一种智能花盆、服务器和控制终端的制作方法

本发明涉及园艺用具技术领域，具体涉及一种智能花盆、服务器和控制终端。

背景技术

现人们一般会在家中或一些室内场种植花卉，且大多选用花盆来种植花草植物。花盆为植物种植用的一种常用器皿，且种植用的花盆形式多样，大小不一。花草生产者或花草爱好人士可以根据花草的特性和需要以及花盆的特点选用花盆，根据制作材料不同，可以分为很多种。现有的花盆均采用人工浇水的方式，因此常出现忘浇、多浇，或因出差而不能浇水的情况，对花草的生长极为不利。

针对上述经常忘记浇水的问题，现市场上出现一种能自动完成浇水的花盆。例如中国专利(cn108184627a)公开的一种盆栽自动浇水装置，安装在放置有多个花盆的花盆架上，用于对被栽植在所述花盆内的盆栽进行浇水，包括：供水单元、储水箱、供水管道、分别与所述供水管道连接且连通并与所述花盆一一对应设置的洒水喷头，每个花盆内还设有湿度传感器、控制单元。上述自动浇水装置设置在花盆的外部，需要花盆架的支撑，占用空间大，影响盆栽美观度，适用范围小。此类浇水装置甚至会出现滴水、漏水等现象，严重影响室内环境。

因此，技术人员设计出了一种设置于花盆内的自动浇水装置，例如中国专利(cn207201442u)公开的一种蓄水陶瓷花盆，通过环形阶梯支撑台与陶瓷内盆体的配合使用，将陶瓷外盆体内部分成蓄水空腔一和蓄水空腔二，使得花盆内部具有蓄水功能，分隔板上通孔的设置可使得陶瓷内盆体内部多余的水分流出，半透膜层可以组织盆体内部营养成分的流失，将营养成分留在盆体内，保障盆景的健康成长，吸水棉块的设置有助于盆体缺水时从而蓄水空腔二内吸取水分，保障盆体内水分充足，溢水孔一和溢水孔二的设置，可流出内部多余的存水，防止植物供水过多，影响植物生命，通过止水板、排水管、止水塞、拉绳和重力浮球的共同作用，当蓄水空腔二水分充足时止水板在弹簧的作用下将止水塞堵住排水管，有蓄水空腔二提供水分，当蓄水空腔二水分不足时，重力浮球下降，使得拉绳拉动止水板，此时止水塞与排水管脱离，蓄水空腔一内的水通过排水管给盆景提供水分，同时多余的水分会流入蓄水空腔二内，直到重力浮求上升，在弹簧的作用下，使得止水塞堵住排水管，蓄水空腔一停止提供水分，重复循环，实现花盆代替人工自动浇水功能。

但是，上述的浇水装置仍旧具有缺陷：上述花盆不能自动保湿和对湿度进行调节，不能适应植物在各个成长阶段的所需；并且缺少提醒功能，不能使用户及时得知存储的水量，当蓄水腔的水用尽后会失去自动浇水的功能。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种智能花盆、服务器和控制终端，本发明的智能花盆既能够彻底解决盆景爱好者每天需要人工进行浇水的麻烦，还能解决当人们不在家里的时候给家庭盆栽浇水的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能花盆，包括花盆主体和设置在花盆主体内的隔土层，隔土层将所述花盆主体内部分割形成位于花盆主体底部的蓄水腔和位于所述隔土层上方的种植腔，所述蓄水腔内设有辅助蒸发器；

所述花盆主体内还设有监测模块、控制模块和无线通讯模块，所述监测模块和所述控制模块均与所述无线通讯模块连接；所述辅助蒸发器和所述监测模块均与所述控制模块连接；所述监测模块用于接收所述控制模块的控制信号并采集植物生长环境实时数据；控制模块根据植物生长环境实时数据向所述辅助蒸发器发送相应的控制命令以调节蓄水腔中水分的蒸发速度。

优选的，所述监测模块包括温湿度传感器、水位传感器和气压检测器，温湿度传感器、水位传感器、气压检测器均位于所述蓄水腔内。

优选的，所述监测模块还包括用于检测空气质量的空气检测器，空气检测器位于所述种植腔内。

优选的，所述花盆主体还设有显示模块，显示模块分别与所述监测模块和所述控制模块连接，显示模块用于接收并显示监测模块采集的植物生长环境实时数据。

优选的，所述花盆主体还设有用于拍摄植物影像的摄像模块，摄像模块与所述无线通讯模块连接。

优选的，所述辅助蒸发器包括壳体，所述壳体内设有依次连接的进水管、与所述控制模块连接的雾化模块、出气管，所述进水管与所述蓄水腔连通，所述出气管的出口位于所述隔土层的下方，所述进水管上设有抽水泵，所述出气管内设有排气扇(6-10)。

优选的，所述隔土层包括基层和覆盖在所述基层上的锁水层。

优选的，所述无线通讯模块为wifi通信模块或蓝牙通信模块。

本发明还提供了一种服务器，与上述的一种智能花盆通信连接，所述服务器存储有多种植物的各个生长阶段相应的适宜环境数据；

所述控制模块和所述监测模块均通过无线通讯模块与所述服务器通信连接，服务器接收监测模块采集的植物生长环境实时数据并与适宜环境数据比较后向所述控制模块发送反馈信息；

所述控制模块根据反馈信息向所述辅助蒸发器发送相应的控制信号以调节蓄水腔中水分的蒸发速度。

本发明还提供了一种控制终端，所述控制终端与上述的一种智能花盆、以及上述的一种服务器通信连接。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

1.本发明的智能花盆具有蓄水腔，通过在蓄水腔内设置微型水池，调节花盆内环境湿度，能通过蒸发的方式自动为植物补充水分，解决了用户需要每天给植物进行浇水的问题，代替人工完成自动补水。

2.相对于传统的自动浇水花盆将浇水装置设置在花盆外部，本发明的智能花盆补水装置集成在花盆内，不影响盆栽的美观，节省了空间，不会出现滴水、漏水的情况，避免影响环境。

3.现有的自动浇水花盆存在过度浇水的现象，本发明能对植物进行适宜的补水，节约水资源的同时，提供给植物最佳的生长环境。

4.本发明的隔土层不仅能够防止泥土流失，还能锁住水分，防止水分直接进入土壤层后被过度蒸发，延长了补水周期。

5.本发明的智能花盆能够根据不同种类的植物在不同生长阶段需要的生长环境调整相应的补水方案，对植物生长有利。

6.本发明的智能花盆可以被用户监控，能够得知植物的生长情况以及花盆内的水量情况，能够及时对花盆内的蓄水腔进行补水，保证水量充足。

附图说明

图1是本发明智能花盆的结构示意图。

图2是本发明的原理框架图。

图中：1花盆主体，1-1监测模块，1-1-1温湿度传感器，1-1-2水位传感器，1-1-3气压检测器，1-1-4空气检测器，1-2控制模块，1-3无线通讯模块，1-4显示模块，1-5摄像模块，1-6蓄水腔，1-7种植腔，1-8中空夹层，1-9加水口，2云端服务器，3移动终端，4电源模块，5隔土层，5-1基层，5-2锁水层，6辅助蒸发器，6-1壳体，6-2进水管，6-3雾化模块，6-4出气管，6-5抽水泵，6-6进气管，6-7负离子发生模块，6-8连接管，6-9抽气扇，6-10排气扇，6-11喷雾嘴。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的一种智能花盆，如图1、图2所示，包括花盆主体1，花盆主体1口大底端小，呈倒圆台或倒棱台形状。在所述花盆主体1内部靠近其底部的位置设置一隔土层5，隔土层5将所述花盆主体1的内部空间分割形成一个蓄水腔1-6和位于隔土层5上方的一个种植腔1-7，蓄水腔1-6通过所述隔土层5与所述花盆主体1的底部围成，花盆主体1在蓄水腔1-6对应的部分为透明材质制成，且侧壁上具有水位参考线，可直观的查看水量。土壤铺设在隔土层5上，花盆铺设土壤后即可种植花草。所述蓄水腔1-6内存储一定量的水，水面位于隔土层5的下方，间隔一定距离，从而形成一个微型的水池，水池通过蒸发的方式，使水分子穿过隔土层5并输送进入土壤层中，花草从土壤层中吸收水分和营养物质。所述花盆主体1上设置一个加水口1-9，可通过加水口1-9直接往花盆内灌水至参考水位线处，使水面正好处于隔土层5的下方，间隔一定距离。

所述隔土层5包括一基层5-1和一锁水层5-2，锁水层5-2覆盖在所述基层5-1上。基层5-1由防腐蚀的塑料网片铺设而成。所述花盆主体1的内侧壁上设有放置塑料网片的刻度线。将塑料网片制作成与所述花盆主体1内部相配的形状，使塑料网片搁置在所述花盆主体1的内侧壁上的刻度线处。塑料网片具有一定的强度可以支撑锁水层5-2以及土壤层的重量。塑料网片还具有密集的筛孔，筛孔用于使水分子能够穿过塑料网片进入锁水层5-2内。

所述锁水层5-2为鹅卵石铺设而成，鹅卵石的每颗直径在1cm～3cm之间，锁水层5-2的厚度达到5cm，从而较好的支撑土壤，不会轻易让土壤流失，也不会使土壤层与蓄水腔完全隔绝。部分水气可以在鹅卵石的表明凝结成水珠，若土壤层的水分不足时，鹅卵石上的水珠可被吸收进入土壤层中，锁水层5-2不仅避免了土壤流失，还防止了土壤层一下子吸收过多的水分，使植物根部腐烂，以及防止多余的水分直接蒸发到外界中，造成水资源的浪费。因此，锁水层5-2具有锁水的功能，延长了植物的补水周期，节约了水资源。

所述花盆主体1具有中空夹层1-8，在中空的夹层1-8内安装有电源模块4、监测模块1-1、控制模块1-2和无线通讯模块1-3。电源模块4用于对所述花盆主体1内的所有电子器件进行供电。电源模块4为锂电池组，花盆主体1在电源模块4相应的部位上设置一个充电口，充满电后，在搬运或外出等不方便连接外部电源的情况下都可以完成自动补水。所述电源模块4中的电池能量可由所述控制模块1-2进行监控。

在本实施例中，所述无线通讯模块1-3为wifi模块，可以连接家中的无线路由器进行联网，服务器为云端服务器2，控制终端包括至少一个移动终端3。所述控制模块1-2集成有智能芯片，智能芯片可装有智能系统，可用于根据监测模块1-1采集的植物生长环境实时数据发送相应的控制指令给所述辅助蒸发器6以调节蓄水腔1-6内的水分蒸发速度，另外智能芯片还可通过无线通讯模块1-3的联网功能可以连接到云端服务器2和移动终端3，与两者进行数据交互。该智能芯片内部存储有所述花盆主体1相对应的识别信息，联网后，所述云端服务器2接收控制模块1-2发送的识别信息，从而对该智能花盆进行认证。

所述移动终端3为智能移动终端，可以是ipad、安卓手机、笔记本电脑等。在移动终端3上装有智能花盆app，移动终端3的用户通过智能花盆app连接到相应的云端服务器2，并通过智能花盆app下载云端服务器2上存储的数据信息，数据信息包括不同种类的植物、各种植物在各个生长阶段所需的适宜环境数据信息。附近若存在移动终端3，则可以通过智能花盆app还可以连接一个或多个通过认证的智能花盆，进一步获取对应的花盆内的当前植物所处的生长环境数据和历史环境数据，方便用户通过移动终端3监控当前所述花盆主体1中的植物状态、环境状态等。开始使用前，用户通过移动终端3登陆智能花盆app(先注册用户名和密码)，从而可以访问云端服务器2获取智能花盆的识别信息，移动终端3获取到一个或多个识别信息后，查找附近与其中一个识别信息对应的控制模块1-2并进行配对，配对成功后，移动终端3和控制模块1-2可以直接通信，进行数据交互。若要查看另一个花盆的信息，移动终端3继续查找附近另一个识别信息对应的控制模块1-2并进行配对，配对成功后可以直接通信，进行数据交互。所述移动终端3还可以通过智能花盆app手动设置对应花盆内的植物种类及植物目前的生长阶段，以及向云端服务器2进行信息备份和记录。

所述监测模块1-1与所述控制模块1-2连接，所述控制模块1-2和所述监测模块1-1均通过所述无线通讯模块1-3与所述云端服务器2、所述移动终端3通信连接。所述控制模块1-2向监测模块1-1发送相应的监测命令，监测命令包括数据的采集信号和数据的上传信号。在移动终端3上的智能花盆app还具有监测功能停止的功能选项，一旦用户设置监测功能停止，则所述控制模块1-2将停止向监测模块1-1发送监测命令，移动终端3不会收到植物生长环境实时数据，云端服务器2也将停止更新相应的植物生长环境状态信息。

若所述移动终端3将监测功能设置为开始状态，则当监测模块1-1接收到控制模块1-2发送的采集信号后开始采集植物生长环境实时数据。所述监测模块1-1接收所述控制模块1-2的上传信号将采集到的植物生长环境实时数据发送至云端服务器2进行储存，并同时发送给附近的移动终端3，用户就能通过移动终端3查看到实时的植物生长环境状态信息。

所述监测模块1-1包括温湿度传感器1-1-1、水位传感器1-1-2和气压检测器1-1-3，温湿度传感器1-1-1、水位传感器1-1-2、气压检测器1-1-3均位于所述蓄水腔1-6内。相应的，上述的植物生长环境实时数据包括了温度数据、湿度数据、水位数据和气压数据。

所述监测模块1-1还包括用于检测空气质量的空气检测器1-1-4，空气检测器1-1-4位于所述种植腔1-7内。空气检测器1-1-4可以检测空气中的含氧量、二氧化碳含量、负离子浓度、pm浓度等。移动终端3获取空气检测器1-1-4采集的上述空气质量数据，监测目前室内是否具有良好的养生环境，对人体是否有益。用户还可以通过移动终端3控制智能花盆调节周围环境，使花盆周围具有较优的养生环境。

所述云端服务器2存储有多种植物的各个生长阶段相应的适宜环境数据。云端服务器2周期性的将植物生长环境实时数据与当前植物生长的适宜环境数据比较后向移动终端3和相应的控制模块1-2发送反馈信息，所述控制模块1-2根据反馈信息向所述辅助蒸发器6发送相应的控制信号以调节蓄水腔1-6中水分的蒸发速度。每次发送反馈信息时，移动终端3还会收到智能花盆相应的识别信息，以确认数据是否与对应的植物、对应的智能花盆相对应。反馈信息包含了当前植物生长阶段最适宜的补水方案。

本实施例也可以由所述移动终端3根据反馈信息直接向在附近的所述控制模块1-2发送相应的控制信号。控制模块1-2根据控制信号控制所述辅助蒸发器6调节蓄水腔1-6中水分的蒸发速度，以调节智能花盆内的环境温湿度。

所述移动终端3不在智能花盆附近时，所述移动终端3根据反馈信息发送相应的控制信息给云端服务器2，云端服务器2将该控制信息发送给所述控制模块1-2。

所述花盆主体1还设有显示模块1-4，显示模块1-4分别与所述监测模块1-1和所述控制模块1-2连接，显示模块1-4用于接收并显示监测模块1-1采集的植物生长环境实时数据，显示模块1-4为一块集成有显示电路的显示屏，显示屏上包括：温度值显示位、湿度值显示位、水位值显示位和气压值显示位；另外还包括含氧量显示位、负离子浓度值显示位以及养生环境评估显示位。例如，显示屏上养生环境评估显示位上显示为优，即目前智能花盆周围环境较优，对人体有益。上述环境测评的信息也可以发送至移动终端3，方便用户查看。

用户不仅可以从智能花盆上直观的查看数据，也可以从移动终端3查看花盆环境状态，适合经常出差、旅行的用户。例如，用户通过移动终端3得知蓄水腔1-6内的水位已经降至水位警告线以下，则需要对花盆进行加水。若用户不能及时向花盆中加水，则可以通过移动终端3发送相应的控制命令至云端服务器2，云端服务器2发送该命令至控制模块1-2，控制智能花盆降低蓄水腔1-6内的水分蒸发速度。又例如，用户通过移动终端3得知花盆内的湿度比较低，则用户通过移动终端3发送相应的控制命令至云端服务器2，云端服务器2发送该命令至控制模块1-2，对蓄水腔1-6的内水分蒸发速度进行调节，加快水分蒸发，从而提高花盆内的湿度。

蓄水腔1-6的内水分蒸发速度调节主要是通过在所述蓄水腔1-6内安装辅助蒸发器6，辅助蒸发器6配合自然蒸发一同调节水池的蒸发速度。另外，还可以通过调节所述辅助蒸发器6的工作参数来改变蓄水腔1-6内的负离子浓度。

具体的，所述辅助蒸发器6包括壳体6-1，壳体6-1内设有依次连接的进水管6-2、与所述控制模块1-2连接的雾化模块6-3、出气管6-4，所述进水管6-2与所述蓄水腔1-6连通，所述进水管6-2上设有微型的抽水泵6-5，所述进气管6-4内设有排气扇6-10，排气扇6-10与控制模块1-2电连接。所述出气管6-4的出口设有用于向四周喷雾的喷雾嘴6-11，喷雾嘴6-11位于所述隔土层5的下方。喷雾嘴6-11的喷雾方向为水平略微向上倾斜的方向，以便雾化后水气进入隔土层5内。控制模块1-2可以向所述雾化模块6-3发送停止雾化、或加快雾化速度、或减慢雾化速度的控制指令。雾化模块6-3基于超声波原理，采用每秒200万次的超声波高频震荡，将水雾化为1微米到5微米的超微粒子和负氧离子，从而实现均匀加湿，清新空气，增进健康，去除环境燥热，营造舒适的植物生长环境、养生环境。

所述壳体6-1内还安装有负离子发生装置，用于进一步的补充空气中的负离子。负离子发生装置包括依次连接的进气管6-6、与控制模块1-2连接的负离子发生模块6-7、连接管6-8。所述进气管6-6的一端通过中空夹层1-8与外界连通，所述进气管6-6内设有抽气扇6-9，抽气扇6-9与所述控制模块1-2电连接。所述连接管6-8与所述出气管6-4连通，从而向所述出气管6-4内补充负离子。

负离子发生模块6-7的原理：给负离子发生模块6-7接通电压后，负离子发生模块6-7将输入交流电经emi处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流：高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-)，而电子无法长久存在于空气中，立刻会被空气中的氧分子(o2)捕捉，从而生成空气负离子，负离子随着空气的流动散发到空气中。负离子不仅有利于植物的生长，还能排放到空气中，激活空气中的氧分子，使其更加活跃而更易被人体吸收，人体吸入携氧负离子后，肺可增加吸收氧气20％，而多排出15％的二氧化碳，激活肌体多种酶，促进新陈代谢，起到人体养生的效果。

辅助蒸发器6的工作原理：用户通过移动终端3上获取植物生长环境的状态信息，得知植物目前的生长环境湿度低不利于植物生长，但此时蓄水腔1-6内的水量仍旧充足。用户通过移动终端3向控制模块1-2发送提高湿度的控制命令，控制模块1-2向辅助蒸发器6发送加速雾化的指令，辅助蒸发器6的雾化模块6-3开始加速雾化，在排气扇6-10的作用下，雾气通过喷雾嘴6-11均匀地喷出，隔土层5吸收雾气，水分进入隔土层5内，土壤层吸收隔土层5内的水分，做到了对植物水分的补充。部分水分透过土壤层蒸发至空气中，从而提高整个花盆环境的湿度。且雾化后的水气已经携带有负氧离子，更有益于人体健康。

当用户通过移动终端3上获取植物生长环境的状态信息，得知植物目前的生长环境负离子浓度偏低、空气质量一般，达不到对人体健康有益的效果时，用户通过移动终端3向控制模块1-2发送提高负离子浓度的控制命令，或由云端服务器2转发给控制模块1-2相应相应的控制命令，控制模块1-2向辅助蒸发器6发送提高负离子浓度的指令，辅助蒸发器6的抽气扇6-9从外界抽入空气，负离子发生模块6-7开始工作并使空气产生负离子，负离子通过连接管6-8进入出气管6-4内，随着出气管6-4内的水雾，在排气扇6-10排放作用下，通过喷雾嘴6-11一同被排放，隔土层5的吸收雾气的同时也吸收负离子，水分和负离子共同进入隔土层5内，负离子被排放到空气中，调节了植物生长环境的负离子浓度，不仅有利于植物生长，还补充了花盆周围环境中的负离子，对人体有益，起到了养生的效果。

一些用户经常出差或旅行，需要对家里的植物进行监控，以及时得知植物的长势。因此本实施例在所述花盆主体1上位于种植腔1-7内还安装有用于拍摄植物影像的摄像模块1-5，摄像模块1-5通过无线通讯模块1-3将植物影像发送至所述云端服务器2，所述移动终端3从云端服务器2下载植物影像，从而使用户可以随时随地的通过移动终端3查看植物长势。云端服务器2根据所述摄像模块1-5上传的植物影像识别植物种类及植物生长阶段。从而可以使移动终端3获取到对应智能花盆内的所述植物的种类及植物生长阶段，方便设置。

本发明的智能花盆具有蓄水腔1-6，通过在蓄水腔1-6内设置微型水池，调节花盆内环境湿度，能通过蒸发的方式自动为植物补充水分，解决了用户需要每天给植物进行浇水的问题，代替人工完成自动补水。相对于传统的自动浇水花盆将浇水装置设置在花盆外部，本发明的智能花盆补水装置集成在花盆内，不影响盆栽的美观，节省了空间，不会出现滴水、漏水的情况，避免影响环境。现有的自动浇水花盆存在过度浇水的现象，本发明能对植物进行适宜的补水，节约水资源的同时，提供给植物最佳的生长环境。本发明的隔土层5不仅能够防止泥土流失，还能锁住水分，防止水分直接进入土壤层后被过度蒸发，延长了补水周期。

另外，本发明的智能花盆能够根据不同种类的植物在不同生长阶段需要的生长环境调整相应的补水方案，对植物生长有利。本发明的智能花盆可以被用户监控，能够得知植物的生长情况以及花盆内的水量情况，能够及时对花盆内的蓄水腔进行补水，保证水量充足。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。