或与植物生长基质接触、或至少部分地插入植物生长基质时，其能够测量表征植物生长基质的温度、水含量、pH值和营养物含量中的至少一种属性。在某些系统中，检测器能够直接测量并计算所述基质的温度、水含量、pH值或营养物含量。然而，已经发现优选地是，在本发明系统中，所述检测器读取表征所述基质的温度、水含量、营养物含量或pH值中的一个相关的属性，并将该属性直接传输至远程处理器，诸如优选实施方案中的智能盒，从而可以从检测器或传感器1101对所记录和传输的参数的转化进行集中化远程控制、管理和实施。表征上述性能的属性的实例可以包括:表征水含量的电容、或者表征营养物含量的电导率。表征总体营养物水平或者单个营养物水平的属性可以来自电导率值。还可以间接地测量板内的空气含量，因为这涉及板的体积(是已知的)、纤维密度、水含量和营养物含量。因此只要测量这些性质就可以计算得到空气含量。例如，在一些实例中，如果板的体积为11升，2%为纤维和98%为孔。如果水含量为60%，则孔体积-水体积为98% -60%= 38%的空气含量。η升的38%=4.18升空气。温度可以直接测量并直接传输，从检测器或传感器传出之后很少需要转换或者无需转换。
[0140]表征属性的传输以及在智能盒或中央检测器数据处理设备或者本发明所述系统的手持设备中准确值的计算，可以有助于保持检测器或传感器1101的性能要求和电子设备的相关成本低于在检测器或传感器本身进行计算的情况。此外，这可以允许对用于必要的校正和转换的任何校准因子进行集中管理，并且进一步允许对所述系统的测量和转换过程的准确性有整体性的提高。这还可以有助于减少探测器1101的电源负担，以节约那些由电池供电的检测器的电池寿命(这是由于在检测器进行较少的处理是必要的)，因为处理可以在中央控制装置中进行，所述中央控制装置可以具有更大或更持久的电源，例如电源连接、太阳能、或风力电源或更大的电池。这些因素也有助于减少检测器1101的重量。这允许检测器1101可以位于植物生长基质上或者处于植物生长基质中，而不需要大量的固定装置或保持装置以固定检测器于适当的位置。
[0141]优选实施方案中，定期发送传感器或检测器的数据，优选地使用RFID-UHF频带按特定频率每5分钟发送，这种频带是已知的用于电子通讯的方式。可用的时间间隔可以在(例如)20秒至10分钟之间变化，这取决于要求的更新频率和用户要求。
[0142]在某些实施方案中，检测器可以包括多个细长的探针1108，其被构造为插入植物生长基质中以测量它的属性。所述检测器可以进一步包括引导元件或板1109，其被设置成保持所述细长探针1108位于植物生长基质表面的设定距离处，所述表面可以基本上为上表面。利用有限的电子轻质电源和简单的安装机构使得所述一个或多个检测器容易运输，并因此能够以最小的耗力和最小的重新安装步骤方便地布置在植物生长区域(如温室或灌溉区域)的多个位置。
[0143]检测器或传感器1101可以被设置为通过通信线路与中央检测器数据处理设备1103(在优选实施方案中为智能盒)、或与系统相关的手持设备进行通信。所述通信线路可以通过直接的有线连接。然而，已发现优选的是使用无线连接，因为这允许容易地重新定位检测器和最少的安装工作量。所述无线通信可以是直接与中央检测器数据处理设备1103通信，其中所述中央检测器数据处理设备具有无线通信能力。然而，优选的是提供单独的无线接收器1102以接收无线通信信号，并且可选地由其发送无线通信信号至检测器1101。接收器1102可以通过诸如以太网、电缆连接、或通过无线电线路1110等物理线路连接至中央检测器数据处理设备1103。所述接收器和所述智能盒可以配置有电池组以提供电力。这可以内置在智能盒中央检测器数据处理设备1103中。
[0144]可通过常用于电子通信的已知技术，例如800至1000兆赫范围内的RFID-1FH频带来提供无线通信。然而，也可以使用其它的无线通信方式，例如IEEE 802.11。如果必要的话，系统中的各种设备之间的物理连接可以通过铜线、光纤和任何其它合适的通信方式与以太网连接，这些通信方式如通常电子和计算机相关的通信中已知的方式，包括移动数据通信网络。
[0145]中央检测器数据处理(智能盒)设备1103包括至少一个处理器和至少一个存储器。所述存储器可以将与一个或多个灌溉方案或周期相关的一个或多个数据文件存储为数据库，或者作为单独的数据文件、或者以任何合适的数据存储方式储存。所述数据集可以提供检测器所提供的实测参数与所需的灌溉输出之间的关系。灌溉输出可以涉及所需的灌溉周期、用于灌溉设备的简单的开/关显示，或者还可以包含详细数据如灌溉的流速、用于定义灌溉周期开启和关闭时长的灌溉循环数据、和应用该灌溉循环的时间长短。优选的实施方案包含2个数据库，并且可以包含更多，例如3或4个数据库。第一数据库保存原始记录的参数，而第二数据库保存转换之后的转化或转换参数，例如水含量、电导率和温度等属性。设备1103的存储器中还具有一个或多个，优选两个模块。第一模块可以是基质的模型，其包含用于将原始检测器或传感器的输出数据转换为水含量、电导率和温度的实际值的指令。设备1103中还具有另一模块，其可以被称为灌溉模块，并包含用于计算新数值的指令，例如计算在2个灌溉周期之间水含量的降低，或者设置用于分析、显示或比较的数据，以便能够输出用于基质的进一步的灌溉循环。这些模块也可以与单独的数据库相结合。中央检测器数据处理设备发送的其他输出可以包括随时间从检测器采集的、和/或与所述或每个检测器的不同位置相关的所显示的集合数据。
[0146]数据处理设备1103的处理器可以因此被配置成接收与检测器测得的参数相关的检测器输出数据，从而处理检测器的输出数据以确定生长基质的温度、水含量、pH值和营养物含量中的一个或多个，并输出集成的检测器数据、所需的灌溉方案或灌溉指令。
[0147]处理设备1103也可以连接到气候计算机1106和用户终端1107中的一者或两者。气候计算机可以被配置为用于监测和控制种植区域中的各种气候因素，如辐射、温度、湿度等。处理设备1103和气候计算机1106之间的连接1111可以是无线的、物理的、或者以太网或其他计算机网络连接。然而，在一些情况下，中央处理设备1103和气候计算机1106可以集成在一个设备中，并且可以仅仅表示为在同一通用硬件设备上运行的单独的逻辑计算机程序。在这种情况下，两个元件之间的通信可以通过硬件中的内部通信方式简单地实现，诸如硬件设备中的处理器总线或存储器；或者通过所述设备上运行的两个逻辑计算机进程之间的传递函数和变量。这样，中央检测器数据处理设备和气候计算机可以以同一计算设备上单独的逻辑程序实施。因此，本系统可通过气候计算机实现功能，由此本系统控制灌溉和/或施肥，而气候计算机可以(如果需要的话)控制气候条件，如加热、通风、和/或空气调节。
[0148]在替代的方案中，在某些情况下，所述系统有必要通过模拟输入和输出连接与气候计算机进行通信。在这种情况下，数模转换器1104可能是必要的，其可以经由物理连接连接到中央检测器数据处理设备1103，或者可以一体地形成于数据处理设备中，并且可以被配置为将中央检测器数据处理设备输出的数值转换为模拟电子输出信号，然后这些信号在通过数字接口 1113之后经模拟接口 1112传输至气候计算机。
[0149]用户终端1107可以连接至，或如上所述的逻辑集成至气候计算机1106和中央数据处理设备1103中的一者或两者。用户终端可以包括屏幕和输入装置，所述输入装置为键盘、触摸屏、音频输入装置或其它电子设备领域公知的人机接口的形式。用户终端可以用于通过向所述中央检测器数据处理装置上传数据文件来配置所述处理装置，以用于定义检测器输入和灌溉控制输出之间的关系、以及用于对所述处理装置应用常规的配置设置。灌溉控制往往是基于给定值，如:设置开始灌溉的启动时间、停止时间、滴水速度、周期长度和/或频率、设置重新开始灌溉之前的间隔时间(中止时间)。
[0150]本发明的系统使得能够在一个系统中测量、转换和组合生长区域内一系列区域的一个或多个不同的传感器输入，所述系统能够输出所需的灌溉或营养物输入控制，从而启动或停止灌溉或营养物输入，并且调节灌溉或营养物输入周期和频率等。
[0151]该系统还可以包括便携式检测器通信设备1105，也被称为手持设备，因为它可以有利地被配置为用户单手便携的，以方便地在运输该设备，以及在用户的另一只手中运输其它项目(例如一个或多个检测器1101)。检测器1101通常可以位于围绕温室或灌溉区域的远程位置或不同地点，其有时可以覆盖几个公顷。因此，常常需要用户行走相当远的距离才能到达检测器以检查它的配置或安装或将其移动到一个新的位置。因此，有利的是具有轻巧便携的手持式设备，以协助检查系统中检测器的安装、校准、配置和一般状态。这避免了多次往返于检测器和用户终端或中央处理设备以改变安装的各方面并检查配置或输出的需要。因而，手持便携式设备配备有自己的电源，以使得它可以独立地运行。其还包括一体式显示屏，从而可以在该设备上显示来自任何检测器1101的输出或状态信息。该装置可以是耐用的，其主体由耐冲击的材料制成，以防止当它在农业或园艺环境中使用时损坏。该装置通常构造成使它对于可能需要长距离徒步行走到才能到达系统检测器的用户而言是易于携带的。然而，手持装置确实需要包括某些方面的功能以方便安装、检查和设置整体的检测器和系统。
[0152]中央数据处理装置需要知道每个检测器的多种因素，手持设备可以用于读取、输入或通信任何一种或全部因素至中央检测器数据处理(智能盒)设备。这些因素包括:关于所述检测器的当前位置、将所述检测器放置在当前位置的时间和日期、所述检测器被设置为监视和传输哪些属性的任何设定、所述检测器电源的电源状态、所述检测器与中央处理设备的连接状态、对传感器读数输出的检查、所述传感器或检测器所分配到系统通信的接入点、原始输出数据的读取、具有检测器或传感器的基质的性质(例如材料、类型和尺寸)、以及其它任何相关的传感器数据等的详细情况。
[0153]相应地，手持装置将包括以下的功能。它将能够确定自己的位置或接收与所述设备和/或相关的检测器的位置相关的用户输入。它将能够通过用户输入或通过与检测器1101直接通信接收至少一个与其通信的检测器的识别符。其可以包括光学读取条形码、字母数字识别符、QR码或其它光学或视觉识别符，或者读取RFID或近场通信(NFC)识别符。优选的实施方案使用RFID-1FH频带，其相应地选择典型的800至1000MHz的频率范围。该识别符可以包括所述检测器或传感器的序列号和/或产品代码。手持设备可以被配置为使其位置数据与特定的检测器相关，并将所述位置数据和检测器识别符发送至中央数据处理设备，从而使中央数据处理设备可以存储每个检测器的位置记录，这可以通过中央数据处理装置与所述检测器输出的随时间变化的参数相结合。手持设备1105也能够将所述检测器置于测试模式下。
[0154]在优选的实施方案中，在智能盒中央检测器数据处理设备和所述手持设备之间许多方面的功能都将是常规的。这些方面包括:对用