一种植物监护方法及装置与流程

本发明涉及一种植物监护方法及装置，属于植物监护、互联网智能家居、植物智能种植技术领域。

背景技术：

城市生活的快速节奏让家居绿植、盆景往往得不到很好的打理；本发明方法及装置，是一种借助云端服务程序、终端程序、装置端程序技术的一种全新植物监护方法和装置。微型半导体，温度、光度传感器，微处理器，水路组件，补光组件，终端程序，云端服务程序等技术的日趋成熟，为本发明方法和装置提供了必要的条件。

技术实现要素：

本发明目的是提出一种植物监护方法及装置，不再需要使用者掌握复杂的监护过程，采用云端服务程序、终端程序、装置端程序，使装置成为一种科学高效、操作简洁的植物监护装置。

本发明提出的植物监护方法中云端服务程序，步骤如下：

(1－1)上述云端服务程序，当接收到终端程序发送包含帐户信号的连接请求，若帐户信号中的终端程序帐户及密钥有效，接受上述终端程序连接；当接收到上述装置端程序发送包含装置信号的连接请求，若装置信号中的装置帐户和密钥有效，接受上述装置端程序连接；

(1－2)上述云端服务程序，当接收到绑定请求，将帐户信号中上述终端程序帐户与装置信号中上述装置帐户绑定，当接收到解除绑定请求，将请求中帐户信号中上述终端程序帐户与装置信号中上述装置帐户解除绑定；

(1－3)上述云端服务程序，接收上述装置状态信号；接收装置设置信号，若设置信号包含更改监护，根据设置信号中该监护植物编码信号在数据库中查找对应监护植物设控脚本，将监护植物设控脚本更新到装置设控脚本中，将装置设控脚本包含在装置设置信号中发送到上述装置，若设置信号不包含更改监护，发送装置设置信号到上述装置；根据上述装置设控脚本向上述装置发送装置设置信号、控制信号；接收装置控制信号，发送装置控制信号到上述装置；发送提示信号到上述终端程序；接收查询信号并发送查复信号，若接收到上述终端程序发送的查询信号，如若接收到包含查询装置设控脚本的查询信号，发送包含上述装置设控脚本的查复信号到终端，如若接收到包含查询装置状态的查询信号，发送包含上述装置状态的查复信号到终端，如若接收到包含查询装置设置的查询信号，发送包含上述装置设置的查复信号到终端；

本发明提出的植物监护方法中终端程序，步骤如下：

(2－1)上述终端程序，若终端操作信号包含连接请求，向上述云端服务程序发送包含上述终端程序帐户信号的连接请求；

(2－2)上述终端程序，若终端操作信号包含装置网配，终端程序发送网配信号，若终端操作信号包含装置添加，终端程序接收包含装置信号的搜索回复，若终端操作信号包含绑定，向上述云端服务程序发送包含上述终端程序帐户和上述装置帐户的绑定请求，若终端操作信号包含解除绑定请求，向上述云端服务程序发送包含终端程序帐户和装置帐户的解除绑定请求；

(2－3)上述终端程序，若终端操作信号包含装置设置，若设置包含更改监护，将监护植物编码信号包含在设置信号中，发送设置信号到上述云端服务程序；若终端操作信号包含装置控制，发送装置控制信号到上述云端服务程序；若终端操作信号包含查询，发送查询信号到上述云端服务程序，如若包含查询装置设控脚本，发送包含查询装置设控脚本的查询信号，如若包含查询装置状态，发送包含查询装置状态的查询信号，如若包含查询装置设置，发送包含查询装置设置的查询信号，接收查复信号；

本发明提出的植物监护方法中装置端程序，步骤如下：

(3－1)上述装置端程序，若装置操作信号包含装置网配操作，装置端程序等待接收网配信号；若装置操作信号包含装置搜索操作，装置端程序发送包含装置信号的搜索回复；若装置端程序没有与云端服务程序建立连接，向上述云端服务程序发送包含装置信号的连接请求，装置信号包含装置帐户；

(3－2)上述装置端程序，接收设置信号、控制信号；若装置设置信号中包含装置设控脚本，根据装置设控脚本产生装置设置信号、控制信号；根据装置设置信号、控制信号，装置端程序产生装置补光、水路信号；根据装置控制信号、负载信号，在装置状态信号的故障编码中标记故障；根据装置产生的温度信号、光度信号、负载信号、故障编码和系统信息，生成装置状态信号；根据装置设置信号，发送装置状态信号到上述云端服务程序；

本发明提出的植物监护方法，步骤(3－2)提到的，根据装置设置信号、控制信号，装置端程序产生装置补光、水路信号，包括以下步骤：

(4－1)若装置控制信号中对应的组件启停控制位为启动标志，如补光组件、水路组件，装置端程序产生启动对应组件信号，若控制信号中对应的组件的启停控制位为停止标志，装置端程序产生停止对应组件信号；

本发明提出的植物监护方法，步骤(3－2)提到的，根据装置控制信号、负载信号，在装置状态信号的故障编码中标记故障，包括以下步骤：

(5－1)若上述装置控制信号发生变化，如果装置端程序产生或停止产生如补光、水路信号后，若装置负载信号没有发生对应变化，装置端程序在装置状态信号的故障编码中标记对应负载故障；

本发明提出的植物监护装置，包括：

温度传感器，感应装置监护植物的环境温度，产生温度信号，连接到电路板；

光度传感器，感应装置监护植物的环境光照度，产生光度信号，连接到电路板；

负载传感器，感应装置总电路电流，产生负载信号，内置在电路板上；

补光组件，由补光开关器件和补光灯插孔组成，连接到电路板，接收补光信号，当补光信号为打开补光信号，补光开关器件为插入补光灯插孔的补光灯供电，给装置监护植物补充光照，当补光信号为停止补光，补光开关器件停止为插入补光灯插孔的补光灯供电，停止补光；

水路组件，由水路开关器件、水泵、弯曲可定型水管、喷嘴组成，连接到电路板，接收水路信号，当水路信号为浇水信号，水路开关器件为水泵电机供电，水泵电机转动，吸取进水管水排向出水管，进入弯曲可定型水管，由喷嘴喷出，实现浇水，当水路信号为停止浇水信号，水路开关器件停止位水泵电机供电，水泵电机停止转动，水管内水流被阻断停止浇水；

水槽，蓄水为水路组件供水；

支柱，安装与水槽边，内部容纳电路板，带有电源插孔和补光灯插孔，支撑弯曲可定型水管；支柱既可以安装在左注水孔中也可以安装在右注水孔中；

电路板，接收温度信号、光度信号、负载信号；产生补光信号、水路信号；

上述装置中，电路板可以是一块和多块相连的形式；上述云端服务程序，可以是一个或多个模块运行在单个或多个服务器上的形式；上述终端可以是手机、平板、个人电脑等；

有益效果：本发明植物监护方法和装置，在实际使用过程中，不需要使用者掌握监护植物的复杂方法，使用者只需要将装置所监护植物的编码和设置通过终端程序，发送到云端服务程序，云端服务程序通过数据库查询到监护植物设置和控制并更新到装置设控脚本中，并接收装置端发送的温度等状态信号，向装置端发送装置设置信号和控制信号，智能地控制装置监护植物过程；监护过程中，装置端程序、云端服务程序，会通过终端程序给使用者丰富的提示信息。本方法和装置，解放使用者，不需要使用者了解复杂的监护方法和过程，让使用者，全心体验种植乐趣，观赏绿植。

附图说明

图1是本发明植物监护方法框图；

图2是本发明植物监护装置的电气结构框图；

图3是本发明植物监护装置的俯视外观框图；

图4是本发明植物监护装置的左视外观框图；

图5是本发明植物监护装置的右视外观框图；

图6是本发明植物监护装置的后视外观框图；

图7是本发明植物监护装置的主视外观框图；

图8是本发明植物监护装置的立体外观框图；

附图中标记如下：1-水槽盖，2-水槽底，3-右注水孔，4-左注水孔，5-支柱，6-补光插孔，7-光度感应窗，8-可弯曲定型水管，9-喷嘴。

具体实施方式

以下结合附图，详细介绍本发明提出的植物监护方法及装置的具体实现方式：

1、本实施中，如附图1，本发明方法中云端服务程序实现如下：

云端服务程序，是植物监护方法的控制中枢、是终端程序和装置端程序的交互桥梁，负责终端程序帐户和装置端帐户的授权、绑定和链接、接收终端程序对装置端的设置和控制并转发到装置、接收查询和查复等，根据设控脚本向装置发送设置信号、控制信号等，接收装置端程序发送的状态信号，向终端程序发送提示信号等，并负责提供终端程序显示界面；在本实施中，实现了部分界面，如包含公众信息的“爱智能生活”界面、包含装置列表的“我的小智”界面、包含装置状态和控制的“小智工作”界面、包含配置和添加装置的“小智配置添加”界面、“小智网配”及“搜索添加”界面等；

云端服务程序，当接收到终端程序发送包含帐户信号的连接请求，当帐户信号包含的帐户和密钥有效，接受终端程序帐户连接，标记该帐户在线；当接收到终端程序发送包含“爱智能生活”界面的查询请求，向终端程序发送“爱智能生活”界面，界面包含操作项“我的小智”和云端服务程序给用户发送的一些消息等；当接收到装置端程序发送包含装置信号的连接请求，若装置信号中装置帐户和密钥有效，接受该装置帐户连接，标记该装置帐户在线；当接收到终端程序发送包含装置信号的绑定请求，将装置信号中的装置帐户与终端程序帐户绑定；当接收到终端程序发送解除绑定请求，将请求中帐户信号中上述终端程序帐户与装置信号中上述装置帐户解除绑定；

云端服务程序，当接收到终端程序发送包含“我的小智”界面和装置列表的查询请求，云端服务程序向终端程序发送“我的小智”界面，在“我的小智”界面包含装置列表的、“小智配置添加”操作项等；当接收到终端程序发送包含查询“小智工作”界面和装置状态，云端服务程序向终端程序发送“小智工作”界面，界面内包含温度等状态信息及补光、浇水等控制操作项；当接收到装置端程序发送的状态信号，存储供查询和分析；当接收到终端程序对装置的设置信号、控制信号，向装置端转发设置信号、控制信号；当接收到终端程序发送包含“监护设置”界面的查询请求，云端服务程序向终端程序发送“监护设置”界面；当接收到终端程序发送包含监护装置设控脚本的查询请求，云端服务程序向终端程序发送监护设控脚本；当接收到终端程序发送的设置信号，若设置信号包含更改监护，根据设置信号中监护植物编码信号在数据库中查找对应设控脚本，并更新到装置设控脚本中，将装置设控脚本包含在设置信号中，发送设置信号到装置端，若设置信号不包含更改监护，发送设置信号到装置端；根据上述装置设控脚本向上述装置发送设置信号、控制信号；

2、本实施中，如附图1，本发明方法中终端程序实现如下：

终端程序，主要负责使用者输入和输出界面的显示，界面可以由终端程序预装在终端，也可以是产生终端操作时向云端服务程序查询获取，本实施中是向云端服务程序查询获取，终端可以是手机、平板、个人电脑等；

终端程序，若操作包含连接请求，向上述云端服务程序发送包含帐户信号的连接请求；连接请求成功后，若操作包含显示公众界面请求，向云端服务程序发送包含查询“爱智能生活”界面的查询请求，并接收和显示“爱智能生活”界面；若用户操作“爱智能生活”界面中菜单项“我的小智”，终端程序向云端服务程序发送包含查询“我的小智”界面和装置列表的查询请求，并接收和显示“我的小智”界面，界面内包含装置列表，并标识在线的装置；若操作为删除装置列表中一装置，终端程序向云端服务程序发送包含终端程序帐户和该装置帐户的解除绑定请求；

终端程序，若操作为“小智配置添加”，终端程序向云端服务程序发送包含查询“小智配置添加”界面的查询请求，并接收和显示“小智配置添加”界面，界面内包含“配置上网”和“搜索添加”选择操作项；当操作为“配置上网”，终端程序向云端服务程序发送包含查询“小智网配”界面的查询请求，并接收和显示“小智网配”界面，在界面中用户可输入装置要连接的无线路由器的名称、密码等信息，操作确认后，终端程序发送网配信号，若终端程序接收到装置端程序发送的网配成功消息，终端程序显示搜索装置界面，并接收装置信号；当用户操作按钮“搜索添加”，终端程序显示装置搜索界面，并接收包含装置信号的搜索回复；终端程序在装置搜索界面中陆续显示搜索到装置，用户选择装置并确认绑定操作后，终端程序向云端服务程序发送包含终端程序帐户和装置帐户的绑定请求；

终端程序，若操作“我的小智”界面中装置列表中一项，终端程序向云端服务程序发送包含查询“小智工作”界面、装置状态的查询请求，接收和显示“小智工作”界面，界面可显示装置环境温度、光度、故障等信息，同时在“小智工作”界面包含补光、浇水、监护设置等操作项，当用户操作时，终端程序向云端服务程序发送操作项的控制信号；若操作补光项，如若当前补光为关，发送包含启动补光组件的控制信号，如若当前补光为开，发送包含停止补光组件的控制信号；若操作浇水项，启动定时并发送包含启动水路组件的浇水控制信号，定时到后发送包含停止水路组件的控制信号；还可以操作其它控制项对装置组件控制，若操作监护设置项，终端程序向云端服务程序发送包含查询“监护设置”界面的查询请求，接收和显示“监护设置”界面；若操作“监护设置”界面包含更改监护项，终端程序向云端服务程序发送包含装置设控脚本的查询请求，并接收和显示装置设控脚本，按照界面提示，用户可更改监护植物编码和设置项等，确认操作后终端程序向云端服务程序发送包含新更改的监护植物编码的设置信号，云端服务程序根据该监护植物编码信号在数据库中查找对应设控脚本，将查找到的设控脚本更新到装置设控脚本中，将装置设控脚本包含在设置信号中，发送设置信号到装置端，若操作“监护设置”界面不包含更改监护项，终端程序发送设置信号到云端服务程序，云端服务程序发送设置信号到装置端；

3、本实施中，如附图1，本发明方法中装置端程序实现如下：

装置端程序，负责接收或执行对装置的网配、设置、控制、查询、状态上报等；源程序编译连接后形成二进制程序，传输并固化到装置内电路板的程序芯片内；电路板上电后装置端程序运行，首先执行uart、spi、io、adc接口等初始化工作，并初始化时关闭补光、水路组件等，并启动射频单元和各协议栈，根据网络配置自动连接网络，如果网络设置有效，向云端服务程序发送包含装置信号的连接请求，在装置信号中包含装置帐户和密钥等，若装置帐户和密钥有效，云端程序接受连接；如果网络设置无效，装置端程序会闪烁装置工作指示灯，位置如附图8中标记7同一位置，2秒/次，提示用户装置进入网配状态；在装置处于网配状态下，等待接收网配信号，若用户操作终端程序配置添加装置操作项“配置添加小智”，在显示的界面中选择“配置上网”，按提示输入网络名称和密钥确认后，终端程序发送网配信号，装置端程序接收到网配信号后按网配信号包含的网络配置参数重新配置网络，并回复网配成功消息，当终端程序接收到装置端回复网配成功消息后显示装置搜索界面，并接收装置端程序发送包含装置信号的搜索回复，装置端程序发送网配成功消息后，发送包含装置信号的搜索回复，闪烁照明组件，4秒/次，提示用户装置已进入搜索状态；在装置搜索界面中，终端程序显示陆续搜索到的装置，用户选择装置并确认绑定操作后，终端程序发送包含装置信号的搜索确认，终端程序向云端服务程序发送包含终端程序帐户和装置帐户的绑定请求；装置端程序，成功连接到云端服务程序后，接收到云端发送的设置信号、控制信号，若装置设置信号中包含装置设控脚本，根据装置设控脚本产生装置设置信号、控制信号；根据装置设置信号、控制信号，装置端程序产生装置补光、水路，也就是，若装置控制信号中对应的组件启停控制位为启动标志，如补光组件、水路组件，装置端程序产生启动对应组件信号，若控制信号中对应的组件的启停控制位为停止标志，装置端程序产生停止对应组件信号；根据装置控制信号、负载信号，在装置状态信号的故障编码中标记故障，也就是，若上述装置控制信号发生变化，如果装置端程序产生或停止产生如补光、水路后，若装置负载信号没有发生对应变化，装置端程序在装置状态信号的故障编码中标记对应负载故障；根据装置产生的温度信号、光度信号、负载信号、故障编码和系统信息，生成装置状态信号；根据装置设置信号，发送装置状态信号到上述云端服务程序；

装置端程序，若装置状态发生变化，如装置端程序产生或停止产生如补光、水路信号后，如果装置负载信号没有发生对应变化，装置端程序在装置状态信号中的故障编码中标记对应负载故障；将装置产生的温度信号、光度信号、负载信号和故障编码、系统信息，生成装置状态信号；根据装置设置信号中设置的周期，将装置设置信号、状态信号，发送到云端服务程序；若装置设置信号中包含装置固件升级标志，向云端服务程序发送固件升级请求，并接收云端服务程序发送的固件升级文件，并存储到程序存储空间；

4、本实施中，如附图2～8，本发明装置实现如下：

温度传感器，感应装置监护植物的环境温度，产生温度信号，连接到电路板；

光度传感器，感应装置监护植物的环境光照度，产生光度信号，连接到电路板；位置如附图8中标记7；

负载传感器，感应装置电路电流，产生负载信号，内置在电路板上；

电源插孔，装置外接直流电源插孔，为装置提供电力；

补光组件，由补光开关器件和补光灯插孔组成，连接到电路板，接收补光信号，当补光信号为打开补光信号，补光开关器件为插入补光灯插孔的补光灯供电，给装置监护植物补充光照，当补光信号为停止补光，补光开关器件停止为插入补光灯插孔的补光灯供电，补光灯灭停止补光；补光灯插孔如附图8中标记6；

水路组件，由水路开关器件、水泵、弯曲可定型水管、喷嘴组成，连接到电路板，接收水路信号，当水路信号为浇水信号，水路开关器件为水泵电机供电，水泵电机转动，吸取进水管水排向出水管，进入弯曲可定型水管，由喷嘴喷出，实现浇水，当水路信号为停止浇水信号，水路开关器件停止位水泵电机供电，水泵电机停止转动，水管内水流被阻断停止浇水；弯曲可定型水管如附图8中标记8；喷嘴位置如附图8中标记9；

水槽，蓄水为水路组件供水，位置如附图8中标记1水槽盖和标记2水槽底，可将水槽盖取下，快速注水；

支柱，安装与水槽边，位置如附图8中标记5，支柱内部容纳电路板，带有电源插孔、补光灯插孔、光度传感孔，支撑弯曲可定型水管；支柱既可以安装在左注水孔中也可以安装在右注水孔中；左注水孔孔位置如附图8中标记3，右注水孔位置如附图8中标记4；支柱即可安装于左注水孔，也可以安装于右注水孔，另一个空出的注水孔，即可注水；

电路板，接收温度信号、光度信号、负载信号，产生补光信号、水路信号等；电路板主要由电源变换、主芯片、组件驱动、负载电流感应、传感器接口等电路组成；位于如附图8中标记5支柱内；主芯片可以是网络模组+应用处理器的芯片组方式，也可以是单芯片形式，本实施中采用乐鑫科技的esp8266单芯片方案，装置端程序就是固化存储在该芯片内部的程序存储空间中；esp8266方案中有完整的802.11b/g/n，http、tcp/ip、udp等协议栈，芯片内置低功耗32位cpu，实施中既作协议处理器，也兼作装置端程序的应用处理器，芯片内还集成了高精度adc等，内置pll、稳压器和电源管理组件、支持wifi@2.4ghz、支持wpa/wpa2安全模式、支持sta/ap/sta+ap工作模式、支持smartconfig、支持uart、i2c、spi、pwm、io、adc等各种常规接口、+20dbm的射频输出功率；实施中，电路板可以是一块或多块相连的形式，本实施中采用一块电路板；本实施中，通过adc读取负载传感器的负载信号和光度信号；负载传感器电路将感应到的电路电流转换成电压信号，传输到esp8266的adc输入引脚，当装置端程序产生或停止产生如补光、水路信号后，如果装置负载信号没有发生对应变化，装置端程序在装置状态信号中的故障编码中标记对应负载故障；

本发明装置使用时候，将盆栽植物放到水槽盖顶部，将可弯曲定型水管和喷嘴调整到合适位置对向盆栽植物，水槽内蓄上水，将补光灯插头插入补光灯插孔，将电源插头插入电源插孔，成功网配后，即可通过终端程序和云端服务程序监护植物生长；

以上所述仅为本发明的实施例，如界面名称和内容等，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明专利保护范围内。