植物安全监控装置及其系统的制作方法

本申请有关于一种植物安全监控装置及其系统，特别系关于一种植物安全监控装置及其系统，利用人体电容效应，当人体碰触到植物时，能透过量测相应的阻抗值变化，而达到有效监测植物安全的目的。

背景技术：

一般而言，蔬果在成熟盛产时期，市场上也正值该蔬果价格最好、最畅销的时期。然而，各种香甜多汁的蔬果虽然受到消费者的青睐，也带来了窃贼的觊觎，常常因蔬果被偷窃而造成果农的巨大损失。因此，在蔬果成熟盛产时期，果农或菜农不仅白天要忙着采收，深夜或无人时还要作各种防盗动作，实在是非常的疲累。

目前农民所实施的各种防盗措施，包括：(1)求助于警方或公家单位，请其协助装设巡逻箱、传感器等；(2)雇用更多人力，以增加看守果园或农园的时间；(2)透过小区巡守队或互助团体协助巡逻果园或农园；或是(3)自行花费巨资设置铁网、维护栏、红外线警戒网等防盗设施。可惜的是，上述方式都不尽理想，不是花费了巨额资金，就是动用了大量人力，最气人的是，仍是制止不了窃贼的入侵。

因此，如何能提供一设计简化、成本低廉、监控准确度高、反应快速、实用又操作简便之植物安全监控装置、系统及其方法，有效防范与降低植物被窃盗的风险，实为果园或农园防盗市场的一大需要与福音。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种植物安全监控装置及其系统，其操作简便、设计简化、成本低廉、监控准确度高、反应又快速，能有效防范与降低植物被窃盗的风险。

本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本申请提出的一种植物安全监控装置，用以监控并判断一待测体是否被一接触体所碰触，包括：一微处理器；一电极单元，设置于待测体，并电性连接微处理器，用以侦测待测体之一电阻值；一通讯单元，电性连接微处理器；以及一电源，电性连接微处理器，用以供应所需之电力；其中，电极单元持续侦测待测体之电阻值，而得到一电阻值变化值，当接触体碰触待测体时，电阻值变化值不为零，当待测体未被碰触时，电阻值变化值为零。

本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本申请的一实施例中，所述待测体包括一果实、一叶部结构、一枝干结构、或一根部结构。

在本申请的一实施例中，所述接触体包括人身体的各部位(包括手或脚)、也可以是动物(包括猫或狗)身体的各部位。

在本申请的一实施例中，更包括一远程装置，用以与通讯单元作无线通信连接，系一终端通讯装置或一云端服务器，其中，远程装置包括有一警示单元。

在本申请的一实施例中，所述通讯单元系透过2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块和5g通讯模块其中一个或任意2个通信模块进行通信连接。

在本申请的一实施例中，所更包括一显示单元，电性连接微处理器，用以将所侦测到之阻抗值变化值显示出来。

在本申请的一实施例中，更包括一用户控制单元，电性连接微处理器，系一输出入接口，作为一用户控制操作之用。

在本申请的一实施例中，更包括一无线充电单元，系一共振器，用以与一外部供电器采用无线方式产生耦合电流，以供电给电源。

本申请的次一目的为一种一种植物安全监控系统，用以监控并判断一待测体是否被一接触体所碰触，包括：一植物安全监控装置、一待测体、一接触体、以及一远程装置。植物安全监控装置包括：一微处理器；一电极单元，设置于待测体，并电性连接微处理器，用以侦测待测体之一电阻值；一通讯单元，电性连接微处理器；以及一电源，电性连接微处理器，用以供应所需之电力；其中，电极单元持续侦测待测体之电阻值，而得到一电阻值变化值，当接触体碰触待测体时，电阻值变化值不为零，当待测体未被碰触时，电阻值变化值为零。

在本申请的一实施例中，若所述阻抗值变化值没有变化，该阻抗值变化值为零，则继续进行量测该待测体的该阻抗值变化值。

在本申请的一实施例中，若所述阻抗值变化值有变化，该阻抗值变化值不为零，代表该待测体被碰触，则透过一通讯单元发出一讯号给该远程装置，以及，该远程装置之一警示单元发出一警示讯号，以提醒一用户注意并作出及时的反应。

本申请极适合应用于侦测蔬果在园中是否有被人非预期之碰触，其可应用于各种类之蔬菜水果上，不论为何种形状之蔬果、不论为草本或木本之植物、不论为大株或小株之植物，只要被人碰触到甚至采摘，本申请都可以有效且立即地侦测出来，并立即发出警示讯息，以提醒农户或相关人员适时作出有效之防盗制止措施。

附图说明

图1绘示为依据本申请的一实施例，一种植物安全监控系统之方块示意图。

图2绘示为依据本申请的一实施例，一种植物安全监控方法之流程示意图。

图3a与图3b绘示为依据本申请的一实施例，当植物被碰触时，应用该植物安全监控装置所量测到电容值(等效于阻抗值)变化示意图。

图4a绘示为依据本申请的一实施例，当植物落果时，应用该植物安全监控装置所量测到电容值(等效于阻抗值)变化示意图；而图4b系对应图4a之局部放大示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。

附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本申请不限于此。

在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当例如层、膜、区域或基底的组件被称作“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接在所述另一组件上，或者也可以存在中间组件。

另外，在说明书中，除非明确地描述为相反的，否则词语“包括”将被理解为意指包括所述组件，但是不排除任何其它组件。此外，在说明书中，“在......上”意指位于目标组件上方或者下方，而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。

为更进一步阐述本申请为达成预定发明创造目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施例，对依据本申请提出的一种植物安全监控装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本申请利用植物本身的结构特性，每株植物都具有维管束之基本构造，其系分布于植物的根、茎、叶内，运输水分的细胞上下排列成管状，运输养分的细胞也上下排列成管状，两者聚集成束状，就称为维管束。其中，维管束中运输水分的构造叫做木质部，运输养分的叫韧皮部，而叶部的维管束则称为叶脉。前述木质部与韧皮部可等效视为电阻与电容，因为老化的外层具电阻性，水分具电容性，所以植物可以等效成为一具有复数个电阻与电容串并联的模型。而人体本身又可视为一导体，当身体上的衣物相互摩擦产生电荷，透过血液可储存电荷，所以，人体本身可视为一个大的电容器。

根据上述的描述，本申请可进一步推测如下情形：(1)当人体接触植物时就会产生与大地的漏电回路，于是导致电荷降低以及电容下降，此时，若量测植物的阻抗，理论上应该会量测到植物阻抗值(或电阻值)产生之变化；(2)当人体(有机生命体)摘取水果或破坏枝叶时，会影响或破坏前述植物的整体等效模型，导致电荷下降以及阻抗降低，此时，可透过侦测植物的阻抗，作为监控植栽是否被盗被盗窃的指针讯号，进而可警示或紧急通知相关人员，达到植栽防盗、防止作物被窃或被破坏的目的。

本申请揭露一种植物安全监控装置，请参照图1，绘示为依据本申请的一实施例，一种植物安全监控系统之方块示意图。所述植物安全监控系统包括：一植物安全监控装置10、一待测体30、一接触体40、以及一远程装置50。前述植物安全监控装置10包括有：一微处理器12、一电极单元14、一用户控制单元16、一显示单元18、一通讯单元20、一电源22、一无线充电单元24。上述待测体30可以是一棵果树、一株蔬菜、或是各种草本、木本或灌木等植物，其中，待测体30包括一果实32、一叶部结构34、一枝干结构36、以及一根部结构38。上述接触体40可以包括人身体的各部位(例如手或脚等四肢)、也可以是动物(例如猫或狗等)身体的各部位。上述远程装置50可以是一终端通讯装置(例如智能手机)、也可以是一云端装置(例如云端服务器)，其中，远程装置50包括有一警示单元52。

进一步而言，请参照图1，上述微处理器12系电性耦接电极单元14、用户控制单元16、显示单元18、通讯单元20、以及电源22。电极单元14系设置于待测体30上，举例来说，电极单元14可以设置于待测体30的果实32、叶部结构34、枝干结构36、或是根部结构38上，较佳的是设置于待测体30的根部结构38上。值得注意的是，电极单元14最好是直接接触或贴附于待测体30的根部结构38上，如第1图所示，电极单元14可用以侦测阻抗值变化(因电容产生改变所导致之阻抗值变化)，当接触体40(例如人的手)触摸到待测体30时，例如采摘果实32或叶部结构34，或破坏枝干结构36或根部结构38等动作时，都将造成等效电路之电容值(阻抗值)的改变。

在一些实施例中，本申请所述微处理器12系间隔一段时间，持续接收并处理电极单元14感测到的讯号，以得到一阻抗值变化值r。电源16系用以提供植物安全监控装置10中各部件所需之电源，通讯单元20系用以与远程装置50作无线通信连接，其可以包括2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块和5g通讯模块其中一个或任意2个通信模块进行通信连接。

在一些实施例中，本申请所述植物安全监控装置10更包括无线充电单元24，其可与一外部供电器(未绘示)采用无线方式产生耦合电流，以供电给电源22。无线充电单元24可采用共振器(resonator)来实现。在此设计下，植物安全监控装置10可更佳弹性地设计，例如可以整体是密封式的设计，把上述所有单元零部件均设置于一密闭空间内，甚至电极单元14与待测体30接触之部分亦采密封式的设计，使其可以防水防潮、防日晒雨淋以及防温度变化，以符合户外严苛天候环境条件(耐冷热、防水等条件)下使用。

参照图2，绘示为依据本申请的一实施例，一种植物安全监控方法之流程示意图。所述植物安全监控方法之流程，包含：步骤s1：提供一电极单元14；步骤s2：将电极单元14设置于一待测体30上，待测体30可以是一棵果树、一株蔬菜、或是各种草本、木本或灌木等植物，待测体30还包括果实32、叶部结构34、茎干结构36、或是根部结构38等；步骤s3：量测待测体30的一第一阻抗值；步骤s4：间隔一特定时间，持续量测待测体30的一第二阻抗值；步骤s5：比较该第一阻抗值与该第二阻抗值是否有变化？而得到一阻抗值变化值r。亦即，第一阻抗值与第二阻抗值是否不同或有差异？若”是”的话，阻抗值变化值r不为零，则代表有人碰触待测体30，此时可继续进行下一步骤s6，反之，若”否”的话，阻抗值变化值r为零，则代表无人碰触待测体30，则回到前述步骤s4，持续量测待测体30的第二阻抗值。

接着，本申请之步骤s6：透过一通讯单元20发出一讯号给一远程装置50；步骤s7：远程装置50之一警示单元52发出一警示讯号，以提醒相关人员注意并作出及时的反应，其中，相关人员包括果园或农园主人或主要照顾者、警方或公家单位、小区巡守队或互助团体等。

详细言之，所述s4步骤：系间隔一特定时间，以持续量测待测体30的该第二阻抗值。上述间隔该特定时间，可适时地调整特定时间的长短，例如，白天当果园或农园人手充足时，可设定特定间隔时间较长，或甚至关闭不进行待测体30阻抗值的量测动作；而若晚上当果园或农园无人或人员稀少时，可设定特定间隔时间较短，或甚至密集地进行待测体30阻抗值的量测动作。

进一步而言，本申请s5步骤：比较第一阻抗值与第二阻抗值是否有变化？亦即，第一阻抗值与第二阻抗值是否不同？若”是”的话，则代表有人碰触待测体30，此时可继续进行下一步骤s6；反之，若”否”的话，则代无人碰触待测体30，则回到前述步骤s4，持续量测并监控待测体30的第二阻抗值。

请参照图3a与图3b，绘示为依据本申请的一实施例，当植物被碰触时，应用该植物安全监控装置所量测到电容值(等效于阻抗值)变化示意图。如图3a所示，纵轴代表电容值变化(其等效于阻抗值变化)，横轴代表时间，可以看到的是，本发明间隔特定时间，持续对待测体30的不同部位作量测阻抗值的动作，包括：当果实32表面被碰触时所量测到的阻抗值变化、当叶子34被碰触时所量测到的阻抗值变化、当茎的分枝36被碰触时所量测到的阻抗值变化等，均可见到很明显的阻抗值变化。请持续参照图3b，其系绘示当剪下一片叶子时，其所量测到的阻抗值变化，也是非常的明显。

请参照图4a与图4b，图4a绘示系根据本申请的一实施例，当植物落果时，应用该植物安全监控装置所量测到电容值(等效于阻抗值)变化示意图；而图4b系对应图4a之局部放大示意图。如图4a所示，纵轴代表电容值变化(其等效于阻抗值变化)，横轴代表时间，在此实施例中，该电极单元14系直接接触或贴附于待测体30的果实32的蒂头上，在快要发生落果时，待测体30的阻抗值也会发生变化，电容值下降而阻抗值上升，得到之阻抗值变化值r其变化幅度例如会超过4％以上，如图4b所示之变化幅度为8％。

在一些实施例中，所述植物安全监控装置10还可包括该通讯单元20，其电性连接该微处理器12，可以接收远程装置50发出的讯息，以及传送讯息至远程装置50，远程装置50较佳的是一云端服务器或是任一种终端通讯装置。

本申请之优点为，植物安全监控装置10设计简单、检监控方法亦简单又快速、应用范围非常广泛，举凡果园或农园中蔬果成熟时、收成前或后、以及采摘收成时，都可以应用到本申请之植物安全监控装置10及其监控方法。

以上所述，仅是本申请的具体实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以具体实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。