模块化园艺照明系统的制作方法

模块化园艺照明系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是国际申请并且要求于2019年11月14日提交的题为“modular horticultural lighting system”的美国临时申请第62/935,366号、于2020年4月17日提交的题为“modular horticultural lighting system”的美国临时申请第63/011,336号以及于2020年8月17日提交的题为“modular horticultural lighting system”的美国临时申请第63/066,347号的优先权，其中的每个申请在此通过引用整体并入本文中。
技术领域
3.本公开内容涉及园艺照明系统，具体地涉及使用模块化零件调整园艺照明系统以满足特定客户需要的系统和方法。


背景技术：

4.园艺照明是室内农业环境的重要部分，因为其对植物生长具有重大影响，但是也消耗大量电力。种植者总是寻求在提高作物数量和质量的同时降低运营成本。照明解决方案的成本由其功效、瓦数和发射表面(例如，灯条)的数目决定。发射表面的数目和瓦数越高，资本支出(capex)越大。对于给定的几何形状和期望的均匀性，最小数目的发射表面是必须的，但是可以添加更多的发射表面，只要总瓦数保持相同即可。
5.当器材的几何形状和光合光子通量(ppf)是固定的时并且当给定光均匀性目标时，系统的平均光合光子通量密度(ppfd)——其是光在叶子上的辐照度的度量——变得唯一固定。替选地，给定固定的几何形状和平均ppfd目标，系统的均匀性变得唯一固定。因此，任何偏离这些独特环境的几何形状、均匀性或ppfd都不是最佳的。例如，包含间隔8英寸的3个灯条的系统意味着被放置在8英寸远的照明面积上以产生最佳的均匀性。在固定的瓦数和固定的功效下，ppfd也是固定的。如果需要较高的ppfd水平，则系统的瓦数必须增加，否则光均匀性将会受到影响。相反，如果需要较低的ppfd水平，则瓦数必须降低，否则光均匀性将会受到影响。
6.传统上，照明制造商已经创建了对于以固定的瓦数和功效驱动的每个驱动器具有固定数目的发射表面的照明系统。为了正常工作，照明系统必须包括发射表面和电源供应器，但是这些部件通常被预先限定并且不能被增加或被减少。对于固定照明系统，常规思维要求照明制造商必须提供不同瓦数/功效的独特sku，以便满足各种照明要求。这个问题的解决方法是超过强度要求，然后将固定照明系统调暗到适当的水平。虽然这可能会消除sku扩散问题，但是客户可能被迫购买比需要的更多的系统。
7.因此，固定照明系统几乎总是高于或低于目标要求。修改它们以达到目标要求是昂贵的。结果是性能不佳的解决方案不能完全满足客户的ppfd/均匀性要求，或者性能良好的解决方案虽然满足客户的要求但成本过高。客户可能会选择定制的解决方案，但这种选择仅在大规模下才具有成本效益并且对大多数客户而言是不可行的。
8.从卖方的角度来看，解决所有潜在要求解决的唯一方法是改变预先限定的系统以
平衡性能目标和价格目标二者。通常，卖方可以定制电源供应器的功率输出，重新设计发射表面以实现不同的预设强度，或者这两者兼而有之。所有选择都会导致要库存和管理更多部件，增加与业务运营和开销相关联的成本，以及“标准”预先限定的照明系统的不断返工，而这种系统很少被不少客户利用。对客户而言，所有这些都会导致解决方案成本更高并且价格更高。另外，标准产品的定制导致照明设计、报价提交和最终订单履行的延迟，以及不断重新设计现有系统而不是将工程资源用于其他任务的机会成本。定制还增加了物流的复杂性，这最终导致更高的开销，并且更重要的是，质量问题要么需要时间来预先减轻，要么需要金钱来稍后解决。因此，需要一种有成本效益的模块化解决方案，该解决方案可以容易地被配置以提供广泛的性能特征。


技术实现要素：

9.本文中公开的系统和方法呈现了设计照明系统的改进方法，该照明系统允许在给定瓦数/功效的情况下改变发射表面的数目以达到特定的ppfd目标和光均匀性水平。这意味着每个发射表面的瓦数是灵活的，并且允许基于应用要求来改变每个发射表面的瓦数。从工程和操作的角度来看，系统是超灵活的，同时将不同零件的数目(sku)限制为可管理的数目。
10.从客户的角度来看，他们被提供满足他们的ppfd/均匀性要求的最少数目的零件，从而增加了整个系统的可靠性并降低了其成本。由于解决方案的模块化性质，客户仍然可以向系统添加发射表面或者从系统中移除发射表面以在更小/更大的几何形状上扩展系统，或者重新配置系统以在现有几何形状上达到新的ppfd/均匀性目标。
11.从销售角度来看，部件和性能的模块化将极大地有助于利用来自客户的最小输入来快速得出最佳解决方案。目前，照明设计是基于器材的预设输出和瓦数，因此也是基于功效。这是由固定系统施加的约束——卖方被迫销售具有固定瓦数、输出和功效并具有预定数目的部件的照明系统。当系统落在预先确定的最佳配置之外时，客户和卖方必须协商妥协。因此，照明设计过程和销售过程需要较长时间，并且客户通常必须勉强接受最接近的适合解决方案而不是最佳解决方案。模块化照明系统允许客户优先考虑具有较高精度水平和最低成本(例如，最适合的最低成本)的任何照明目标(无论是否与均匀性、强度、功效、成本等相关)。同时，系统的灵活性允许销售资源更快且更容易地实现理想的解决方案，从而允许其更有效地分配时间并减少销售周期时间。当仅通过系统的几何形状来确定发射表面的数目时，可以公式化地确定系统部件。从与系统的几何形状一起由客户提供的系统的ppfd要求得出所需的瓦数。应用可以用于计算构建照明系统的最佳部件集。这些计算以编程方式基于来自客户的硬性要求，并且允许快速确定最佳解决方案。
12.总之，本文中公开的模块化系统的益处包括初始设计和稍后修改的灵活性、使用的部件的数目的优化和最小化、在向照明系统添加发射表面或者从照明系统中移除发射表面时所有部件之间的参数(例如，总瓦数)的动态重新分配、快速设计周转、易于替换出故障的部件以及将多余资源(例如，瓦数)转移用于其他用途的能力。
13.本文中公开的各种实现包括照明系统，该照明系统包括电源供应器以及耦接至电源供应器的照明器材，该照明器材包括确定数目的可移除发射表面，其中，该照明系统满足在具有指定面积的植物床的冠层处的目标光合光子通量密度(ppfd)以及在冠层上方的确
定数目的发射表面的指定安装高度；至少基于目标ppfd、指定面积和指定安装高度来确定发射表面的确定数目；至少基于确定数目、目标ppfd、指定面积和指定安装高度来确定由电源供应器供应的系统瓦数；以及至少基于确定数目和指定安装高度来确定发射表面中的每个发射表面之间的间距。
14.在一些实现中，当目标ppfd、指定面积和指定安装高度中的至少一个被改变时，确定的系统瓦数、确定数目以及发射表面中的每个发射表面之间的间距被重新确定。在一些实现中，当重新确定的系统瓦数超过电源供应器的最大瓦数时，电源供应器由具有高于重新确定的系统瓦数的最大瓦数的替换电源供应器替换。在一些实现中，当发射表面的重新确定数目大于发射表面的确定数目时，附加的可移除发射表面被添加到照明器材，并且重新确定数目的发射表面中的每个发射表面之间的间距被调整为等于重新确定的间距。在一些实现中，当发射表面的重新确定数目小于发射表面的确定数目时，从照明器材中移除多余的发射表面，并且其余发射表面中的每个发射表面之间的间距被调整为等于重新确定的间距。
15.在一些实现中，当确定的系统瓦数小于电源供应器的最大瓦数时，系统还包括耦接至电源供应器的一个或更多个外围装置。在一些实现中，一个或更多个外围装置包括风扇、加热器、传感器、通信模块和控制装置中的至少一个。在一些实现中，一个或更多个外围装置消耗总外围瓦数，该总外围瓦数加上确定的系统瓦数小于或等于电源供应器的最大瓦数。
16.在一些实现中，该系统还包括第一连接器，该第一连接器将电源供应器耦接至确定数目的发射表面。在一些实现中，确定数目变为发射表面的重新确定数目，第一连接器由第二连接器替换，该第二连接器将电源供应器耦接至重新确定数目的发射表面。在一些实现中，该系统还包括多个连接器，所述多个连接器将电源供应器耦接至确定数目的发射表面。在一些实现中，当多个连接器之一出故障时，出故障的连接器由相同的替换连接器替换。在一些实现中，当发射表面中的至少一个出故障时，移除至少一个出故障的发射表面，基于指定面积来调整其余发射表面之间的间距，以及基于其余发射表面之间的间距来调整指定安装高度。在一些实现中，指定安装高度等于发射表面中的每个发射表面之间的间距。在一些实现中，从多个电源供应器中选择电源供应器，多个电源供应器中的每个电源供应器都具有最大瓦数，以及选择的电源供应器的最大瓦数与系统瓦数之间的差异最小。在一些实现中，系统瓦数、确定数目、间距和指定安装高度的值的不同组合满足目标ppfd和指定面积。
17.本文中公开的其他实现包括一种用于确定照明系统的特性的方法。该方法包括：接收在具有指定面积的植物床的冠层处的目标光合光子通量密度(ppfd)以及冠层与植物床上方的照明器材的发射表面之间的指定安装高度；至少基于目标ppfd、指定面积和指定安装高度来确定照明器材上的可移除发射表面的数目；至少基于确定数目、目标ppfd、指定面积和指定安装高度来确定由照明系统的电源供应器供应的系统瓦数；以及至少基于确定数目和指定安装高度来确定发射表面中的每个发射表面之间的间距。
18.本文中公开的其他实现包括照明系统，该照明系统包括一个或更多个电源供应器以及耦接至一个或更多个电源供应器的一个或更多个照明器材，照明器材中的每个照明器材包括多个可移除发射表面。基于在具有指定面积的植物床的冠层处的目标光合光子通量
密度(ppfd)以及冠层与发射表面之间的指定安装高度来确定由一个或更多个电源供应器提供的系统瓦数、每个照明器材上的发射表面的数目以及每个照明器材上的发射表面之间的间距。
19.本文中公开的其他实现包括照明系统，该照明系统包括：一个或更多个电源供应器；一个或更多个照明器材，所述一个或更多个照明器材中的每个照明器材均具有一个或更多个发射表面；以及一个或更多个连接器，所述一个或更多个连接器将一个或更多个电源供应器与一个或更多个照明器材耦接，其中，一个或更多个电源供应器、一个或更多个照明器材、一个或更多个发射表面以及一个或更多个连接器中的每一个均是可更换的，同时保持在具有指定面积的植物床的冠层处的目标光合光子通量密度(ppfd)。
附图说明
20.图1是示出了根据各种实现的模块化照明器材的框图。
21.图2是根据各种实现的模块化园艺照明系统的框图。
22.图3是根据各种实现的可以在模块化园艺照明系统中改变的变量参数的图表。
23.图4a至图4c是示出了根据各种实现的满足相同照明需要的可调整园艺照明系统的不同变体的框图。
24.图5示出了根据各种实现的模块化园艺照明系统中的可更换部件的示例。
25.图6是根据各种实现的具有可更换连接器部件的模块化园艺照明系统的框图。
26.图7是示出了根据各种实现的支承相同数目的照明器材的不同可更换连接器部件的框图。
27.图8是示出了根据各种实现的提供相同瓦数的不同模块化园艺照明系统的框图。
28.图9a至图9b是示出了根据各种实现的模块化园艺照明系统的动态重新配置的框图。
29.图10是示出了根据各种实现的使用模块化园艺照明系统确定客户的照明解决方案的方法的流程图。
30.图11是示出了根据各种实现的用于模块化园艺照明系统的销售过程的流程图。
31.通过阅读以下结合本文中描述的附图的具体实施方式，将更好地理解呈现的实现的这些和其他特征。附图不旨在按比例绘制。为了清楚起见，可能不会在每个附图中标记每个部件。
具体实施方式
32.模块化器材和照明系统
33.图1是示出了根据各种实现的模块化照明器材100的框图。模块化照明器材100包括多个发射表面102。发射表面102可以是例如灯条，所述灯条包括多个光发射器(例如，发光二极管或led)及相关联的电力和/或控制电路系统。虽然图1中示出的发射表面102是线性/矩形形状，但是通常发射表面102可以具有任何形状配置，例如圆形或宽面积(例如，正方形)。
34.发射表面102可以可移除地耦接至支承结构104。例如，支承结构104可以包括发射表面102可以耦接在其上的一个或更多个轨道。在一些实现中，发射表面102可以沿支承结
构104滑动，使得可以定制发射表面之间的间距。在一些实现中，发射表面102可以被附接成使得发射表面102垂直于支承结构104。在其他实现中，发射表面102可以被附接成使得发射表面102不垂直于支承结构104(例如，以一定角度安装至支承结构104)。支承结构104可以包括线缆或布线，所述线缆或布线可以连接到每个发射表面102以便提供电力和/或控制信号。在一些实现中，发射表面102可以并联连接，以便增加在发射表面102中的一个或更多个出故障的情况下重新分配光的灵活性和能力。在其他实现中，发射表面102可以串联连接以减少线/欧姆损耗。
35.虽然在图1中示出了两个支承结构104，但是通常模块化照明器材100可以包括任何数目的支承结构。模块化照明器材100可以包括图1中未示出的其他部件，例如驱动器、控制器、传感器以及有线或无线通信模块。这些部件可以并入到发射表面102或支承结构104中，或者附接到发射表面102或支承结构104。
36.可以向模块化照明器材100添加发射表面102或者从模块化照明器材100中移除发射表面102，而且可以改变和定制每个发射表面102之间的间距。模块化照明器材100的几何形状是可定制的，以满足特定的客户照明需要。例如，考虑到客户的ppfd/均匀性要求，可以调整发射表面102的数目和间距，并且可以将系统的瓦数设置为正好或接近满足ppfd/均匀性要求。因此，模块化照明器材100提供比器材的瓦数和几何形状是静态的固定照明系统更大的灵活性。
37.图2是根据各种实现的模块化园艺照明系统200的框图。园艺照明系统200包括一个或更多个电源202，所述一个或更多个电源202可以是电源供应器及相关联的ac电绳或dc电网。电源202经由模块化连接器204连接到一个或更多个模块化照明器材100(参照图1进行描述)。每个电源202可以提供不同瓦数的电力。基于客户要求，电源202中的一个或更多个可以连接到模块化照明器材100中的一个或更多个。例如，电源202和模块化照明器材100可以以如下方式被连接：在综合分析面积上实现特定的均匀性目标(例如，控制成本并适应客户照明目标)或者改变在综合分析面积的特定部分上的强度(例如，适应特定植物品种/生长阶段的不同强度目标)。模块化连接器204允许电源202与模块化照明器材100上的发射表面102之间的灵活连接，并且特别允许发射表面102的动态添加、移除和重新配置。
38.园艺照明系统200允许基于连接到系统的发射表面的数目以不同的瓦数驱动各个发射表面。例如，600直流电(dc)瓦特(w)电源供应器可以连接到共同具有总共六个发射表面的一个或更多个模块化照明器材100。因此，每个发射表面汲取100dc w的功率。添加第七发射表面意味着电源供应器/dc电网202的瓦数被重新分配，使得所有七个发射表面各自汲取85.7dc w。
39.给定目标辐照度(ppfd)和系统的几何形状(例如，面积和安装高度)，可以计算系统所需的瓦数以及发射表面的最佳数目和发射表面之间的距离。利用园艺照明系统200允许客户容易地改变系统中使用的硬件和发射表面，而不改变系统使用的总瓦数。元件部分(componentry)的这种灵活性还解决了客户施加的另一个约束：成本。模块化照明系统还允许客户平衡成本与性能。例如，如果最佳解决方案成本太高，那么如果在均匀性、辐照度或被照射面积与发射表面之间的距离之间进行折衷，则很容易移除部件以实现期望的成本。
40.模块化照明系统相对于固定系统的一个主要优势是能够将发射表面的数目与系统的瓦数(总功率)分离。当只知道两个非因变量：均匀性和辐照度时，它可以解决复杂的问
题。虽然这两个属性在固定照明系统中密切相关，但它们在模块化照明系统中是分开的并且独立地可操纵。对这两个变量进行离散控制允许设计更广泛的应用，同时允许优化性能、成本或甚至元件部分，以使实现最佳的物理配合。
41.园艺照明系统200可以包括图2中未示出的其他部件。例如，园艺照明系统200可以包括驱动器，该驱动器被配置成在逐个应用的基础上将功率转移到特定的发射表面，以满足客户的均匀性目标或强度目标。园艺照明系统200还可以包括用于监测环境或植物参数的传感器以及用于与服务器和/或用户装置206进行通信的通信模块。园艺照明系统200可以连接到一个或更多个计算装置例如用户装置(例如，平板计算机、膝上型计算机、智能电话)和服务器，以使实现云存储、云计算和智能农业功能。例如，计算装置可以提供对园艺照明系统200的远程监测和控制功能(例如，从园艺设施接收传感器数据并分析数据以检测异常情况或监测植物生长，并且提供用于通过照明或其他环境控制来改善植物生长的建议)。在另一示例中，种植者或客户能够利用连接到系统的用户装置来远程监测和控制园艺照明系统200。
42.图3是根据各种实现的可以在模块化园艺照明系统中改变的变量参数的图表300。图表300中的每个列表示可以在园艺照明系统200和模块化照明器材100中调整的独立变量。变量包括可用的电源供应器的瓦数、发射表面的长度(例如，线性灯条的长度)、发射表面的强度以及使用的发射表面的数目。给定目标均匀性、ppfd和几何形状(例如，要照射的面积和安装高度)，可以选择电源供应器瓦数和发射表面参数以实现目标规格。例如，最佳解决方案可以包括：确定实现固定的总瓦数的最小电源供应器、满足几何约束的发射表面的正确尺寸或发射表面的总数。
43.图4a至图4c是示出了根据各种实现的满足相同照明需要的模块化园艺照明系统的不同变体的框图。以下是可以如何调整园艺照明系统200以适应客户不断变化的需要的示例。假设客户希望在4英尺乘8英尺的冠层上方提供约450ppfd的照射。考虑到几何形状约束和ppfd目标，最低成本解决方案被确定为：600w的电源供应器为六个100w的发射表面(在该示例中为灯条)供电，这六个100w的发射表面间隔1英尺4英寸并且安装在冠层上方1英尺4英寸处。在图4a中示出了该解决方案。在冠层上方的1英尺4英寸处，该解决方案提供目标强度(ppfd)并且具有最佳均匀性，但是客户担心安装高度，因为会有在彼此的顶部上堆叠的多层作物。为了帮助最大化现有的垂直空间并在相同的占用空间中安装更多的层，灯条可能会降低到更靠近冠层的位置，但是均匀性会降低到不可接受的水平。
44.为了降低安装高度，客户可以选择在解决方案中添加灯条。满足客户的新性能目标的较高成本的解决方案在图4b中被示出：八个75w的灯条间隔1英尺，并且被安装在冠层上方1英尺处。该解决方案满足ppfd和均匀性目标，在高度方面比第一解决方案更小(灯与冠层之间的距离减小了4英寸)，并且总瓦数保持不变，因为600w的电源供应器在八个灯条之间均匀地重新分配功率，从而导致每个灯条消耗75w。
45.现在假设客户希望通过改善解决方案的功效来减少其电费(运营支出或opex)。模块化照明系统中的变量的重新调整导致图4c中所示的解决方案：十二个灯条间隔8英寸，并被安装在冠层上方8英寸处。与图4b相比，得到的解决方案将解决方案的垂直高度进一步减少了4英寸，同时仍然保持客户的ppfd目标和均匀性目标。更重要的是，添加四个另外的灯条意味着现在以更低的瓦数驱动每个灯条，从而增加每个灯条和系统的功效。电源供应器
在十二个灯条之间均匀地重新分配600w，使得每个灯条消耗50w。在进一步的优化中，能够处理100w和75w的中功率灯条可以被更便宜的低功率灯条代替。虽然增加灯条的数目增加了成本，但是通过使用更便宜的零件至少部分地抵消了增加的成本。
46.应当注意，均匀性、ppfd和总瓦数在图4a至图4c中所示的解决方案中是相同的。被改变的参数仅仅是灯条的数目、灯条之间的间距以及供应至每个灯条的瓦数。因此，园艺照明系统200能够调整某些变量(例如，安装高度、成本)，同时保持相同的辐照度和均匀性要求。即使在初始设置之后，园艺照明系统200也能够在图4a至图4c中所示的解决方案之间容易地变换——仅仅需要进行的变化是安装高度和灯条的添加/移除。将这与固定照明系统相比，在固定照明系统中，可能需要更换整个系统(包括电源供应器、连接器和器材)，以便适应不同的照明和几何形状需要。
47.可更换的系统部件
48.模块化园艺照明系统中的灵活性不限于发射表面本身，而且还可以扩展到构成整个系统的其他部件。模块化园艺照明系统还可以包括电源供应器以及将电源供应器连接到发射表面的连接器部件。虽然发射表面共享瓦数并且基于附接的部件的数目动态地重新分配瓦数，但是电源供应器和连接器可以同样是模块化和可更换的。当整个系统按照一套通用的规范被标准化时，任何给定的部件都可以很容易地更换，而不需要调整或替换系统的其余部分。
49.图5示出了根据各种实现的模块化园艺照明系统中的可更换部件的示例。可更换部件可以包括可以连接到各种ac电源供应器504的ac电绳502。在一些实现中，当模块化园艺照明系统通过dc电网运行时，ac电绳502可以改为dc电绳并且不存在ac电源供应器504。在一些实现中，在系统中可能存在多于一个电源供应器。使用电源供应器来提供所需量的总dc瓦数(w
dc
)，所述所需量的总dc瓦数(w
dc
)用于以每个单独的发射表面的适当电压(v
dc
)驱动所有发射表面。电源供应器有一系列功率水平和一系列输出电压。为了使照明系统正常工作，电源供应器的w
dc
和v
dc
必须与发射表面的w
dc
和v
dc
要求相匹配。在模块化园艺照明系统中，所有可能的发射表面和电源供应器必须共享通用的w
dc
和v
dc
电气规格。
50.如果电源供应器出故障，则可以在不更换或拆卸任何其他部件的情况下替换电源供应器。也可以用更高或更低输出的电源供应器替换电源供应器，以在不更改均匀性或者不更换或不拆卸任何其他部件的情况下调节光的强度。替选地，可以利用来自dc电网的电力代替多个模块化照明系统的电源供应器。dc电网由输出大量的瓦数的大型中心定位的电源供应器供电。在安装时将多个模块化照明系统与dc电网配对提供显著的劳动力和材料节省，因为仅用dc电网代替多个电源供应器。稍后还可以重新配置dc电网以适应新的电气要求、更多的模块化照明系统或其他部件(例如，风扇、马达、灌溉泵和传感器)，而不需要改变连接至电网的系统的放置或性能。
51.模块化园艺照明系统还可以包括ac电源供应器504与发射表面512之间的许多不同的布线/连接器。这些连接器可以包括各种不同的歧管506、各种不同的线束508以及各种dc延伸电绳510。图5中未示出的其他种类的可更换部件也可以是模块化园艺照明系统的一部分。歧管506可以用于将ac电源供应器504连接到线束508。不同的歧管506可以具有不同数目的连接器，每个连接器被配置成与线束508连接。例如，2连接器歧管可以将ac电源供应器504连接至两个线束508，4连接器歧管可以将ac电源供应器504连接到四个线束508，而6
连接器歧管可以将ac电源供应器504连接到六个线束508。
52.类似地，线束508可以具有不同数目的连接器，每个连接器被配置成在连接器与发射表面512之间有或没有dc延伸电绳510的情况下都连接到发射表面512。例如，2连接器线束可以将歧管连接到两个发射表面，3连接器线束可以将歧管连接到三个发射表面，而4连接器线束可以将歧管连接到四个发射表面。每个dc延伸电绳510可以用于将线束508连接到发射表面512。如果在线束与发射表面之间使用dc延伸电绳510，则根据系统设置的空间需要，dc延伸电绳510可以处于不同的长度，例如短、中和长。
53.ac电绳502、ac电源供应器504、歧管506、线束508、dc延伸电绳510和发射表面512中的每一个可以是可更换的，使得在部件中的任意一个出故障的情况下或者当系统的照明要求改变时可以容易地替换它们。例如，如果由线束支持的发射表面的数目从三个增加到四个，则3连接器线束可以被4连接器线束代替。在另一示例中，如果系统中的歧管之一出故障，则可以在不更换任何其他部件的情况下替换该出故障的歧管。各种可更换部件中的每一个使用相同的连接器类型，使得可以在不用担心连接点的兼容性的情况下容易地替换任何部件。因此，可更换的部件使实现完全灵活且可调整的模块化园艺照明系统，在该模块化园艺照明系统中，系统容易被更换以满足各种照明需求，并且在部件出故障时可以容易地被修复。
54.图6是根据各种实现的具有可更换连接器部件的模块化园艺照明系统600的框图。模块化园艺照明系统600包括图5中所示的多个可更换部件。例如，ac电源供应器504可以连接到多个歧管506(在这种情况下，4连接器歧管)，歧管506中的每一个连接到多个线束508(在这种情况下，2连接器歧管)。每个线束连接到dc延伸电绳510，该dc延伸电绳510连接到发射表面512。通过更换系统600中的零件中的任何零件，可以改变发射表面的数目以满足任何特定的照明需要。另外，可以替换系统600中的零件中的任何零件而不影响任何其他零件，从而使得容易替换出故障的零件。
55.图7是示出了根据各种实现的支持相同数目的照明器材的不同可更换连接器部件的框图。在配置702中，ac电绳连接到4连接器歧管。四个2连接器线束连接到4连接器歧管，从而支持总共八个发射表面。在配置704中，ac电绳连接到2连接器歧管。两个4连接器线束连接到2连接器歧管，又支持总共八个发射表面。图7是可以如何使用不同的部件集来满足相同的照明要求的示例。这允许在构建模块化园艺照明系统时更大的灵活性，并且减少手头具有特定零件的需要以满足特定的照明要求。
56.图8是示出了根据各种实现的提供相同瓦数的不同模块化园艺照明系统的框图。在配置802中，提供80w的功率的ac电源供应器连接到2连接器歧管。两个2连接器线束连接到2连接器歧管，从而支持总共四个发射表面，每个发射表面的额定功率为20w并接收20w的功率。因此，每个发射表面提供20w的功率。除了四个发射表面的额定功率各自为40w但是仅接收20w的功率以外，配置804类似于配置802。然而，因为仅80w正被提供到系统并且在发射表面之间平均分配80w的功率，所以每个发射表面再次提供20w的功率。这是可以如何使用不同的部件集来满足相同的照明要求的另一示例。
57.具有一系列可供选择的发射表面有多种好处。例如，在设计过程期间，可以用更高或更低强度(瓦数)的选项替换发射表面，因为总系统瓦数和设计目标改变。除非每个发射表面所需的瓦数超过该发射表面的最大额定瓦数，否则在设计过程中改变发射表面不需要
改变任何其他部件。另外，如果发射表面在部署之后出故障，则可以容易地替换该发射表面但不更换系统的其余部分。将通过每个发射表面输出更多的光来补偿其余系统，直到替换出故障的发射表面为止。即使在一个或更多个发射表面断开连接时，系统的模块化功率架构仍然会在给定面积上方提供相同的总瓦数。此外，具有带有不同输出(例如，30w、60w、90w)的一系列发射表面提供了显著的供应链和仓储的优势。如果30w的发射表面的库存水平不足，则平台中的任何更高瓦数的发射表面都可以作为替代以完成订单，例如图8中所示的示例。完成订单可能稍微多些成本，但是客户仍然接受解决方案。
58.其中每个部件都可更换的模块化园艺照明系统具有额外的总体优势。例如，如果模块化照明系统中的任何部件出故障，则可以单独替换该出故障的部件，而无需将系统的其余部分发送回去以进行替换。运输单个发射表面、电源供应器或线缆/连接器节省运费，并且需要更少的时间来完成。相比之下，在替换固定系统中的部件时，必须替换固定系统的整个系统或大部分，因此在替换无法从较大系统中容易地分离的完全功能部件时产生更高的运输费用。此外，在部署/安装之后的任何时间，系统的模块化允许其容易地被重新配置。不仅可以替换发射表面以满足新的均匀性/强度目标，而且该系统甚至可以在不更换任何部件的情况下被划分为两个或更多个新的几何形状。因此，模块化提供了比固定系统基本上更大的灵活性。
59.多余的系统瓦数使用
60.除了图5中所示的那些部件之外，模块化园艺照明系统还可以包括其他部件，例如帮助测量和/或控制生长环境中的环境变量和条件的部件。可以并入到系统中的附加部件可以包括但不限于风扇、加热器、传感器、控制装置(例如，泵、螺线管和开关)以及依靠dc电力运行的其他外围设备。
61.如果需要更多的瓦数来实现客户的照明要求，则这些附加部件也可以由模块化园艺照明系统供电。每个部件可以包括或连接到限流器，使得它们不会从发射表面汲取超过所需的功率。例如，模块化园艺照明系统可以包括600w的dc电源供应器以及仅需要25w的功率来满足客户的光强度目标的20个发射表面。发射表面利用总共500w的功率，这意味着还有100w的功率剩余。这种多余的瓦数可以用于为系统中的其他部件供电，例如需要100w的功率的dc风扇。dc风扇可以具有内置限流器或者连接到限流器，使得它永远不会汲取多于100w的功率，因此将不会损害提供给发射表面的瓦数和/或使电源供应器过载。在替代示例中，50w的dc风扇、45w的dc加热器和五个1w的传感器可以全部都连接到600w的电源供应器。这些部件汲取总共100w的功率，从而为发射表面留下500w。
62.因此，模块化园艺照明系统可以用于为附加的非照明部件供电，这导致更少的布线、插座使用和要设置的劳动力。这反过来可以节省劳动力和成本。因为在设计系统时可以确定电源供应器的瓦数和照明瓦数要求，所以容易将外围装置并入到系统中以用尽多余的瓦数。可以基于每个装置汲取的功率与可用的多余瓦数的量的比较来选择外围装置，并且每个外围装置可以包括限流部件，使得它们不会损害系统的性能。在安装系统之后，只要不违反整个系统的功率限制，同样还可以替换、添加或移除外围装置。动态重新配置以使产量损失最小化
63.本文中公开的模块化园艺照明系统的另一个有益特征是当任何一个或更多个发射表面出故障时电气上重新配置部件以便动态地重新分配整个系统ppf(以μmol/s来测量)
的能力。可以以保持与原始配置相同或相似的ppfd(以μmol/m2/s来测量)的方式将功率重新分配给其余的发射表面。这之所以成为可能，是因为存在为系统架构提供一定量的电流的恒流电源供应器。连接到系统架构的所有发射表面都将平均地共享该电流。当添加发射表面或从系统中移除发射表面时，电流将自动地被重新平衡并且在其余的发射表面之间平均地被共享。在一些实现中，发射表面可以不具有限制电流的驱动器，所以恒流电源供应器可以被配置成：限制每个发射表面可以汲取的功率的量(例如，55w dc的限制)，使得发射表面不汲取可能损坏它们的多余功率。
64.图9a至图9b是示出了根据各种实现的模块化园艺照明系统的动态重新配置的框图。图9a示出了具有经由连接器902连接到恒流电源供应器的多个发射表面102的模块化园艺照明系统900a。连接器902可以包括如图5中所示的任何数目的歧管、线束和延伸电绳。发射表面102可以以并联的接线方案被连接。发射表面102可以照射植物床904。存在图9a中所示的十个发射表面102，但是通常系统900a可以包括任何数目的发射表面102。在每个发射表面102之间的距离(被表示为图9a中的d)和发射表面102与植物床904的冠层之间的距离(被表示为图9a中的d)之间可能存在一对一的对应关系。假设发射表面102具有120
°
的发射角，这种一对一的对应关系可以为植物床904提供最佳的光均匀性。对于其他发射角，在发射表面间距与安装高度之间可能存在不同的最佳比率。在图9a中所示的示例中，左边的三个发射表面102已经出故障并且不再照射植物床904。这意味着植物床904没有被均匀地照射，因此植物可能经历不均匀的生长条件，这可能是有问题的。除了均匀性的损失之外，ppf的减少与产量直接相关。例如，对于某些品种，1％的光(ppf)损失可能会导致产量减少1％(克/平方英尺)。
65.图9b示出了模块化园艺照明系统900b，在该模块化园艺照明系统900b中，发射表面102已经根据图9a中所示的发射表面故障被重新配置。具体地，已经移除了三个出故障的发射表面。其余的七个发射表面102被移动，使得它们覆盖植物床904的整个长度。每个发射表面之间的距离现在是d’。发射表面102与植物床904的冠层之间的距离也被改变为等于d’，使得保持一对一的对应关系。由电源供应器供应的电力在其余的发射表面102之间被均匀地重新分配。例如，如果在图9a中，电源供应器供应总共350w dc，则十个发射表面102中的每一个都将会汲取35w的功率。在图9b中，电源供应器保持不变，但是现在存在七个发射表面102，因此每个发射表面102将会汲取50w的功率。
66.一旦发射表面102被重新布置为更宽的间距，并且冠层上方的发射表面102的安装高度被调整以匹配发射表面102之间的间距，植物床904的冠层上的光的总强度应当具有与原始配置标称相似的ppfd，仅损失几个点的利用系数u(0和1之间的变量)。光强度的均匀性也将与原始配置类似。这意味着：即使具有较少的发射表面，重新配置的模块化园艺照明系统也将具有与原始配置标称相似的强度和均匀性。这种重新配置快速且容易实现，同时仍然保持相同或相似的系统ppf和光合能力，进而保持相同或相似的产量/生物量生产。
67.模块化园艺照明系统的平均ppfd可以被表示为ppfd
ave
＝((器材数量)
×
ppf
les
×
u)/m2，其中ppf
les
是每个发射表面的ppf，m2是植物床的冠层的面积，u是可变输入并且与安装高度和/或房间大小负相关。通过采用被重新分配给新数目的发射表面的额外的ppf并且向外和向上重新布置发射表面以达到均匀性目标，利用系数相对于安装高度呈下降趋势。利用系数的这种标称损失并不像ppfd的降低以及如果在一个或更多个发射表面出故障之
后不重新配置系统会导致的均匀性损失那样对植物生长有害。
68.以下是重新平衡模块化园艺照明系统中ppfd的数值示例。该系统可以具有照射植物床的16个发射表面，冠层面积为2.97m2，利用系数为0.94，每个器材的ppf为190μmol/s。所得到的平均ppfd是(16x190x0.94)/2.97＝958μmol/m2/s。如果16个发射表面中的四个出故障，则每个器材的ppf晚上在其余发射表面之间被重新分配，从而导致253μmol/s的ppf
les
。平均ppfd现在是(16x253x0.94)/2.97＝969μmol/m2/s。然而，光分布不均匀——较少的光照射出故障的发射表面下方的植物床的部分，并且较多的光照射植物床的其余部分。这导致植物床中的一些的过度照明和植物床的其他部分的照明不足，这对作物产量产生负面影响。
69.可以移除出故障的发射表面，并且12个其余的发射表面被重新配置成跨越植物床。安装高度增加了2英寸以保持与发射表面间距的一对一的对应关系。对安装高度的改变使利用系数变为0.91。最终平均系统ppfd现在是(12x253x0.91)/2.97＝925μmol/m2/s。这低于原始ppfd，但是光均匀地分布在整个植物床上，这保持了与原始配置类似的作物产量，而系统ppfd没有大的损失。以这种方式，在发射表面出故障的情况下，可以快速且容易地重新配置模块化园艺照明系统，以保持相同或相似的照明和作物生长条件。当替换零件到达时，系统可以很容易地恢复到原始配置。
70.照明解决方案优化
71.如先前所讨论的，模块化园艺照明系统可以在设计阶段快速地被原型化和被修改，以适应客户的照明要求和偏好的变化。给定一组照明安装的客户规格，可能存在许多将满足客户规格的模块化园艺照明系统中的部件的排列。然而，基于各种因素，一些解决方案将比其他解决方案更优。例如，某些排列可能在部件零件方面成本更低，或者可能比其他排列消耗更少的功率。
72.然而，本文中公开的实现提供了一种使用照明解决方案计算器基于客户的输入规格来确定和重新确定客户的最佳照明解决方案的快速且容易的方法。该计算器允许个人(例如，销售人员)基于输入参数快速地计算客户的最佳照明解决方案。特定客户的“最佳”解决方案可能取决于客户的优先级和各种标准，例如空间限制、成本、能源使用、系统效率和作物生长目标。如果客户对解决方案不满意，则可以进行对各种参数的更改，并且可以快速地重新计算新的照明解决方案，直到客户找到他们满意的解决方案为止。这允许销售人员和客户在大约几分钟或几小时内而不是几周内确定最终的照明解决方案。
73.图10是示出了根据各种实现的使用模块化园艺照明系统确定客户的照明解决方案的方法1000的流程图。方法1000可以被实现为存储在非暂态计算机可读介质上的指令，所述指令在由处理器执行时执行该方法。该方法可以体现在计算装置例如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机或智能电话上执行的应用、脚本、网页或其他程序(例如，电子表格)内。
74.方法1000始于在框1002中从客户接收初始输入参数。初始输入参数可以包括客户的生长表面的尺寸。例如，生长表面可以是矩形植物床，并且生长表面的尺寸将是植物床的宽度(w)和长度(l)。初始输入参数还可以包括在生长表面上方的照明器材的安装高度(h)。尺寸输入w、l和h可以以米为单位来表示。初始输入参数还可以包括在生长表面处的平均期望的ppfd e。ppfd可以以μmol/m2s为单位来表示。如果通过在计算装置上执行的应用来执
行方法1000，则应用可以提供具有初始输入参数的输入字段的用户界面。
75.在框1004中，应用可以基于初始输入参数来确定照明器材的数目以实现在生长表面处的光均匀性。用于实现在生长表面处的光均匀性的照明器材的数目n
l
可以被计算为：
76.n
l
＝lk/h
ꢀꢀꢀ
等式(1)
77.在等式(1)中，l是生长表面的长度，h是在生长表面上方的器材的安装高度，并且k是用于调整用于改变光分布的照明器材间距的可调整系数。等式1中的关系基于在接收平面(例如，生长表面)上产生峰值均匀性的来自条形照明器材的光的分布以及在器材与接收平面的距离和器材之间的距离之间的设定关系。对于该计算，可以假设在每个照明器材之间的间距与安装高度之间存在一对一的关系(例如，每个照明器材与相邻照明器材的距离是h)。
78.在框1006中，应用可以接收客户的安装的利用系数u。利用系数是通过对客户的生长环境和设施的分析来实验地确定的无量纲参数，并且是在已经安装了照明器材时通过生长环境的光利用效率的度量。例如，销售模块化园艺照明系统的销售人员或来自公司的其他人可以通过客户的生长环境的照明设计模拟来计算利用系数，并将该值输入至应用中。
79.在框1008中，应用可以基于在系统中的照明器材的数目来确定模块化园艺照明系统所需的dc瓦数。具体地，以瓦特测量的在生长表面处的照明器材的发光功率p
system，dc
可以被计算为：
80.p
system，dc
＝ewl/ε
luꢀꢀꢀ
等式(2)
81.在等式(2)中，e是在生长表面处的平均ppfd，w是生长表面的宽度，l是生长表面的长度，u是利用系数，并且εl是以μmol/j为单位测量的照明器材功效。如本文中进一步描述的，可以通过测量照明器材在各种瓦数下的光输出来实验地确定照明器材功效。
82.在框1010中，应用可以接收满足在框1008中确定的dc瓦数的用于模块化园艺照明系统的由客户选择的特定类型的照明器材和电源供应器。例如，可能存在可以用于模块化园艺照明系统的许多不同的照明器材和电源供应器，并且客户可以基于各种因素(例如，功耗、大小、成本)来选择用于系统的照明器材和电源供应器。例如，应用可以提供允许用户从满足dc瓦数要求的一系列照明器材和电源供应器进行选择的下拉菜单或另一种类型的输入选择方法。然后，应用可以提取所选择的电源供应器的某些参数。例如，应用可以确定以瓦特测量的由所选择的电源供应器提供的最大dc功率p
dc
。该参数是电源供应器的固有参考特性，并且可以从电源供应器的产品规格单来获得。应用还可以确定在系统服务电压下的电源供应器效率η，该电源供应器效率η可以通过测试电源供应器来确定或者可以从产品规格单来得出。
83.在框1012中，应用可以确定满足在框1008中计算的系统的dc瓦数的电源供应器的数目以及系统的ac瓦数要求。满足系统的dc功率要求所需的电源供应器的数目n
ps
可以被计算为：
84.n
ps
＝p
system，dc
/p
dc
ꢀꢀꢀ
等式(3)
85.在等式(3)中，p
system，dc
是在生长表面处的发光功率，并且p
dc
是所选择的电源供应器的最大dc功率。以瓦特为单位的系统的需要的ac功率p
system，ac
可以被计算为：
86.p
system，ac
＝p
system，dc
/η
ꢀꢀꢀ
等式(4)
87.在等式(4)中，p
system，dc
是在生长表面处的发光功率，并且η是所选择的电源供应器
在服务电压下的效率。
88.在框1014中，应用可以确定由模块化园艺照明系统中的每个照明器材消耗的功率和照明器材效率。在系统中的数量为n
l
的照明器材之间分配系统的dc瓦数。因此，由每个照明器材消耗的功率p
l
被计算为：
89.p
l
＝p
dc
/n
l
ꢀꢀꢀ
等式(5)
90.在等式(5)中，p
dc
是所选择的电源供应器的最大dc功率。然后，每个照明器材的功效εl可以被计算为：
91.ε
l
=φ/p
l
ꢀꢀꢀ
等式(6)
92.在等式(6)中，φ是以μmol/s为单位测量的光合光子通量(ppf)。ppf可以直接从照明器材上的实验测量或间接从基于经验的趋势线来确定。例如，可以通过测量每种类型的照明器材的跨一系列瓦数的光输出来收集ppf数据以创建在瓦数与ppf之间的确认的相关性，或者可以从ppf数据的趋势线得出ppf数据。
93.在一些实现中，在框1014中计算的照明器材的功效可以在迭代过程中被反馈至框1008中。例如，当首次计算dc瓦数时，可以在等式2中使用功效的估计。在框1014中计算功效εl之后，应用可以返回到框1008以用新的功效值重新计算dc瓦数。该循环可以继续一次或多次，直到计算出的功效在每次迭代中的变化不超过某个阈值为止。
94.在框1016中，应用可以确定模块化园艺照明系统的总光输出和功效。系统的光度输出φ
system
可以被计算为：
95.φ
system
＝n
l
φ
ꢀꢀꢀ
等式(7)
96.在等式(7)中，n
l
是系统中的照明器材的数目，并且φ是以μmol/s为单位测量的光合光子通量(ppf)。于是，系统功效ε
system
可以被计算为：
97.ε
system
＝φ
system
/p
system，ac
ꢀꢀꢀ
等式(8)
98.在等式(8)中，φ
system
是系统的光度输出，并且p
system，ac
是系统的需要的ac功率。系统的光度输出和功效可以作为输出被提供给客户。如果客户对光度输出或功效不满意，则客户可能会对某些变量(例如，使用的照明器材或电源供应器的类型、生长表面的尺寸、安装高度、生长表面上的平均ppfd)做出改变。可以再次执行方法900以利用更新的变量重新计算光度输出和功效，直到客户满意为止。
99.在框1018中，应用还可以计算所提出的系统的capex和opex。capex c
capex
可以被计算为：
100.c
capex
＝(n
pscps
+n
lcl
)k
ꢀꢀꢀ
等式(9)
101.在等式(9)中，n
ps
是系统中的电源供应器的数目，c
ps
是每个电源供应器的成本，n
l
是系统中的照明器材的数目，c
l
是每个照明器材的成本，k是表示辅助组成部分例如包装、劳动力、开销等的成本的可调整乘数。opex c
opex
可以被计算为：
102.c
opex
＝c
power
p
system，dc
t
period
/ηt
cost
ꢀꢀꢀ
等式(10)
103.在等式(10)中，c
power
是客户的电力服务的成本，p
system，dc
是系统的dc瓦数，t
period
是客户使用的以天为单位的照明期限并由客户提供，t
cost
是针对其正在评估opex成本的以天为单位的时间段并由客户提供，η是电源供应器在系统服务电压下的效率。
104.应用可以将capex和opex输出给客户。如果客户对capex或opex成本不满意，则客户可能会对某些变量(例如，使用的照明器材或电源供应器的类型、生长表面的尺寸、安装
高度、生长表面上的平均ppfd)做出改变。可以再次执行方法1000以利用更新的变量重新计算capex和opex，直到客户满意为止。
105.以这种方式，方法1000提供了一种用于从仅几个输入参数开始确定客户的最佳模块化照明系统配置的快速方法。它还允许客户在运行中改变参数，以便查看最佳照明解决方案如何改变。这允许客户使用电子界面快速评估他们的选择并选定解决方案，而不是在找到令人满意的解决方案之前，花费数周时间在其物理生长环境中试验各种设置和原型。系统的模块化允许应用使用相同的过程和等式来确定相关输出(例如，系统功效、capex、opex)。如果系统是由定制零件制成的，则将必须专门针对这些零件来进行输出的计算。
106.销售流程
107.通常与室内农业环境中的照明解决方案一起出现的定制照明解决方案的开发和销售可能会成为销售周期的压力，因为需要与在过程中涉及的多个股东一起对解决方案进行认证、批准和盖章。销售过程股东(例如，销售团队、工程团队、财务团队、管理层)可能具有不同程度的工作量和可用时间，这可能导致销售过程流程减慢从开始到交付定制照明解决方案的结束的整个时间段。因此，由于开发定制照明解决方案所需的时间量，并且还由于为多个客户和潜在客户提供服务的卖方一侧的时间和资源有限，可能会出现某些收入风险。然而，使用模块化园艺照明系统来创建定制照明解决方案导致销售过程流程的改进，销售过程流程的改进显著地减少交付定制解决方案的时间，同时也降低了卖方收入的风险。
108.在用于创建定制照明解决方案的旧销售过程流程下，客户可以关于购买满足客户的照明要求的照明解决方案而联系卖方。卖方可能没有任何满足照明要求的现成产品。销售部门可能会对是否可以按照客户的时间表交付定制解决方案进行初步评估，如果不能按照客户的时间表交付定制解决方案，则卖方可能会失去销售。如果定制解决方案是可行的，则销售部门可能会发起内部定制产品请求。财务部门可能会评估开发定制解决方案是否具有足够的投资回报，如果没有足够的投资回报，则销售就会失败。如果定制解决方案在财务上是可行的，则销售团队可能会向客户提交建议的解决方案、成本和交付时间表。如果客户不满意并且无法协商提案以使客户满意，则销售可能会失败。如果客户继续，则工程、运营和/或制造团队开始采购供应品并验证定制设计规格。然后制造定制解决方案并将其交付给客户。这整个过程从开始到结束可能需要大约4至6个月，并且有销售可能会失败的多个时间点。
109.图11是示出了根据各种实现的用于模块化园艺照明系统的销售过程方法1100的流程图。方法1100可以由模块化园艺照明系统的卖方的一个或更多个雇员执行。方法1100的某些部分也可以是自动化的，并且可以由一个或更多个计算装置执行。
110.在框1102中，客户可以关于购买满足客户的照明要求的照明解决方案而联系卖方。卖方可能没有任何满足照明要求的现成产品，因此需要定制解决方案。
111.在框1104中，卖方可以确定是否存在满足客户的照明要求并且对于卖方组装和销售而言在经济上是可行的模块化园艺照明系统的一个或更多个可能的配置。关于图10描述的照明解决方案计算器可以由卖方用于从模块化园艺照明系统中标识对客户的照明要求而言可能的解决方案。
112.在框1106中，可以根据照明解决方案计算器的结果来开发照明设计提案。在框1108中，可以生成解决方案的报价，该报价可以包括部件列表及其配置、成本和交付时间
表。
113.在框1110中，卖方可以向客户提交报价，并且各方可以协商报价的条款。应当注意，可以容易且快速地调整报价，因为照明解决方案计算器可以快速生成替代解决方案以满足客户在协商期间的请求。因此，协商可能成为如下协作过程，在该协作过程中，卖方和客户一起工作以对所提出的系统进行小的调整或测试假设的设计。将这与旧的销售过程流程进行对比，在旧的销售过程流程中，对提出的定制解决方案的更改在被呈现给客户之前可能必须经过多个卖方利益相关者的审查和批准。与在旧的过程下可能需要数周相对比，卖方和客户可以使用本文中公开的照明解决方案计算器在数小时内解决协商。
114.如果协商失败并且客户拒绝报价，则在框1112中销售失败。如果协商成功并且各方就报价达成一致，则在框1114中最终确定并启动定制解决方案订单。在框1116中，采购、制造和/或组装使用模块化园艺照明系统的部件的定制解决方案。在框1118中，已经完成的定制解决方案被提供给客户。完成方法1100的时间可以是大约4至8周，这比在旧的销售过程流程下的4至6个月时间表快得多。因此，本文中公开的模块化园艺照明系统可能会大大加快向客户提供精确地或接近地满足客户的照明要求的定制解决方案所需的时间。
115.供应链优化
116.由于构成系统的部件的共同架构和可更换性，本文中描述的模块化园艺照明系统还可能导致制造商的供应链、制造和履行操作的效率。换句话说，由于可以通过系统中的部件的多个排列来满足相同的客户照明需要，因此可以由于供应链问题而动态地调整系统中的部件。
117.例如，本文中描述的系统计算器可以确定用于客户的照明要求的最佳系统包括24个低功率发射表面、一个300w dc电源供应器、一个6端口歧管、六个4端口线束和十个4英尺的安装轨道。然而，如果存在防止制造商提供24个低功率发射表面的材料、制造或供应约束，则这24个低功率发射表面可以替代地由接收相同功率的中功率发射表面替换。替选地，如果不存在可用于运输的300w dc电源供应器，则可以替代地运输已经被编程成输出仅300w dc的600w dc电源供应器。其余的硬件也是可更换的并且经受相同的制造和供应链效率。例如，如果库存低或者4端口线束存在质量问题，则系统可以被重新配置成替代地包括四个6端口线束和4端口歧管。同样，代替十个4英尺的安装轨道，可以替代地运输二十个2英尺的安装轨道。
118.模块化园艺照明系统的性能(例如，在功效、光强度和/或均匀性方面)不变，并且这些解决方案之间的差异仅在于材料成本。在一些情况下，部件的替换可能导致系统的成本增加(例如，使用中功率发射表面来完成仅需要低功率发射表面的订单)。然而，客户仍然能够按时收到他们的产品，并且这种关系得以保留。客户还具有平衡时间(延迟发货)和成本(替换的部件的价格的增加)的选择。
119.由于模块化园艺照明系统中的部件的冗余，在制造或供应链无法提供最佳解决方案的情况下，销售团队具有重新设计提供相同的系统性能的解决方案的灵活性。由于系统被构造成允许要配对的部件的任何混合以构建完整的系统，因此不需要额外的认证或工程工作来创建实现相同系统性能的部件的新组合。组织可以重新配置模块化园艺照明系统并将该模块化园艺照明系统提供给客户的速度允许销售关系得以维持并保持良好的信誉，所有这些均对正常销售和供应运营影响很小。
120.其他考虑因素
121.本文中描述的方法和系统不限于特定的硬件或软件配置，并且可以在许多计算或处理环境中找到适用性。方法和系统可以以硬件或软件或者硬件和软件的组合来实现。方法和系统可以以一个或更多个计算机程序来实现，其中计算机程序可以被理解为包括一个或更多个处理器可执行指令。计算机程序可以在一个或更多个可编程处理器上执行，并且可以存储在可由处理器读取的一个或更多个存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、一个或更多个输入装置以及/或者一个或更多个输出装置上。因此，处理器可以访问一个或更多个输入装置以获得输入数据，并且可以访问一个或更多个输出装置以传送输出数据。输入装置和/或输出装置可以包括以下中的一个或更多个：随机存取存储器(ram)、独立磁盘冗余阵列(raid)、软盘驱动器、cd、dvd、蓝光光盘、磁盘、内部硬盘驱动器、外部硬盘驱动器、记忆棒、闪存驱动器、固态存储器件或者能够由如本文中提供的处理器访问的其他存储装置，其中这样的上述示例不是详尽的，并且用于说明而非限制。
122.可以使用一种或更多种高级的过程或面向对象的编程语言来实现计算机程序以与计算机系统进行通信；然而，如果需要，可以以汇编语言或机器语言来实现程序。可以编译或解释语言。
123.如本文中提供的，处理器因此可以被嵌入在可以独立地或在联网环境中一起操作的一个或更多个装置中，其中网络可以包括例如局域网(lan)、广域网(wan)，以及/或者网络可以包括内联网和/或因特网和/或其他网络。网络可以是有线的或无线的或者有线的和无线的组合，并且可以使用一个或更多个通信协议来促进不同处理器之间的通信。处理器可以被配置成用于分布式处理，并且在一些实现中，处理器可以根据需要利用客户端-服务器模型。因此，方法和系统可以利用多个处理器和/或处理器装置，并且可以在这样的单个或多个处理器/装置之间分配处理器指令。
124.与处理器一起集成的装置或计算机系统可以包括例如个人计算机、工作站、诸如蜂窝电话或智能电话的手持式装置或者平板计算机、膝上型计算机、膝上型计算机/平板计算机混合、手持式计算机、智能手表或者能够与可以如本文中提供地那样操作的处理器一起集成的任何其他装置。因此，本文中提供的装置不是详尽的，并且被提供用于说明而非限制。
125.对“微处理器”和“处理器”或“该微处理器”和“该处理器”的提及可以被理解为包括可以在独立和/或分布式环境中进行通信的一个或更多个微处理器，因此可以被配置成经由与其他处理器的有线通信或无线通信进行通信，其中这样的一个或更多个处理器可以被配置成：在可能相似或不同的装置的一个或更多个处理器控制的装置上操作。因此，使用这样的“微处理器”或“处理器”术语也可以被理解为包括中央处理单元、算术逻辑单元、专用集成电路(ic)和/或任务引擎，并且这样的示例被提供用于说明而非限制。
126.此外，除非另有说明，否则对存储器的提及可以包括如下一个或更多个处理器可读和可访问的存储器元件和/或部件，所述一个或更多个处理器可读和可访问的存储器元件和/或部件可以在处理器控制的装置内部、在处理器控制的装置外部以及/或者可以使用各种通信协议经由有线或无线网络被访问，并且除非另有说明，否则所述一个或更多个处理器可读和可访问的存储器元件和/或部件可以被布置成包括外部存储器装置和内部存储器装置的组合，其中这样的存储器可以基于应用是连续的和/或分区的。因此，对数据库的
提及可以被理解为包括一个或更多个存储器关联，其中这样的提及可以包括市售的数据库产品(例如，sql、informix、oracle)以及此外专有数据库，并且还可以包括用于使存储器相关联的其他结构例如链接、队列、图形、树，并且这样的结构被提供用于说明而非限制。
127.除非另外提供，否则对网络的提及可以包括一个或更多个内联网和/或因特网。本文中对根据上述的微处理器指令或微处理器可执行指令的提及可以被理解为包括可编程硬件。
128.除非另有说明，否则词语“基本上”的使用可以被解释为包括本领域普通技术人员所理解的精确的关系、条件、布置、取向和/或其他特征以及它们的偏差，只要这样的偏差不会对所公开的方法和系统产生实质性影响即可。
129.遍及整个本公开内容，除非另有具体说明，否则使用冠词“一”和/或“一个”和/或“该”来修饰名词可以被理解为出于方便而被使用并且包括所修饰的名词中的一个或多于一个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着可能存在除了列出的要素之外的附加要素。
130.出于说明和描述的目的，已经呈现了本公开内容的实现的前述描述。其并不旨在是穷举的或将本公开内容限于所公开的确切形式。鉴于本公开内容，许多修改和变型是可能的。本公开内容的范围旨在不受此具体实施方式的限制，而是由附于此的权利要求限制。