[實用新型]具有用于反饋控制的微流體裸片和傳感器的氣霧栽培系統

有效

• 申請號: 201621493699.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN206533866U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: M·德法齊奧;S·多德
• 申請（專利權）人: 意法半導體公司
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;A01G31/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,呂世磊

技術領域

本披露涉及一種包括用于養分和水分配的微流體裸片氣霧栽培系統。

背景技術

氣霧栽培是無需土壤來種植植物的過程，其中，植物的根部懸掛于空氣中并且從霧或其他水分配方法接收水分。現有的氣霧栽培系統并入了向根部提供水和其他養分的噴霧器。噴霧器具有不可精確控制或適配的較大水滴。

在市場上存在很多檢測關于環境的質量(諸如溫度、環境光、和濕度)的設備。現在，這些設備可通過物聯網彼此通信。物聯網即“物物相連的互聯網”，其延伸至任何物品以便進行信息交換和通信。物聯網是用于將任何設備與互聯網連接以便借助于信息感測設備(諸如濕度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、光傳感器、紅外傳感器和全球定位系統，僅舉幾例)來進行信息交換和通信的網絡。它們可基于商定的協議進行通信以便實現智能識別、定位、跟蹤、監測和管理。

在此網絡中，物品可彼此通信而無需用戶的干預。每個設備可以訪問相應信息的接收器、數據發送信道、存儲功能、處理電路、操作系統、特定應用、和數據發送器。該設備耦合至或者包括其自身的處理和數據發送特征。該設備被配置為遵守物聯網的通信協議。此外，每個設備將具有唯一序列號以用于識別在物聯網中的該設備。

物聯網應用于各種各樣的領域，諸如智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、安全家居、智能火控、工業監測、養老、個人健康、花卉種植、水系統監測、食品源、和敵情檢查到情報收集等。這包括使得傳感器嵌入且配備在各種對象中，諸如電網、鐵路、橋、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩和油氣管道。這些傳感器然后與集中式用戶應用自動或者手動通信以便實時在網絡中管理和控制這些對象、人員、機器、設備和設施。這允許用戶以更精致且動態的方式管理生產和生活，從而實現“智能”狀態，提高資源利用率和生產水平，并給我們提供更多有關我們環境的信息。

實用新型內容

本公開的目的是提供一種氣霧栽培系統，以至少部分地解決上述問題。

本披露涉及向氣霧栽培系統中的植物的根部提供對流體、水或養分、或抑制素(諸如殺蟲劑)的精確控制和輸送，其中，微流體輸送單元包括微流體裸片。例如，該裸片包括襯底、腔室、以及允許以特定速率和液滴大小來精確輸送所選流體體積的噴嘴。

在一個實施例中，容器包括定位在中心區域內的多個裸片，這些裸片向懸掛于該容器內的根球提供霧模式的流體。控制器或者基于在該容器中或周圍包括的傳感器自動地接收指令或者直接從用戶接收指令。該控制器然后以特定于該根球的速率、壓力和體積來控制該微流體裸片噴射流體。

根據本公開的一個方面，提供了一種系統，包括：

被配置成用于支撐植物的容器；以及

定位在所述容器內的微流體裸片，所述裸片包括：

襯底；

在所述襯底上的第一絕緣層；

在所述第一絕緣層中的多個腔室；

在所述第一絕緣層上的第二絕緣層；以及

在所述第二絕緣層中的多個噴嘴。

在一個實施例中，所述系統進一步包括控制器，所述控制器耦合至所述微流體裸片并且被配置成用于控制所述微流體裸片。

在一個實施例中，所述系統進一步包括：耦合至所述控制器的收發器；以及耦合至所述控制器的多個傳感器。

在一個實施例中，所述多個傳感器被配置成用于檢測環境參數并輸出環境參數信號；所述控制器被配置成用于接收所述環境參數信號并響應于所述環境參數信號而輸出微流體裸片控制信號。

在一個實施例中，所述系統進一步包括：通信網絡；所述多個傳感器被配置成用于檢測環境參數并輸出環境參數信號；所述控制器被配置成用于接收所述環境參數信號并輸出數據信號；所述收發器被配置成用于利用所述通信網絡來發送所述數據信號。

在一個實施例中，所述系統進一步包括：耦合至所述微流體裸片的第一流體存貯器；以及耦合至所述微流體裸片的第二流體存貯器，第一流體不同于第二流體。

在一個實施例中，所述系統進一步包括：耦合在所述存貯器與所述微流體裸片之間的第一閥門；耦合在所述存貯器與所述微流體裸片之間的第二閥門；以及被配置成用于控制所述微流體裸片、所述第一閥門和所述第二閥門的處理電路。

在一個實施例中，所述系統進一步包括：耦合至所述處理電路的多個傳感器，每個傳感器被配置成用于檢測環境參數并且被配置成用于輸出環境參數信號，所述處理電路被配置成用于接收所述環境參數信號并用于基于所述環境參數信號來控制所述第一閥門和所述第二閥門。