び空気湿度)を取得し、アクセスモジュールを介して閉ループ最適化プラットフォームへアップロードする。
ステップ1. 一時間ごとに測定し、目下の栽培環境の照度を取得し、アクセスモジュールを介して閉ループ最適化プラットフォームへアップロードする。
本実施例では、土壌導電率を測定することで土壌の肥沃度レベルを表示する。
ステップ1. ユーザの栽培品種に基づき対応する病虫害の薬物を提供し、ユーザが制御設備に加える。
ユーザはクライアントを用いて以下の機能を実現できる。
・栽培過程全体の指導(自動化されたサービスフロー指導と人による指導を含む)。
・リアルタイムで植物の環境データを遠隔観察する。
・アラート情報の受信、人的介入の提示。
・植物の写真を撮影してアップロードし、栽培の楽しみをシェアし、収穫状況をフィードバックする。
・灌水、補光など、植物環境データを人為的に強制調節する。
・植物関連データベースの問い合わせ。
前記データ収集ステップは、
植物の栽培情報及び当該栽培装置が位置する環境情報を収集して、これをデータ処理システムへ伝送し、
所定の時間間隔で、複数の栽培条件における少なくとも一つの栽培条件情報を収集して、当該栽培条件情報をデータ処理システムへ伝送し、
植物の植物特徴を収集して、当該植物特徴をデータ処理システムへ伝送し、
前記分類及びマークステップは、
前記データ処理システムにおいて、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロールステップは、
各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、
各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培管理方法。
植物の植物特徴を収集することは、
植物生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記分類及びマークステップには、
同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び 前記収穫した植物の特徴に基づいて採点することを含む、インテリジェント栽培管理方法。
記憶したマークされた栽培条件情報、最終のコントロール操作の時間、最終のコントロール量ならびに閾値のうちの少なくとも一つに基づいて前記コントロールデータを得る、インテリジェント栽培管理方法。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間のエキスパート栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培管理方法。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間の記憶したマークされた栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培管理方法。
栽培装置が位置する住宅の居住団地情報である住所情報と、
栽培装置が位置する住宅の情報であり、
栽培装置が室内にある場合は、住宅が位置する階、栽培装置が部屋の中に置かれているかそれとも閉鎖式のベランダに置かれているか、置かれた部屋もしくは閉鎖式のベランダの向き、窓の採光状況が含まれ、もしくは、
栽培装置が屋外にある場合は、栽培装置が中庭に置かれているか、物干し台に置かれているか、屋上に置かれているか、開放式のベランダに置かれているかが含まれる位置情報とを含む、インテリジェント栽培管理方法。
発芽数及び栽培面積に基づいた、発芽成功率と、
発芽までの時間及び播種時間に基づいた、発芽所要時間と、
葉の生長健康状況と、
病虫害の状況と、
植物の苗株の高さ及び葉の面積と、
灌水管理、温度制御管理、病虫害管理、間引き剪定授粉管理などが含まれる管理過程の情報とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培管理方法。
単位栽培面積の収穫状況と、
単位栽培面積内の果実量と、
植物の開花期と、
生長過程における自己評価、収穫状況の自己評価、果実/葉野菜の食感評価、観葉植物の評価が含まれる栽培者の主観的評価とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培管理方法。
データ収集装置と、分類及びマーク装置と、コントロール装置とを備え、
前記データ収集装置は、植物の栽培情報及び当該栽培装置が位置する環境情報を収集し、所定の時間間隔で、複数の栽培条件における少なくとも一つの栽培条件情報を収集し、植物の植物特徴を収集して、収集したデータを前記分類及びマーク装置へ伝送し、
前記分類及びマーク装置は、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロール装置は、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培設備。
植物の植物特徴を収集することは、
植物生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記分類及びマーク装置が、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び前記収穫した植物の特徴に基づいて採点する、インテリジェント栽培設備。
記憶したマークされた栽培条件情報、最終のコントロール操作の時間、最終のコントロール量ならびに閾値のうちの少なくとも一つに基づいて前記コントロールデータを得る、インテリジェント栽培設備。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間のエキスパート栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培設備。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間の記憶したマークされた栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培設備。
栽培装置が位置する住宅の居住団地情報である住所情報と、
栽培装置が位置する住宅の情報であり、
栽培装置が室内にある場合は、住宅が位置する階、栽培装置が部屋の中に置かれているかそれとも閉鎖式のベランダに置かれているか、置かれた部屋もしくは閉鎖式のベランダの向き、窓の採光状況が含まれ、もしくは、
栽培装置が屋外にある場合は、栽培装置が中庭に置かれているか、物干し台に置かれているか、屋上に置かれているか、開放式のベランダに置かれているかが含まれる位置情報とを含む、インテリジェント栽培設備。
発芽数及び栽培面積に基づいた、発芽成功率と、
発芽までの時間及び播種時間に基づいた、発芽所要時間と、
葉の生長健康状況と、
病虫害の状況と、
植物の苗株の高さ及び葉の面積と、
灌水管理、温度制御管理、病虫害管理、間引き剪定授粉管理などが含まれる管理過程の情報とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培設備。
単位栽培面積の収穫状況と、
単位栽培面積内の果実量と、
植物の開花期と、
生長過程における自己評価、収穫状況の自己評価、果実/葉野菜の食感評価、観葉植物の評価が含まれる栽培者の主観的評価とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培設備。
前記クライアントは、インターネットを介して前記閉ループ最適化プラットフォームに接続され、アラート、目下の栽培状況などの情報を得、また、閉ループ最適化プラットフォームを介して各スター型ネットワークユニットを手動制御でき、
前記スター型ネットワークユニットと閉ループ最適化プラットフォームはインターネットを介して接続され、各スター型ネットワークユニットは、測定装置と、制御装置と、インターネットアクセスモジュールとを備え、前記測定装置は、植物栽培装置の環境情報及び栽培条件情報を測定してから、測定した情報データを前記アクセスモジュールへ伝送し、前記アクセスモジュールがインターネットを介して前記情報データを前記閉ループ最適化プラットフォームへ上げ、閉ループ最適化プラットフォームからのコントロールデータを受信し、前記制御装置は前記コントロールデータに基づいて前記栽培装置の栽培条件を制御し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各スター型ネットワークユニットからの情報データを受信し、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴を採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各スター型ネットワークユニットの栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各スター型ネットワークユニットへ送信する、インテリジェント栽培設備。
植物の植物特徴を収集することは、
植物の生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記閉ループ最適化プラットフォームが、同一の分類において、予め設定された条件に 従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び前記収穫した植物の特徴に基づいて採点する、インテリジェント栽培設備。
記憶したマークされた栽培条件情報、最終のコントロール操作の時間、最終のコントロール量ならびに閾値のうちの少なくとも一つに基づいて前記コントロールデータを得る、インテリジェント栽培設備。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間のエキスパート栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培設備。
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間の記憶したマークされた栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培設備。
栽培装置が位置する住宅の居住団地情報である住所情報と、
栽培装置が位置する住宅の情報であり、
栽培装置が室内にある場合は、住宅が位置する階、栽培装置が部屋の中に置かれているかそれとも閉鎖式のベランダに置かれているか、置かれた部屋もしくは閉鎖式のベランダの向き、窓の採光状況が含まれ、もしくは、
栽培装置が屋外にある場合は、栽培装置が中庭に置かれているか、物干し台に置かれているか、屋上に置かれているか、開放式のベランダに置かれているかが含まれる位置情報とを含む、インテリジェント栽培設備。
発芽数及び栽培面積に基づいた、発芽成功率と、
発芽までの時間及び播種時間に基づいた、発芽所要時間と、
葉の生長健康状況と、
病虫害の状況と、
植物の苗株の高さ及び葉の面積と、
灌水管理、温度制御管理、病虫害管理、間引き剪定授粉管理などが含まれる管理過程の情報とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培設備。
単位栽培面積の収穫状況と、
単位栽培面積内の果実量と、
植物の開花期と、
生長過程における自己評価、収穫状況の自己評価、果実/葉野菜の食感評価、観葉植物の評価が含まれる栽培者の主観的評価とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培設備。
Claims (30)
- 異なる環境下に置かれた複数の栽培装置における植物栽培過程を制御するインテリジェント栽培管理方法であって、
データ収集ステップと、分類及びマークステップと、コントロールステップとを含み、
前記データ収集ステップは、
植物の栽培情報及び当該栽培装置が位置する環境情報を収集して、これをデータ処理システムへ伝送し、
所定の時間間隔で、複数の栽培条件における少なくとも一つの栽培条件情報を収集して、当該栽培条件情報をデータ処理システムへ伝送し、
植物の植物特徴を収集して、当該植物特徴をデータ処理システムへ伝送し、
前記分類及びマークステップは、
前記データ処理システムにおいて、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロールステップは、
各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、
各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、
植物の植物特徴を収集することは、
植物生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記分類及びマークステップは、
同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び前記収穫した植物の特徴に基づいて採点することを含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、目下の植物生長周期における、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを取得して、これを記憶したスコアの高い栽培装置の植物特徴のスコアと比較し、前者が後者よりも高い場合は、目下の植物特徴のスコアが高い栽培装置の各栽培条件情報をマークし、目下の植物生長周期に関する各分類におけるマークした栽培条件情報を記憶する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、一つ目の植物生長周期において、収集した目下の栽培条件情報を、予め設定された栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、予め設定された栽培条件情報を選択してコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件を制御するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、
記憶したマークされた栽培条件情報、最終のコントロール操作の時間、最終のコントロール量ならびに閾値のうちの少なくとも一つに基づいて前記コントロールデータを得る、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記分類及びマークステップは、異常データを処分することを含む、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項6に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記コントロールステップにおいて、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較することは、
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間のエキスパート栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項6に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記コントロールステップにおいて、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較することは、
目下の栽培条件情報を、同一のもしくは類似する栽培時間の記憶したマークされた栽培条件と曲線当てはめし、同一の時間点の値の差を求め、微分し、変化の傾向が一致しないか、もしくは差の値が予め設定された値を超えた場合は、目下の栽培条件情報を変異データとしてマークすることを含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項6に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、変異データとして二回マークされた栽培条件情報を除去して、システム栽培エキスパートへ人為的分析、研究、介入するように通知する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記栽培装置が位置する環境情報には、
栽培装置が位置する住宅の居住団地情報である住所情報と、
栽培装置が位置する住宅の情報であり、
栽培装置が室内にある場合は、住宅が位置する階、栽培装置が部屋の中に置かれているかそれとも閉鎖式のベランダに置かれているか、置かれた部屋もしくは閉鎖式のベランダの向き、窓の採光状況が含まれ、もしくは、
栽培装置が屋外にある場合は、栽培装置が中庭に置かれているか、物干し台に置かれているか、屋上に置かれているか、開放式のベランダに置かれているかが含まれる位置情報とを含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記植物の栽培情報は、植物の品種と、栽培面積と、栽培時間と、土壌情報とを含む、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項11に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記土壌情報は、土壌基質の種類と、元肥の種類と、土壌基質と元肥の混合割合と、土壌ph値と、土壌の導電率とを含む、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項2に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記栽培過程情報は、
発芽数及び栽培面積に基づいた、発芽成功率と、
発芽までの時間及び播種時間に基づいた、発芽所要時間と、
葉の生長健康状況と、
病虫害の状況と、
植物の苗株の高さ及び葉の面積と、
灌水管理、温度制御管理、病虫害管理、間引き剪定授粉管理などが含まれる管理過程の情報とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項2に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記収穫した植物の特徴は、
単位栽培面積の収穫状況と、
単位栽培面積内の果実量と、
植物の開花期と、
生長過程における自己評価、収穫状況の自己評価、果実/葉野菜の食感評価、観葉植物の評価が含まれる栽培者の主観的評価とのうちの一つもしくは複数を含む、インテリジェント栽培管理方法。 - 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記栽培条件には、降雨量と、空気条件と、土壌条件と、光の照射条件とを含む、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項15に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記空気条件は、空気温度と、空気湿度と、通風状況と、酸素含有量と、二酸化炭素含有量と、有害ガス含有量と、吸入性粉塵との中から一つもしくは複数を選択する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項16に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記有害ガスは、ホルムアルデヒドと、ベンゼンと、ラドンと、アンモニアと、揮発性有機化合物と、二酸化イオウとのうちの一つもしくは複数である、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項16に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記吸入性粉塵は、PM10、PM2.5、もしくはPM10とPM2.5の両者である、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項15に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記土壌条件は、土壌のph値と、土壌の導電率と、土壌温度と、土壌湿度との中から一つもしくは複数を選択する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項15に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記光の照射条件は、照度と、光の照射時間との中から一つもしくは複数を選択する、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記植物特徴を収集することは、写真撮影もしくは動画撮影をさらに含む、インテリジェント栽培管理方法。
- 請求項1に記載のインテリジェント栽培管理方法であって、前記コントロール操作は、灌水と、補光と、遮光と、酸素補給と、二酸化炭素補給と、温度を下げることと、温度を上げることと、施肥と、通風量を増やすことと、通風量を減らすことと、殺虫剤散布と、虫害予防剤散布との中から一つもしくは複数を選択する、インテリジェント栽培管理方法。
- 異なる環境下に置かれた複数の栽培装置における植物栽培過程を制御するインテリジェント栽培設備であって、
データ収集装置と、分類及びマーク装置と、コントロール装置とを備え、
前記データ収集装置は、植物の栽培情報及び当該栽培装置が位置する環境情報を収集し、所定の時間間隔で、複数の栽培条件における少なくとも一つの栽培条件情報を収集し、植物の植物特徴を収集して、収集したデータを前記分類及びマーク装置へ伝送し、
前記分類及びマーク装置は、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴に基づいて採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記コントロール装置は、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培設備。 - 請求項23に記載のインテリジェント栽培設備であって、
植物の植物特徴を収集することは、
植物生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記分類及びマーク装置が、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び前記収穫した植物の特徴に基づいて採点する、インテリジェント栽培設備。 - 請求項23に記載のインテリジェント栽培設備であって、目下の植物生長周期における、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを取得して、これを記憶したスコアの高い栽培装置の植物特徴のスコアと比較し、前者が後者よりも高い場合は、目下の植物特徴のスコアが高い栽培装置の各栽培条件情報をマークし、目下の植物生長周期に関する各分類におけるマークした栽培条件情報を記憶する、インテリジェント栽培設備。
- 請求項23に記載のインテリジェント栽培設備であって、一つ目の植物生長周期において、収集した目下の栽培条件情報を、予め設定された栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、予め設定された栽培条件情報を選択してコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件を制御するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培設備。
- クライアントと、複数のスター型ネットワークユニットからなるスター型ネットワークと、閉ループ最適化プラットフォームとを含むインテリジェント栽培設備において、
前記クライアントは、インターネットを介して前記閉ループ最適化プラットフォームに接続され、アラート、目下の栽培状況などの情報を得、また、閉ループ最適化プラットフォームを介して各スター型ネットワークユニットを手動制御でき、
前記スター型ネットワークユニットと閉ループ最適化プラットフォームはインターネットを介して接続され、各スター型ネットワークユニットは、測定装置と、制御装置と、インターネットアクセスモジュールとを備え、前記測定装置は、植物栽培装置の環境情報及び栽培条件情報を測定してから、測定した情報データを前記アクセスモジュールへ伝送し、前記アクセスモジュールがインターネットを介して前記情報データを前記閉ループ最適化プラットフォームへ上げ、閉ループ最適化プラットフォームからのコントロールデータを受信し、前記制御装置は前記コントロールデータに基づいて前記栽培装置の栽培条件を制御し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各スター型ネットワークユニットからの情報データを受信し、前記栽培情報と前記環境情報とに基づいて、受信したデータを分類し、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記植物特徴を採点して、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを比較し、植物特徴のスコアが高い栽培装置の植物生長周期内の各栽培条件情報をマークし、当該植物生長周期に関する各分類における、マークされた栽培条件情報を記憶し、
前記閉ループ最適化プラットフォームは、各栽培装置の栽培情報及び環境情報に基づき、目下の栽培条件情報を、記憶したマークされた栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、記憶したマークされた栽培条件情報と目下の栽培条件情報とに基づいてコントロールデータを生成し、各スター型ネットワークユニットの栽培装置の当該栽培条件をコントロール操作するために、当該コントロールデータを各スター型ネットワークユニットへ送信する、インテリジェント栽培設備。 - 請求項27に記載のインテリジェント栽培設備であって、
植物の植物特徴を収集することは、
植物の生長周期の過程において、植物の各段階の栽培過程情報を収集することと、
収穫後に、収穫した植物の特徴を収集することとを含み、
前記閉ループ最適化プラットフォームが、同一の分類において、予め設定された条件に従い、各栽培装置の前記栽培過程情報及び前記収穫した植物の特徴に基づいて採点する、インテリジェント栽培設備。 - 請求項27に記載のインテリジェント栽培設備であって、目下の植物生長周期における、複数の栽培装置の植物特徴のスコアを取得して、これを記憶したスコアの高い栽培装置の植物特徴のスコアと比較し、前者が後者よりも高い場合は、目下の植物特徴のスコアが高い栽培装置の各栽培条件情報をマークし、目下の植物生長周期に関する各分類におけるマークした栽培条件情報を記憶する、インテリジェント栽培設備。
- 請求項27に記載のインテリジェント栽培設備であって、一つ目の植物生長周期において、前記閉ループ最適化プラットフォームは、収集した目下の栽培条件情報を、予め設定された栽培条件情報と比較し、前者と後者の差の値が閾値を超えた場合は、予め設定された栽培条件情報を選択してコントロールデータを生成し、各栽培装置の当該栽培条件を制御するために、当該コントロールデータを各栽培装置へ送信する、インテリジェント栽培設備。
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