TWI658426B - 農業生長履歷監測方法 - Google Patents

Abstract

一種農業生長履歷監測方法，適用於監測至少一農作物之生長履歷。首先執行裝置設置步驟，設置一影像擷取裝置，一資訊處理裝置、一閘道裝置，及一伺服裝置。接著執行即時偵測步驟，該影像擷取裝置對該農作物進行攝影，以產生一即時影像資訊傳輸至該資訊處理裝置，於該資訊儲存裝置中暫存至少一即時生長資訊。然後執行履歷產生步驟，該資訊處理裝置將該即時生長資訊傳輸至該伺服裝置，該伺服裝置依時間對該即時生長資訊排序，以取得一農作物生長履歷。最後執行履歷服務步驟，該伺服裝置提供該農作物生長履歷。

Description

農業生長履歷監測方法

本發明是有關於一種生長履歷的方法，尤其是提供一種農業生長履歷監測方法。

目前國人的食品安全意識抬頭，消費者在商場或菜市場上選購食品或食材時，更加要求國家檢疫認證或清楚標示食品的成分，以提供消費者在購買時能判斷食品的安全性。

參閱圖1，為台灣專利第M549398號，一種農產品履歷與線上直播系統，其包含一商家端11、一伺服器10，及一用戶端12，伺服器網路連接該商家端11及該用戶端12，該伺服器10包含有一分類管理模組、一生產履歷建立模組及一代碼建立模組，該分類管理模組具有一儲存單元，該儲存單元以供商家端11網路上傳儲存一視訊檔案及一產品檔案，該生產履歷建立模組用於將視訊檔案與產品檔案整合建立成一生產履歷資訊，該代碼建立模組將生產履歷資訊轉換成一代碼14，該代碼14設置於對應生產履歷資訊之一產品介面，用戶端掃描讀取該代碼14並連接瀏覽生產履歷資訊，提供即時得知農產品13的生產過程，在選購食材或食品時更加安心。

雖然習知說明了食品的生產加工的過程，但 是沒有任何有關該食品於產地生長過程中的實際資料，無法了解農民是如何養殖或種植食品的過程，也無法確認該農產品是否為貨真價實之材料，消費者在使用上還是無法安心。

因此，如何建立一種農業的生長履歷，使消費者能夠清楚農產品本身的生長過程，並提供該農產品於生長過程中的農作資訊，是相關技術人員亟需努力的目標。

有鑑於此，本發明之目的是在提供一種農業生長履歷監測方法，適用於監測至少一農作物之生長履歷，包含一裝置設置步驟、一即時偵測步驟、一履歷產生步驟，及一履歷服務步驟。

首先執行該裝置設置步驟，於該農作物設置一影像擷取裝置，該影像擷取裝置與一資訊處理裝置電連接，並設置一伺服裝置，該伺服裝置與至少一閘道裝置電連接，該資訊傳輸裝置與該閘道裝置交換資訊。

接著執行該即時偵測步驟，該影像擷取裝置對該農作物進行攝影，以產生一即時影像資訊傳輸至該資訊處理裝置，該資訊處理裝置分析該即時影像資訊後，於該資訊儲存裝置中暫存至少一即時生長資訊。

然後執行該履歷產生步驟，該資訊處理裝置將該即時生長資訊傳輸至該伺服裝置，該伺服裝置依時間對該即時生長資訊排序，以取得一農作物生長履歷。

最後執行該履歷服務步驟，該伺服裝置提供 該農作物生長履歷。

本發明的又一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該資訊傳輸裝置與該閘道裝置是以低功耗廣域網路(LoRa，Long Range)之技術傳輸資訊。

本發明的另一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該農作物更設置一土壤偵測裝置，於該即時偵測步驟中，該土壤偵測裝置偵測該農作物種植的土壤，並產生一即時土壤資訊，該資訊處理裝置分析該即時土壤資訊並儲存至該即時生長資訊中。

本發明的再一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該土壤偵測裝置具有一用以偵測土壤之酸鹼度的酸鹼度偵測模組，及一用以偵測土壤之乾濕度的導電度偵測模組。

本發明的又一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該農作物更設置一空氣偵測裝置，於該即時偵測步驟中，該空氣偵測裝置偵測該農作物使用的空氣，並產生一即時空氣資訊，該資訊處理裝置分析該即時空氣資訊並儲存至該即時生長資訊中。

本發明的另一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該空氣偵測裝置具有一用以偵測空氣之溫度的溫度偵測模組，及一用以偵測空氣之濕度的濕度偵測模組。

本發明的再一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該農作物更設置一日照偵測裝置，於該即時 偵測步驟中，該日照偵測裝置偵測該農作物使用之日照，並產生一即時日照資訊，該資訊處理裝置分析該即時日照資訊並儲存至該即時生長資訊中。

本發明的又一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該伺服裝置具有一影像播放模組，於該履歷服務步驟中，該影像播放模組提供該農作物生長履歷之影像。

本發明的另一技術手段，是在於上述之裝置設置步驟中，該伺服裝置更具有一報表產生模組，於該履歷服務步驟中，該報表產生模組提供該農作物生長履歷之數據。

本發明的再一技術手段，是在於上述之履歷產生步驟中，當對該農作物進行農作任務時，該伺服裝置可接收一農作任務資訊，該伺服裝置將該農作任務資訊儲存至該農作物生長履歷中。

本發明之有益功效在於藉由該伺服裝置提供之農作物生長資訊，可以使消費者瞭解農作物的生長影像，也可以瞭解農作物的生長環境，更可以取得農作的歷史資料，使消費者確實瞭解農作物的生長資訊。

10‧‧‧伺服器

11‧‧‧商家端

12‧‧‧用戶端

13‧‧‧農產品

14‧‧‧代碼

21‧‧‧農作物

22‧‧‧太陽

23‧‧‧電腦裝置

3‧‧‧環境偵測單元

31‧‧‧影像擷取裝置

32‧‧‧土壤偵測裝置

321‧‧‧酸鹼度偵測模組

322‧‧‧導電度偵測模組

33‧‧‧空氣偵測裝置

331‧‧‧溫度偵測模組

332‧‧‧濕度偵測模組

34‧‧‧日照偵測裝置

4‧‧‧資訊處理單元

41‧‧‧資訊處理裝置

411‧‧‧資訊處理模組

412‧‧‧資訊儲存模組

413‧‧‧資訊傳輸模組

42‧‧‧電力供應裝置

5‧‧‧伺服單元

51‧‧‧伺服裝置

511‧‧‧影像播放模組

512‧‧‧報表產生模組

52‧‧‧閘道裝置

61‧‧‧即時影像資訊

62‧‧‧即時土壤資訊

63‧‧‧即時空氣資訊

64‧‧‧即時日照資訊

65‧‧‧即時生長資訊

66‧‧‧農作物生長履歷

901~904‧‧‧步驟

圖1是一系統示意圖，說明台灣專利第M549398號，一種農產品履歷與線上直播系統；圖2是一裝置示意圖，說明使用本發明一種農業生長 履歷監測方法之一較佳實施例，一環境偵測單元及一資訊處理單元；圖3是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之一土壤偵測裝置；圖4是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之一空氣偵測裝置；圖5是一網路示意圖，說明該較佳實施例之資訊連接的態樣；圖6是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之資訊連接的態樣；圖7是一步驟示意圖，說明該較佳實施例之農業生長履歷監測方法；及圖8是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之一伺服裝置。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。

參閱圖2、3、4，為使用本發明一種農業生長履歷監測方法之農業生長履歷監測系統之一較佳實施例，適用於監測至少一農作物21之生長履歷，包含一環境偵測單元3、一資訊處理單元4，及一伺服單元5。

於該較佳實施例，該農作物21為蘋果樹，實際實施時，該農作物21可以是其他農作物21，包含牛樟芝、 花園大樹，或是蘭花、盆栽等高價位，且需要農民照顧的植物，不應以此為限。

該環境偵測單元3包括至少一影像擷取裝置31、一土壤偵測裝置32、一空氣偵測裝置33，及一日照偵測裝置34。該影像擷取裝置31用以攝影該農作物21並產生一即時影像資訊61。該土壤偵測裝置32用以偵測該農作物21種植之土壤並產生一即時土壤資訊62。該空氣偵測裝置33用以偵測該農作物21使用之空氣並產生一即時空氣資訊63。該日照偵測裝置34用以偵測該農作物21使用之日照並產生一即時日照資訊64。

較佳地，該影像擷取裝置31以1分鐘的間隔時間來擷取該農作物21的畫面，一般的蘋果冬天會掉葉，春天樹葉開始生長，夏天開花，秋天結果，生長期為一年，消費者能以縮時攝影的方式觀看影片，可以減少觀看影片的時間，消費者也容易影片看到作物的生長變化，實際實施時，可以不需間隔時間，以普通之1秒30格或其它速度進行影像的擷取，不應以此為限。

該土壤偵測裝置32具有一用以偵測土壤之酸鹼度的酸鹼度偵測模組321，及一用以偵測土壤之乾濕度的導電度偵測模組322。

有一些農民會使用微生物或菌種來輔助農作物21生長，而不同的微生物或菌種存活於土壤中時會改變土壤的酸鹼度，偵測土壤的酸鹼度就可以瞭解土壤中的微生物或菌種健康與否。

植物的生長必要條件為水，沒有水的農作物21幾乎無法存活，不同的農作物21灌溉時所需之水量並不相同，如稻米、蓮花需要較多的水量來維持生長，而火龍果如施予太多水量則會影響生長，偵測土壤的導電度即可瞭解該農作物21的灌溉情況。

該空氣偵測裝置33具有一用以偵測空氣之溫度的溫度偵測模組331，及一用以偵測空氣之濕度的濕度偵測模組332。不同的農作區域會種植不同的農作物21，是因為不同的農作區域環境並不相同，農作物21的種植必須符合該農作物21的環境條件，瞭解溫度及濕度的變化，可以取得該農作物21的生長環境的變化。

該日照偵測裝置34可以取得該農作物21的日照狀況，而日照狀況是由一太陽22所提供，日照是光合作用必須的條件，而雲量或霧氣會影響該農作物21的日照量，有一些農作物21是需要霧氣來提升品質，例如茶葉的種植，該日照偵測裝置34與該空氣偵測裝置33的偵測資訊可以瞭解該農作物21的生長環境。

該資訊處理單元4包括至少一資訊處理裝置41，及一與該資訊處理裝置41電連接之電力供應裝置42。該電力供應裝置42蓄存電力以供該資訊處理裝置41使用，一般農作區域比較不會設置電源線來供應電力，因此於該較佳實施例，是以蓄電池做為該電力供應裝置42來提供該資訊處理裝置41、該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34之電力。

較佳地，該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34與該資訊處理裝置41相同，以間隔1分鐘(或更長的時間)的方式進行偵測，可以減少資訊的複雜性，也可以減少電子元件的耗電度，由於電子元件耗電度越來越低，使用蓄電池供電是可行的，並可以減少電線的建構成本，實際實施時，當然可以使用電力線來傳送電力，不應以此為限。

該資訊處理裝置41分別與該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34電連接，以使該土壤偵測裝置32可以設置於該農作物21的土壤中，該影像擷取裝置31、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34可以設置於適當的位置。

於該較佳實施例，是以一農作物21設置一資訊處理裝置41，該資訊處理裝置41與一影像擷取裝置31、一土壤偵測裝置32、一空氣偵測裝置33，及一日照偵測裝置34電連接，來對該農作物21進行生長的偵測，實際實施時，可以複數影像擷取裝置31、複數土壤偵測裝置32、複數空氣偵測裝置33，及複數日照偵測裝置34與一資訊處理裝置41電連接即可，且該資訊處理裝置41的設置數量應以實際農作區域的情況佳以設置，不應以本較佳實施例之舉例為限。

該資訊處理裝置41具有一資訊處理模組411、一與該資訊處理模組411電連接之資訊儲存模組412，及一與該資訊處理模組411電連接之資訊傳輸模組413。

該資訊處理模組411分析該即時影像資訊61、該即時土壤資訊62、該即時空氣資訊63，及該即時日照資訊64後，於該資訊儲存模組412中暫存至少一即時生長資訊65。於該較佳實施例，該資訊處理裝置41為一種機械控制裝置或工具機控制裝置(MCU，Machine Control Unit)，用以分析該即時影像資訊61、該即時土壤資訊62、該即時空氣資訊63，及該即時日照資訊64，再將該即時生長資訊65暫存於該資訊儲存模組412中。

於該較佳實施例的控制方式中，該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34不會主動擷取環境資訊，必須受控於該資訊處理裝置41，較佳地，是該資訊處理裝置41是以電力來控制該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34之運作，以該較佳實施例來說，就是以1分鐘的間隔時間來供給該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34之電力，管理電力的使用即可有效延長該電力供應裝置42的設置時間。

該伺服單元5包括一伺服裝置51，及至少一與該伺服裝置51電連接之閘道裝置52，該資訊傳輸模組413與該閘道裝置52交換資訊，該資訊處理模組411將該即時生長資訊65傳輸至該伺服裝置51，該伺服裝置51依時間對該即時生長資訊65排序，以取得一農作物生長履歷66。

該伺服裝置51與該閘道裝置52是以網際網 路進行連接，該資訊傳輸模組413與該閘道裝置52以無線網路進行連接，以傳送數位資訊，該伺服裝置51由該資訊處理裝置41接收該即時生長資訊65後，以時間進行整理並加以儲存，以對外提供該農作物生長履歷66之伺服服務，複數消費者可以利用網路以電腦裝置23查閱該農作物生長履歷66，以使消費者瞭解該農作物21的生長歷程。

配合參閱圖5、6，該資訊傳輸模組413與該閘道裝置52是以低功耗廣域網路(LoRa，Long Range)之技術傳輸資訊。以目前的無線傳輸技術來說，LoRa網路的傳輸距離較WiFi網路的傳輸距離遠，LoRa網路的耗電量也比WiFi網路的耗電量少，雖然LoRa網路的資訊傳輸量較少，但應用於該農作物21的生長資訊足足有餘，於實驗中，使用LoRa網路作為該資訊處理裝置41後，該電力供應裝置42的電力供應足足有餘，可以使用好幾個月。

參閱圖7，為該較佳實施例之農業生長履歷監測方法，適用於監測至少一農作物21之生長履歷，包含一裝置設置步驟901、一即時偵測步驟902、一履歷產生步驟903，及一履歷服務步驟904。

首先執行該裝置設置步驟901，於該農作物21設置一影像擷取裝置31、一土壤偵測裝置32、一空氣偵測裝置33，及一日照偵測裝置34。該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34與一資訊處理裝置41電連接，並設置一伺服裝置51，該伺服裝置51與至少一閘道裝置52電連接，該資訊傳輸裝置 與該閘道裝置52以網際網路交換數位資訊。

該土壤偵測裝置32具有一用以偵測土壤之酸鹼度的酸鹼度偵測模組321，及一用以偵測土壤之乾濕度的導電度偵測模組322。該空氣偵測裝置33具有一用以偵測空氣之溫度的溫度偵測模組331，及一用以偵測空氣之濕度的濕度偵測模組332。

該伺服裝置51具有一影像播放模組511，及一報表產生模組512。於該較佳實施例，該影像播放模組511與該報表產生模組512為該伺服裝置51的服務程式，以提供消費者伺服服務。

該資訊傳輸裝置與該閘道裝置52是以低功耗廣域網路(LoRa，Long Range)之技術傳輸資訊，可於足夠資料傳輸量之下，具有較遠的傳輸距離及簡潔的電力消耗。

接著執行該即時偵測步驟902，該影像擷取裝置31對該農作物21進行攝影，以產生一即時影像資訊61傳輸至該資訊處理裝置41，該資訊處理裝置41分析該即時影像資訊61後，於該資訊儲存裝置中暫存至少一即時生長資訊65。

該土壤偵測裝置32偵測該農作物21種植的土壤，並產生一即時土壤資訊62，該資訊處理裝置41分析該即時土壤資訊62並儲存至該即時生長資訊65中。

該空氣偵測裝置33偵測該農作物21使用的空氣，並產生一即時空氣資訊63，該資訊處理裝置41分析 該即時空氣資訊63並儲存至該即時生長資訊65中。

該日照偵測裝置34偵測該農作物21使用之日照，並產生一即時日照資訊64，該資訊處理裝置41分析該即時日照資訊64並儲存至該即時生長資訊65中。

由於該農作物21的成長週期緩慢，以較快的更新頻率來取得該即時生長資訊65，數位資料過於龐大，也不易看出該農作物21生長的變化，因此於本較佳實施例，是以1分鐘(或更長)的間隔時間作為資訊的更新時間，實際實施時，可依據該農作物21的種類，來設定間隔時間，不應以此為限。

舉例來說，葉菜類的農作物21生長週期快速，可將該即時生長資訊65的間隔時間縮短成10秒鐘更新一次，而園藝之大樹會經專業人員雕塑樹形方向，且生長週期長達10年以上，可將該即時生長資訊65的間隔時間延長為1天更新一次。

然後執行該履歷產生步驟903，該資訊處理裝置41將該即時生長資訊65傳輸至該伺服裝置51，該伺服裝置51依時間對該即時生長資訊65排序，以取得一農作物生長履歷66。

值得一提的是，該農作物21是經由農民種植而成，農民會施予肥料、菌種、農藥等農作任務。當對該農作物21進行農作任務時，該伺服裝置51可接收農民所輸入的一農作任務資訊，該伺服裝置51將該農作任務資訊儲存至該農作物生長履歷66中，以使消費者瞭解該農作物21 的農作情況。

最後執行該履歷服務步驟904，該伺服裝置51提供該農作物生長履歷66。該影像播放模組511提供該農作物生長履歷66之影像。該報表產生模組512提供該農作物生長履歷66之數據。消費者可利用該電腦裝置23以網際網路登入該伺服裝置51，取得該農作物生長履歷66，藉由影像及數據瞭解該農作物21的生長過程，由於網路提供伺服服務之技術，為習知技術，並廣泛運用於網路伺服服務上，於此不再詳加贅述。

除此之外，該伺服裝置51更可以結合農作物21的生產過程的資料，在該農作物21採收後，給予一農作物21標號，追蹤該農作物21的生產及運送的過程，與該農作物生長履歷66連結後，消費者即可使用該農作物21標號瞭解手中的農作物21從無至有，甚至如何到達消費者手中的資訊皆一目瞭然。

由上述說明可知，本發明農業生長履歷監測方法確實具有下列功效：

一、觀看農產品實際的生長影像：

該影像擷取裝置31可以擷取該農作物21的生長影像，以於該資訊處理裝置41儲存具有該即時影像資訊61之即生長像資訊，再藉由該伺服裝置51的服務，使消費者可以觀看農作物21實際生長影像。

二、查看農產品於生長過程中的環境變化：

該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及 該日照偵測裝置34可以偵測該農作物21的生長環境，該資訊處理裝置41儲存具有該即時土壤資訊62、該即時空氣資訊63，及該即時日照資訊64之即生長像資訊，再藉由該伺服裝置51的服務，使消費者可以查看農作物21生長環境變化。

三、節能與減少系統的運作成本：

該資訊傳輸裝置與該閘道裝置52是以低功耗廣域網路(LoRa，Long Range)之技術傳輸資訊，可於足夠資料傳輸量之下，具有較遠的傳輸距離及簡潔的電力消耗，同時輔以縮時攝影技術，可減少農業生長履歷監測系統資料複雜度與運作成本。

綜上所述，本發明於農作區域設置該影像擷取裝置31、該土壤偵測裝置32、該空氣偵測裝置33，及該日照偵測裝置34，以使該資訊處理裝置41暫存該即時生長資訊65，再藉由該伺服裝置51將該複數即時生長資訊65依據時間排序，以於該伺服裝置51中儲存該農作物生長履歷66，消費者可登入該伺服裝置51查詢該農作物生長履歷66，瞭解該農作物21的生長過程，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (9)

1. 一種農業生長履歷監測方法，適用於監測至少一農作物之生長履歷，包含下列步驟：一裝置設置步驟，於該農作物設置一影像擷取裝置，及一土壤偵測裝置，該影像擷取裝置及該土壤偵測裝置與一資訊處理裝置電連接，並設置一伺服裝置，該伺服裝置與至少一閘道裝置電連接，該資訊傳輸裝置與該閘道裝置交換資訊；一即時偵測步驟，該影像擷取裝置對該農作物進行攝影，以產生一即時影像資訊傳輸至該資訊處理裝置，該資訊處理裝置分析該即時影像資訊後，於該資訊儲存裝置中暫存至少一即時生長資訊，該土壤偵測裝置偵測該農作物種植的土壤，並產生一即時土壤資訊，該資訊處理裝置分析該即時土壤資訊並儲存至該即時生長資訊中；一履歷產生步驟，該資訊處理裝置將該即時生長資訊傳輸至該伺服裝置，該伺服裝置依時間對該即時生長資訊排序，以取得一農作物生長履歷；及一履歷服務步驟，該伺服裝置提供該農作物生長履歷。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該資訊傳輸裝置與該閘道裝置是以低功耗廣域網路(LoRa，Long Range)之技術傳輸資訊。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該土壤偵測裝置具有一用以偵測土壤之酸鹼度的酸鹼度偵測模組，及一用以偵測土壤之乾濕度的導電度偵測模組。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該農作物更設置一空氣偵測裝置，於該即時偵測步驟中，該空氣偵測裝置偵測該農作物使用的空氣，並產生一即時空氣資訊，該資訊處理裝置分析該即時空氣資訊並儲存至該即時生長資訊中。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該空氣偵測裝置具有一用以偵測空氣之溫度的溫度偵測模組，及一用以偵測空氣之濕度的濕度偵測模組。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該農作物更設置一日照偵測裝置，於該即時偵測步驟中，該日照偵測裝置偵測該農作物使用之日照，並產生一即時日照資訊，該資訊處理裝置分析該即時日照資訊並儲存至該即時生長資訊中。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該伺服裝置具有一影像播放模組，於該履歷服務步驟中，該影像播放模組提供該農作物生長履歷之影像。
8. 依據申請專利範圍第1或4項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該裝置設置步驟中，該伺服裝置更具有一報表產生模組，於該履歷服務步驟中，該報表產生模組提供該農作物生長履歷之數據。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之農業生長履歷監測方法，其中，於該履歷產生步驟中，當對該農作物進行農作任務時，該伺服裝置可接收一農作任務資訊，該伺服裝置將該農作任務資訊儲存至該農作物生長履歷中。