技術名稱 分散式智慧設施生物感測控制裝置
計畫單位 國立屏東科技大學
計畫主持人
技術簡介
利用微機電晶片與可程式控制晶片充當系統上之異質性控制核心設計,採用中長距離ZigBee以及WiFi無線網路骨幹進行點對點數據傳輸,開發撰寫精確數據要求之傳輸數據驗證程式以及PID/Fuzzy智慧環境調節方程式,最後整合APP、決策演算與人機介面等程式,進行發展高妥善率需求之人性化操作環境,完成一套高穩定度之智慧化設施栽培作業管理系統。本作品採用具強健性的多區域模糊邏輯控制技術來完成,微控制器將使用PWM訊號驅動個環境調節裝置進行不同栽培區域環境條件控制。多迴路可程式控制裝置則搭配PWM驅動模組及其韌體來完成。另一方面,本開發介面亦可延伸至不同地域設施栽培管理功能,可依照使用者之需求進行不同大小溫室、不同栽培場域以及不同栽培方式之管理作業,達到建置一具有可智慧化栽培管理之網實作業平台。
科學突破性
1.採用分散式區域管理,有別於集中式管理模式,可提升溫室管理效能;
2.採用長距離型ZigBee網狀結構進行感測資訊傳遞與接收,穩定性高、傳輸速率高及重組性強,有別於LoRa或SigFox傳輸模式;
3.控制器內建專家資料庫,可依據植物生理狀態決策出適合的環境條件與調節參數;
4.採用循環校驗法驗證數據正確性,減低數據傳輸錯誤率;
5.感測節點擴散容易,自組織性高,採用位元組數據傳輸,節省傳輸頻寬;
6.數據即時顯現於網頁或APP裝置上,可即時進行觀察、監視、調整與控制場域內各設施裝置;
7.節點設施點故障立即回報與顯示。
產業應用性
此為先導型研究開發技術,目前尚無此類技術應用於農場管理、畜牧管理以及養殖管理,現有的管理方式皆是傳統的自動化技術構成,缺少專家知識庫,且目前的系統缺少智慧感知能力,無法即時反應場域狀況進行調節或者警示告知,導致作物、魚類或者畜養家禽一夕間大量死亡;本技術可提供農民們一個完善的管理措施,提升施作場域管理效能,拾獲農民對於農業智慧化的信心。
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