智能花盆的室內(nèi)生態(tài)實(shí)用發(fā)展探究

倪天樂(lè) 程瑩 李琳菲 徐鑫怡 黃麗斐

[摘 要]隨著社會(huì)進(jìn)步生活水平的提升，家養(yǎng)盆栽已經(jīng)成為一種大趨勢(shì)，盆栽可以凈化空氣改善小氣候，同時(shí)滿足人們審美的需求。但是多數(shù)花友并不清楚每一種花卉的具體養(yǎng)殖參數(shù)，如澆水程度、澆水頻率，并且經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N各樣的問(wèn)題無(wú)法及時(shí)照顧花卉導(dǎo)致花卉的枯萎、瘦弱甚至死亡。因此市場(chǎng)上出現(xiàn)了諸多智能澆水花盆等設(shè)備，本文針對(duì)智能花盆的當(dāng)下境遇，探究其實(shí)用性、發(fā)展前景以及對(duì)室內(nèi)生態(tài)改善效果。

[關(guān)鍵詞]智能花盆、室內(nèi)生態(tài)、濕度調(diào)節(jié)、機(jī)器學(xué)習(xí)

[中圖分類號(hào)]J525.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 智能花盆發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)花卉種植面積、開發(fā)品種、生產(chǎn)數(shù)量、出口國(guó)家逐年增多，已成為世界花卉大國(guó)。全國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年，我國(guó)花卉種植面積達(dá)133萬(wàn)公頃，花卉銷售額1389.70億元，出口額達(dá)6.17億美元?？梢哉f(shuō)，我國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值是相當(dāng)可觀的，因此帶來(lái)室內(nèi)花卉的產(chǎn)值的提高，智能花卉交互也逐漸走進(jìn)人們的視野之中。智能花卉、花盆交互設(shè)備屬于智能家居范疇內(nèi)，當(dāng)下國(guó)外的智能家用市場(chǎng)已經(jīng)做大做強(qiáng)，鑒于中國(guó)在全球制造鏈和設(shè)計(jì)鏈的重要地位，使得中國(guó)成為了全球各大生產(chǎn)智能家用設(shè)備廠商逐鹿的大戰(zhàn)場(chǎng)，同時(shí)，也帶動(dòng)了我國(guó)對(duì)智能家用設(shè)備儀器的重視，家居設(shè)備的研發(fā)與測(cè)試技術(shù)也有了比較迅速的發(fā)展。智能花盆自然也包括在其中，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了許多種智能花盆，其功能與控制原理也有很多不同之處，但根本目的都是為了方便人們的日常生活和保證花草的正常生長(zhǎng)。

2 智能花盆的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

當(dāng)下智能化浪潮的崛起帶來(lái)了智能家居市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，智能家裝走進(jìn)千家萬(wàn)戶，每年大量的盆栽花卉走進(jìn)人們的生活，能夠?qū)⒒ɑ莛B(yǎng)護(hù)成活的卻不多，因此研發(fā)一款能夠及時(shí)反饋花卉狀態(tài)的智能花盆具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景，當(dāng)下的智能花盆系統(tǒng)主要是基于傳感器檢測(cè)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、分析，從而做出干涉植物生長(zhǎng)的一套智能化的種植管理系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)在于傳感器的精確度與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的正確性，因此智能花盆必須有一套完整成體系的控制操作系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)還需要具備針對(duì)不同的地理空間、氣候條件進(jìn)行迭代的能力。

智能花盆的出現(xiàn)主要是為了解決兩個(gè)問(wèn)題：①長(zhǎng)期外出無(wú)法照顧植物;②花友對(duì)植物的生長(zhǎng)習(xí)性不甚了解。

智能花盆的主要應(yīng)用場(chǎng)景：①辦公場(chǎng)所：如書桌、辦公桌、前臺(tái)、大廳等，在辦公場(chǎng)合需要設(shè)置植物處;②人居環(huán)境：如客廳、陽(yáng)臺(tái)、書房等。

智能花盆的生態(tài)系統(tǒng)主要由三個(gè)系統(tǒng)組成，分別為：①針對(duì)花盆設(shè)備：花盆內(nèi)基于傳感器的生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);②針對(duì)室內(nèi)生態(tài)：智能花盆及其所栽植的花卉對(duì)所在室內(nèi)生態(tài)環(huán)境改善的系統(tǒng);③針對(duì)系統(tǒng)及社群：智能花盆客戶端數(shù)據(jù)迭代與社區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。

2.1 智能花盆設(shè)備及其控制系統(tǒng)

通過(guò)傳感器采集花盆內(nèi)影響植物生長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，如，濕度、光照強(qiáng)度、溫度、土壤肥力等要素的檢測(cè)數(shù)值，并且通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，超出閾值則相對(duì)應(yīng)地做出相應(yīng)的動(dòng)作，如濕度過(guò)低，則對(duì)土壤進(jìn)行加濕，從而使得數(shù)據(jù)重新歸回到所設(shè)定閾值內(nèi)。部分無(wú)法通過(guò)智能設(shè)備自動(dòng)完成的工作內(nèi)容則通過(guò)客戶端提醒用戶對(duì)植物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行干預(yù)，如喜陰植物放置在陽(yáng)臺(tái)接受到了過(guò)分劇烈的直射陽(yáng)光，超出設(shè)備調(diào)控范圍，則需認(rèn)為對(duì)設(shè)備進(jìn)行干預(yù)調(diào)整。智能花盆一般設(shè)置水位控制，若水位低于設(shè)定值則停止?jié)駶?rùn)土壤的機(jī)制，并且提醒用戶補(bǔ)充水分。

針對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)需求，對(duì)材料的要求為：耐腐蝕、易塑性、防水、抗氧化等特性，因此材料的選擇上使用ABS、PVC等高強(qiáng)度復(fù)合材質(zhì)。

2.2 智能花盆對(duì)室內(nèi)生態(tài)的控制

通過(guò)對(duì)智能花盆的實(shí)用功能與附加功能進(jìn)行拓展，使其能夠在一定程度上調(diào)節(jié)室內(nèi)生態(tài)，如將自動(dòng)澆水裝置改成更加輕柔的超聲波霧化系統(tǒng)，能夠精確地控制每一個(gè)百分點(diǎn)濕度的同時(shí)，可調(diào)節(jié)為室內(nèi)加濕模式，針對(duì)室內(nèi)濕度過(guò)低的情況加濕室內(nèi)空氣，優(yōu)化人居環(huán)境;花盆內(nèi)置小型鼓風(fēng)裝置，保持土壤空氣流通的同時(shí)，也一定程度地影響到室內(nèi)空間流動(dòng)，并且可以通過(guò)增加附帶空氣檢測(cè)裝置對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，即通過(guò)智能花盆設(shè)備，來(lái)檢測(cè)人居環(huán)境，并且一定程度上改善人居空間。

2.3 人工智能迭代系統(tǒng)及相應(yīng)植物種植社群建設(shè)

由于多數(shù)花友并不清楚每一種花卉的具體養(yǎng)殖參數(shù)，如澆水程度、澆水頻率，并且經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N各樣的問(wèn)題無(wú)法及時(shí)照顧花卉導(dǎo)致花卉的枯萎、瘦弱甚至死亡，因此需要對(duì)智能花盆內(nèi)種植的植物種類進(jìn)行預(yù)設(shè)。智能設(shè)備原始預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)通過(guò)相應(yīng)的專業(yè)書籍與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)進(jìn)行預(yù)設(shè)，由用戶對(duì)植物種類進(jìn)行設(shè)置后對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而通過(guò)數(shù)據(jù)的比對(duì)分析來(lái)達(dá)到控制智能設(shè)備的目的。但不同地域、不同的家居空間都會(huì)影響到相應(yīng)植物的生長(zhǎng)，因此系統(tǒng)需要針對(duì)不同的植物進(jìn)行全年的數(shù)據(jù)分析，對(duì)于不同地域的植物預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的調(diào)節(jié)，在完成數(shù)據(jù)收集的同時(shí)期待系統(tǒng)迭代的效果，并且通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)能夠做到對(duì)植物圖像進(jìn)行識(shí)別，在用戶不知道植物類型及名稱的同時(shí)也能針對(duì)該植物進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)。

通過(guò)客戶端能夠建立一個(gè)基因擁有改智能花盆的社群，提供大家在社群內(nèi)交流分享植物養(yǎng)護(hù)的心得、分享珍惜植物等社區(qū)行為，同時(shí)也能夠形成一定的商業(yè)模式，形成基于植物愛好者及植物相關(guān)周邊的商業(yè)生態(tài)圈。

3 智能花盆發(fā)展趨勢(shì)

智能花盆的發(fā)展目前有如下問(wèn)題：

3.1 智能花盆市場(chǎng)知曉度高，但實(shí)用性差

根據(jù)相關(guān)論文及調(diào)查問(wèn)卷的查詢，針對(duì)現(xiàn)有智能花盆進(jìn)行調(diào)研，消費(fèi)者的知曉度為 75.43%，滿意度為 33.9%，購(gòu)買率為 6.86%。由此可知智能家居的理念已經(jīng)深入人心，因此智能花盆的概念廣為人知，但是消費(fèi)者仍然只停留在知曉層面上，并沒(méi)有準(zhǔn)確、深入了解產(chǎn)品，因此有部分群體認(rèn)為智能家居不智能，用戶體驗(yàn)感較差。從智能家居的普及程度分析，目前我國(guó)的智能家居市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入成長(zhǎng)期，從而帶來(lái)產(chǎn)品更新迭代的加速，并且更加追求質(zhì)量，目前智能花盆的領(lǐng)域內(nèi)也有較多不錯(cuò)的產(chǎn)品，但也仍然只是較大顆粒度地來(lái)解決植物的生長(zhǎng)檢測(cè)過(guò)程，并未給智能花盆帶來(lái)高質(zhì)量有特色的產(chǎn)品。

3.2 智能花盆的目標(biāo)人群較小

相關(guān)調(diào)研顯示，67%的參與調(diào)查者對(duì)智能花盆表現(xiàn)出積極態(tài)度，愿意購(gòu)買智能花盆。調(diào)研發(fā)現(xiàn)價(jià)格因素是主要影響因素，超過(guò)50%的消費(fèi)者表示能夠接受價(jià)格在 400 元以下產(chǎn)品，但實(shí)際購(gòu)買率并不高，從側(cè)面反映消費(fèi)者普遍能接受的價(jià)格仍然在400元之下。根據(jù)淘寶網(wǎng)實(shí)際購(gòu)買智能花盆的數(shù)量統(tǒng)計(jì)，智能花盆的價(jià)格主要分區(qū)取件在80元至199元之間，并且用戶更傾向于購(gòu)買內(nèi)植植物的智能花盆，因此智能花盆單體的價(jià)格控制在200元以下，并且能夠內(nèi)植盆栽的銷售市場(chǎng)會(huì)更好。

3.3 購(gòu)買智能花盆的重點(diǎn)人群為年輕中產(chǎn)階級(jí)

愿意購(gòu)買智能花盆的群體主要在20歲到40歲之間，實(shí)際購(gòu)買量較大的群體為收入水平較高的群體，即個(gè)人月收入水平在 7000元至 20000之間的人群，這類人群愿意購(gòu)買智能花盆的主要原因是過(guò)于忙碌以至于無(wú)法照顧植物，而年齡結(jié)構(gòu)超過(guò)40歲以及超高收入水平的群體，更愿意自己親手打理植物，因此不具備較好的市場(chǎng)。因此重點(diǎn)關(guān)注群體可以確立為20歲至40歲收入較高的年輕群體。

4 智能花盆發(fā)展小結(jié)

目前智能花盆的市場(chǎng)已初具規(guī)模，但消費(fèi)者的購(gòu)買率并不高，由于該市場(chǎng)確實(shí)存在，因此有較大的發(fā)展前景，尤其是就我國(guó)而言，城市化進(jìn)程進(jìn)程加快，導(dǎo)致人們生活節(jié)奏過(guò)快，精神上高度緊張，工作壓力巨大，所以越來(lái)越多的人們?cè)敢怵B(yǎng)育寵物或者盆栽來(lái)緩解精神壓力。同時(shí)智能家居未來(lái)生活的理念深入人心，越來(lái)越多的人愿意購(gòu)買智能家居來(lái)優(yōu)化和提升生活品質(zhì)，因此更具特色和實(shí)用性的智能花盆也會(huì)具有較大的市場(chǎng)空間。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 張娜，吳文福，杜吉山，顧冰潔，邢左群. 智能花盆的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016（01）.

[2] 張娜.智能花盆技術(shù)的研究[D].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[3] 周佳男，楊鵬，邵溫財(cái)，宋威岐，桑勝波，彭宏麗.家居型智能花盆[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2018（06）.

[4] 趙剛，李小紅，呂向風(fēng).基于物聯(lián)網(wǎng)的智能花盆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（02）.

[5] 心怡.法國(guó)廠商推出高智能花盆[J].中國(guó)花卉園藝，2015（03）.

[6] 袁正宏，王思煦，李季朋，霍鳳財(cái).一款無(wú)人看管智能家居花盆設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2017（05）.