CN114765729A - 无土栽培管理系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种无土栽培管理系统及管理方法，无土栽培管理系统包括多个超宽带定位基站、可移动栽培装置和驱动装置，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，可移动栽培装置与每一超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个超宽带定位基站根据可移动栽培装置发送的超宽带信号检测可移动栽培装置的位置；驱动装置在接收到超宽带定位基站传输的第一控制信号时控制可移动栽培装置移动，第一控制信号为根据可移动栽培装置的位置生成的控制信号。基于此，本申请实施例的无土栽培管理系统，可以实现对可移动栽培装置的精确定位，减少人力成本，可以实现对可移动盆栽种植业的生长管理的精确智慧控制。

Description

无土栽培管理系统及管理方法

技术领域

本申请涉及智慧农业生产领域，特别涉及一种无土栽培管理系统及管理方法。

背景技术

智慧农业是智慧经济形态在农业中的具体表现。种植植物是智慧农业中的一种形式，在植物的生长过程中需要对植物的光照、湿度进行控制。相关技术中，可以通过传感器来检测植物所需的光照、湿度。然后人工对植物的光照强度、湿度进行控制。显然，这种方式人力成本较高。

发明内容

本申请实施例提供一种无土栽培管理系统及管理方法，可以节省人力成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种无土栽培管理系统，包括：

多个超宽带定位基站，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个所述超宽带定位基站的辐射范围形成检测区域；

可移动栽培装置，所述可移动栽培装置位于所述检测区域，所述可移动栽培装置与每一所述超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，以使所述多个超宽带定位基站根据所述可移动栽培装置发送的超宽带信号检测所述可移动栽培装置的当前位置；及

驱动装置，所述驱动装置与所述可移动栽培装置连接，所述驱动装置与至少一个所述超宽带定位基站通讯连接，以在接收到所述超宽带定位基站传输的第一控制信号时控制所述可移动栽培装置移动，所述第一控制信号为根据所述可移动栽培装置的当前位置生成的控制信号。

第二方面，本申请实施例还提供了无土栽培管理方法，应用于无土栽培管理系统，所述无土栽培管理系统包括多个超宽带定位基站、可移动栽培装置和驱动装置，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个所述超宽带定位基站的辐射范围形成检测区域，所述可移动栽培装置位于所述检测区域；所述无土栽培管理方法包括：

所述可移动栽培装置向每一所述超宽带定位基站发送第一定位信号；

至少一个所述超宽带定位基站根据接收的所述第一定位信号检测所述可移动栽培装置的当前位置；

至少一个所述超宽带定位基站根据所述当前位置向所述驱动装置发送第一控制信号；

所述驱动装置根据接收到的所述第一控制信号控制所述可移动栽培装置移动。

本申请实施例提供的无土栽培管理系统及管理方法，无土栽培管理系统包括多个超宽带定位基站、可移动栽培装置和驱动装置，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个超宽带定位基站的辐射范围形成检测区域，可移动栽培装置可以位于检测区域内，可移动栽培装置可与每一超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，以使所述多个超宽带定位基站根据所述可移动栽培装置发送的超宽带信号检测所述可移动栽培装置的当前位置；驱动装置可与可移动栽培装置连接，驱动装置与至少一个超宽带定位基站通讯连接，以在接收到超宽带定位基站传输的第一控制信号时控制可移动栽培装置移动，第一控制信号为根据所述可移动栽培装置的当前位置生成的控制信号。基于此，本申请实施例的无土栽培管理系统，通过采用UWB技术进行测距，测距精度可以达到3厘米至10厘米、测角精度可达±3度，可以实现对可移动栽培装置的精确定位。并且，驱动装置自动控制可移动栽培装置移动至目标位置，可以减少人力成本，也可以实现对可移动盆栽种植业的生长管理的精确智慧控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的无土栽培管理系统的第一种结构示意图。

图2为图1所示的超宽带定位基站的第一种结构示意图。

图3为图1所示的超宽带定位基站的第二种结构示意图。

图4为图1所示的可移动栽培装置的一种结构示意图。

图5为图4所示的第一超宽带定位标签的一种结构示意图。

图6为图4所示的第二超宽带定位标签的一种结构示意图。

图7为本申请实施例的无土栽培管理系统的第二种结构示意图。

图8为本申请实施例的无土栽培管理方法的第一种流程示意图。

图9为本申请实施例的无土栽培管理方法的第二种流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图1至9，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参考图1，图1为本申请实施例的无土栽培管理系统的第一种结构示意图。本申请实施例提供一种无土栽培管理系统100，无土栽培管理系统100可以包括多个超宽带定位基站110(以下简称UWB基站110)、可移动栽培装置120和驱动装置130。任意两个超宽带定位基站110可以通过超宽带信号通信连接，多个超宽带定位基站110相互通信时的辐射范围可以形成检测区域。可移动栽培装置120可以位于该检测区域，并且，可移动栽培装置120与每一超宽带定位基站110均可以通过超宽带信号通信连接，以使多个超宽带定位基站110可根据可移动栽培装置120发送的超宽带信号检测可移动栽培装置120的当前位置。驱动装置130可以与可移动栽培装置120连接，驱动装置130也可以与至少一个超宽带定位基站110通讯连接，以在接收到超宽带定位基站110传输的第一控制信号时控制可移动栽培装置120移动，其中，第一控制信号为根据可移动栽培装置120的当前位置生成的控制信号。

其中，无土栽培管理系统100可以包括多个UWB基站110，例如三个或三个以上UWB基站110。多个UWB基站110相互通信时，其辐射范围形成的检测区域可以形成一室内电子虚拟围栏装置。该电子虚拟围栏装置可以对位于检测区域内的物体进行测距、定位和测角。

可以理解的是，UWB技术是基于纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点，因此UWB技术可用来进行物品的定位追踪、空间位置感知等能力。

UWB位置识别的过程可以分为：信号的接收、保存数据和解算。在一开始，通过UWB基站110获取UWB标签发射的信号，接收到UWB标标签的发射信号之后，要进行信号的解算处理，然后得到UWB标签的距离和角度信息，从而识别出UWB标签相对UWB基站110或移动设备的相对空间位置。

可以理解的是，当可移动栽培装置120位于多个UWB基站110形成的检测区域内时，无土栽培管理系统100可以根据信号到达时间差(Time Difference of Arrival，简称TDOA)、信号达到相位差(Phase-Difference-of-Arrival，简称PDOA)、双向飞行时间法(twoway-time of flight，简称TW-TOF)等方法来实现定位和测距。PDOA测距法是通过某些硬件设备感知发射节点信号的到达方向，计算接收节点和锚节点之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法或其他方式计算出未知节点的位置的方法。TDOA测距法是利用信号源到各个监测站的距离(以监测站为中心，距离为半径作圆)，通过比较信号到达各个监测站的绝对时间差，就能作出以监测站为焦点，距离差为长轴的双曲线，双曲线的交点就是信号的位置。

当检测出可移动栽培装置120的当前位置后，可以判断该当前位置是否属于目标位置，如果不属于目标位置，驱动装置130可以控制可移动栽培装置120移动至该目标位置。

可以理解的是，目标位置可以根据可移动栽培装置120当前位置的环境信息以及检测区域内的环境信息确定。当然，该目标位置也可以是预设设置好的位置。本申请实施例对目标位置的确定不进行具体的限定。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，当可移动栽培装置120位于多个UWB基站110形成的检测区域内时，可移动栽培装置120可以作为UWB标签而发射UWB信号，每一UWB基站110根据接收该发射UWB信号的时间、相位等特征结合PDOA测距法和/或TDOA测距法即可以计算出可移动栽培装置120在检测区域内的空间位置和角度，从而实现对可移动栽培装置120的定位。当确定出可移动栽培装置120的空间位置后，任意一个UWB基站110可以向驱动装置130发送携带有该空间位置信息的第一控制信号，驱动装置130可以根据第一控制信号的指示，控制可移动栽培装置120移动和/或转动至目标位置，以实现可移动栽培装置120的自动化控制。

可以理解的是，在多个UWB基站110中，可以根据接入的时间先后而对多个UWB基站110进行优先级排序，在与驱动装置130通信的过程中，可以是优先级最高的一个UWB基站110向驱动装置130传输第一控制信号。

可以理解的是，驱动装置130与任意一个UWB基站110之间可以通过但不限于蓝牙信号、无线保真信号、移动通信信号(2G、3G、4G和5G信号)、UWB信号等进行通信。

可以理解的是，该驱动装置130可以包括但不限于电机和轮轴，轮轴可以与可移动栽培装置120连接，电机可以驱动轮轴转动从而带动可移动栽培装置120运动。

可以理解的是，以上仅为驱动装置130的一种示例性举例，例如，驱动装置130可以包括电机和履带。凡是可接收第一控制信号且可控制可移动栽培装置120移动和转动的结构均在本申请实施例的保护范围内。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，多个超宽带定位基站110通过超宽带信号通信连接，多个超宽带定位基站的辐射范围可以形成检测区域，当可移动栽培装置120位于检测区域时，可移动栽培装置120可以通过超宽带信号与每一超宽带定位基站通讯连接，以使多个超宽带定位基站110根据可移动栽培装置120发送的超宽带信号检测可移动栽培装置120的当前位置；同时，驱动装置130可以在接收到超宽带定位基站传输的第一控制信号时控制可移动栽培装置120移动至目标位置，其中，第一控制信号为根据可移动栽培装置120的当前位置生成的控制信号。基于此，本申请实施例的无土栽培管理系统100，通过采用UWB技术进行测距，测距精度可以达到3厘米至10厘米、测角精度可达±3度，可以实现对可移动栽培装置120的精确定位。并且，驱动装置130自动控制可移动栽培装置120移动至目标位置，可以减少人力成本，也可以实现对可移动盆栽种植业的生长管理的精确智慧控制。

其中，请参考图2，图2为图1所示的超宽带定位基站的第一种结构示意图。无土栽培管理系统100可以应用于无土栽培室，当无土栽培室包括顶面墙壁和四个侧面墙壁时，无土栽培管理系统100可以包括五个UWB基站110，每一个UWB基站110可以设置于一个顶面墙壁或一个侧面墙壁，以使得五个UWB基站110分别位于不同的表面上，五个UWB基站110可以形成的检测区域可以覆盖绝大部分的无土栽培室内空间。

可以理解的是，设置于四个侧面的四个超宽带定位基站110与顶面的距离可以相等，以使得四个UWB基站110可以具有相等的垂直距离，四个UWB基站110等高设置。

可以理解的是，连接于四个侧面的四个超宽带定位基站110距离无土栽培室底面的距离可以为1.5米，此时，多个UWB基站110形成的检测区域可以更好地检测移动装置的位置。

可以理解的是，四个侧面墙壁和顶面墙壁上也可以设置多个UWB基站110，例如，每一面墙壁可以设置三个UWB基站110，使得无土栽培管理系统100包括十五个UWB基站110，以进一步增加检测区域的定位精度。

其中，请结合图2并请参考图3，图3为图1所示的超宽带定位基站的第二种结构示意图。每一UWB基站110均可以包括第一数据处理模块111和第一UWB通信模块112。第一数据处理模块111与第一UWB通信模块112电连接，第一数据处理模块111可向第一UWB通信模块112传输数据信息，也可以接收第一UWB通信模块112传输的数据信息。第一UWB通信模块112可以与可移动栽培装置120、驱动装置130通信连接，以实现UWB基站110与可移动栽培装置120、驱动装置130的可交互通信。

如图3所示，每一UWB基站110还可以包括第一环境传感器113。第一环境传感器113可以是但不限于温度传感器、光照传感器、湿度处理器等可以检测温度、湿度、光照等环境信息的传感器。

可以理解的是，第一环境传感器113可以检测检测区域内的第一环境信息。具体的，每一第一环境传感器113可以检测与之对应的UWB基站110所处的检测区域内的环境信息，包括该UWB基站110所处位置的光照、湿度、温度等第一环境信息。

可以理解的是，第一环境传感器113可以与第一数据处理模块111电连接，以将检测的第一环境信息发送至第一数据处理模块111，第一数据处理模块111可以根据该第一环境信息控制可移动栽培装置120和驱动装置130。

可以理解的是，每一UWB基站110还可以包括充电模块114，例如每一UWB基站110可以设置有USB接口，以通过USB接口进行充电；或者，每一UWB基站110还可以设置有备用电池，以防止室内异常断电是可以提供应急供电。

可以理解的是，第一数据处理模块111、第一UWB通信模块112、第一环境传感器113和充电模块114可以集成于同一模块中，以实现UWB基站110的模块化生产。

其中，请结合图1并请参考图4和图5，图4为图1所示的可移动栽培装置的一种结构示意图，图5为图4所示的第一超宽带定位标签的一种结构示意图。可移动栽培装置120可以是一能承载种植植物的室内可移动无土栽培架装置。可移动栽培装置120可以在多个UWB基站110形成的检测区域内自由移动，以找寻最适宜植物生长的目标地点。可移动栽培装置120可以包括第一超宽带定位标签121。

第一超宽带定位标签121(以下简称第一UWB标签121)可以连接于可移动栽培装置120的架体上，例如连接于可移动无土栽培架122的顶端横梁上。第一UWB标签121可以作为UWB标签而发射UWB信号以实现与每一UWB基站110通过UWB信号通信连接，此时，根据PDOA测距法和TDOA测距法可以检测到第一UWB标签121的位置从而实现对可移动栽培装置120的定位。

如图5所示，每一第一超宽带定位标签121可以如一个UWB基站110一样包括第二数据处理模块1211、第二UWB通信模块1212和第二环境传感器1213。第二数据处理模块1211可以与第二UWB通信模块1212电连接，第二数据处理模块1211可向第二UWB通信模块1212传输控制信息，也可以接收第二UWB通信模块1212传输的信息。第二UWB通信模块1212可以与每一UWB基站110的第一UWB通信模块112通过UWB信号通信连接。

第二环境传感器1213可以是但不限于温度传感器、光照传感器、湿度处理器等可以检测温度、湿度、光照等环境信息的传感器。第二环境传感器1213可以检测第一UWB标签121所处位置的环境信息，该环境信息可以是可移动栽培装置120所处位置的第二环境信息。第二环境传感器1213可以与第二数据处理模块1211电连接，以将检测的第二环境信息发送至第二数据处理模块1211，第二数据处理模块1211可以控制第二UWB通信模块1212将该第二环境信息发送至每一UWB基站110。

可以理解的是，每一UWB基站110可以根据第二UWB通信模块1212发送的携带第二环境信息的UWB信号而检测出可移动栽培装置120的当前位置。每一UWB基站110可以根据接收的第二环境信息以及每一UWB基站110当前环境下的第一环境信息选择出环境信息更适宜的目标位置，然后一个UWB基站110可以向驱动装置130传输第一控制信号，该第一控制信号携带有目标位置的信息，使得该UWB基站110可以控制驱动装置130控制可移动栽培装置120移动至该目标位置。

示例性的，可移动栽培装置120当前位置A点的光照强度为LX1，该光照强度LX1不符合盆栽植物的光照需求，而UWB基站110计算出目标位置B点的光照强度LX2比较适宜，此时UWB基站110可以将携带有目标位置B点的坐标信息的第一控制信号发送至驱动装置130，以使驱动装置130可以带动可移动栽培装置120移动至该目标位置B点而满足盆栽植物的光强需求。

可以理解的是，可移动栽培装置120的第二UWB通信模块1212可以向每一UWB基站110发送第二环境信息，以使多个UWB基站110和可移动栽培装置120可以形成PDOA/TDOA测距系统。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，UWB基站110根据第一环境传感器113检测的第一环境信息和第二环境传感器1213检测的第二环境信息，可以为可移动栽培装置120选择检测区域内具有更适宜的环境信息的目标位置，从而便于对盆栽植物的生长环境条件进行精确控制，可以提高盆栽植物的成活率。

其中，请再次参考图5，第一超宽带定位标签还可以包括时钟模块1214，该时钟模块1214可以与第二数据处理模块1211电连接，时钟模块1214用于在预设时刻触发第二环境传感器1213检测第二环境信息。

可以理解的是，该预设时刻可以是预先设定的时间节点，例如每天早上北京时间7:00。此时，时钟模块1214可以在到达北京时间7:00时向第二数据处理模块1211发送一唤醒指令，第二数据处理模块1211可以根据该唤醒指令向第二环境传感器1213发送启动指令，第二环境传感器1213可以根据该启动指令检测可移动栽培装置120的当前第二环境信息。

当然，时钟模块1214也可以直接与第二环境传感器1213电连接，以在预设时刻直接向第二环境传感器1213发送唤醒指令，第二环境传感器1213可以直接根据该唤醒指令检测可移动栽培装置120的当前第二环境信息。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，时钟模块1214在预设时刻触发第二环境传感器1213检测第二环境信息，一方面，可以避免第二环境传感器1213一直处于工作状态，另一方面，设置预设时刻的条件，可以避免在不需要移动可移动栽培装置120的时段内而移动可移动栽培装置120，从而可对可移动栽培装置120进行更智能的控制。

请再次参考图4，可移动栽培装置120还可以包括多个无土栽培架122和多个第二超宽带定位标签123。多个无土栽培架122可以间隔设置于可移动无土栽培架122内，每一第二超宽带定位标签123(以下简称第二UWB标签123)可以连接于一个无土栽培架122上，以使得一个第二UWB标签123连接于一个无土栽培架122上。

可以理解的是，多个无土栽培架122可以垂直间隔地设置，以使得每一无土栽培架122具有不同的垂直高度。当然，多个无土栽培架122也可以水平间隔设置，以使得每一无土栽培架122可以具有相同的垂直高度，但是具有不同的水平位移。

可以理解的是，每一无土栽培架122上均可以放置盆栽植物，可移动栽培装置120可以带动盆栽植物移动至适宜生产的位置，以实现盆栽种植植物的精确智慧管理。

可以理解的是，每一第二UWB标签123可以与每一UWB基站110通过UWB信号通信连接，多个UWB基站110可以根据第二UWB标签123发送的超宽带信号检测第二UWB标签123的位置，以实现每一第二UWB标签123的定位，从而可以对每一无土栽培架122上的盆栽植物进行精确定位。

其中，驱动装置130还可以与每一无土栽培架122连接。驱动装置130可以在接收到UWB基站110传输的第二控制信号时控制无土栽培架122移动和/或转动，其中，第二控制信号可以为根据第二UWB标签123的位置生成的控制信号。

示例性的，可移动栽培装置120的壳体上可以设置有滑轨，驱动装置130可以包括滑块和电机，该滑块的一端可以与一无土栽培架122连接，该滑块的另一端可以连接于滑轨。电机可以与该滑块连接，以带动无土栽培架122沿滑轨滑动而实现无土栽培架122的移动。

再示例性的，无土栽培架122的一端边缘可以与可移动栽培装置120的壳体形成铰接结构，电机的转轴可以与无土栽培架122连接，电机可以带动无土栽培架122围绕其铰接边缘旋转，以实现无土栽培架122的转动。

其中，请结合图4并请参考图6，图6为图4所示的第二超宽带定位标签的一种结构示意图。如第一UWB标签121一样，第二UWB标签123可以包括第三数据处理模块1231、第三UWB通信模块1232和第三环境传感器1233。第三数据处理模块1231可以与第三UWB通信模块1232电连接，第三数据处理模块1231可向第三UWB通信模块1232传输控制信息，也可以接收第一UWB通信模块112传输的信息。第三环境传感器1233可以是但不限于温度传感器、光照传感器、湿度处理器等可以检测温度、湿度、光照等环境信息的传感器。第三环境传感器1233可以检测第二UWB标签123所处位置的环境信息，该环境信息可以是与该第二UWB标签123连接的无土栽培架122所处环境的第三环境信息。第三环境传感器1233可以与第三数据处理模块1231电连接，以将检测的第三环境信息发送至第三数据处理模块1231，第三数据处理模块1231可以控制第三UWB通信模块1232将该第三环境信息发送至每一UWB基站110。

可以理解的是，每一UWB基站110可以根据第三UWB通信模块1232发送的携带第三环境信息的UWB信号检测出相应的无土栽培架122的当前位置。每一UWB基站110可以根据接收的第三环境信息以及每一UWB基站110当前环境下的第一环境信息计算出更适应该无土栽培架122的移动距离和转动角度，然后一个UWB基站110可以向驱动装置130传输第二控制信号，该第二控制信号携带有无土栽培架122的移动距离和转动角度的信息，使得UWB基站110可以控制驱动装置130控制无土栽培架122动移动和/或转动。

示例性的，UWB基站110根据第一环境信息和第三环境信息计算出第五层的第二UWB标签123向外移动3厘米、顺时针转动30度后可以具有更适应的光照环境。此时，UWB基站110可以将携带上述信息的第二目标信息发送至驱动装置130，驱动装置130可以控制第五层的第二UWB标签123沿滑轨外移3厘米，然后围绕转轴转动30，以使该第二UWB标签123可以具有更适应的当前环境信息。

可以理解的是，第二UWB标签123的第三UWB通信模块1232可以向每一UWB基站110发送第三环境信息，以使多个UWB基站110和第二UWB标签123可以形成PDOA/TDOA测距系统，以便于UWB基站110获取第二UWB标签123的位置信息及环境信息，便于后续UWB基站110对驱动装置130的控制。

可以理解的是，控制可移动栽培装置120移动的驱动装置130与控制无土栽培架122移动的驱动装置130可以是不同的结构。本申请实施例的驱动装置130可以包括驱动可移动栽培装置120移动和控制无土栽培架122移动/转动的所有结构，在此不再赘述。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，每一个第二UWB标签123可以与多个UWB基站110通过UWB信号通信连接，可以实现每一第二UWB标签123的定位，从而可以实现对与该第二UWB标签123连接的无土栽培架122的定位。每一无土栽培架122可以在驱动装置130的下实现单独移动和转动，可以进一步实现可移动栽培装置120内不同无土栽培架122上的盆栽植物的生长环境条件的精确性性控制，提高盆栽植物的成活率，也便于针对不同盆栽植物进行不同的管理，可以实现盆栽植物的智慧管理。同时，也可为植物生长研究提供相应的数据支撑，方便新品种的培育等。

其中，请参考图7，图7为本申请实施例的无土栽培管理系统的第二种结构示意图。无土栽培管理系统100还可以包括浇灌装置140，浇灌装置140可以与一个超宽带定位基站110通讯连接，浇灌装置140可以在接收到超宽带定位基站110传输的第三控制信号时，对可移动栽培装置120进行浇灌。

可以理解的是，浇灌装置140可以与任意一个UWB基站110之间可以通过但不限于蓝牙信号、无线保真信号、移动通信信号、UWB信号等进行通信，以使浇灌装置140可以接收UWB基站110传输的第三控制信号，其中，第三控制信号可以为根据可移动栽培装置120的当前位置生成的控制信号.

可以理解的是，第三控制信号可以携带有可移动栽培装置120的目标位置的信息、目标位置的光照信息、湿度信息以及可移动栽培装置120的光照信息、湿度信息。UWB基站110可以将可移动栽培装置120的目标位置的信息发送给浇灌装置140，UWB基站110也可以将目标位置的光照信息、湿度信息以及可移动栽培装置120的光照信息、湿度信息发送至浇灌装置140。浇灌装置140可以根据目标位置信息调整浇灌角度，可以根据光照信息、湿度信息等调整对可移动栽培装置120的浇灌量。

可以理解的是，浇灌装置140可以包括水管、喷头、升降旋转组件、阀门组件等。水管可以将水源运输至喷头并对可移动栽培装置120的盆栽植物进行浇灌。升降旋转组件可以调节喷头的高度以及喷头的角度等，以便于喷头的喷射范围可以覆盖可移动栽培装置120。阀门组件可以控制喷头的流量，以便于控制浇灌量。

可以理解的是，以上仅为浇灌装置140的示例性举例，凡是可以对可移动栽培装置120进行浇灌的结构均在本申请实施例的保护范围内，在此不再详述。

本申请实施例的无土栽培管理系统100，浇灌装置140可在UWB基站110的指示下对可移动栽培装置120进行浇灌，可以减少人力成本，也可以实现对可移动盆栽植物种植业的智慧控制，能实现盆栽或可移动生态化农业的智慧管理。

基于上述无土栽培管理系统100和可移动栽培装置120的结构，本申请实施例还提供了一种无土栽培管理方法，应用于上述任一实施例中的无土栽培管理系统100，无土栽培管理系统100可以包括多个超宽带定位基站110、可移动栽培装置120和驱动装置130，任意两个超宽带定位基站110通过超宽带信号通信连接，多个超宽带定位基站110的辐射范围形成检测区域，所述可移动栽培装置120位于检测区域，驱动装置130可以与可移动栽培装置120连接，并可以控制可移动栽培装置120移动和/或转动。请参考图8，图8为本申请实施例的无土栽培管理方法的第一种流程示意图。

在101中，可移动栽培装置向每一超宽带定位基站发送第一定位信号；

在102中，至少一个超宽带定位基站根据接收的第一定位信号检测可移动栽培装置的当前位置；

在103中，至少一个超宽带定位基站根据当前位置向驱动装置发送第一控制信号；

在104中，驱动装置根据接收到的第一控制信号控制可移动栽培装置移动。

可移动栽培装置120可以通过UWB信号向每一UWB基站110发送第一定位信号，多个UWB基站110和可移动栽培装置120可以形成PDOA/TDOA测距系统，根据PDOA/TDOA测距原理可以检测出可移动栽培装置120的当前位置，从而实现对可移动栽培装置120的定位和测距。

多个UWB基站110在获取到可移动栽培装置120的第一定位信号后，其中一个UWB基站110可以根据计算的可移动栽培装置120的当前位置信息向驱动装置130发送第一控制信号，以控制驱动装置130工作。

可以理解的是，检测可移动栽培装置120的当前位置的UWB基站110与向驱动装置发送第一控制信号的UWB基站110可以是同一基站，也可以是不同的基站。

可以理解的是，UWB基站110可以通过但不限于蓝牙信号、无线保真信号、移动通信信号、UWB信号等向驱动装置130发送第一控制信号。驱动装置130在接收到的第一控制信号后可以控制可移动栽培装置120移动至目标位置。

本申请实施例的无土栽培管理方法，通过采用UWB技术对可移动栽培装置120的位置进行定位和测距，定位测距精度可以达到3厘米至10厘米、测角精度可达±3度，可以实现对可移动栽培装置120的精确定位。并且，驱动装置130自动控制可移动栽培装置120移动至目标位置，可以减少人力成本，也可以实现对可移动盆栽种植业的生长管理的精确智慧控制。

在一些实施例中，可移动栽培装置120包括第一超宽带定位标签121，第一超宽带定位标签121包括第二环境传感器1213；可移动栽培装置120向每一超宽带定位基站110发送第一定位信号包括：控制第二环境传感器1213检测可移动栽培装置120的第二环境信息；将第二环境信息通过超宽带信号传输至每一所述超宽带定位基站110。

在一些实施例中，每一超宽带定位基站110包括第一环境传感器113；一个超宽带定位基站110根据当前位置向驱动装置130发送第一控制信号，包括：每一超宽带定位基站110控制第一环境传感器113检测检测区域内的第一环境信息，至少一个超宽带定位基站110根据第一环境信息和第二环境信息向驱动装置130发送第一控制信号。

在一些实施例中，可移动栽培装置120还包括多个无土栽培架122和多个第二超宽带定位标签123，每一第二超宽带定位标签123连接于一个无土栽培架122，驱动装置130与每一无土栽培架122连接，每一无土栽培架122包括第三环境传感器1233；无土栽培管理方法还包括：控制第三环境传感器1233检测无土栽培架122所处位置下的第三环境信息；将第三环境信息通过超宽带信号传输至每一超宽带定位基站110；至少一个超宽带定位基站110根据第一环境信息和所述第三环境信息向驱动装置130传输第二控制信号；驱动装置130根据接收到的第二控制信号控制无土栽培架122移动和/或转动。

在一些实施例中，无土栽培管理系统100还包括浇灌装置140；可移动栽培装置120移动至目标位置后，无土栽培管理方法还包括：至少一个超宽带定位基站110根据接收的第一定位信号向浇灌装置140发送第三控制信号；浇灌装置140根据接收的第三控制信号对可移动栽培装置120进行浇灌。

基于上述实施例的无土栽培管理方法，请参考图9，图9为本申请实施例的无土栽培管理方法的第二种流程示意图。

在201中，第一超宽带定位标签控制第二环境传感器检测可移动栽培装置的第二环境信息；

在202中，第一超宽带定位标签将第二环境信息通过超宽带信号传输至每一超宽带定位基站；

第一UWB标签121可以连接于可移动栽培装置120的顶部横梁上，第一UWB标签121向每一UWB基站110发射UWB信号时，第一UWB标签121和多个UWB基站110可以形成PDOA/TDOA测距系统，检测出的第一UWB标签121的位置可以作为可移动栽培装置120的当前位置。

第一UWB标签121可以参见前述实施例中的结构，在此不再赘述。第一UWB标签121可以控制第二环境传感器1213检测可移动栽培装置120的第二环境信息，以便于UWB基站110根据该第二环境信息确定可移动栽培装置120的目标位置。

在203中，至少一个超宽带定位基站根据接收的第二环境信息检测可移动栽培装置的当前位置；

在204中，每一超宽带定位基站控制第一环境传感器检测检测区域内的第一环境信息；

在205中，至少一个超宽带定位基站根据第一环境信息和第二环境信息向驱动装置发送第一控制信号；

在206中，驱动装置根据接收的第一控制信号控制可移动栽培装置移动至目标位置；

每一个UWB基站110可以包括一个第一环境传感器113，一个第一环境传感器113可以检测包含该第一环境传感器113的UWB基站110所处位置下的当前环境信息，该环境信息可以为第一环境信息。

多个UWB基站110中的一个UWB基站110可以根据第一环境信息和第二环境信息确定出具有最佳环境条件的目标位置的坐标。然后，UWB基站110可以向驱动装置130发送第一控制信号，以控制驱动装置130驱动可移动栽培装置120。驱动装置130在接收到第一控制信号后，可以控制可移动栽培装置120移动至目标位置，从而可以实现可移动栽培装置120的初步定位。

在207中，第二超宽带定位标签控制第三环境传感器检测无土栽培架所处位置下的第三环境信息；

在208中，第二超宽带定位标签将第三环境信息通过超宽带信号传输至每一所述超宽带定位基站；

一个第二UWB标签123可以连接于可移动栽培装置120的一个无土栽培架122上，档某一个第二UWB标签123向每一UWB基站110发射UWB信号时，该第二UWB标签123和多个UWB基站110可以形成PDOA/TDOA测距系统，检测出该第二UWB标签123的位置可以作为与该第二UWB标签123连接的无土栽培架122的位置。

第二UWB标签123和无土栽培架122的结构可以参见前述实施例中的结构，在此不再赘述。某一个第二UWB标签123可以控制集成于该第二UWB标签123内部的第三环境传感器1233检测与该第二UWB标签123相连接的无土栽培架122的第三环境信息，以便于UWB基站110根据该第三环境信息确定该无土栽培架122的位置以及当前环境信息。

在209中，至少一个超宽带定位基站根据第一环境信息和第三环境信息向驱动装置传输第二控制信号；

在210中，驱动装置根据接收到的第二控制信号时控制无土栽培架移动和/或转动。

多个UWB基站110中的一个UWB基站110可以根据第一环境信息和第三环境信息确定出无土栽培架122的最佳环境条件。然后，UWB基站110可以向驱动装置130发送第二控制信号，以控制驱动装置130驱动无土栽培架122转动和/或移动。驱动装置130在接收到第二控制信号后，可以控制无土栽培架122移动或转动，从而可以实现对无土栽培架122的精确控制。

在211中，至少一个超宽带定位基站根据接收的第一定位信号向浇灌装置发送第三控制信号；

在212中，浇灌装置根据接收到的第三控制信号对可移动栽培装置进行浇灌。

当确定出可移动栽培装置120的目标位置后，在可移动栽培装置120移动至目标位置后，浇灌装置140可以根据接收到的第三控制信号对可移动栽培装置120进行浇灌。

可以理解的是，第三控制信号可以携带有可移动栽培装置120的目标位置的信息、目标位置的光照信息、湿度信息以及可移动栽培装置120的光照信息、湿度信息。UWB基站110可以将可移动栽培装置120的目标位置的信息发送给浇灌装置140，UWB基站110也可以将目标位置的光照信息、湿度信息以及可移动栽培装置120的光照信息、湿度信息发送至浇灌装置140。浇灌装置140可以根据目标位置信息调整浇灌角度，可以根据光照信息、湿度信息等调整对可移动栽培装置120的浇灌量。

可以理解的是，浇灌装置140的具体结构可以参见前述实施例中的记载，在此不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的无土栽培管理方法是应用于前述实施例中的无土栽培管理系统100，因此，前述实施例中的无土栽培管理系统100的特征都可以应用于本申请实施例的无土栽培管理方法，在此不再详述。

需要理解的是，在本申请的描述中，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上对本申请实施例所提供的无土栽培管理系统及管理方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种无土栽培管理系统，其特征在于，包括：

多个超宽带定位基站，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个所述超宽带定位基站的辐射范围形成检测区域；

可移动栽培装置，所述可移动栽培装置位于所述检测区域，所述可移动栽培装置与每一所述超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，以使所述多个超宽带定位基站根据所述可移动栽培装置发送的超宽带信号检测所述可移动栽培装置的当前位置；及

驱动装置，所述驱动装置与所述可移动栽培装置连接，所述驱动装置与至少一个所述超宽带定位基站通讯连接，以在接收到所述超宽带定位基站传输的第一控制信号时控制所述可移动栽培装置移动，所述第一控制信号为根据所述可移动栽培装置的当前位置生成的控制信号。

2.根据权利要求1所述的无土栽培管理系统，其特征在于，所述无土栽培管理系统应用于无土栽培室，所述无土栽培室包括顶面和四个侧面，所述超宽带定位基站的数量为五个，每一所述超宽带定位基站设置于所述顶面或一个所述侧面。

3.根据权利要求2所述的无土栽培管理系统，其特征在于，设置于四个侧面的四个所述超宽带定位基站与所述顶面的距离相等。

4.根据权利要求1所述的无土栽培管理系统，其特征在于，每一所述超宽带定位基站包括第一环境传感器，所述第一环境传感器用于检测所述检测区域的第一环境信息；所述可移动栽培装置包括：

第一超宽带定位标签，所述第一超宽带定位标签与每一所述超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，所述第一超宽带定位标签包括第二环境传感器，所述第二环境传感器用于检测所述可移动栽培装置的第二环境信息；

至少一个所述超宽带定位基站用于根据所述第一环境信息和所述第二环境信息向所述驱动装置传输所述第一控制信号。

5.根据权利要求4所述的无土栽培管理系统，其特征在于，所述第一超宽带定位标签还包括：

时钟模块，所述时钟模块用于在预设时刻触发所述第二环境传感器检测所述第二环境信息。

6.根据权利要求4所述的无土栽培管理系统，其特征在于，所述可移动栽培装置还包括：

多个无土栽培架，多个所述无土栽培架间隔设置；及

多个第二超宽带定位标签，每一所述第二超宽带定位标签连接于一个所述无土栽培架，每一所述第二超宽带定位标签与所述多个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，以使所述多个超宽带定位基站根据所述第二超宽带定位标签发送的超宽带信号检测所述第二超宽带定位标签的位置；其中

所述驱动装置与每一所述无土栽培架连接，以在接收到所述超宽带定位基站传输的第二控制信号时控制所述无土栽培架移动和/或转动，所述第二控制信号为根据所述第二超宽带定位标签的位置生成的控制信号。

7.根据权利要求6所述的无土栽培管理系统，其特征在于，每一所述第二超宽带定位标签包括第三环境传感器，所述第三环境传感器用于检测所述无土栽培架所处位置的第三环境信息；至少一个所述超宽带定位基站用于根据所述第一环境信息和所述第三环境信息向所述驱动装置传输所述第二控制信号。

8.根据权利要求1至7任一项所述的无土栽培管理系统，其特征在于，还包括：

浇灌装置，所述浇灌装置与至少一个超宽带定位基站通讯连接，所述浇灌装置用于在接收到所述超宽带定位基站传输的第三控制信号时，对所述可移动栽培装置进行浇灌，所述第三控制信号为根据所述可移动栽培装置的当前位置生成的控制信号。

9.一种无土栽培管理方法，其特征在于，应用于无土栽培管理系统，所述无土栽培管理系统包括多个超宽带定位基站、可移动栽培装置和驱动装置，任意两个超宽带定位基站通过超宽带信号通信连接，多个所述超宽带定位基站的辐射范围形成检测区域，所述可移动栽培装置位于所述检测区域；所述无土栽培管理方法包括：

所述可移动栽培装置向每一所述超宽带定位基站发送第一定位信号；

至少一个所述超宽带定位基站根据接收的所述第一定位信号检测所述可移动栽培装置的当前位置；

至少一个所述超宽带定位基站根据所述当前位置向所述驱动装置发送第一控制信号；

所述驱动装置根据接收到的所述第一控制信号控制所述可移动栽培装置移动。

10.根据权利要求9所述的无土栽培管理方法，其特征在于，所述可移动栽培装置包括第一超宽带定位标签，所述第一超宽带定位标签包括第二环境传感器；

所述可移动栽培装置向每一所述超宽带定位基站发送第一定位信号，包括：

第一超宽带定位标签控制所述第二环境传感器检测所述可移动栽培装置的第二环境信息；

第一超宽带定位标签将所述第二环境信息通过超宽带信号传输至所述每一所述超宽带定位基站。

11.根据权利要求10所述的无土栽培管理方法，其特征在于，每一所述超宽带定位基站包括第一环境传感器；至少一个所述超宽带定位基站根据所述当前位置向所述驱动装置发送第一控制信号，包括：

每一所述超宽带定位基站控制所述第一环境传感器检测所述检测区域内的第一环境信息；

至少一个所述超宽带定位基站根据所述第一环境信息和所述第二环境信息向所述驱动装置发送第一控制信号。

12.根据权利要求11所述的无土栽培管理方法，其特征在于，所述可移动栽培装置还包括多个无土栽培架和多个第二超宽带定位标签，每一所述第二超宽带定位标签连接于一个所述无土栽培架，所述驱动装置与每一所述无土栽培架连接，每一所述无土栽培架包括第三环境传感器；所述无土栽培管理方法还包括：

第二超宽带定位标签控制所述第三环境传感器检测所述无土栽培架的第三环境信息；

第二超宽带定位标签将所述第三环境信息通过超宽带信号传输至所述每一所述超宽带定位基站；

至少一个所述超宽带定位基站根据所述第一环境信息和所述第三环境信息向所述驱动装置传输所述第二控制信号；

所述驱动装置根据接收的所述第二控制信号控制所述无土栽培架移动和/或转动。

13.根据权利要求9至12任一项所述的无土栽培管理方法，其特征在于，所述无土栽培管理系统还包括浇灌装置；所述可移动栽培装置移动至目标位置后，所述无土栽培管理方法还包括：

至少一个所述超宽带定位基站根据接收的所述第一定位信号向所述浇灌装置发送第三控制信号；

所述浇灌装置根据接收的所述第三控制信号对所述可移动栽培装置进行浇灌。

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