TWM560593U - 環境數據檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本新型為有關於一種環境數據檢測裝置，其包括具感測連接器之感測裝置、具傳訊連接器和傳訊遠距低功耗傳輸器之傳訊裝置、具收發遠距低功耗傳輸器和收發網路元件之收發裝置、具有收發網路裝置和自控裝置之伺服設備、及環境控制裝置；使用者可參考參考資料庫之參考資訊對自控裝置進行設定，且視需求利用感測連接器、和傳訊連接器快速連結感測裝置、及傳訊裝置，然後由傳訊遠距低功耗傳輸器和收發遠距低功耗傳輸器讓傳訊裝置與收發裝置遠距傳訊，並收發裝置經收發網路元件與伺服設備資訊連結，以令自控裝置選擇性控制環境控制裝置作動，藉此令本新型達到置換方便快速，且可遠距傳輸、及自動控制之實用進步性。

Description

環境數據檢測裝置

本新型為提供一種環境數據檢測裝置，特別是指一種置換方便快速，且可遠距傳輸、及自動控制的環境數據檢測裝置。

按，俗話說「民以食為天」係清楚說明糧食對人民的重要性，且自古以來農業一直是一種常見的糧食取得方式，不過農業的產量除了俗語常說的「看老天爺臉色吃飯」外，農民的經驗、知識、及判斷等亦相當重要，例如說要需要視作物的生長週期不同(如發芽、發育、開花、生殖、結果、或結穗等)判斷土壤水分是否充足、土壤肥沃度是否足夠、或日曬強度是否合宜等，所以不同的農民即使在同一區域土地種植相同的作物，每位農民的產量仍會有所不同。

而為了克服天候環境等因素，農業業界係開發出習用溫室裝置，而習用溫室裝置基本包含有濕度感應器、利用Wi-Fi技術與濕度感應器直接通訊連結之伺服主機、及利用Wi-Fi技術與伺服主機直接通訊連結之供水閥，使用時係先於伺服主機設定目標濕度，並把濕度感應器置放於土壤進行感測，濕度感應器的感應結果係回傳給伺服主機，當感應結果低於目標濕度時伺服主機係令供水閥開啟進行澆水，直至感應結果符合目標濕度為止。

但經實際使用後發現，雖然使用者可以透過習用溫室裝置維持一定的濕度，不過不同作物之每一生長週期的最合適環境(例如濕度等)係有所不同，若沒有足夠的經驗、及知識係無法判斷不同作物之每一生長週期的最合適環境，導致作物產量無法提升甚至歉收等；此外，因濕度感應器功能單一無法置換，且因Wi-Fi技術的通訊能力有限(約140米)，故最大通訊距離受到限制，即習用溫室裝置能夠使用的面積有限，並Wi-Fi技術需消耗大量的電力，除電力成本較高外亦需經常更換濕度感應器或供水閥之電池。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本新型之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本新型之申請人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種置換方便快速，且可遠距傳輸、及自動控制的環境數據檢測裝置之新型專利者。

本新型之主要目的在於：可視需求輕鬆快速更換連結以提供不同感測功能。

本新型之再一主要目的在於：彼此距離較大的距離時仍能夠進行傳輸，且進行自動控制。

為達上述目的，本新型包括有至少一感測裝置，而感測裝置包含有至少一感測連接器，且感測裝置一側處設有至少一傳訊裝置，並傳訊裝置包含有至少一供與感測連接器連結傳輸之傳訊連接器、及至少一設於傳訊連接器側處且與其資訊連結之傳訊遠距低功耗傳輸器，而傳訊遠距低功耗傳輸器與至少一收發裝置之至少一收發遠距低功耗傳輸器資訊連結，且收發裝置包含有至少一與收發遠距低功耗傳輸器資訊連結之收發網路元件，並收發網路元件與至少一伺服設備資訊連結，而伺服設備包含有至少一參考資料庫、及至少一設於參考資料庫側處且供使用者設定之自控裝置，並參考資料庫包含有複數供使用者參考設定之參考資訊，自控裝置更與至少一環境控制裝置資訊連結以進行控制。

使用時係將感測裝置設置於欲感測位置，且視需求(例如欲種植之植物種類)於伺服設備之參考資料庫查找合宜之參考資訊(例如建議參考濕度、溫度等)，並以參考資訊為基礎於自控裝置進行各種設定(例如設定濕度、溫度等)，此外，當本新型之使用者數量、或使用次數增加後，因參考資料庫包含有人工智能系統，且由人工智能系統收集各使用者之各種設定，並加以判斷調整參考資訊，而達到參考資訊更為精準、及產能最大化之目的。

所以當感測裝置作動感測環境後產生感測資訊，感測資訊會經感測連接器、及傳訊連接器傳遞至傳訊裝置，且經傳訊遠距低功耗傳輸器、及收發遠距低 功耗傳輸器傳遞到收發裝置，以達到遠距離不失真傳遞之目的，並由收發網路元件傳遞給伺服設備之自控裝置，自控裝置則會判斷其前述設定與感測資訊是否相符，若不相符則令對應之環境控制裝置(例如供水閥、空調等)作動，直至感測資訊發生變化與自控裝置的設定相符為止，藉由上述技術可針對習用溫室裝置所存在之無法判斷最合適環境、功能單一無法變換、及使用面積受限的問題點加以突破，達到置換方便快速，且可遠距傳輸、及自動控制之實用進步性。

1、1a‧‧‧感測裝置

11‧‧‧感測連接器

2、2a‧‧‧傳訊裝置

21‧‧‧傳訊連接器

22‧‧‧傳訊遠距低功耗傳輸器

23‧‧‧轉換控制元件

24‧‧‧傳訊供電元件

3、3a‧‧‧收發裝置

31‧‧‧收發遠距低功耗傳輸器

32‧‧‧收發網路元件

33‧‧‧收發供電元件

4、4a‧‧‧伺服設備

41‧‧‧參考資料庫

42‧‧‧自控裝置

43‧‧‧儲存裝置

5、5a‧‧‧環境控制裝置

51‧‧‧手動操作裝置

6、6a‧‧‧電子裝置

7‧‧‧開關裝置

71‧‧‧操控元件

72‧‧‧電源元件

第一圖 係為本新型較佳實施例之實施示意圖。

第二圖 係為本新型較佳實施例之結構方塊示意圖。

第三圖 係為本新型較佳實施例之連結示意圖。

第四圖 係為本新型較佳實施例之栽種示意圖。

第五圖 係為本新型較佳實施例之參考示意圖。

第六圖 係為本新型較佳實施例之設定示意圖。

第七圖 係為本新型較佳實施例之自控示意圖。

第八圖 係為本新型較佳實施例之即時查看示意圖。

第九圖 係為本新型較佳實施例之手動示意圖。

第十圖 係為本新型再一較佳實施例之養殖示意圖。

為達成上述目的及功效，本新型所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本新型較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第四圖所示，係為本新型較佳實施例之實施示意圖、結構方塊示意圖、連結示意圖、及栽種示意圖，由圖中可清楚看出本新型主要包括至少一感測裝置1、至少一傳訊裝置2、至少一收發裝置3、至少一伺服設備4、及至少一環境控制裝置5，本實例中以本新型使用於植物栽種作為說明。

感測裝置1包含有土壤濕度感測器、土壤溫度感測器、土壤施肥度感測器、土壤酸鹼值感測器、溶氧量感測器、二氧化碳感測器、空氣濕度感測器、空氣溫度感測器、光照度感測器、或風力感測器其中之一者，於本實施例中以感 測裝置1為複數且包含土壤濕度感測器、及土壤施肥度感測器作說明，並感測裝置1包含有至少一感測連接器11。

而傳訊裝置2設於感測裝置1一側處，且包含有至少一供與感測連接器11連結傳輸之傳訊連接器21、及至少一設於傳訊連接器21側處並與其資訊連結之傳訊遠距低功耗傳輸器22，而感測連接器11、及傳訊連接器21係符合TRS(Tip、Ring、及Sleeve)端子、防水接頭、通用序列匯流排(Universa 1 Serial Bus，USB)、微型通用序列匯流排(Micro USB)、迷你通用序列匯流排(Mini USB)、30pin連接器、或閃電(Lightning)接頭其中之一者規格，且於本實施例中以感測連接器11、及傳訊連接器21為符合TRS(Tip、Ring、及Sleeve)端子規格之3.5mm連接器作為說明，此外，傳訊裝置2內還設有至少一與傳訊連接器21、及傳訊遠距低功耗傳輸器22資訊連結之轉換控制元件23，以供與不同規格款式之感測裝置1資訊連結、及縮小傳訊裝置2體積，且傳訊裝置2內係設有至少一傳訊供電元件24以供給傳訊連接器21、及傳訊遠距低功耗傳輸器22電力，並於本實施例中以傳訊供電元件24為蓄電池作為說明。

收發裝置3包含有至少一與傳訊遠距低功耗傳輸器22資訊連結之收發遠距低功耗傳輸器31、及至少一與收發遠距低功耗傳輸器31資訊連結之收發網路元件32，且於本實施例中以收發遠距低功耗傳輸器31、及收發網路元件32包含有天線作為說明，並傳訊遠距低功耗傳輸器22、及收發遠距低功耗傳輸器31係符合LoRa(Long Range)通信技術之規格，利用LoRa(Long Range)可通信超長距離(約一公里左右)、低功耗之特性，令本新型達到可使用距離、面積較大，且通訊較為清晰避免受到干擾、節省電力成本、及減少更換維護次數之目的，而收發網路元件32包含有線網路元件[(Wired Network)，(例如有線網路卡等)]、無線網路元件[(Wireless network)，(例如無線網路卡、或Wi-Fi等)]、或行動通訊元件[例如第三代行動通訊技術，3rd-Generation，3G)、高速下行封包接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA，又稱為3.5G)、第四代行動通訊技術(The fourth generation of mobile phone mobile communication technology standards，4G)、第五代移動通信系統(5th generation mobile networks、或5th generation wireless systems，5G)]其中之一者；此外，收發裝置3 上設有至少一收發供電元件33以供給收發遠距低功耗傳輸器31、及收發網路元件32電力。

伺服設備4與收發網路元件32資訊連結，且伺服設備4包含有至少一參考資料庫41、及至少一設於參考資料庫41側處且供使用者設定之自控裝置42，並參考資料庫41包含有複數供使用者參考設定之參考資訊，舉例來說：參考資訊包含有不同植物的生長濕度資訊、生長施肥度資訊、生長照度資訊、開花濕度資訊、開花施肥度資訊、開花照度資訊、結果濕度資訊、結果施肥度資訊、結果照度資訊、結穗濕度資訊、結穗施肥度資訊、結穗照度資訊、收成前濕度資訊、收成前施肥度資訊、及收成前照度資訊等；此外，伺服設備4內設有至少一位於自控裝置42側處之儲存裝置43，以供儲存感測裝置1進行感測所產生之感測資訊，且伺服設備4與至少一電子裝置6資訊連結以供即時查看，甚至遠距遙控。

環境控制裝置5設於感測裝置1側處且與自控裝置42資訊連結受其控制，舉例來說環境控制裝置5包含有灑水器、加熱器、降溫器、肥料補充裝置、風扇、可動式窗戶、可動式遮陽棚、或植物生長燈其中之一者，於本實施例中以灑水器、及肥料補充裝置作為說明，且環境控制裝置5包含有至少一手動操作裝置51以供使用者手動操作；而環境控制裝置5與伺服設備4之間設有至少一開關裝置7，且開關裝置7包含有至少一操控元件71、及至少一與操控元件71電性連結之電源元件72，並藉由操控元件71選擇性提供電源給環境控制裝置5來控制其作動，另，上述僅為本新型其中之一實施態樣，其態樣不設限於此。

請同時配合參閱第一圖至第九圖所示，係為本新型較佳實施例之實施示意圖、結構方塊示意圖、連結示意圖、栽種示意圖、參考示意圖、設定示意圖、自控示意圖、即時查看示意圖、及手動示意圖，由圖中可清楚看出欲使用本新型時係先挑選所需之感測裝置1，且將感測連接器11與傳訊裝置2之傳訊連接器21連接設置，並把感測裝置1設置於欲感測位置，例如：欲感測土壤濕度、或土壤施肥度則把能夠感測土壤濕度、或土壤施肥度的感測裝置1與傳訊裝置2連接設置，且將此感測裝置1插設於土壤上。

同參第五圖所示，使用者可透過手機或電腦等電子裝置6與伺服設備4連線，且於參考資料庫41查看與種植物相符之參考資訊，例如：當種植物是高麗菜的時候參考對應高麗菜之參考資訊；而當種植物是稻子的時候參考對應稻子之參考資訊；若當種植物是葡萄的時候參考對應葡萄之參考資訊；另當種植物是向日葵的時候參考對應向日葵之參考資訊等。

同參第六圖所示，然後使用者可由前述相符之參考資訊作為依據，透過電子裝置6於伺服設備4之自控裝置42進行目標值(例如目標濕度、或目標施肥度)設定；此外，當本新型之使用者數量、或使用次數增加後，因參考資料庫41包含有人工智能系統，且由人工智能系統收集各使用者之各種設定，並加以判斷調整參考資訊，而達到參考資訊更為精準、及產能最大化之目的，例如：某一植物之參考資訊為濕度30%，但於某一地區中種植此植物之多數使用者於自控裝置42自行設定的濕度為32%，人工智能系統則會將此植物於此地區之參考資訊調整為濕度32%。

同參第七圖所示，接著當感測裝置1作動感測產生感測資訊時，係會經由感測連接器11、及傳訊連接器21傳遞給傳訊裝置2之轉換控制元件23，轉換控制元件23則對感測資訊進行轉換處理，且傳訊遠距低功耗傳輸器22傳遞給經收發裝置3之收發遠距低功耗傳輸器31，並由收發網路元件32傳遞給伺服設備4，而伺服設備4可將感測資訊儲存於儲存裝置43內以供未來查看，且自控裝置42會將感測資訊與目標值進行比較，若感測資訊與目標值不符則會令對應之環境控制裝置5作動，反之，若感測資訊與目標值與相符則持續監控；例如：當代表濕度之感測資訊低於目標值時，自控裝置42會傳遞控制訊息給開關裝置7，讓操控元件71作動使電源元件72提供電源給為灑水器之環境控制裝置5，讓環境控制裝置5作動進行灑水直至供感測土壤濕度之感測裝置1，其感測產生的感測資訊所代表之濕度符合目標值為止。

同參第八圖所示，使用者即使不在種植物附近，亦可透過電子裝置6與伺服設備4連線即時遠端查看目前的感測資訊，進而了解種植物目前所處的環境狀態，更可進一步進行調整。

同參第九圖所示，若使用者位於環境控制裝置5側處也可透過手動操作裝置51直接操作環境控制裝置5。

請參閱第十圖所示，係為本新型再一較佳實施例之養殖示意圖，由圖中可清楚看出本實施例與前述實施例大致相同，差異處在於本實施例中以使用於魚塭作為實施，使用者仍可透過感測裝置1a感測魚塭之環境狀態，且由傳訊裝置2a、及收發裝置3a回傳至伺服設備4a對環境控制裝置5a進行自動控制，及供使用者透過電子裝置6a即時查看、操控，以說明本新型應用之廣泛。

是以，本新型之環境數據檢測裝置為可改善習用之技術關鍵在於：

一、透過參考資料庫41及參考資訊令本新型達到提供參考避免失敗歉收之實用進步性。

二、透過感測裝置1(感測連接器11)與傳訊裝置2(傳訊連接器21、及轉換控制元件23)相配合，本新型達到置換方便快速之實用進步性。

三、透過傳訊裝置2(傳訊遠距低功耗傳輸器22)與收發裝置3(收發遠距低功耗傳輸器31)相配合，令本新型達到可遠距傳輸、節省電力成本、及減少更換維護次數之實用進步性。

四、透過感測裝置1、傳訊裝置2、收發裝置3、伺服設備4、及環境控制裝置5相配合，令本新型達到自動控制之實用進步性。

惟，以上所述僅為本新型之較佳實施例而已，非因此即侷限本新型之專利範圍，故舉凡運用本新型說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本新型之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本新型之環境數據檢測裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本新型誠為一實用性優異之新型，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本新型，以保障申請人之辛苦研發，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，申請人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種環境數據檢測裝置，其包括：至少一感測裝置，該感測裝置供進行感測環境，且該感測裝置包含有至少一感測連接器；至少一傳訊裝置，該傳訊裝置設於該感測裝置一側處，且包含有至少一供與該感測連接器連結傳輸之傳訊連接器、及至少一設於該傳訊連接器側處且與其資訊連結之傳訊遠距低功耗傳輸器；至少一收發裝置，該收發裝置包含有至少一與該傳訊遠距低功耗傳輸器資訊連結之收發遠距低功耗傳輸器、及至少一與該收發遠距低功耗傳輸器資訊連結之收發網路元件；至少一伺服設備，該伺服設備與該收發網路元件資訊連結，且該伺服設備包含有至少一參考資料庫、及至少一設於該參考資料庫側處且供使用者設定之自控裝置，並該參考資料庫包含有複數供使用者參考設定之參考資訊；及至少一環境控制裝置，該環境控制裝置設於該感測裝置側處且與該自控裝置資訊連結受其控制。
2. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該傳訊裝置內設有至少一與該傳訊連接器、及該傳訊遠距低功耗傳輸器資訊連結之轉換控制元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該伺服設備內設有至少一位於該自控裝置側處之儲存裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該環境控制裝置包含有至少一手動操作裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該伺服設備與至少一電子裝置資訊連結以供即時查看。
6. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該感測連接器、及該傳訊連接器係符合TRS(Tip、Ring、及Sleeve)端子、防水接頭、通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、微型通用序列匯流排(Micro USB)、迷你通用序列匯流排(Mini USB)、30pin連接器、或閃電(Lightning )接頭其中之一者規格。
7. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該傳訊遠距低功耗傳輸器、及該收發遠距低功耗傳輸器係符合LoRa(Long Range)通信技術之規格。
8. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該感測裝置包含有土壤濕度感測器、土壤溫度感測器、土壤施肥度感測器、土壤酸鹼值感測器、溶氧量感測器、二氧化碳感測器、空氣濕度感測器、空氣溫度感測器、光照度感測器、或風力感測器其中之一者。
9. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該收發網路元件包含有線網路元件(Wired Network)、無線網路元件(Wireless network)、或行動通訊元件其中之一者。
10. 如申請專利範圍第1項所述之環境數據檢測裝置，其中該環境控制裝置包含有灑水器、加熱器、降溫器、肥料補充裝置、風扇、可動式窗戶、可動式遮陽棚、或植物生長燈其中之一者。