数字赋能——多功能生态养殖攻坚者

   全球五分之二的植物物种正面临灭绝的危险，每当我们失去一个物种，我们就会失去一次人类的机会。科学家们估计，植物灭绝的风险可能比以前想象的要高得多，目前有14万(39.4%)的植物面临灭绝的威胁，中国政府也出台了多项保护政策，并建立了完善的中国珍稀濒临植物信息系统，将濒临植物移入植物园中进行保护。现自然保护区已初具规模，有效地保护野生植物资源，保护了生态。然而现植物园投入人力大，不能很好地将工作智能化。    十四五规划强调要推动数据赋能全产业链协同转型，加强数字化改造，本团队秉承“为植物保护贡献中国智慧”的理念，于2021年正式投入研发的云自动多功能浇水装置，积极响应国家号召，落实十四五规划，不断创新，以数字为基、技融双驱，致力打造第一台多功能多方式结合的自动浇水装置。目前已完成技术研发和整体生产开发，可自动实时监测植物环境因素对植物进行浇水杀虫、喷雾降温、施肥、语音提示、灯光等功能操作，秉承绿色环保理念增加太阳能板。本项目的应用将大大节省人力、 物力资源成本。本项目适用于植物园、农作大棚、家庭养花等多种场所。该项目产品分为社会版、振兴版、家庭版。本团队已于2022年6月25日成立上海迅蕴信息科技有限公司，注册资本20万元，其中负责人现占股51%。该公司未来将以本项目为首个市场突破产品进行售卖。目前家庭版浇水装置已售卖2000件，盈利6万元。并已与15所高校同学签署了代理销售合同，已与三家公司签署了相关合同，其中沈阳优源电控有限公司已有投资意向（注册资本5000万），该项目也与河北省保定市唐县科技局达成合作战略帮扶协议。    本产品现针对客户需求定制，后期计划将中国风与科技元素相结合，拟打造属于中国人自己的国潮品牌并走向国际市场。而本文将侧重于智慧家庭方向，讲述家庭版产品的相关内容：在疫情常态化的当下，人们在照料花卉过程中，存在着没有时间照顾绿植、不会照料绿植，公共区域植被无人照看等问题基于时代背景，如上班族工作日全天上班无暇照顾花草、出差人士长时间离家采用笨拙的湿布导流方法导致浇水过多，假期旅游，意外情况离开家等情况。现如今疫情爆发，多地“大白”无私奉献，不能回家。家中植物不能得以照料。针对以上情况，本项目结合当今现状，从逆行者无时间照料盆栽的主要背景出发，用心打造多功能植被浇水装置，旨在“疫”路花开。你保护世界，我守护你。本项目将为社会提供一些就业机会，推动社会向前发展，带来经济效益。    本装置基于ESP32开发板为主控制器,功能为给花进行浇水、喷雾、杀虫和开启灯功能,在控制设置中,本团队设计了手动模式和物联网WiFi模式.装置开机后,ESP32开发板会连接 WIFI,连接成功后,装置上的显示屏会显示当前装置获取到的一些数据,查看显示的初始数据,如果没有问题,表示装置已经正常启动.同时,手机APP(BLYNK)也可以查看装置上的一些数据,此数据与显示屏显示数据相同。 在手机 APP设计中,本团队将控制模式分为两个选项,一为自动模式,二为手动模式.装置开启时,APP自动默认当前控制模式为手动模式.在手动模式下,装置的浇花、喷雾、杀虫、灯光功能不仅可以通过APP里的按键控制,也可以直接使用装置上的按键对其进行控制.而自动模式,手动按键的功能则将全部被屏蔽使用,装置通过装载的土壤湿度传感器、DHT11 温湿度传感器、光敏传感器来自动识别土壤湿度、环境温度、环境湿度和光照强度,通过识别到的参数变化,自动开启或关闭浇花、杀虫、喷雾、灯光功能。    同时,本团队还为装置装载了MP3语音播放模块和对音量调节的旋转电位器,可以自由设计的语音播放内容,通过语音转文字软件(讯飞配音)转成MP3格式的语音文件,放入MP3语音播放模块的TF卡中,使用程序调用对应的语音模块,给各功能加上语音提示,如开启浇花功能,语音播放提示\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\"浇花已开启\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\",让装置更有互动效果.在浇花供水这个功能中,本团队使用了水泵对其进行实现;喷雾和杀虫功能,本团队则用生活中常用的加湿器上的雾化片进行替代实现;而8位RGB灯则作为阳光补充功能.同时本团队用CAD设计了整个装置的结构,用3D设计软件(solidwork)设计喷雾的储水3D件.最后通过3D打印机打印储水 3D件,将其与雾化模块进行拼装,并使用激光切割机把设计好的结构进行切割,根据结构的设计图,组装整个装置,在装置的对应位置安装所需要的使用到的传感器模块,把已编写的程序进行上传,实现整个装置的功能。    本装置主要具有以下7大功能:    1.对所处外界环境指标(环境温度、土壤湿度、光照强度)进行检测并做出相应反应.本装置可以利用土壤湿度传感器探测土壤的干湿程度,并在OLED显示屏上显示土壤的湿润程度;    2.可实现远程控制对装置进行操作可利用光敏电阻传感器检测所处环境的光照强度、DHT11温湿度传感器检测环境温度,在手机软件Blynk app上可以实时监测花盆中土壤的湿度、温度以及光照强度等,另外,土壤湿度、温度及光照强度的变化，也能以折线图的形式呈现出来。    3.手动自动双模式控制 在手机app的界面上分别设有两种模式按钮来实现水泵开关的控制:手动模式按钮和自动模式按钮;当按下手动模式按钮后,手机就可以远程控制水泵的打开和关闭,水泵手动打开和关闭时伴有语音播报.当按下自动模式按钮时,装置会根据土壤的温湿度自动判断是否进行浇水,此时手动模式自动关闭。    4.灯光提高光合作用 装置装有红蓝LED灯,可实现调节植物生物效应功能并伴有语音提示,增强盆栽的光合作用。    5.太阳能供电本装置安装了太阳能充电板,可以在光照充足时进行充电,绿色环保,节约资源。    6.双喷水雾+杀虫,喷洒水雾,达到植物清洁和加湿的效果,解脱了双手;喷洒农药,对盆栽进行杀虫、除草,增加了植株的存活率。    7.装置预安装摄像头模组,连接手机,可以在手机上远程查看植株的实时状态,并且有定时自动拍照的功能,储存记录下植物的生长全过程,为养花带来乐趣和动力。    创新点:    1、开发了爱尚云养植自动浇花装置,基于ESP32开发板为主控制器,功能为给花进行浇水、喷雾、杀虫和开启灯光功能,在控制设置中,设计了手动模式和物联网 WiFi模式。    2、装置通过装载的土壤湿度传感器、DHT11温湿度传感器、光敏传感器来自动识别土壤湿度、环境温度、环境湿度和光照强度,通过识别到的参数变化,自动开启或关闭浇花、杀虫、喷雾、灯光功能。    3、为装置装载了MP3语音播放模块和对音量调节的旋转电位器,可以自由设计的语音播放内容,通过语音转文字软件(讯飞配音)转成MP3格式的语音文件,放入MP3语音播放模块的TF卡中,使用程序调用对应的语音模块,给各功能加上语音提示,如开启浇花功能,语音播放提示\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\"浇花已开启\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\",让装置更有互动效果。