[發明專利]具有預測農地土壤狀態的物聯網系統與建模方式

有效

• 申請號: 201911005405.3
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN111090923B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 陳文亮;陳隆杰;陳思嘉;陳威翰;朱俊宇;施昱圻;張郁琦;謝孜易;陳晏苓;彭莉淇;李孟展;何瑞祐;顧啓耀;鄧年芮;詹元耀;王艾瑞;顏泰翔;邱紹育;林峻頤;林勻蔚;黃鳳凌;林一平;汪金城;李曉青
• 申請（專利權）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 張燕華;祁建國

1.一種具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，包括：

一計算模塊，該計算模塊為本系統的主控裝置，用以控制本系統的整體功能，該計算模塊包括：

一數據單元，該數據單元用以儲存本系統所收集的數據及信息；

一分析單元，電性連接該數據單元，用以接收或輸入數據，該分析單元具有運算分析并建立預測模型的功能，并具有至少一種演算法，該演算法建立收集信息的工作列表及流程，進行交叉驗證確認每單筆信息在不同條件的權重關系并依照這些分析后的信息建立一預測模型以針對土壤微生物的生長速率與收集到的信息之間的關系進行預測；

一機器學習單元，電性連接該分析單元，該機器學習單元具有至少一種演算功能，通過該演算功能，以建立起相對應的學習模型進行假性分析及后續數據的分群分類；

一物聯網模塊，該物聯網模塊電性連接該計算模塊，以作為信息傳輸的中介角色；

至少一檢測單元，電性連接該物聯網模塊，該些檢測單元用以布建于欲進行收集信息的環境土壤及區域中以收集環境條件與土壤條件，所述環境條件包括溫度、濕度、海拔高度和大氣壓力中的至少一種，所述土壤條件包括酸堿值、鹽度、氮含量、磷含量和鉀含量中的至少一種，將所收集到的信息傳回至該計算模塊內，以進行后續分析。

2.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該計算模塊為一后臺服務器。

3.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該分析單元所具有的演算法為回歸分析法。

4.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該演算功能具有挑選能力，且為回歸演算法、自回歸移動演算法中的任一種。

5.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該物聯網模塊為一種閘道裝置。

6.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該檢測單元為一種傳感器。

7.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該計算模塊電性連接至少一顯示單元，用以接收由計算模塊所輸出的數據，并于該顯示單元上形成一監控儀表板。

8.如權利要求7所述的具有預測農地土壤狀態的物聯網系統，其特征在于，該顯示單元為具有屏幕的裝置。

9.如權利要求1所述的具有預測農地土壤狀態的?物聯網系統，其特征在于，該計算模塊電性連接一噴灑裝置，受該計算模塊控制，用以噴灑添加物進行生物刺激的作用。

10.一種利用如權利要求1所述系統的建模方法，其特征在于，包括：

取得在不同環境條件下進行微生物培養的生物實驗數據至該分析單元產生微生物生長速率與溫度、酸堿值和鹽度之間關系的方程式；

由回歸分析計算以濾除相關系數介于-0.7至+0.7之間的微生物對；

分析系統進行交叉驗證計算，以確定每種微生物在不同溫度、酸堿值和鹽度下的權重。

11.如權利要求10所述的建模方法，其特征在于，該交叉驗證更包括下列步驟：

c1：提供成對多組的微生物進行回歸分析，以確定每對微生物之間相關性是否一致；

c2：若回歸分析產生的結果與初次建模數據不一致時，會通過調整時間方式再次進行回歸分析。