基于湿度传感器的家用智能无土栽培装置的设计和实验

探究缘起

传统农业的栽培管理常用人工管理，多是凭借经验完成的。当今，科技日新月异，加上国家鼓励传统农业向现代农业转型，智能化管理农田已经逐步开始应用了。随着人们对绿色、生态理念的认同和追求，阳台绿化、阳台种菜成为一种新时尚。在我们学校肖老师的研究课上，我们学习了现代农业的相关知识，我们在家中的阳台上也会种植一些蔬菜，但是会遇到很多问题，并且都不是很成功。暑假期间，我们小组参加了“进馆有益”微论文活动，参观了闵行区青少年实践基地的现代农业展教馆，我们对场馆里的管道水培很感兴趣。我们试图通过搭建简易管道水培装置来实施阳台种菜，并采用自动控制技术实现智能化控制。

智能化的意义和概念已经被人们熟知，并积极地提高着人们的生活质量。智能化的应用渗透到我们的衣食住行各个领域。智能家居满足了人们选择一个安全、舒适、便利的生活环境的这些要求。例如：现在市场上的智能空调配有智能家庭能源管理系统，实现节约能源的同时节省了一部分家庭花销；现在十分流行的智能手环通过一套智能化的程序来判断我们的健康指数和运动数据。(www.xing528.com)

快节奏的现代生活使得人们没有足够的时间和精力亲自照顾花草，智能化也因此应用到植物栽培中。国内外市场上先后出现了多种不同形式的智能花盆。英国布鲁内尔大学女生娜塔莉·金发明了一种能自动感应土壤温度并能够通过灯光报警的花盆。在美国也出现了一种名为“Water Link”的产品，“Water Link”能够通过湿度传感器釆集土壤的含水量，将土壤含水量的相关数据通过WCDM网络发送到用户，用户通过智能手机的客户端了解相关情况。

课题小组对某购物网站进行了家用水培装置的销售量调查。我们发现，在同样销售时间段内，倾斜式家用管道水培装置的销售量是50件，水平式家用管道水培装置的销售量是28件，箱式家用水培装置的销售量是5件，可见家用管道水培装置更受消费者的青睐。我们分析了其中的原因，家用管道水培较箱式水培更立体，所以它的栽种面积更大，而且家用管道水培的形式更多样、更灵活，它可以满足不同家庭阳台的布局和空间大小。因此，我们选择将家用管道水培装置改造成智能无土栽培装置。