本發(fā)明涉及植物栽培領(lǐng)域，尤其涉及一種定時控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
植物是生命的主要形態(tài)之一，包含了如樹木、灌木、藤類、青草、蕨類、及綠藻、地衣等熟悉的生物。種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類等植物中，據(jù)估計現(xiàn)存大約有350000個物種。綠色植物大部分的能源是經(jīng)由光合作用從太陽光中得到的，溫度、濕度、光線是植物生存的基本需求。
植物共有六大器官：根、莖、葉、花、果實、種子。綠色植物具有光合作用的能力——借助光能及葉綠素，利用水、無機鹽和二氧化碳進行光合作用，釋放氧氣，產(chǎn)生葡萄糖等有機物，供植物體利用。
現(xiàn)代家庭為了增加生活情趣，喜愛在家中種植自己青睞的植物品種，例如綠蘿、仙人掌、滴水觀音等綠色植物，甚至種植一些瓜果蔬菜，來增加自己的滿足感，同時為室內(nèi)添加生機。但是，如果家庭成員全部外出很長時間，由于沒有人定時對這些植物澆水，植物很可能干枯致死。如果讓鄰居或親戚來看管，又過于麻煩。
現(xiàn)有技術(shù)中存在一些機械式或電子式的定時控制系統(tǒng)，但原理單一，結(jié)構(gòu)粗糙，較少的效果不佳，因此，需要一種精確的植物定時澆水方案，能夠在家人外出時，也能保障室內(nèi)綠植的茁壯成長。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種植物定時控制系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確確定啟動澆水的時間，還能夠基于土壤濕度權(quán)重、土壤濕度、植物濕度權(quán)重、植物濕度、環(huán)境溫度權(quán)重和環(huán)境溫度確定所述電動水泵的初始抽水量，其中，基于預(yù)設(shè)的四級解密算法逐級對加密權(quán)重數(shù)組進行解密以獲得包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重的。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種植物定時控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備、控制設(shè)備、定時設(shè)備、蓄水容器、水管和電動水泵，蓄水容器放置在盆載植物附近，用于預(yù)先儲存固定容量的純凈水，第一濕度傳感設(shè)備埋設(shè)于盆載植物周圍的土壤下，用于實時檢測盆載植物周圍的土壤的濕度以作為第一濕度輸出；
其中，溫度傳感設(shè)備用于檢測盆載植物周圍環(huán)境的溫度以作為環(huán)境溫度輸出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端懸空在盆載植物上方，電動水泵用于通過水管將蓄水容器的純凈水抽入并滴落在盆載植物周圍的土壤內(nèi)，定時設(shè)備用于提供定時信息，控制設(shè)備分別與第一濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備、定時設(shè)備和電動水泵連接，用于基于定時信息確定是否開啟電動水泵。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中，還包括：
顯示設(shè)備，與控制設(shè)備連接，用于實時顯示第一濕度、環(huán)境溫度、定時信息以及電動水泵的開啟狀態(tài)；
其中，控制設(shè)備基于定時信息確定是否開啟電動水泵包括：每當(dāng)定時信息到達預(yù)定時間間隔時，控制設(shè)備發(fā)送澆水啟動信號，并開啟電動水泵以通過水管將蓄水容器的純凈水抽入并滴落在盆載植物周圍的土壤內(nèi)；
其中，顯示設(shè)備、控制設(shè)備和定時設(shè)備都設(shè)置在盆載植物所在盆體的側(cè)面，電動水泵設(shè)置在盆載植物所在盆體內(nèi)部。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中，還包括：
第二濕度傳感設(shè)備，埋設(shè)于盆載植物根部內(nèi)，用于實時檢測盆載植物體內(nèi)的濕度以作為第二濕度輸出；
枯萎度檢測設(shè)備，設(shè)置在盆載植物的上端，用于對盆載植物進行實時圖像采集和實時圖像分析，實時圖像采集用于拍攝盆載植物的高清圖像，實時圖像分析用于對盆載植物的高清圖像進行葉形識別并分割出對應(yīng)的葉子圖案，對葉子圖像進行外形識別以確定其與水平方向的夾角，并基于所述夾角確定并輸出盆載植物的枯萎度，其中，所述夾角越小，輸出的枯萎度越高；
數(shù)據(jù)通信接口，設(shè)置在盆載植物所在盆體的側(cè)面，通過無線通信鏈路建立與遠端的植物栽培中心服務(wù)器的通信連接，包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元和四級解密單元，數(shù)據(jù)接收單元與控制設(shè)備連接，用于在接收到澆水啟動信號時，啟動對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處的加密權(quán)重數(shù)組的接收，四級解密單元與數(shù)據(jù)接收單元連接，用于在接收到加密權(quán)重數(shù)組時，基于預(yù)設(shè)的四級解密算法逐級對加密權(quán)重數(shù)組進行解密以獲得權(quán)重數(shù)組，其中，權(quán)重數(shù)組包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重，土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重都為正值；
所述主控設(shè)備與第一濕度傳感設(shè)備、第二濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備和電動水泵連接，用于在發(fā)送澆水啟動信號之后，基于土壤濕度權(quán)重、第一濕度、植物濕度權(quán)重、第二濕度、環(huán)境溫度權(quán)重和環(huán)境溫度確定所述電動水泵的初始抽水量，其中，第一濕度越大，初始抽水量越少，第二濕度越大，初始抽水量越少，環(huán)境溫度越高，初始抽水量越多；
其中，所述主控設(shè)備還與枯萎度檢測設(shè)備連接，用于基于枯萎度提升初始抽水量以獲得所述電動水泵的最終抽水量，其中，枯萎度越高，初始抽水量提升的幅值越大；
其中，加密權(quán)重數(shù)組是在對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處預(yù)先對包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重的權(quán)重數(shù)組進行與四級解密對應(yīng)的四級加密后獲得的數(shù)據(jù)，盆栽植物類型不同，對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重也不同。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中：對權(quán)重數(shù)組進行的四級加密中，每一級的加密模式都不相同，對權(quán)重數(shù)組進行的四級解密是與對權(quán)重數(shù)組進行的四級加密相反的處理過程。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中：替換地，采用控制設(shè)備內(nèi)置的定時器替換定時設(shè)備，控制設(shè)備選型為飛思卡爾mc9s12芯片或dsp處理芯片中的一種。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中：所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元還用于將盆栽植物類型無線發(fā)送給遠端的植物栽培中心服務(wù)器處，以便于遠端的植物栽培中心服務(wù)器處確定與盆栽植物類型對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中：加密權(quán)重數(shù)組是在對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處預(yù)先對包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重的權(quán)重數(shù)組進行與四級解密對應(yīng)的四級加密后獲得的數(shù)據(jù)，盆栽植物所在盆體的大小不同，對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重也不同。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中：所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元還用于將盆栽植物所在盆體的大小無線發(fā)送給遠端的植物栽培中心服務(wù)器處，以便于遠端的植物栽培中心服務(wù)器處確定與盆栽植物所在盆體的大小對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重。
更具體地，在所述植物定時控制系統(tǒng)中，還包括：
語音播放芯片，與所述枯萎度檢測設(shè)備連接，用于在所述枯萎度檢測設(shè)備輸出的盆載植物的枯萎度大于等于預(yù)設(shè)枯萎度時，發(fā)出與植物干枯對應(yīng)的語音播放文件；
靜態(tài)存儲設(shè)備，與所述語音播放芯片連接，用于預(yù)先存儲所述預(yù)設(shè)枯萎度。
附圖說明
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的植物定時控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
附圖標(biāo)記：1第一濕度傳感設(shè)備；2溫度傳感設(shè)備；3控制設(shè)備；4定時設(shè)備；5蓄水容器；6水管；7電動水泵
具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的植物定時控制系統(tǒng)的實施方案進行詳細(xì)說明。
在自然界中，凡是有生命的機體，均屬于生物。生物應(yīng)分為幾個界，把行固著生活和自養(yǎng)的生物稱為植物界，簡稱植物。
植物有明顯的細(xì)胞壁和細(xì)胞核，其細(xì)胞壁由葡萄糖聚合物——纖維素構(gòu)成。植物具有光合作用的能力——就是說它可以借助光能及動物體內(nèi)所不具備的葉綠素，利用水、礦物質(zhì)和二氧化碳生產(chǎn)食物。釋放氧氣后，剩下葡萄糖——含有豐富能量的物質(zhì)，作為植物細(xì)胞的組成部分。
亞里斯多德將生物區(qū)分成植物(通常是不移動的)和動物(時常會移動去獲取食物)兩種。在林奈系統(tǒng)里，則被分為了植物界和動物界兩界。后來，人們漸漸了解過原本定義的植物界中包含了數(shù)個不相關(guān)的類群，并將真菌和數(shù)種藻類移至新的界去。然而，對于植物仍然有許多種看法，不論是在專業(yè)上的，還是在一般大眾的眼中來看。而也確實，若試圖要完美地將“植物”放至單一個分類里是會發(fā)生問題的，因為對于大多數(shù)的人而言，“植物”這一詞對現(xiàn)今分類學(xué)和系統(tǒng)分類學(xué)所立基的種系發(fā)生學(xué)的概念之間的關(guān)連性并不是很清楚,繁殖方法主要有壓條、分根、扦插、嫁接、根、葉、種子、孢子等。
當(dāng)前對植物進行定時澆水的控制機制較為落后，無法滿足人們對植物精度灌溉的要求，為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種植物定時控制系統(tǒng)，在基于植物、土壤、環(huán)境等相關(guān)參數(shù)的檢測的基礎(chǔ)上，使用多重解密后獲得的權(quán)重值，確定植物的定時澆水策略。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的植物定時控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述系統(tǒng)包括第一濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備、控制設(shè)備、定時設(shè)備、蓄水容器、水管和電動水泵，蓄水容器放置在盆載植物附近，用于預(yù)先儲存固定容量的純凈水，第一濕度傳感設(shè)備埋設(shè)于盆載植物周圍的土壤下，用于實時檢測盆載植物周圍的土壤的濕度以作為第一濕度輸出；
其中，溫度傳感設(shè)備用于檢測盆載植物周圍環(huán)境的溫度以作為環(huán)境溫度輸出，水管的一端埋于蓄水容器的水面下，另一端懸空在盆載植物上方，電動水泵用于通過水管將蓄水容器的純凈水抽入并滴落在盆載植物周圍的土壤內(nèi)，定時設(shè)備用于提供定時信息，控制設(shè)備分別與第一濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備、定時設(shè)備和電動水泵連接，用于基于定時信息確定是否開啟電動水泵。
接著，繼續(xù)對本發(fā)明的植物定時控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。
所述植物定時控制系統(tǒng)中還可以包括：
顯示設(shè)備，與控制設(shè)備連接，用于實時顯示第一濕度、環(huán)境溫度、定時信息以及電動水泵的開啟狀態(tài)；
其中，控制設(shè)備基于定時信息確定是否開啟電動水泵包括：每當(dāng)定時信息到達預(yù)定時間間隔時，控制設(shè)備發(fā)送澆水啟動信號，并開啟電動水泵以通過水管將蓄水容器的純凈水抽入并滴落在盆載植物周圍的土壤內(nèi)；
其中，顯示設(shè)備、控制設(shè)備和定時設(shè)備都設(shè)置在盆載植物所在盆體的側(cè)面，電動水泵設(shè)置在盆載植物所在盆體內(nèi)部。
所述植物定時控制系統(tǒng)中還可以包括：
第二濕度傳感設(shè)備，埋設(shè)于盆載植物根部內(nèi)，用于實時檢測盆載植物體內(nèi)的濕度以作為第二濕度輸出；
枯萎度檢測設(shè)備，設(shè)置在盆載植物的上端，用于對盆載植物進行實時圖像采集和實時圖像分析，實時圖像采集用于拍攝盆載植物的高清圖像，實時圖像分析用于對盆載植物的高清圖像進行葉形識別并分割出對應(yīng)的葉子圖案，對葉子圖像進行外形識別以確定其與水平方向的夾角，并基于所述夾角確定并輸出盆載植物的枯萎度，其中，所述夾角越小，輸出的枯萎度越高；
數(shù)據(jù)通信接口，設(shè)置在盆載植物所在盆體的側(cè)面，通過無線通信鏈路建立與遠端的植物栽培中心服務(wù)器的通信連接，包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元和四級解密單元，數(shù)據(jù)接收單元與控制設(shè)備連接，用于在接收到澆水啟動信號時，啟動對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處的加密權(quán)重數(shù)組的接收，四級解密單元與數(shù)據(jù)接收單元連接，用于在接收到加密權(quán)重數(shù)組時，基于預(yù)設(shè)的四級解密算法逐級對加密權(quán)重數(shù)組進行解密以獲得權(quán)重數(shù)組，其中，權(quán)重數(shù)組包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重，土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重都為正值；
所述主控設(shè)備與第一濕度傳感設(shè)備、第二濕度傳感設(shè)備、溫度傳感設(shè)備和電動水泵連接，用于在發(fā)送澆水啟動信號之后，基于土壤濕度權(quán)重、第一濕度、植物濕度權(quán)重、第二濕度、環(huán)境溫度權(quán)重和環(huán)境溫度確定所述電動水泵的初始抽水量，其中，第一濕度越大，初始抽水量越少，第二濕度越大，初始抽水量越少，環(huán)境溫度越高，初始抽水量越多；
其中，所述主控設(shè)備還與枯萎度檢測設(shè)備連接，用于基于枯萎度提升初始抽水量以獲得所述電動水泵的最終抽水量，其中，枯萎度越高，初始抽水量提升的幅值越大；
其中，加密權(quán)重數(shù)組是在對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處預(yù)先對包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重的權(quán)重數(shù)組進行與四級解密對應(yīng)的四級加密后獲得的數(shù)據(jù)，盆栽植物類型不同，對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重也不同。
另外，所述植物定時控制系統(tǒng)中：對權(quán)重數(shù)組進行的四級加密中，每一級的加密模式都不相同，對權(quán)重數(shù)組進行的四級解密是與對權(quán)重數(shù)組進行的四級加密相反的處理過程。
另外，所述植物定時控制系統(tǒng)中：替換地，采用控制設(shè)備內(nèi)置的定時器替換定時設(shè)備，控制設(shè)備選型為飛思卡爾mc9s12芯片或dsp處理芯片中的一種。
另外，所述植物定時控制系統(tǒng)中：所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元還用于將盆栽植物類型無線發(fā)送給遠端的植物栽培中心服務(wù)器處，以便于遠端的植物栽培中心服務(wù)器處確定與盆栽植物類型對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重。
另外，所述植物定時控制系統(tǒng)中：加密權(quán)重數(shù)組是在對遠端的植物栽培中心服務(wù)器處預(yù)先對包括土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重的權(quán)重數(shù)組進行與四級解密對應(yīng)的四級加密后獲得的數(shù)據(jù)，盆栽植物所在盆體的大小不同，對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重也不同。
另外，所述植物定時控制系統(tǒng)中：所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元還用于將盆栽植物所在盆體的大小無線發(fā)送給遠端的植物栽培中心服務(wù)器處，以便于遠端的植物栽培中心服務(wù)器處確定與盆栽植物所在盆體的大小對應(yīng)的土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重。
所述的植物定時控制系統(tǒng)中還可以包括：
語音播放芯片，與所述枯萎度檢測設(shè)備連接，用于在所述枯萎度檢測設(shè)備輸出的盆載植物的枯萎度大于等于預(yù)設(shè)枯萎度時，發(fā)出與植物干枯對應(yīng)的語音播放文件；
靜態(tài)存儲設(shè)備，與所述語音播放芯片連接，用于預(yù)先存儲所述預(yù)設(shè)枯萎度。
另外，dsp芯片，也稱數(shù)字信號處理器，是一種特別適合于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器，其主要應(yīng)用是實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。
根據(jù)數(shù)字信號處理的要求，dsp芯片一般具有如下主要特點：(1)在一個指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)；(3)片內(nèi)具有快速ram，通常可通過獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問；(4)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；(5)快速的中斷處理和硬件i/o支持；(6)具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器；(7)可以并行執(zhí)行多個操作；(8)支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。
采用本發(fā)明的植物定時控制系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術(shù)中難以精確控制植物的定時灌溉的技術(shù)問題，通過確定澆水的啟動時間，基于土壤濕度權(quán)重、土壤濕度、植物濕度權(quán)重、植物濕度、環(huán)境溫度權(quán)重和環(huán)境溫度確定所述電動水泵的初始抽水量，其中土壤濕度、植物濕度和環(huán)境溫度的檢測來自本地，而為了保密，土壤濕度權(quán)重、植物濕度權(quán)重和環(huán)境溫度權(quán)重來自遠方加密端。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。