21:第二通信单元311接收数据采集与通信模块2上传的数据信息并发送至中央处理单元312 ；
[0045]S22:中央处理单元312对接收的数据信息进行解析，得到各个环境参数的状态数据，具体的包括温湿度和光强等植物生长状态信息以及水槽13的水位信息，并将状态数据与系统内设定的相应参考值进行比较，给出控制信息，如当光照强度低于参考值时，发出启动照明单元17的操作信息，同时，对存储单元313内存储的数据进行管理和分析，更新状态数据的参考值，并将控制信息和更新后的参考值输出至存储单元313和第二通信单元311 ;需要说明的是，该控制信息包括植物当前的状态数据和经过中央处理单元312对状态数据解析对比之后给出的用于控制模块4对滴灌单元15、照明单元17以及第二水泵进行相应操作的操作信息；
[0046]S23:第二通信单元311分别将控制信息发送至控制模块4以及显示与管理模块5，通过控制模块4对本地培育模块I内植物的生长环境进行控制，同时通过显示与管理模块5对该控制信息进行动态显示。
[0047]S3:控制模块4根据接收的控制信息对本地培育模块I内植物生长环境进行控制，即控制滴灌单元15、照明单元17以及第二水泵的工作状态以及工作时间，如控制滴灌单元15对植物开始滴灌和停止滴灌，或控制第二水泵对水槽13进行清水或营养液的补给以及停止补给；
[0048]S4:显示与管理模块5对接收的控制信息进行实时显示，同时，用户通过显示与管理模块5对本地培育模块I内植物生长环境进行人工控制，具体的，显示单元51对接收的控制信息进行实时动态显示，同时，用户通过人工管理单元52对本地培育模块I内植物生长环境进行人工控制，需要说明的是，用户通过人工管理单元52输入人工控制信息，该人工控制信息通过第二通信单元311转发至控制模块4，通过控制模块4完成相应控制。
[0049]S5:重复步骤SI?S4，对本地培育模块I进行实时控制。
[0050]综上所述，本发明提供的家庭菜园智能控制系统及其控制方法，通过数据采集与通信模块2实时采集植物的生长环境参数信息，通过大数据服务器31对获取的数据信息上传中进行解析、对比处理，得到控制信息，并将控制信息输出至控制模块4和显示与管理模块5，对植物的生长环境进行实时控制，用户通过显示与管理模块5对植物的生长环境进行实时查看和人工控制。本发明可以同时收集多个参数信息的功能，提高了对植物的数据分析和培育的全面性，采用大数据服务器增大了数据存储量和数据处理速度，同时根据给出的控制信息进行智能控制，不需要人工辅助，实现了完全智能、自动化检测与管理的效果；此外，对检测到的数据进行智能化管理和分析，给用户提供更合理的管理建议，提高了植物的存活率和控制系统的可靠性；本发明实现了节能减排，低碳环保的目的，以较低的经济投入实现系统对家庭菜园的智能化管理，同时提供良好的用户体验，切实满足了用户的需求。
[0051]虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种家庭菜园智能控制系统，其特征在于，包括本地培育模块、数据采集与通信模块、数据处理模块、控制模块和显示与管理模块，所述数据采集与通信模块和控制模块与所述本地培育模块连接，且两者均与所述数据处理模块无线连接，所述数据处理模块分别和控制模块以及显示与管理模块连接，数据处理模块包括大数据服务器。
2.根据权利要求1所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述本地培育模块由上至下设有若干培养层和育苗层，所述每个培养层包括培养槽和设于培养槽上的培养管道，所述育苗层包括水槽和育苗槽；所述培养层和育苗层还包括滴灌单元、传感器单元和照明单元，所述滴灌单元设于所述培养槽和育苗槽内，所述照明单元设于培养槽和育苗槽上方；滴灌单元与所述水槽连接，所述控制模块分别与滴灌单元和照明单元连接，所述数据采集与通信模块与所述传感器单元连接。
3.根据权利要求2所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述照明单元为LED照明灯管。
4.根据权利要求2所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述传感器单元包括温湿度传感器、光照传感器和水位传感器。
5.根据权利要求1所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述数据采集与通信模块包括数据采集单元和第一通信单元，所述数据采集单元包括图像采集模块和ESP8266最小系统，用于采集本地培育模块的数据信息；所述第一通信单元为ESP8266无线模块，用于将所述数据信息上传至数据处理模块。
6.根据权利要求1所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述大数据服务器包括第二通信单元、中央处理单元和存储单元，所述第二通信单元分别和数据采集与通信模块、控制模块以及显示与管理模块连接，所述中央处理单元分别与第二通信单元和存储单元连接。
7.根据权利要求1所述的家庭菜园智能控制系统，其特征在于，所述显示与管理模块包括数据显示单元和人工管理单元。
8.根据权利要求1?7任一项所述的家庭菜园智能控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 51:所述数据采集与通信模块实时采集所述本地培育模块内植物生长环境的数据信息，并将所述数据信息上传至所述数据处理模块中的大数据服务器； 52:大数据服务器对接收的数据信息进行处理得到控制信息，将所述控制信息分别发送至所述控制模块和显示与管理模块； 53:控制模块根据接收的控制信息对本地培育模块内植物生长环境进行控制； 54:显示与管理模块对接收的控制信息进行实时显示，同时，用户通过显示与管理模块对本地培育模块内植物生长环境进行人工控制； 55:重复步骤SI?S4，对本地培育模块进行实时控制。
9.根据权利要求8所述控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤: 521:第二通信单元接收数据采集与通信模块上传的数据信息并发送至中央处理单元; 522:中央处理单元对接收的数据信息进行解析，得到各个环境参数的状态数据，并将所述状态数据与系统内设定的相应参考值进行比较，给出控制信息，同时，对存储单元内存储的数据进行管理和分析，更新状态数据的参考值，并将所述控制信息和更新后的参考值输出至存储单元和第二通信单元； S23:第二通信单元分别将所述控制信息发送至控制模块以及显示与管理模块。
10.根据权利要求8所述控制方法，其特征在于，所述步骤S3对本地培育模块内植物生长环境进行控制具体为:控制滴灌单元以及控制照明单元的工作状态和工作时间。
【专利摘要】本发明公开了一种家庭菜园智能控制系统及控制方法，包括本地培育模块、数据采集与通信模块、数据处理模块、控制模块和显示与管理模块，数据采集与通信模块和控制模块与本地培育模块连接，且两者均与数据处理模块无线连接，数据处理模块分别和控制模块以及显示与管理模块连接，数据处理模块包括大数据服务器。本发明可以同时收集多个参数信息的功能，提高了对植物的数据分析和培育的全面性，采用大数据服务器增大了数据存储量和数据处理速度，同时根据给出的控制信息进行智能控制，不需要人工辅助，实现了完全智能、自动化检测与管理的效果；对检测到的数据进行智能化管理和分析，提高了植物的存活率和控制系统的可靠性，切实满足了用户的需求。
【IPC分类】G05D27-02
【公开号】CN104731139
【申请号】CN201510114340
【发明人】罗恒, 王宁, 高路, 李俊辰, 荆通, 陈青云, 倪启东, 叶晓燕
【申请人】苏州科技学院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月16日