TWM565371U - Artificial intelligence agricultural activity recording system - Google Patents
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Abstract
本創作有關於一種人工智慧農業活動記錄系統，其係包括至少一影像監控裝置；一影像辨識單元，其包括伺服單元與影像處理器，以由伺服單元傳送影像訊息至影像處理器，其中影像處理器包括一卷積神經網路(CNN)以辨識影像訊息；一處理單元，其包括資訊處理模組、資訊記錄儲存模組與傳輸模組，由資訊處理模組分析影像訊息後，於資訊記錄儲存模組中自動儲存記錄資訊；以及一加密單元，係接收由傳輸模組傳送之記錄資訊，並進行加密鎖定，以避免竄改；藉此，本創作可減少記錄農業活動所耗費的人力，並提升資訊的可信度。
Description
本創作係有關於一種人工智慧(Artificial Intelligence，AI)農業活動記錄系統，尤指一種可辨識人或農機進行田間作業並自動化列表記錄與加密鎖定的農業活動記錄系統，藉此，可提供不可竄改的農業活動記錄服務，提供消費者較具可信度之農產品資訊。
由於健康與食品安全意識的普及化，消費者對於農產品的生產來源與相關資訊的要求逐漸提高。通常於購買農產品時，會查看該項農產品的生產履歷，以判別農產品的來源是否具備足夠的安全性。 然而，農產品生產履歷溯源資料須藉由人工方式記錄，農民容亦因嫌記錄麻煩而疏於詳細記錄，或於記錄後任意更改實際作業情形，導致資料可信度低，且若要逐項詳細記錄各種農業活動須耗費相當人力。
相關業者為解決上述問題，紛紛開發各種田間監測系統。舉例而言，中華民國新型專利公告第M557415號「農業生長履歷監測系統」即揭示一種適用於監測至少一農作物之生長履歷，其包含一環境偵測單元，其具有至少一影像擷取裝置，用以攝影農作物並產生一即時影像資訊；一資訊處理單元，包括至少一與影像擷取裝置電連接之資訊處理裝置，資訊處理裝置具有一資訊處理模組、一與資訊處理模組電連接之資訊儲存模組，及一與資訊處理模組電連接之資訊傳輸模組，資訊處理模組分析即時影像資訊後，於資訊儲存模組中暫存至少一即時生長資訊；及一伺服單元，包括一伺服裝置，及至少一與伺服裝置電連接之閘道裝置，資訊傳輸模組與閘道裝置交換資訊，資訊處理模組將即時生長資訊傳輸至伺服裝置，伺服裝置依時間對即時生長資訊排序，以取得一農作物生長履歷；另，中華民國新型專利公告第M549398號亦揭示一種「農產品履歷與線上直播系統」，係可將農產品生產過程中所有資料建立成生產履歷資料之農產品履歷並進行線上直播；然而，上述系統僅能監測農作物的生長影像與生長過程中如空氣、日照等環境變化，並無記錄或辨別人為或機具的農業行動，且所記錄的結果僅以影像儲存，一般消費者不一定能理解影像中所代表的意義。
中華民國發明專利公告第I615793號亦揭示一種「作物履歷製作系統及其方法」，其係關於一種適用於在特定地點生產作物時自動地製作作物的多媒體履歷之作物履歷製作系統及其方法，所述系統包括工作項目產生模組、工作項目處理模組與履歷製作模組，工作項目產生模組產生之工作項目清單包括相關於生產作物的工作項目，且每一工作項目具有對應特定地點之特定位置資訊，設置有工作執行模組與多媒體產生模組之電子裝置設置產生多媒體檔案，且多媒體檔案記錄電子裝置之地點位置資訊及實景資訊，履歷製作模組藉由比對工作項目對應之特定位置資訊和電子裝置之地點位置資訊，以產生比對結果，以此用以決定是否將多媒體檔案之實景資訊作為作物之多媒體履歷的一部分；藉此，所製做的多媒體履歷可供消費者進行查詢以了解作物的實際生產過程。上述系統雖能自動地產生農作物的多媒體履歷，但其設計較為複雜，且仍具有可竄改資料的疑慮，另，其記錄的結果亦僅以影像儲存，一般消費者不一定能理解影像中所代表的意義。
緣是，創作人有鑑於現有之農業活動記錄系統於實際實施時產生多處缺失，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，改良創作一人工智慧農業活動記錄系統，其目的在於提供一種可辨識人或農機進行的田間作業並自動化列表記錄與加密鎖定的活動記錄系統，藉此，本創作可避免農業活動記錄被任意竄改，解決傳統記錄系統可信度較低之缺失。
為了達到上述實施目的，本創作人提出一種人工智慧農業活動記錄系統，其係包括：至少一影像監控裝置(可例如為架設於田間的監視器)，以拍攝農事活動行為並產生複數個影像訊息，其中每一影像監控裝置電性連接有一邊緣運算(edge computing)裝置，以異常偵測(anomaly detection)演算法與定時拍攝設定進行擷取複數個影像訊息，以縮減待分析之影像檔容量並加速傳輸速率；一影像辨識單元，係無線連接影像監控裝置並包括一伺服單元與一影像處理器，以由伺服單元傳送複數個影像訊息至影像處理器，其中影像處理器係包括一卷積神經網路(convolutional neural network, CNN)以辨識複數個影像訊息；一處理單元，係與影像辨識單元電性連接並包括相互電性連接之一資訊處理模組、一資訊記錄儲存模組及一傳輸模組，複數個影像訊息由資訊處理模組分析後，於資訊記錄儲存模組中自動儲存複數筆記錄資訊；以及一加密單元，係電性連接處理單元且接收由傳輸模組傳送之複數筆記錄資訊，並進行加密鎖定，以避免記錄資訊被任意竄改。
於本創作之一實施例中，加密單元係進一步無線連接於一區塊鏈，並將加密鎖定後之複數筆記錄資訊寫入區塊鏈，且較佳而言，複數筆記錄資訊包含文字與圖表記錄。
於本創作之一實施例中，影像監控裝置亦可進一步拍攝與監測農作物生長情形。
於本創作之一實施例中，進一步設有一環境偵測單元，係電性連接伺服單元，以偵測溫度、濕度與蟲害干擾情形。
於本創作之一實施例中，複數個影像訊息係包括人類行為與農機作業行為。
藉此，本創作可藉由AI影像判斷田間進行農事行為記錄及農作物生長監測，並可應用於區塊鏈技術以提供不可竄改生產履歷服務、田間監視、病蟲害預測及產量估測，進而達成自動化記錄、節省人力與提升資訊可信度之目的。
本創作之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本創作有更深入且具體之瞭解。
首先，請參閱第一圖，為本創作其一較佳實施例之系統方塊圖。本創作提供一種人工智慧農業活動記錄系統，其主要係包括：至少一影像監控裝置(1)、一影像辨識單元(2)一處理單元(3)以及一加密單元(4)。
影像監控裝置(1)可用以拍攝農事活動行為並產生複數個影像訊息，且其中每一影像監控裝置(1)係電性連接有一邊緣運算裝置(11)，以異常偵測演算法與定時拍攝設定進行擷取複數個影像訊息，以縮減待分析之影像檔容量並加速傳輸速率；較佳而言，所述複數個影像訊息可包括如播種、施肥、噴藥、收成等人類行為或農機作業行為；另，影像監控裝置(1)亦可進行拍攝與監測農作物生長情形，影像監控裝置(1)於拍攝到的複數個影像訊息後，會上傳至影像辨識單元(2)中的伺服單元(21)，再由伺服單元(21)傳送該等複數個影像訊息至影像處理器(22)，影像處理器(22)具有一卷積神經網路(convolutional neural network, CNN)(221)可用以辨識複數個影像訊息。處理單元(3)係與影像辨識單元(2)電性連接並包括相互電性連接之一資訊處理模組(31)、一資訊記錄儲存模組(32)及一傳輸模組(33)，當複數個影像訊息由資訊處理模組(31)分析後，於資訊記錄儲存模組(32)中自動儲存複數筆記錄資訊，其包含隨著時間所記錄的文字與圖表等，因此可避免人力耗費，亦可解決人為記錄之疏失。另，加密單元(4)係電性連接處理單元(3)以接收由傳輸模組(33)傳送之複數筆記錄資訊，並進行加密鎖定，藉此可避免複數筆記錄資訊被任意竄改。又，加密單元(4)可進一步無線連接於一區塊鏈(5)，並將加密鎖定後之複數筆記錄資訊寫入區塊鏈(5)。
請參閱第二圖，本創作可進一步設有一電性連接伺服單元(21)的環境偵測單元(6)，藉以同時偵測環境中的溫度、濕度與蟲害干擾情形等。
根據上述較佳實施例之人工智慧農業活動記錄系統於實際實施使用時，可例如第三圖所示，於田間設置至少一影像監控裝置(1)(如監視器)與環境偵測單元(圖中未標示)，藉由影像監控裝置(1)偵測一特定區域內的影像訊息，如播種、施肥、噴藥、收成等人類行為或農機作業行為，且影像監控裝置(1)電性連接有一邊緣運算裝置(11)，能藉由異常偵測演算法與定時拍攝設定擷取複數個影像訊息，以縮減待分析之影像檔容量並加速傳輸速率；另，藉由環境偵測單元(6)偵測氣候變化、土壤灌水或淹水、以及是否有蟲害發生等環境變化。兩者於影像拍攝後上傳至影像辨識單元(2)中的伺服單元(21)並利用卷積神經網路(CNN網路)(221)進行辨識人(農夫或陌生人)或農機進行的作業，由系統自動化地依農事時間記錄並製成圖表。藉此，本創作不僅能用以進行田間監視、病蟲害預測及產量估測等，亦可連結應用於區塊鏈(5)的生產履歷上，提供消費者或企業詳細且可信度高的不可竄改之生產履歷。
由上述之人工智慧農業活動記錄系統之實施說明可知，本創作具有以下優點：
1. 本創作利用CNN網路辨識人或農機進行的作業，亦可自動化地進行文字與圖表記錄，大幅減輕人力，亦可避免人為記錄具有疏漏或記錄不完全之缺失。
2. 本創作記錄後之資訊經過加密單元進行加密與鎖定，因此一旦記錄後不能任意竄改資料，提升資訊的可信程度。
3. 本創作可結合區塊鏈技術使用，提供消費者或大企業有關農產品的詳細生產履歷，因此可減少大企業派出現地稽查的人員數，確認採購農產品的生產品質。
綜上所述，本創作之人工智慧農業活動記錄系統，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本創作亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本創作之較佳實施例，非為限定本創作之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本創作之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之設計範疇。
(1)‧‧‧影像監控裝置
(11)‧‧‧邊緣運算裝置
(2)‧‧‧影像辨識單元
(21)‧‧‧伺服單元
(22)‧‧‧影像處理器
(221)‧‧‧卷積神經網路
(3)‧‧‧處理單元
(31)‧‧‧資訊處理模組
(32)‧‧‧資訊記錄儲存模組
(33)‧‧‧傳輸模組
(4)‧‧‧加密單元
(5)‧‧‧區塊鏈
(6)‧‧‧環境偵測單元
第一圖：本創作其一較佳實施例之系統方塊圖。
第二圖：本創作其二較佳實施例之系統方塊圖。
第三圖：本創作其一具體實施例之示意圖。
Claims (6)
- 一種人工智慧農業活動記錄系統，其係包括： 至少一影像監控裝置，以拍攝農事活動行為並產生複數個影像訊息，其中每一該至少一影像監控裝置係電性連接有一邊緣運算裝置，以異常偵測演算法與定時拍攝設定進行擷取該複數個影像訊息，以縮減待分析之影像檔容量並加速傳輸速率； 一影像辨識單元，係無線連接該影像監控裝置之該邊緣運算裝置並包括一伺服單元與一影像處理器，以由該伺服單元傳送該複數個影像訊息至該影像處理器，其中該影像處理器係包括一卷積神經網路(convolutional neural network, CNN)以辨識該複數個影像訊息； 一處理單元，係與該影像辨識單元電性連接並包括相互電性連接之一資訊處理模組、一資訊記錄儲存模組及一傳輸模組，該複數個影像訊息由該資訊處理模組分析後，於該資訊記錄儲存模組中自動儲存複數筆記錄資訊；以及 一加密單元，係電性連接該處理單元且接收由該傳輸模組傳送之複數筆記錄資訊，並進行加密鎖定，以避免竄改。
- 依據申請專利範圍第1項所述之人工智慧農業活動記錄系統，其中該加密單元係進一步無線連接於一區塊鏈，並將加密鎖定後之該複數筆記錄資訊寫入該區塊鏈。
- 依據申請專利範圍第2項所述之人工智慧農業活動記錄系統，其中該複數筆記錄資訊包含文字與圖表記錄。
- 依據申請專利範圍第1項所述之人工智慧農業活動記錄系統，其中該影像監控裝置係進一步拍攝與監測農作物生長情形。
- 依據申請專利範圍第4項所述之人工智慧農業活動記錄系統，其進一步設有一環境偵測單元，係電性連接該伺服單元，以偵測溫度、濕度與蟲害干擾情形。
- 依據申請專利範圍第1項所述之人工智慧農業活動記錄系統，其中該複數個影像訊息係包括人類行為與農機作業行為。
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