一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可交互智能化花卉養(yǎng)護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端?；痉?wù)端包括機(jī)械部分和控制部分。機(jī)械部分包括儲(chǔ)水箱、水泵、水管、繼電器和滴箭；控制部分包括土壤溫濕度傳感器、光照傳感器、Arduino開(kāi)發(fā)板、Arduino網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊、電磁閥。遠(yuǎn)程站客戶端包括手機(jī)、PC客戶端。用戶通過(guò)客戶端APP三維虛擬場(chǎng)景，與基站實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游、實(shí)時(shí)監(jiān)視、信息顯示、遠(yuǎn)程控制功能?；痉?wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)無(wú)線路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換。本實(shí)用新型通過(guò)使用三維交互式虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控花卉生長(zhǎng)，自動(dòng)調(diào)整澆水量，提高花卉養(yǎng)護(hù)的實(shí)用性和及時(shí)性，同時(shí)增強(qiáng)趣味性和感染力。
【專利說(shuō)明】
一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高和美化生存環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，花卉綠植的需求越來(lái)越大。然而生活節(jié)奏的加快和專業(yè)養(yǎng)護(hù)人員的缺乏，傳統(tǒng)人工養(yǎng)護(hù)或現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)手動(dòng)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)方式，工作效率低、花卉綠植養(yǎng)護(hù)不及時(shí)常常導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)不良、甚至死亡。目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的一些花卉養(yǎng)護(hù)設(shè)備，多為人工手動(dòng)操作、模式單一、不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控能力，一定程度上限制了澆花的時(shí)間和地點(diǎn)?，F(xiàn)有的花卉養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)普遍只關(guān)注信息采集和控制，可交互性差、缺乏感染力和趣味性，因此迫切需要一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)。目前尚未發(fā)現(xiàn)花卉養(yǎng)護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中養(yǎng)護(hù)方式效率低、可交互性差等問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，包括基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端;其中:
[0006]所述基站服務(wù)端包括機(jī)械部分和控制部分;機(jī)械部分包括儲(chǔ)水箱、水栗、水管、電磁閥和滴箭，水栗放在儲(chǔ)水箱底部，電磁閥一端通過(guò)水管連接水栗，電磁閥另一端通過(guò)水管與滴箭相連接，滴箭連接到花盆;控制部分包括土壤溫濕度傳感器、光照傳感器、Arduino開(kāi)發(fā)板、Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊、繼電器;土壤溫濕度傳感器和光照傳感器連接到Arduino開(kāi)發(fā)板輸入端接口，Arduino開(kāi)發(fā)板輸出端DO信號(hào)線連接繼電器線圈接口，繼電器觸點(diǎn)和電磁閥連接；
[0007]所述遠(yuǎn)程站客戶端包括手機(jī)、PC客戶端；所述基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊和無(wú)線路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;無(wú)線路由器一端與ArduinoEthernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊相連，無(wú)線路由器另一端連接Internet網(wǎng)絡(luò);遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)無(wú)線方式連接Internet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與基站服務(wù)端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。
[0008]本發(fā)明的花卉養(yǎng)護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009](I)一種無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)+Unity 3D的虛擬現(xiàn)實(shí)花卉養(yǎng)護(hù)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)源硬件實(shí)時(shí)信息采集、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制與房間、花卉、家居三維虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景漫游無(wú)縫結(jié)合，不僅滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和遠(yuǎn)程控制的實(shí)用性，同時(shí)豐富逼真的三維交互畫面給人視覺(jué)享受，提高了趣味性和感染力；
[0010](2)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)獲取花卉綠植生長(zhǎng)信息，定制花卉綠植養(yǎng)護(hù)方案，采用不同養(yǎng)護(hù)模式，實(shí)施獨(dú)立控制；
[0011 ] (3)基于3D Stud1 Max和Unity 3D創(chuàng)建了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的花奔養(yǎng)護(hù)實(shí)時(shí)交互式遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，支持跨平臺(tái)使用。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1本實(shí)用新型公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例中虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程示意框圖。
[0014]圖中，1、儲(chǔ)水箱，2、水栗，3、水管，4、電磁閥，5、滴箭，6、土壤溫濕度傳感器，7、光照傳感器，8、Arduino開(kāi)發(fā)板，9、Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊，10、繼電器，14、花盆，15、AD模塊，16、DA模塊，17、控制器MCU。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例
[0016]在一個(gè)基礎(chǔ)的實(shí)施例中，提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端;其中:
[0017]所述基站服務(wù)端包括機(jī)械部分和控制部分。機(jī)械部分包括儲(chǔ)水箱1、水栗2、水管3、電磁閥4和滴箭5，水栗2放在儲(chǔ)水箱I底部，電磁閥4一端通過(guò)水管3連接水栗2，另一端通過(guò)水管3與滴箭5相連接，滴箭5連接到花盆14;控制部分包括土壤溫濕度傳感器6、光照傳感器
7、Arduino開(kāi)發(fā)板8、Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9、繼電器10;土壤溫濕度傳感器6和光照傳感器7連接到Arduino開(kāi)發(fā)板8的AD模塊15的輸入端接口，Arduino開(kāi)發(fā)板8的DA模塊16的輸出端DO信號(hào)線連接繼電器線圈接口，繼電器1觸點(diǎn)和電磁閥4連接。
[0018]所述遠(yuǎn)程站客戶端包括PC 12、手機(jī)13客戶端。遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)APP應(yīng)用程序三維虛擬場(chǎng)景，與基站實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游、實(shí)時(shí)監(jiān)視、信息顯示、遠(yuǎn)程控制功能。
[0019]所述基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9和無(wú)線路由器11進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;無(wú)線路由器11 一端與Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9相連，另一端連接Internet網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)無(wú)線方式連接Internet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與基站服務(wù)端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。
[0020]優(yōu)選的，土壤溫濕度傳感器6為SHTll。光照傳感器7為BH1750FVI模塊GY-30。
[0021]在這個(gè)實(shí)施例中，將土壤溫濕度傳感器6探頭插入對(duì)應(yīng)的花盆中，將電磁閥4連接的滴箭5放到花盆中。鑒于在數(shù)據(jù)采集和控制上，簡(jiǎn)單輕量以及跨平臺(tái)、開(kāi)源特點(diǎn)，選用Arduino開(kāi)發(fā)板8作為和快速原型開(kāi)發(fā)。
[0022]優(yōu)選的，Arduino開(kāi)發(fā)板8為ArduinoUNO R3。
[0023]所述基站服務(wù)端部分，由Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9與Arduino UNO開(kāi)發(fā)板連用,Arduino開(kāi)發(fā)板8處理和完成網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊發(fā)送的指令，Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9作為客戶端和服務(wù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。
[0024]優(yōu)選的，所述的Arduino網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊是以W5100為核心的Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊9，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制讀寫Arduino的數(shù)字和模擬接口。
[0025]所述基站服務(wù)端，無(wú)線路由器11通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)通信連接手機(jī)或PC客戶端。
[0026]所述的遠(yuǎn)程站客戶端用于提供可交互、可視化、三維用戶界面。所述的客戶端可以是PC機(jī)、也可以是一部手機(jī)、或者平板電腦，甚至可能是ARM專業(yè)設(shè)備。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，在遠(yuǎn)程站客戶端，根據(jù)花卉喜好干濕程度預(yù)先設(shè)定不同花卉濕度閾值，所述基站控制器部分通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)定時(shí)讀取濕度閾值，基站Arduino實(shí)時(shí)采集土壤濕度檢測(cè)值，根據(jù)實(shí)測(cè)值與閾值之間的偏差，設(shè)置電磁閥4每次澆水時(shí)間長(zhǎng)短和相鄰兩次之間的時(shí)間延遲，從而獨(dú)立控制澆花模式。
[0028]優(yōu)選的，花奔養(yǎng)護(hù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)采用3DStud1 Max進(jìn)行場(chǎng)景建模、清染和加工，生成3D模型FBX文件后導(dǎo)入U(xiǎn)nity 3D，后臺(tái)c#.net腳本語(yǔ)言進(jìn)行場(chǎng)景漫游、信息顯示、遠(yuǎn)程控制和通信功能實(shí)現(xiàn)。參照?qǐng)D2，虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)程站客戶端，通過(guò)在三維虛擬場(chǎng)景中拖動(dòng)噴壺，自動(dòng)觸發(fā)澆水模式，實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)信息采集的交互?；ɑ軡补噙h(yuǎn)程控制人機(jī)交互界面。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程站客戶端，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的APP可以在PC端使用，也可以在手機(jī)上使用，支持Windows、Mac以及Andro i d、1S操作系統(tǒng)，可以跨平臺(tái)使用。
[0031]以上對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本公開(kāi)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本公開(kāi)的裝置及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本公開(kāi)的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本公開(kāi)的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于包括基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端;其中: 所述基站服務(wù)端包括機(jī)械部分和控制部分；機(jī)械部分包括儲(chǔ)水箱(I)、水栗(2)、水管(3)、電磁閥(4)和滴箭(5)，水栗(2)放在儲(chǔ)水箱(I)底部，電磁閥(4)一端通過(guò)水管(3)連接水栗(2)，電磁閥(4)另一端通過(guò)水管(3)與滴箭(5)相連接，滴箭(5)連接到花盆;控制部分包括土壤溫濕度傳感器(6)、光照傳感器(7)、Arduino開(kāi)發(fā)板(8)、Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)、繼電器(10); 土壤溫濕度傳感器(6)和光照傳感器(7)連接到Arduino開(kāi)發(fā)板(8)的AD模塊輸入端接口，Arduino開(kāi)發(fā)板(8 )DA模塊輸出端DO信號(hào)線連接繼電器線圈接口，繼電器(10)觸點(diǎn)和電磁閥(4)連接。 所述遠(yuǎn)程站客戶端包括PC( 12)、手機(jī)(13)客戶端； 所述基站服務(wù)端和遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)和無(wú)線路由器(II)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;無(wú)線路由器(II)一端與Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)相連，無(wú)線路由器(11)另一端連接Internet網(wǎng)絡(luò);遠(yuǎn)程站客戶端通過(guò)無(wú)線方式連接Internet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與基站服務(wù)端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于:所述Arduino開(kāi)發(fā)板(8)處理和完成網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)發(fā)送的指令，Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)作為客戶端和服務(wù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于:所述Arduino開(kāi)發(fā)板(8)為Arduino Uno R3。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于:所述Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展模塊(9)為以W5100為核心的Arduino Ethernet網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展豐吳塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于: 所述基站服務(wù)端部分，無(wú)線路由器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)通信連接手機(jī)或PC客戶端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于: 所述基站控制器部分，預(yù)先設(shè)定不同花卉濕度閾值，根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)土壤濕度檢測(cè)值與閾值之間的偏差，獨(dú)立控制花卉澆花模式。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于: 所述遠(yuǎn)程站部分，APP在PC端或手機(jī)上使用，支持Windows、Mac以及Android、1S操作系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于: 所述遠(yuǎn)程站客戶端APP部分，采用3D Stud1 Max進(jìn)行場(chǎng)景建模、渲染和加工，Unity 3D進(jìn)行場(chǎng)景漫游、信息顯示、遠(yuǎn)程控制和通信。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程智能澆花系統(tǒng)，其特征在于: 所述遠(yuǎn)程站客戶端APP部分，通過(guò)在三維虛擬場(chǎng)景中拖動(dòng)噴壺，自動(dòng)觸發(fā)澆水模式，實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)信息采集的交互。
【文檔編號(hào)】A01G27/00GK205546808SQ201620126553
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年2月18日
【發(fā)明人】陳麒宇, 郭仁春, 張高健
【申請(qǐng)人】陳麒宇