TWI840653B - 智慧型水產養殖養成系統 - Google Patents

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TWI840653B TW110106168A TW110106168A TWI840653B TW I840653 B TWI840653 B TW I840653B TW 110106168 A TW110106168 A TW 110106168A TW 110106168 A TW110106168 A TW 110106168A TW I840653 B TWI840653 B TW I840653B
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Abstract

本發明提供一種用於水生物種之智慧型水產養殖養成系統,該系統包括經調適以儲存水產飼料之一餵飼器,該餵飼器包含:一分飼噴嘴;一分飼器,其可操作以量測且經由該分飼噴嘴投射水產飼料;及一控制器,其操作性地可操作以選擇性地啟動及撤銷啟動該分飼器。一組感測器可操作以獲取感測器資料,該感測器資料包含鄰近於該餵飼器之一池塘的水質參數及該池塘中之水生物種的影像。一處理器接收該養成系統之該感測器資料,且基於該養成系統之該感測器資料而判定待提供之水產飼料的一計量定量。該處理器將一控制信號傳輸至該控制器,該控制信號使得啟動該分飼器以量測且經由該分飼噴嘴投射該計量定量的水產飼料。

Description

智慧型水產養殖養成系統
本發明技術大體上係關於魚類及貝類物種(諸如,小蝦)之水產養殖,且更具體而言,係關於一種用於使用機器學習演算法監測養成條件以及水產飼料之分配的智慧型養成系統,以及一種操作該系統之方法。
在世界上許多地方,魚類或貝類水產養殖在諸如水池之封閉區中進行。在小蝦水產養殖之狀況下,此等池被稱作小蝦養成(grow out)池。該等池塘係用來自附近水體之水填充且以蝦苗作為種子。在集約化及超集約化小蝦養殖中,定期地對小蝦進行餵飼以使其儘可能迅速地生長。在大約三至四個月後,諸如南美白明蝦(litopeneausvannamei)之小蝦便可收穫。在此類水產養殖中,飼料占總生產成本之一半以上。然而,小蝦的產量及大小常常受到疾病、餵飼過量、餵飼不足、低溶解氧含量、污染、pH偏差、水鹽度及水溫的不利影響。若小蝦收穫物之產量不足,則小蝦養殖場由於飼料、幼苗及人力資源之投資成本將遭受經濟損失。在最佳狀況下,蝦池將產生健康的利潤(margin)。實際上,因為所涉及的風險,難以預測利潤。
舉例而言,餵飼過量會迅速影響水質,從而導致疾病爆發,且小蝦死亡率高。另一方面,餵飼不足延緩小蝦的生長,從而導致較低利潤率。適當的飼料管理仍然是受到不一致困擾的巨大挑戰,且高度取決於蝦農的技能、經驗且有時取決於運氣。
實際上,每日的飼料要求連續地變化,且在很大程度上取決於小蝦生物質量(亦即,小蝦密度及平均體重)、水質(亦即,溶解氧、鹽度、pH、渾濁度、污染物及水溫)之波動及天氣條件(亦即,下雨、晴天及颳風)。然而,基於此等參數連續地調整飼料要求超出了大多數(若非全部)小蝦養殖場之能力範圍。
已知使用自動餵蝦器來在蝦池之水表面上撒播飼料顆粒。該等顆粒下沈至池塘底部。若顆粒在池塘底部停置一段時間,則營養物質會溶入水中,導致降低營養價值且進而導致水污染。許多研究估計,大約20%的水產飼料未被小蝦食用。因此,在蝦食用飼料顆粒之前,該等飼料顆粒較佳在水中停留儘可能短的時段。相比使用大量飼料進行少數次餵飼,使用少量飼料進行多次餵飼為較佳的。自動餵蝦器被設定為接通且以預設間隔廣播計量數量的水產飼料。
水產養殖操作中之另一問題為可追溯性。完全可追溯性意謂消費者及零售商可反向追溯種源及水產養殖條件,諸如養成池之部位、飼料製造商、生產部位、飼料成份、生產日期、到期日、餵飼時間及餵飼條件。
本發明技術之目標為改進先前技術中所存在之至少一些不便。本發明技術之一或多個實施例可提供及/或擴大達成本發明技術之目的及目標的途徑及/或方法之範圍。
本發明技術之開發者已瞭解,自動餵蝦器並不能解決根據作用中之眾多參數智慧地調整餵飼的問題。精確餵飼不僅將降低飼料成本,而且將最佳化小蝦健康及生長。開發者亦已瞭解,亦存在對水產養殖養成系統之可追溯性的需要,由此記錄及追溯關於飼料之性質及量以及其產地的飼料輸入。
因此,本發明技術之一或多個實施例係有關於一種智慧型水產養殖養成系統。
根據本發明技術之廣泛態樣,提供一種智慧型水產養殖養成系統。該智慧型水產養殖養成系統包括:餵飼器,其經調適以接收及固持水產飼料,該餵飼器包括:分飼噴嘴;分飼器,其連接至分飼噴嘴,該分飼器可操作以量測且經由分飼噴嘴投射水產飼料;控制器,其操作性地連接至分飼器,該控制器可操作以選擇性地啟動及撤銷啟動分飼器;一組感測器,其可操作以獲取養成系統之感測器資料,該感測器資料包括鄰近於餵飼器之池塘的水質參數。該智慧型水產養殖養成系統包括通信耦接至該組感測器及該控制器之處理器,該處理器可操作以:自該組感測器接收養成系統之感測器資料,該感測器資料包括水質參數;基於養成系統之感測器資料而判定水產飼料的計量定量以提供至池塘;及將控制信號傳輸至控制器,該控制信號使得啟動分飼器以量測且經由分飼噴嘴投射計量定量的水產飼料。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該組感測器包含以下各者中之至少一者:溫度感應器、pH感測器、溶解氧(DO)感測器、二氧化碳(CO2)感測器、氨感測器(NH3)、水垢(scale)感測器、渾濁度感測器及鹽度感測器。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該組感測器包括攝影機,該攝影機可操作以獲取位於池塘中之水生物種的影像,該處理器可操作以基於該影像而判定水生物種之近似大小,該處理器可操作以進一步基於水生物種之近似大小而判定水產飼料的計量定量。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該處理器可操作以基於該影像而判定池塘中之水生物種的近似生物質量,該處理器可操作以進一步基於水生物種之近似生物質量而判定水產飼料的計量定量。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,水產飼料的計量定量包含:飼料顆粒大小及飼料顆粒重量。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該處理器可存取一組機器學習演算法(MLA),該等演算法已經過訓練以基於包括水質參數及影像之感測器資料而判定水產飼料的計量定量。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該組機器學習演算法(MLA)已經過訓練以進一步基於水生物種之近似生物質量及水生物種之近似大小而判定水產飼料的計量定量。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該處理器進一步可操作以:經由通信網路傳輸訂購水產飼料袋的指示,該水產飼料袋至少包括計量定量的水產飼料。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該分飼器包含:飼料配量機構,其操作性地連接至控制器且可操作以將計量定量的水產飼料提供至水產飼料入口;及鼓風機,其與空氣入口流體連通,該空氣入口連接至水產飼料入口及飼料管道,該鼓風機操作性地連接至控制器,該鼓風機可操作以產生氣流以通過飼料管道經由分飼噴嘴投射自水產飼料入口接收到之計量定量的水產飼料。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該智慧型水產養殖養成系統進一步包含操作性地連接至分飼噴嘴之噴嘴擺動機構,該噴嘴擺動機構可操作以向分飼噴嘴提供旋轉運動,從而以不同角度將計量定量的食品投射於池塘之表面處。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該噴嘴擺動機構包含:第一齒輪,其界定用於緊固噴嘴之至少一部分的開口;第二齒輪,其耦接至第一齒輪;及伺服馬達,其操作性地且可旋轉地連接至第一齒輪以向其提供旋轉運動。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,當分飼噴嘴指向池塘之中心時,該噴嘴擺動機構可操作以在約-90度至約+90度之間旋轉。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該組感測器進一步包含可操作以量測溫度、濕度、風速、風向及雨量中之至少一者的天氣感測器。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該餵飼器包含主體;及蓋,其用於覆蓋主體;及鎖定機構,其操作性地連接至控制器以用於將蓋鎖定至主體,該控制器可操作以在接收到另一控制信號後選擇性地鎖定及解除鎖定該鎖定機構。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該餵飼器與唯一識別符相關聯,該控制器可操作以在接收到另一控制信號後選擇性地解除鎖定該鎖定機構,該另一控制信號指示餵飼器之唯一識別符與水產飼料袋之唯一識別符之間的匹配。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該控制器可操作以僅在接收到另一控制信號後傳輸控制信號,該控制信號使得啟動分飼器以量測且經由分飼噴嘴投射計量定量的水產飼料。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,水產物種包含魚類及貝類中之一者。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,貝類包含小蝦及明蝦中之一者。
在智慧型水產養殖養成系統之一或多個實施例中,該控制器包含處理器。
根據本發明技術之廣泛態樣,提供一種餵飼器系統。該餵飼器系統包括:飼料容器,其用於接收水產飼料,該飼料容器界定自其下部部分向下延伸之通道;飼料配量機構,其可連接至通道,該飼料配量機構可操作以經由通道供應水產飼料;分飼器,其可連接至通道及分飼噴嘴,該分飼器可操作以將水產飼 料自通道向上投射至分飼噴嘴;及控制器,其可操作性地連接至飼料配量機構及分飼器,該控制器可操作以:接收提供水產飼料的指示;基於指示而啟動飼料配量機構以供應計量定量的水產飼料;及基於指示而啟動分飼器以自噴嘴投射計量定量的水產飼料。
在餵飼器系統之一或多個實施例中,該餵飼器系統與唯一識別符相關聯,提供水產飼料的指示包含餵飼器系統之唯一識別符之間的匹配及與水產飼料相關聯之唯一識別符之間的匹配。
一種貝類餵飼及生長系統包括:餵飼器系統,其經調適以接收及固持一批貝類食品顆粒,該餵飼器系統經調適以回應於來自控制器之命令而以所計算且離散之時間間隔將計量數量的食品顆粒投擲至含有貝類之池塘或船隻中;控制器,其回應於中央處理單元或網路鏈路而將命令提供至該餵飼器系統;中央處理單元或網路鏈路,其接收由位於該池塘或船隻中或周圍之感測器提供的輸入,使用一或多個演算法判定所需時間間隔及顆粒之計量數量且將命令提供至該控制器,該等輸入包括由該池塘或船隻內之感測器提供的輸入,包括pH感測器、溫度感應器、渾濁度感測器、鹽度感測器及溶解氧感測器。
根據本發明技術之廣泛態樣,提供一種操作水產飼料餵飼器系統之方法,該水產飼料餵飼器系統與餵飼器唯一識別符相關聯,該方法由處理器執行,該處理器連接至水產飼料餵飼器系統之控制器。該方法包含:接收與水產飼料餵飼器系統相關聯之餵飼器唯一識別符;接收與水產飼料袋相關聯之水產飼料唯一識別符;回應於水產飼料系統之餵飼器唯一識別符匹配與水產飼料袋相關聯之水產飼料唯一識別符:將信號傳輸至水產飼料餵飼器系統之控制器,該信號藉此使水產飼料餵飼器系統啟動分飼機構以量測且經由分飼噴嘴投射水產飼料。
在方法之一或多個實施例中,該水產飼料唯一識別符及該餵飼器唯一識別符包含各別QR碼。
在方法之一或多個實施例中,該方法進一步包含在該將信號傳輸至控制器之前:接收水生物種之近似生物質量及近似大小;基於水生物種之近似生物質量及近似大小而判定水產飼料的計量定量以提供至水生物種,該信號包含水產飼料之計量定量的指示。
在方法之一或多個實施例中,該方法進一步包含在該判定水產飼料之計量定量以提供水生物種之前:接收包括水生物種之池塘的水質參數,若進一步基於水質參數,則該判定水產飼料之計量定量的判定以提供水生物種。
定義
在本說明書之上下文中,「伺服器」為在適當硬體上運行並能夠經由網路(例如,通信網路)接收請求(例如,自電子裝置)且進行彼等請求或使得進行彼等請求的電腦程式。硬體可為一個實體電腦或一個實體電腦系統,但就本發明技術而言,兩種狀況皆非必需的。在本上下文中,使用表述「伺服器」並不意欲意謂將已藉由同一伺服器(亦即,同一軟體及/或硬體)接收、進行或使得進行每個任務(例如,所接收之指令或請求)或任何特定任務;意欲意謂可在接收/發送、進行或使得進行任何任務或請求或任何任務或請求之結果時涉及任何數目個軟體元件或硬體裝置;且所有此軟體及硬體可為一個伺服器或多個伺服器,其兩者均包括於表述「至少一個伺服器」及「一伺服器」內。
在本說明書之上下文中,「電子裝置」為能夠運行適合於當前相關任務之軟體的任何計算設備或電腦硬體。因此,電子裝置之一些(非限制性)實例包括通用個人電腦(桌上型電腦、膝上型電腦、迷你筆記型電腦等)、行動計算裝置、智慧型手機及平板電腦,以及網路設備,諸如路由器、交換器及閘道器。應注意,在本上下文中,不排除電子裝置充當其他電子裝置之伺服器。使用表 述「電子裝置」並不排除在接收/發送、進行或使得進行任何任務或請求或任何任務或請求之結果或本文中所描述之任何方法的步驟時使用多個電子裝置。在本說明書之上下文中,「用戶端裝置」係指與使用者相關聯之一系列終端使用者用戶端電子裝置中之任一者,諸如個人電腦、平板電腦、智慧型手機及其類似者。
在本說明書之上下文中,表述「電腦可讀儲存媒體」(亦被稱作「儲存媒體」及「儲存器」)意欲包括任何性質及任何種類之非暫時性媒體,包括但不限於RAM、ROM、磁碟(CD-ROM、DVD、軟碟、硬驅動機等)、USB key、固態磁碟機、磁帶機等。可組合複數個組件以形成電腦資訊儲存媒體,包括相同類型之兩個或多於兩個媒體組件及/或不同類型之兩個或多於兩個媒體組件。
在本說明書之上下文中,「資料庫」為資料之任何結構化集合(無關於其特定結構)、資料庫管理軟體,或儲存、實施或以其他方式使資料可供使用的電腦硬體。資料庫可駐存在與儲存或利用儲存於資料庫中之資訊的程序相同的硬體上,或其可駐存在諸如專用伺服器或複數個伺服器之分開硬體上。
在本說明書之上下文中,表述「資訊」包括能夠儲存於資料庫中之任何性質或任何種類的資訊。因此,資訊包括但不限於視聽作品(影像、電影、錄音、簡報等)、資料(部位資料、數值數據等)、文字(意見、註解、問題、訊息等)、文件、試算表、字詞清單等。
在本說明書之上下文中,除非明確地另外提供,否則資訊元素之「指示」可為資訊元素本身或指標、參考、連結或其他間接機制,其使得指示之接收者能夠定位網路、記憶體、資料庫或可供擷取資訊元素之其他電腦可讀媒體部位。舉例而言,文件之指示可包括文件本身(亦即,其內容)或其可為識別關於特定檔案系統之檔案的唯一文件描述符,或將指示之接收者導向網路部位、記憶體位址、資料庫表或可存取檔案之其他部位的某一其他手段。如熟習此項技術 者將認識到,此指示中所需之精確度取決於關於待針對在指示之發送者與接收者之間交換的資訊所給出之解譯的任何先前理解程度。舉例而言,若在發送者與接收者之間的通信之前便瞭解到資訊元素之指示將採取含有資訊元素之預定資料庫的特定表中之條目的資料庫索引鍵的形式,則僅需要發送資料庫索引鍵來將資訊元素有效地傳送至接收者,即使資訊元素本身並未在指示之發送者與接收者之間傳輸亦如此。
在本說明書之上下文中,表述「通信網路」意欲包括電信網路,諸如電腦網路、網際網路、電話網路、電報網路、TCP/IP資料網路(例如,WAN網路、LAN網路等)及其類似者。術語「通信網路」包括有線網路或直接有線連接;及無線媒體,諸如聲學、射頻(RF)、紅外線及其他無線媒體;以及以上各者中之任一者的組合。
在本說明書之上下文中,已使用詞語「第一」、「第二」、「第三」等作為形容詞,僅用於允許將其所修飾之名詞彼此區分的目的,而非用於描述彼等名詞之間的任何特定關係的目的。因此,例如,應瞭解,術語「伺服器」及「第三伺服器」之使用並不意欲暗示伺服器的/伺服器之間的任何特定次序、類型、年代、階層或排名,其使用(本身)亦不意欲暗示在任何給定情形下,任何「第二伺服器」皆必須存在。另外,如本文中在其他上下文中所論述,對「第一」元件及「第二」元件之參考並不排除兩個元件為同一實際真實世界元件。因此,例如,在一些情況下,「第一」伺服器及「第二」伺服器可為相同軟體及/或硬體,在其他狀況下,其可為不同軟體及/或硬體。
本發明技術之實施方案各自具有上文所提及之目標及/或態樣中之至少一者,但未必具有所有目標及/或態樣。應瞭解,由嘗試實現上文所提及之目標所導致的本發明技術之一些態樣可能不滿足此目標及/或可能滿足本文中未具體敍述的其他目標。
本發明技術之實施方案的額外及/或替代特徵、態樣及優點自以下描述、隨附圖式及所附申請專利範圍將變得顯而易見。
100:水產養殖養成系統
102:池塘
104:餵飼器/分飼器
106:感測器
108:絞車
110:起重機
112:樑
114:臂
116:籃
118:攝影機
200:主體
202:蓋
204:輪
206:空腔/通訊端
208:飼料管
210:支撐臂
212:擺動機構
214:分飼噴嘴
216:指示器燈
218:通信介面
219:唯一識別符
220:底座
222:電鼓風機
224:控制器
226:飼料配量機構
228:飼料容器
230:鎖定機構
232:飼料感測器
234:伺服馬達
236:導引齒輪
238:擺動角感測器
240:空氣入口
242:空氣出口
244:底座
246:水產飼料配量轉子
248:伺服馬達
250:水產飼料入口
252:伺服馬達
300:水產養殖通信系統
310:伺服器
315:機器學習演算法(MLA)
320:資料庫
330:水產養殖養成系統
340:用戶端裝置
342:第一用戶端裝置
344:應用程式
350:通信網路
355:通信鏈路
360:電子商務平台
362:水產飼料袋
364:唯一水產飼料識別符
800:操作養成系統之餵飼器的方法
802:步驟
804:步驟
806:步驟
808:步驟
為了更好地理解本發明技術以及其另外態樣及其他特徵,參考待結合隨附圖式使用之以下描述,其中:圖1描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的養成系統之透視圖。
圖2描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的圖1之養成系統的分飼器之示意圖。
圖3描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的圖2之分飼器之內部的示意圖。
圖4描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的圖2之分飼器的飼料容器及飼料配量機構之示意圖。
圖5描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的圖2之分飼器之噴嘴擺動機構的示意圖。
圖6描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的分飼器之飼料配量機構的示意圖。
圖7描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的水產養殖通信系統之示意圖。
圖8描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的操作水產養殖養成系統之餵飼器的方法之流程圖。
相關申請案之交叉參考
本文中所敍述之實例及條件性語言主要意欲輔助讀者理解本發明技術之原理且並不將其範圍限於此等具體敍述之實例及條件。應瞭解,熟習此項技術者可設計各種配置,儘管並未在本文中明確地描述或展示,但該等配置體現本發明技術之原理且包括於其精神及範圍內。
此外,為了輔助理解,以下描述可描述本發明技術之相對簡化實施方案。如熟習此項技術者應瞭解,本發明技術之各種實施方案可具有較大複雜度。
在一些狀況下,亦可闡述咸信為對本發明技術有幫助的修改之實例。此僅係為了輔助理解而進行,且再次並不界定本發明技術之範圍或闡述其界限。此等修改並非詳盡清單,且熟習此項技術者可進行其他修改,但仍保持在本發明技術之範圍內。另外,在尚未闡述修改之實例的情況下,不應解譯為不可能進行修改及/或所描述之方式為實施本發明技術之彼要素的唯一方式。
此外,本文中敍述本發明技術之原理、態樣及實施方案以及其特定實例的所有陳述意欲涵蓋其結構等效物及功能等效物兩者,無論結構等效物及功能等效物為當前已知的抑或在未來開發的。因此,例如,熟習此項技術者應瞭解,本文中之任何方塊圖表示體現本發明技術之原理的說明性電路系統之概念圖。類似地,應瞭解,任何流程圖、流程圖表、狀態轉變圖、偽碼及其類似者表示可實質上在電腦可讀媒體中表示且因此由電腦或處理器執行的各種程序,無論此電腦或處理器是否經明確地展示。
可經由使用專用硬體以及能夠結合適當軟體執行軟體之硬體來提供諸圖中所展示之各種元件的功能,包括標記為「處理器」或「圖形處理單元」之任何功能區塊。當由處理器提供時,該等功能可藉由單個專用處理器、單個共用處理器或複數個個別處理器提供,可共用該複數個處理器中之一些。在本發明技術之一或多個非限制性實施例中,該處理器可為諸如中央處理單元(CPU)之通用處理器,或專用於特定目的之處理器,諸如圖形處理單元(GPU)。此外, 術語「處理器」或「控制器」之明確使用不應被視為排他地係指能夠執行軟體之硬體,且可隱含地包括但不限於數位信號處理器(DSP)硬體、網路處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、用於儲存軟體之唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及非揮發性儲存器。亦可包括其他習知及/或自訂的硬體。
暗示為軟體之軟體模組或簡單地,模組可在本文中表示為流程圖元件或指示程序步驟及/或文字或描述之執行之其他元件的任何組合。此等模組可藉由明確地或隱含地展示之硬體執行。
在具有此等基本原理的情況下,現將考慮一些非限制性實例以說明本發明技術之態樣的各種實施方案。
養成系統
參看圖1,描繪根據本發明技術之一或多個非限制性實施例的水產養殖養成系統100之透視圖。
養成系統100用於水產養殖中且可為水產養殖場之部分,該水產養殖場可包含複數個養成系統100,該複數個養成系統具有各種大小之池塘以用於魚類及貝類(包括小蝦、明蝦及其類似者)的育苗及養成。
養成系統100尤其包含池塘102、餵飼器104、起重機110、一組感測器106、籃116及攝影機118。
池塘102為水產養殖池,該水產養殖池經大小設定及塑形以含有水,且在該池中,魚類、貝類、小蝦或明蝦之幼苗被放養且生長至可收穫大小。
雖然將池塘102說明為呈圓形池之形式,但應瞭解,在不脫離本發明技術之範圍的情況下,池塘102可具有不同的形狀或大小。作為非限制性實例,池塘102具有500m2、750m2、1000m2或1200m2之面積,且可在淺端處具有0.6m之最小深度及在深端處具有1m至2.0m之最大深度。
起重機110鄰近池塘102而定位且用以提昇及降低材料,且跨越池塘102水平地移動材料。起重機110經塑形為倒L形,且包含豎直地延伸之樑112及自其頂部部分朝向池塘102水平地延伸之臂114。
在一或多個實施例中,絞車108安裝於臂114之遠端上,且籃116緊固至絞車108之纜線(未編號)。可控制絞車108以在池塘102之水中提昇及降低籃116。
籃116經大小設定及塑形以接收位於池塘中之物種,諸如魚類及貝類,可使用絞車108自池塘102擷取該物種。在一或多個實施例中,籃116可包含用於稱重池塘102中生長之物種的秤(未描繪)。
攝影機118緊固至絞車108且位於籃116上方。在一或多個實施例中,攝影機118可鄰近臂114之遠端而緊固。攝影機118經定位使得籃116之內部在其視場內,且可獲取籃116之內部的影像。
攝影機118經組態以獲取籃116之內部的相片及/或視訊,該籃可包含魚類及貝類,諸如明蝦及小蝦。攝影機118經由有線或無線通信鏈路(未描繪)連接至通信介面以用於傳輸及接收資料,諸如圖像及控制命令。所傳輸的相片及視訊可藉由電子裝置(未描繪於圖1中)之處理器分析,以大致判定魚類或貝類之大小以及生物質量,亦即,池塘102中之魚類及貝類的密度。
養成系統100包含一組感測器106。該組感測器106經組態以監測養成系統100及其中生長之物種的參數(尤其包括水質參數),以及魚類或貝類健康參數,諸如物種之大小、生物質量及其類似者。
應瞭解,該組感測器106中之一或多個感測器可定位於不同部位處,諸如定位於池塘102內、鄰近於池塘102,或可藉由機械系統選擇性地移動至池塘102及自池塘移除。
該組感測器106尤其包含攝影機118、溫度計(未描繪)、溶解氧(DO)計(未描繪)、pH計(未描繪)、渾濁度感測器(未描繪)、水垢感測器(未描 繪)及鹽度感測器或鹽度計(未描繪)。應瞭解,取決於池塘102中之魚類或貝類的類型,不同參數可藉由該組感測器106監測。該組感測器106連接至通信介面(未描繪於圖1中)以用於傳輸及/或接收資料。
由該組感測器106所感測之水質參數尤其包括DO、溫度、pH、鹽度、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、亞硝酸鹽、硬度、鹼度、硫化氫(H2S)、生物需氧量(BOD)。
池塘102中之物種的健康參數包括:大小、重量、視覺外觀、生物質量、行為、細菌之存在。
該組感測器106可將包括水質參數量測之感測器資料傳輸至電子裝置。應瞭解,該組感測器106可在接收到指示信號後傳輸感測器資料,或可連續地或以預定時間間隔傳輸感測器資料。
在一或多個實施例中,養成系統100可包含用於感測天氣及環境條件之額外的一組感測器,諸如雨量計感測器、風速計及其類似者。
餵飼器104或分飼器104包含主體200及覆蓋主體200之蓋202。餵飼器104提供用於小蝦可追溯性之透明資訊,包括養殖場識別碼、池塘部位、水產飼料製造商識別碼及水產飼料資訊、每日飼料消耗、預期收穫日期及其他資訊。餵飼器可藉由可下載至智慧型手機之行動應用程式接通/斷開。
在非限制性實例中,餵飼器具有大約100kg之水產飼料容器容量,由高密度聚乙烯或其他合適的材料製成,且可經輪送至緊鄰蝦池之位置中。如下文將描述,餵飼器經調適以儲存各種顆粒大小之水產飼料,諸如直徑為1mm至約5mm,且回應於來自控制器224之輸入而以離散間隔或序列將此等飼料投射於蝦池中。
主體200經大小設定及塑形以用於接收及儲存一批水產飼料,諸如用於魚類及貝類之飼料顆粒。如圖2中最佳地所見,主體200包含底座(未編號)、前壁 (未編號)、兩個側壁(未編號)及後壁(未說明於圖2中)。兩個輪204可旋轉地安裝於主體200之相對側面上且使得能夠移動餵飼器104。前壁、側壁及後壁為基本上豎直的且界定可接收及儲存水產飼料之空腔206。
應瞭解,可儲存之水產飼料的量不受限制且取決於餵飼器104之大小。
主體200包含唯一識別符219,其可為可掃描碼,諸如條形碼或QR碼。唯一識別符219用以識別餵飼器104以及養成系統101之部位,其可用於可追溯性目的。在一或多個替代實施例中,唯一識別符219可呈RFID或NFC標籤之形式。
餵飼器104包含蓋202,該蓋以樞轉方式安裝於主體200之後壁上,且可在覆蓋並氣密密封整個空腔206之關閉位置與可使得工作者能夠用水產飼料填充主體200之打開位置之間樞轉。
在一或多個實施例中,可提供鎖定機構230(如圖3中最佳地所見)以用於將蓋202鎖定至主體200,其中鎖定機構230可操作性地連接至控制器224(在圖3中最佳地所見),該控制器可在接收到信號後選擇性地使鎖定機構230鎖定及解除鎖定蓋202。作為非限制性實例,若唯一識別符219匹配與水產飼料袋(未描繪)及/或電子裝置及其類似者相關聯之唯一識別符,則控制器224可回應於指示餵飼器104中之水產飼料含量低於重量的信號而解除鎖定蓋202。
通訊端206位於主體200之前壁上以用於使用電力纜線(未描繪)將餵飼器104連接至電源(未描繪)。在一或多個實施例中,通訊端206可定位於底座上或餵飼器104之另一壁上,或可被省略,且餵飼器104可包含位於內部之電池以用於向其提供電力。
餵飼器104包含飼料管208,該飼料管通常自前壁豎直地向上延伸至分飼噴嘴214,該分飼噴嘴耦接至擺動機構212。擺動機構212用以向飼料管208之分飼噴嘴214提供運動,以在不同方向上將水產飼料投射於池塘102中。
擺動機構212安裝於支撐臂210上,該支撐臂自主體200之前壁的上部部分實質上水平地延伸。支撐臂210包含安裝於其上以用於將餵飼器104連接至一或多個通信網路之通信介面218。作為非限制性實例,通信介面218可包含一或多個3G、4G、5G、NFC、天線以及Wi-Fi®及GPS通信模組。在一或多個實施例中,可將包括GPS部位之資料以預定時間間隔上傳至資料庫(未描繪於圖4中)以供其儲存。
如圖5中最佳地所見,擺動機構212包含底座(未編號),兩個導引齒輪236可旋轉地安裝於該底座上。第一齒輪(未編號)界定開口,飼料管208在該開口中延伸且緊固至第一齒輪。第二齒輪可旋轉地且操作性地連接至安裝於底座下方之伺服馬達234,該伺服馬達可操作以誘發第二齒輪之來回旋轉運動,該運動被傳送至耦接至第二齒輪之第一齒輪且使飼料管208以不同角度來回擺動。擺動角感測器238安裝於底座上處於兩個導引齒輪236下方以用於感測旋轉角度。擺動機構212操作性地連接至控制器(未描繪於圖5中),該控制器可選擇性地啟動及撤銷啟動伺服馬達234且接收由擺動角感測器238所感測到的角度。
作為非限制性實例,擺動機構212可取決於池塘102之面積而使分飼噴嘴214之擺動角介於90度與160度之間。作為非限制性實例,對於圓形池塘,擺動角度可如下:對於1,200m2之池塘面積為140度;對於1,000m2之池塘大小為135度;對於750m2之池塘面積為130度;且對於500m2之池塘面積為120度。
支撐臂210包含安裝於其上並自其豎直地延伸且連接至餵飼器104之電路系統及控制器(未描繪於圖2中)的指示器燈216。指示器燈216可用作非限制性實例以用於指示餵飼器104中之水產飼料含量、餵飼器104之操作狀態,用於識別餵飼器104及其類似者。在一或多個替代實施例中,指示器燈216可為可選的。
現轉向圖3,根據本發明技術之一或多個非限制性實施例說明餵飼器104之橫截面圖。
餵飼器104尤其包含飼料容器228、鎖定機構230、飼料感測器232、飼料配量機構226、控制器224及由底座220支撐之電鼓風機222。
飼料容器228安置於空腔206中,且其上部部分經由緊固件緊固至主體200之內壁以實質上覆蓋空腔206之區域。飼料容器228經緊固使得水產飼料可自飼料容器228向上填充餵飼器104,直至大約鎖定機構230。
在一或多個實施例中,蓋關閉感測器(未分開地編號)鄰近於主體200之內壁之上部部分處的鎖定機構而定位,該鎖定機構操作性地連接至控制器224。蓋關閉感測器可操作以偵測蓋202處於打開位置中抑或關閉位置中及/或該鎖定機構嚙合抑或脫嚙。
飼料感測器232緊鄰鎖定機構230而緊固且操作性地連接至控制器224。飼料感測器232經組態以量化餵飼器104中之水產飼料的量。
飼料容器228實質上塑形為矩形漏斗,亦即,其側壁(未編號)自主體200之內壁向下延伸以形成開口,該開口窄於由空腔206界定之開口。飼料容器228之下部部分向下延伸以形成矩形通路,該通路與飼料配量機構226連通以使一定量的水產飼料通過。
飼料配量機構226可操作以量化通過飼料容器228之下部部分的水產飼料之量,該水產飼料將分配於池塘102中。
如圖6中最佳地所見,飼料配量機構226包含底座244,操作性地且旋轉性地連接至伺服馬達248之水產飼料配量轉子246安裝於該底座上,該伺服馬達可操作以使水產飼料配量轉子246旋轉,從而使一定量的水產飼料向下通過底座244以由水產飼料入口250接收。應瞭解,通過底座244之水產飼料的量取決於底座244及水產飼料配量轉子246中之每一者的大小及形狀以及水產飼料之大小及重量。
水產飼料入口250與空氣入口240、空氣出口242及飼料管208流體連通。伺服馬達252連接至空氣出口242以用於控制水產飼料之噴灑半徑,且空氣入口240與電鼓風機222流體連通。伺服馬達252及電鼓風機222連接至控制器224。
電鼓風機222藉由控制器224選擇性地啟動及撤銷啟動。當電鼓風機222啟動時,通過飼料配量機構226之水產飼料藉由電鼓風機222在空氣入口240中所產生之氣流吹送,且通過飼料管208向上直至分飼噴嘴214並投射至空氣中以落入池塘102中。在一實施例中,鼓風機222經調適以根據諸如以下各者之各種參數而將水產飼料投射3m至14m的距離:養成池塘之大小、水產飼料之大小及重量,以及如由控制器224指導的鼓風機222設定。控制器224可操作以啟動擺動機構212,使得水產飼料儘可能均勻地分配於池塘102之表面上。
控制器224可啟動及撤銷啟動以及控制養成系統100之不同組件的參數。在一或多個實施例中,控制器224實施為微控制器。在一或多個其他實施例中,控制器224實施為系統單晶片(SoC)。
控制器224經組態以或可操作以尤其:(i)自飼料感測器232接收信號;(ii)自蓋關閉感測器及鎖定機構230接收信號;(iii)自通信介面218及/或電子裝置接收信號及將信號傳輸至通信介面及/或電子裝置;(iv)控制餵飼器104之鎖定機構230;(v)控制飼料配量機構226;(vi)控制電鼓風機222;(vii)控制擺動機構212;及(viii)控制指示器燈216。
應瞭解,控制器224可藉由選擇性地啟動及撤銷啟動以及調整不同組件之設定(例如,速度)來控制不同組件。
在一或多個實施例中,控制器224經進一步組態以可操作以控制養成系統100之其他組件(未描繪),諸如以下各者中之一或多者:水泵、曝氣系統、水加熱器、化學品(例如,鹽、高錳酸鉀、殺螟松、馬拉硫磷、福馬林、漂白粉、 礬、石灰、白雲石、石膏及孔雀綠)之供應器,其使得能夠直接地或間接地控制養成系統100之水質參數及/或貝類或魚類健康參數。
在一或多個實施例中,控制器224可經由通信介面218在通信網路(未描繪於圖4中)上傳輸及接收信號。作為非限制性實例,控制器224可自電子裝置(未描繪於圖4中)接收控制命令,以控制連接至控制器224之餵飼器104的一或多個組件。
水產養殖通信系統
參看圖7,展示水產養殖通信系統300之示意圖,該水產養殖通信系統300適合於實施本發明技術之一或多個非限制性實施例。
水產養殖通信系統300尤其包含經由各別通信鏈路355(僅一個在圖7中編號)在通信網路350上通信耦接的一或多個伺服器310、資料庫320、複數個水產養殖養成系統330、複數個用戶端裝置340及電子商務平台360。
水產養殖養成系統
複數個水產養殖養成系統330包含一或多個池塘監測系統,諸如位於不同地理部位處之養成系統100(僅一個在圖7中編號),作為非限制性實例,位於水產養殖場、不同水產養殖場、城市、地區及其類似者內。複數個水產養殖養成系統330可藉由單個實體或藉由多於一個實體操作。
複數個水產養殖養成系統330中之每一者耦接至通信網路350以用於接收及傳輸資料。在通信網路350之組件之間傳輸的資料之類型不受限制且可包括任何類型之數位資料。在一或多個實施例中,複數個水產養殖養成系統330經由各別通信介面(諸如,通信介面218)耦接至通信網路350。
複數個水產養殖養成系統330之參數及組件之至少一部分可藉由連接至通信網路350之一或多個裝置存取及/或控制。
伺服器
伺服器310經組態以:(i)與複數個水產養殖養成系統330、複數個用戶端裝置340及電子商務平台360中之一或多者交換資料;(ii)分析在複數個水產養殖養成系統330、複數個用戶端裝置340及電子商務平台360之間交換的資料;(iii)存取一組機器學習演算法(MLA)315;(iv)訓練該組MLA 315以執行分析且提供與複數個水產養殖養成系統330相關之建議;及(v)使用該組MLA 315提供建議。
將在下文更詳細地解釋伺服器310如何經組態以進行以上操作。
應瞭解,伺服器310可實施為習知電腦伺服器。伺服器310尤其包含操作性地連接至非暫時性儲存媒體及一或多個輸入/輸出裝置之處理單元。在本發明技術之一或多個實施例的非限制性實例中,伺服器310實施為運行作業系統(OS)之伺服器。毋庸置疑,伺服器310可用任何合適的硬體及/或軟體及/或韌體或其組合來實施。在本發明技術之所揭示的非限制性實施例中,伺服器310為單個伺服器。在本發明技術之一或多個替代非限制性實施例中,伺服器310之功能性可被分佈且可經由多個伺服器(未圖示)實施。
伺服器310之實施為熟習此項技術者所熟知的。然而,伺服器310包含通信介面(未圖示),該通信介面經組態以經由網路與各種實體(諸如,資料庫320及可能耦接至通信網路350之其他裝置)通信。伺服器310進一步包含操作性地與通信介面連接且經結構化及組態以執行本文中待描述之各種程序的至少一個電腦處理單元。
機器學習演算法(MLA)
伺服器310可存取該組MLA 315,其包括一或多個機器學習演算法(MLA)。
一旦經過訓練,該組MLA 315便經組態以或可操作以尤其針對複數個水產養殖養成系統330中之給定養成系統100而進行以下操作:(i)自該組感測器106接收感測器資料,包括影像、水質參數、魚類或貝類健康參數及天氣條件中之 一或多者;(ii)基於感測器資料而判定養成系統100之當前條件,包括水質以及魚類及貝類健康;(iii)基於養成系統100之當前條件而提供建議,包括水產飼料量建議及水質改善建議;及(iv)將命令傳輸至控制器224,該等命令用於基於養成系統100之當前條件而在池塘102中分配最佳量之水產飼料。應瞭解,水產飼料量建議可包括水產飼料類型、水產飼料重量、水產飼料大小及餵飼排程。
在一或多個實施例中,該組MLA 315經進一步組態以基於養成系統110之當前條件而自電子商務平台360自動地訂購產品,諸如水產飼料。
該組MLA 315經過訓練使得魚類或貝類之健康及生長、水產飼料之使用以及水質經最佳化,且最少化池塘102中之魚類或貝類之生長程序中的人工干預。以半監督或監督方式訓練該組MLA 315以學習不同水質參數之間的相關性及相互作用,該等水質參數諸如但不限於DO、溫度、pH、鹽度、二氧化碳(CO2)、氨、亞硝酸鹽、硬度、鹼度、硫化氫(H2S)、生物需氧量(BOD),以及魚類或貝類健康參數,諸如但不限於生物質量、健康、大小、年齡、疾病之存在及其類似者。
可能存在與處理及儲存水產飼料相關聯之各種問題,包括營養損失、微生物生長、昆蟲及嚙齒動物侵擾以及酸敗。當必需的營養物質(如一些維生素)隨著飼料老化而降級時,出現營養損失,尤其在高環境濕度及溫度之儲存條件下。因此,該組MLA 315使得能夠最佳化水產飼料之使用及分配,以最小化損失、促進水生物種之生長以及池塘102之水質。
為達成彼目標,基於諸如養成系統100之魚類或貝類養成系統的歷史資料以及來自文獻或由操作者輸入之其他已知參數,該組MLA 315經歷訓練常式。
在一或多個實施例中,該組MLA 315中之給定者可經過訓練以基於該組感測器106之感測器資料而判定水產飼料之計量定量,從而提供至池塘102,該感 測器資料包含水質參數及魚類或貝類健康參數。在一或多個替代實施例中,基於規則之系統可用於基於感測器資料而判定待提供之水產飼料的計量定量,該感測器資料包含水質參數、健康參數(例如,魚類或貝類年齡、大小及生物質量等)以及環境資料(例如,當日時間、自最後一次餵飼以來之時間等)。
應瞭解,該組MLA 315之訓練可特定於在池塘102中生長之魚類或貝類的類型,此係因為不同的對蝦物種具有不同的餵飼行為,如已由許多作者且根據蝦種在文獻中進行報告,該等蝦種包括太平洋白蝦(凡納濱明蝦(Litopenaeusvannamei))、太平洋藍蝦(細角濱明蝦(L.stylirostris))、黑虎蝦(斑節對蝦(Penaeus monodon))及其他物種。一些物種及大小可展現比其他物種更具攻擊性的進食行為,且行為亦可受環境條件、晝夜時間、天然食品之可得性、小蝦密度及其他變數影響。
應瞭解,對於每一參數,動物具有較廣耐受範圍及促進生長、存活及整體健康之較窄最佳範圍。極端溫度(過高或過低)及低溶解氧含量將減小餵飼速率。作為非限制性實例,行業中所建議之溶解氧含量在2.5至3.0ppm下為可接受的,但此含量應為至少4.0ppm或高於4.0ppm,此在無機械曝氣之半集約化養殖系統中可具有挑戰性。
作為非限制性實例,對於凡納濱明蝦,較佳水質參數為:(i)水溫介於28℃與30℃之間;(ii)DO>6ppm;(iii)pH介於7.5與8.0之間;(iv)渾濁度<30NTU;且(v)鹽度>15.0ppt。
作為非限制性實例,蝦在其壽命期間週期性地蛻皮(數天至數周),且此為有壓力的時段,在此期間,其食慾明顯下降。正常餵飼可能要花費兩天至五天來恢復,因此重要的為認識到飼料消耗何時顯著減少(使用飼料盤為一種好的方法),其指示池塘中之高蛻皮發生率,且相應地調整餵飼速率以避免飼料浪費。
因此,該組MLA 315經過訓練以最佳化此等條件。該組MLA 315提供關於水質參數及魚類或貝類健康參數之建議。在一或多個實施例中,該組MLA 315可進一步自動地調整水質或健康參數中之一或多者(例如,藉由將指令提供至控制器224)或將建議提供至操作者以進行此操作(例如,藉由建議將化學品添加至池塘102,或藉由升高或降低池塘102之溫度。)
在一或多個實施例中,伺服器310可執行該組MLA 315。在一或多個替代實施例中,該組MLA 315可由另一伺服器(未描繪)執行,且伺服器310可藉由經由API(未描繪)連接至該伺服器(未圖示)來存取該組MLA 315以進行訓練或使用,且指定該組MLA 315之參數,將資料傳輸至該組MLA 315及/或自其接收資料,而不直接執行該組MLA 315。
作為非限制性實例,可在提供機器學習API之雲端服務上代管該組MLA 315中之一或多個MLA。
應瞭解,伺服器310之功能性可由諸如複數個用戶端裝置340及複數個水產養殖養成系統330中之一或多者的其他電子裝置執行。
資料庫
資料庫320經由通信網路350通信耦接至伺服器310,但在一或多個替代實施方案中,資料庫320可在不脫離本發明技術之教示的情況下通信耦接至伺服器310。儘管資料庫320在本文中示意性地說明為單個實體,但應瞭解,資料庫320可以分散方式進行組態,例如資料庫320可具有不同組件,每一組件經組態以用於自其的特定種類之擷取或至其中的特定種類之儲存。
資料庫320可為資料之結構化集合,無關於其特定結構或儲存、實施或以其他方式使資料可供使用的電腦硬體。資料庫320可駐存在與儲存或利用儲存於資料庫320中之資訊的程序相同的硬體上,或其可駐存在分開硬體上,諸如伺服器 310上。資料庫320可自伺服器310接收資料以供其儲存,且可將所儲存資料提供至伺服器310以供其使用。
在本發明技術之一或多個實施例中,資料庫320經組態以尤其:(i)儲存關於複數個水產養殖養成系統330之資訊,包括部位;(ii)儲存關於複數個用戶端裝置340之使用者的資料;(iii)儲存感測器資料,包括由複數個水產養殖養成系統330俘獲之影像;及(iv)儲存該組MLA 315之參數。
作為非限制性實例,資料庫320可出於可追溯性目的而儲存資訊,諸如分配的水產飼料量、持續時間及餵飼時間。
用戶端裝置
水產養殖通信系統300包含分別與複數個使用者(未描繪)相關聯之複數個用戶端裝置340。作為非限制性實例,複數個用戶端裝置340包含與第一使用者(未描繪)相關聯之第一用戶端裝置342,其實施為智慧型手機。應瞭解,複數個用戶端裝置340中之每一者可實施為不同類型之電子裝置,諸如但不限於桌上型電腦、膝上型電腦、迷你筆記型電腦等、智慧型手機及平板電腦,以及網路設備,諸如路由器、交換器及閘道器。複數個用戶端裝置340之數目不受限制。
在一或多個實施例中,複數個用戶端裝置340中之每一者可存取應用程式344,作為非限制性實例,該應用程式可為獨立軟體或可經由瀏覽器存取。應用程式344可使得與複數個用戶端裝置340中之一者相關聯的使用者(諸如,與第一用戶端裝置342相關聯之第一使用者)能夠存取複數個水產養殖養成系統330之參數。應瞭解,不同使用者可具有不同特殊權限且可存取池塘監測系統330之不同選項。作為非限制性實例,與第一用戶端裝置342相關聯之第一使用者可為複數個水產養殖養成系統330中之給定者的工作者,且可能需要使用應用程式344進行鑑認。
在一或多個實施例中,應用程式344提供天氣資料、池塘參數資料(水質)、魚類或貝類資料(識別碼、計數、大小估計)、魚類或貝類之相片、養成系統100之網路之每次安裝的每小時資料隨時間之資料進展連同其在地圖上之地理部位。應用程式344亦提供用於產品置放之廣告空間。應用程式344亦可為魚類及貝類之水產養殖提供提議及指導手段以及向委派工作人員提供即時通信手段,該委派人員可答覆來自使用者之問題。
電子商務平台
在一或多個實施例中,水產養殖通信系統300包含電子商務平台360。
可在伺服器310或另一伺服器(未描繪)上代管電子商務平台360。電子商務平台360可為可由使用者經由複數個用戶端裝置340存取的網站及/或獨立軟體。在一或多個實施例中,可經由應用程式344存取電子商務平台360。
電子商務平台360提供商業產品(諸如,用於魚類及貝類之水產飼料袋362)及水產養殖產品以供遞送至複數個水產養殖養成系統330之操作者。由電子商務平台360提供之諸如水產飼料袋362的產品可包含唯一水產飼料識別符364,諸如QR碼,在購買後,可將該識別符傳輸至複數個水產養殖養成系統330中之每一者以確保在複數個水產養殖養成系統330中之各別者處接收到所購買的水產飼料袋。在一或多個實施例中,該組MLA 215可自電子商務平台360自動或半自動地(例如,在自操作者接收到確認後)訂購水產飼料,該水產飼料可特定於複數個水產養殖養成系統330中之每一者的條件。
為實現可追溯性,呈飼料顆粒之形式的水產飼料含於聚丙烯編織袋中,亦即,水產飼料袋362,其中每一袋包含大約25kg的飼料顆粒。取決於諸如小蝦之貝類的年齡,飼料顆粒之大小自1.8mm變化至6.0mm。將唯一的水產飼料識別符364印刷於水產飼料袋上以含有資訊,包括製造商之名稱、生產部位、成份清單及其百分比、淨重、生產日期及到期日。
每一水產飼料袋362可與養成系統100之各別餵飼器104相關聯,對於該系統,取決於魚類或小蝦之生長階段以及所需水產飼料量或大小而訂購該水產飼料袋。因此,為了用水產飼料填充各別餵飼器104,可藉由工作者使用電子裝置(諸如,包含應用程式344之智慧型手機)在與各別餵飼器104相關聯之所購買的水產飼料袋362上掃描唯一水產飼料識別符364,且可將餵飼器104之唯一識別符219與水產飼料袋362之相關聯的唯一水產飼料識別符364進行比較。在一或多個實施例中,分析可在經傳輸至電子商務平台360之前藉由伺服器310或複數個用戶端裝置在本端執行。應瞭解,在不脫離本發明技術之範圍的情況下,不同技術可用以確保水產飼料袋362用於正確的各別餵飼器104,例如使用餵飼器之通信介面(例如,Bluetooth®、RFID、NFC等)、唯一識別符(諸如,唯一識別符219及唯一水產飼料識別符364)、偵測到之接近範圍及其類似者。
若比較導致匹配,則通信介面218可自伺服器310或用戶端裝置接收水產飼料袋362與實際相符的指示,此可使控制器224傳輸信號以解除鎖定蓋202之鎖定機構,此使得工作者能夠打開餵飼器104之蓋202且用水產飼料袋362之內含物填充餵飼器104。控制器224亦可能僅在唯一識別符之間存在匹配的情況下才使得工作者能夠經由應用程式344控制包括餵飼器104之養成系統100。
若比較導致失配,則工作者可能無法存取餵飼器104及/或可能無法控制其不同組件。可將比較失配記錄於資料庫320中,且此後可產生失配之報告。鑑認程序使得能夠防止將錯誤的水產飼料袋362用於池塘102以及防止偽造水產飼料袋。
通信網路
在本發明技術之一或多個實施例中,通信網路350為網際網路。在一或多個替代非限制性實施例中,通信網路350可實施為任何合適的區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、私用通信網路或其類似者。應瞭解,通信網路350之實施僅 係出於說明之目的。如何實施一或多個伺服器310、複數個水產養殖養成系統330、複數個用戶端裝置340及電子商務平台360及/或另一電子裝置(未圖示)及通信網路350之間的通信鏈路355(未分開編號)將尤其取決於如何實施每一電子裝置。
參看圖8,現將根據本發明技術之一或多個非限制性實施例描述操作養成系統100之餵飼器104的方法800之流程圖。
在一或多個實施例中,方法800至少部分地藉由操作性地連接至餵飼器104之一或多個組件、該組感測器106及的處理裝置執行。應瞭解,在不脫離本發明技術之範圍的情況下,處理裝置可經由有線連接或無線連接而連接至該等組件中之一或多者。預期處理單元可位於餵飼器104內或外。
在一或多個實施例中,處理裝置可為控制器224。在一或多個其他實施例中,處理裝置可為伺服器310及/或複數個用戶端裝置340中之一者。
在一或多個實施例中,處理裝置操作性地連接至非暫時性儲存媒體,該非暫時性儲存媒體包括使處理裝置執行方法800之電腦可讀指令。
在一或多個替代實施例中,方法800之至少一部分可由可存取養成系統100之組件中之每一者的操作者執行。
方法800在步驟802處開始。
在步驟802處,接收餵飼器104之唯一識別符219。在一或多個實施例中,唯一識別符219包含與餵飼器104相關聯之QR碼。可自複數個用戶端裝置340中之一者接收唯一識別符219。
在步驟804處,接收一或多個水產飼料袋362之唯一水產飼料識別符364。可能已經由電子裝置訂購該一或多個水產飼料袋362。在一或多個實施例中,可能已使用該組MLA 315中之一者訂購水產飼料袋362。可自複數個用戶端裝置340中之一者接收唯一水產飼料識別符364。
在步驟806處,將唯一識別符219與唯一水產飼料識別符364進行比較。
在步驟808處,回應於唯一識別符219匹配唯一水產飼料識別符364,將控制信號傳輸至控制器224,該控制信號使控制器224啟動飼料配量機構以量測且經由分飼噴嘴214投射水產飼料。分飼機構包含飼料配量機構226、電鼓風機222及擺動機構212。
在一或多個實施例中,控制信號可致使控制器224使得複數個用戶端裝置340中之一者能夠存取及控制餵飼器104之參數。
方法800結束。
應明確地理解,不需要在本發明技術之每一個實施例中享有本文中所提及之所有技術效應。舉例而言,本發明技術之實施例可在使用者不享有此等技術效應中之一些的情況下實施,而其他非限制性實施例可在使用者享有其他技術效應或根本不享有技術效應的情況下實施。
此等步驟中之一些及信號發送接收為此項技術中所熟知的,且因而,為簡單起見,已在本說明書之某些部分中被省略。可使用光學手段(諸如,光纖連接)、電子手段(諸如,使用有線或無線連接)及機械手段(諸如,基於壓力、基於溫度或基於任何其他合適的物理參數)來發送接收信號。
對本發明技術之上述實施方案的修改及改善對於熟習此項技術者可變得顯而易見。前述描述意欲為例示性的而非限制性的。
100:水產養殖養成系統
102:池塘
104:餵飼器
106:感測器
108:絞車
110:起重機
112:樑
114:臂
116:籃
118:攝影機

Claims (20)

  1. 一種智慧型水產養殖養成系統,其包含:一餵飼器,其經調適以接收及固持水產飼料,該餵飼器包含:一分飼噴嘴;一分飼器,其連接至該分飼噴嘴,該分飼器可操作以量測且經由該分飼噴嘴投射水產飼料;一控制器,其操作性地連接至該分飼器,該控制器可操作以選擇性地啟動及撤銷啟動該分飼器;一組感測器,其可操作以獲取該智慧型水產養殖養成系統之感測器資料,該感測器資料包含鄰近於該餵飼器之一池塘的水質參數;一處理器,其通信耦接至該組感測器及該控制器,該處理器可操作以:自該組感測器接收該養成系統之該感測器資料,該感測器資料包括該等水質參數;基於該養成系統之該感測器資料而判定水產飼料的一計量定量以提供至該池塘;及將一控制信號傳輸至該控制器,該控制信號使得啟動該分飼器以量測且經由該分飼噴嘴投射該計量定量的水產飼料及操作性地連接至該分飼噴嘴之一噴嘴擺動機構,該噴嘴擺動機構可操作以向該分飼噴嘴提供旋轉運動,從而以不同角度將該計量定量的食品投射於該池塘之一表面處。
  2. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該組感測器包含以下各者中之至少 一者:一溫度感應器、一pH感測器、一溶解氧(DO)感測器、一二氧化碳(CO2)感測器、一氨感測器(NH3)、一水垢(scale)感測器、一渾濁度感測器及一鹽度感測器。
  3. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該組感測器包含可操作以獲取位於該池塘中之一水生物種之一影像的一攝影機;其中該處理器可操作以基於該影像而判定該水生物種之一近似大小;且其中該處理器可操作以進一步基於該水生物種之該近似大小而判定水產飼料的該計量定量。
  4. 如請求項3之智慧型水產養殖養成系統,其中該處理器可操作以基於該影像而判定該池塘中之該水生物種的一近似生物質量;且其中該處理器可操作以進一步基於該水生物種之該近似生物質量而判定水產飼料的該計量定量。
  5. 如請求項3之智慧型水產養殖養成系統,其中水產飼料的該計量定量包含:一飼料顆粒大小及一飼料顆粒重量。
  6. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該處理器可存取一組機器學習演算法(MLA),該等演算法已經過訓練以基於包含水質參數及影像之該感測器資料而判定水產飼料的該計量定量。
  7. 如請求項6之智慧型水產養殖養成系統,其中該組機器學習演算法(MLA)已經 過訓練以進一步基於一水生物種之一近似生物質量及該水生物種之一近似大小而判定水產飼料的該計量定量。
  8. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該處理器進一步可操作以:經由一通信網路傳輸訂購一水產飼料袋的一指示,該水產飼料袋至少包含該計量定量的水產飼料。
  9. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該分飼器包含:一飼料配量機構,其操作性地連接至該控制器且可操作以將該計量定量的水產飼料提供至一水產飼料入口;及一鼓風機,其與一空氣入口流體連通,該空氣入口連接至該水產飼料入口及一飼料管道,該鼓風機操作性地連接至該控制器,該鼓風機可操作以產生一氣流,從而通過該飼料管道經由該分飼噴嘴投射自該水產飼料入口接收到之該計量定量的水產飼料。
  10. 如請求項9之智慧型水產養殖養成系統,其中該噴嘴擺動機構包含:一第一齒輪,其界定用於緊固該分飼噴嘴之至少一部分的一開口;一第二齒輪,其耦接至該第一齒輪;及一伺服馬達,其操作性地且可旋轉地連接至該第一齒輪以向其提供旋轉運動。
  11. 如請求項9之智慧型水產養殖養成系統,其中當該分飼噴嘴指向該池塘之一中心時,該噴嘴擺動機構可操作以在約-90度至約+90度之間旋轉。
  12. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該組感測器進一步包含可操作以量測溫度、濕度、風速、風向及雨量中之至少一者的一天氣感測器。
  13. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該餵飼器包含一主體及用於覆蓋該主體之一蓋;及一鎖定機構,其操作性地連接至該控制器以用於將該蓋鎖定至該主體;且其中該控制器可操作以在接收到另一控制信號後選擇性地鎖定及解除鎖定該鎖定機構。
  14. 如請求項13之智慧型水產養殖養成系統,其中該餵飼器與一唯一識別符相關聯;且其中該控制器可操作以在接收到該另一控制信號後選擇性地解除鎖定該鎖定機構,該另一控制信號指示該餵飼器之該唯一識別符與一水產飼料袋之一唯一識別符之間的一匹配。
  15. 如請求項14之智慧型水產養殖養成系統,其中該控制器可操作以僅在接收到該另一控制信號後傳輸該控制信號,該控制信號使得啟動該分飼器以量測且經由該分飼噴嘴投射該計量定量的水產飼料。
  16. 如請求項3之智慧型水產養殖養成系統,其中該水生物種包含魚類及貝類中之一者。
  17. 如請求項16之智慧型水產養殖養成系統,其中該貝類包含小蝦及明蝦中之一者。
  18. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該控制器包含該處理器。
  19. 如請求項1之智慧型水產養殖養成系統,其中該餵飼器及該感測器資料提供種源及水產養殖條件之可追溯性。
  20. 如請求項19之智慧型水產養殖養成系統,其中該等種源及水產養殖條件以及飼料源包括養成池塘之地理部位、飼料製造商、生產部位、飼料成份、生產日期及餵飼條件。
TW110106168A 2020-08-05 2021-02-22 智慧型水產養殖養成系統 TWI840653B (zh)

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WO2019210421A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 Xpertsea Solutions Inc A scale for determining the weight of organisms

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