[發明專利]一種基于植物日常數據分析與云技術的智能植物養培方法

在審

• 申請號: 201810458644.3
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108633697A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 尹蝶;喬榆玎;管雪姿;李家慶;向明剛;李太福;易軍;段棠少;張志亮
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;重慶市鳳鳴山中學
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01C21/00;G06Q10/06;G06Q50/02;G06N3/04
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

本發明公開了一種基于植物日常數據分析與云技術的智能植物養培方法。包括：S1、采集植物生長指標、施肥類型、澆水量，構成影響因素矩陣X，并上傳至云服務器，其中決策變量為施肥類型、澆水量；S2、確定植物健康指數、環境指數，構成指標矩陣Y，利用GRNN神經網絡進行訓練、檢驗，并建立植物養培模型；S3、利用基于NSGA?Ⅱ算法對植物養培模型進行優化，得到各決策變量的一組最優解以及該最優解對應的植物健康指數、環境指數；S4、利用S3中模型對實時數據進行預測得到推薦決策變量X^*，并將推薦決策變量X^*下發至用戶終端，在用戶界面顯示推薦最優的施肥類型、澆水量，用戶可通過用戶終端遠程操作完成自動澆水、施肥。

技術領域

本發明涉及智能植物養培領域，具體涉及一種基于植物日常數據分析與云技術的智能植物養培方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，養培觀賞性的植物給人帶來了無限的樂趣、豐富了生活、陶冶了情操。養培植物的優點也很多，如：裝飾房間、凈化空氣、調節溫度花香促進健康、視覺享受等。但如果僅僅使用缺乏科學依據的個人經驗對植物進行養培，其不合理的養培方案可能會使植物營養不良或營養過剩導致黃化，都達不到我們預想的目標，間接造成大量的精力損失和金錢浪費。

影響植物健康程度的各個因素之間往往體現出高度的復雜性和非線性，采用常規預測、分析方法存在一定難度。

發明內容

本發明針對現有植物養培過程中因缺乏養培經驗，無法掌控最優的養培方案而導致的營養不良或枯萎的問題，提供一種基于植物日常數據分析與云技術的智能植物養培方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于植物日常數據分析與云技術的智能植物養培方法，包括如下步驟：

S1、采集植物生長指標、施肥類型、澆水量，構成影響因素矩陣X，并上傳至云服務器，其中決策變量為施肥類型、澆水量；

S2、確定植物健康指數、環境指數，構成指標矩陣Y，利用GRNN神經網絡進行訓練、檢驗，并建立植物養培模型；

S3、利用基于NSGA-Ⅱ算法對植物養培模型進行優化，得到各決策變量的一組最優解以及該最優解對應的植物健康指數、環境指數；

S4、利用S3中模型對實時數據進行預測得到推薦決策變量X^*，并將推薦決策變量X^*下發至用戶終端，在用戶界面顯示推薦最優的施肥類型、澆水量，用戶可通過用戶終端遠程操作完成自動澆水、施肥。

優選地，用戶通過用戶終端遠程操作設備控制傳感器完成自動澆水、施肥。所述設備采用現有的植物自動澆水、施肥設備，設備上具有控制澆水、施肥的控制傳感器，所述設備同時能將澆水量、施肥類型轉換成數字信號并上傳至云服務器。當然，影響因素矩陣X也可以包括施肥量，所述設備同時能將施肥量轉換成數字信號并上傳至云服務器。

優選地，所述植物生長指標包括：植物種類、生長時期、土壤濕度、土壤pH值、光照強度、環境溫度、環境濕度。

優選地，所述植物生長指標中的植物種類、生長時期由用戶輸入并上傳至云服務器，植物生長指標中的土壤濕度、土壤pH值、光照強度、環境溫度、環境濕度由傳感器測量并上傳至云服務器。

優選地，傳感器測量方法為：包括傳感器模塊、采樣電路，所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器和光照強度傳感器，用于采集植物生長指標中的土壤濕度、土壤pH值、光照強度、環境溫度、環境濕度；所述采樣電路與傳感器模塊連接，將傳感器模塊采集到的植物生長指標及澆水量、施肥類型轉換成數字信號并上傳至云服務器。

優選地，S2中，利用綜合植物養培用戶和專家經驗，確定植物健康指數、環境指數。