倪天樂 程瑩 李琳菲 徐鑫怡 黃麗斐
[摘 要]隨著社會進步生活水平的提升,家養盆栽已經成為一種大趨勢,盆栽可以凈化空氣改善小氣候,同時滿足人們審美的需求。但是多數花友并不清楚每一種花卉的具體養殖參數,如澆水程度、澆水頻率,并且經常會因為各種各樣的問題無法及時照顧花卉導致花卉的枯萎、瘦弱甚至死亡。因此市場上出現了諸多智能澆水花盆等設備,本文針對智能花盆的當下境遇,探究其實用性、發展前景以及對室內生態改善效果。
[關鍵詞]智能花盆、室內生態、濕度調節、機器學習
[中圖分類號]J525.1 [文獻標識碼]A
1 智能花盆發展現狀
近年來,我國花卉種植面積、開發品種、生產數量、出口國家逐年增多,已成為世界花卉大國。全國花卉產業的統計數據顯示,2016年,我國花卉種植面積達133萬公頃,花卉銷售額1389.70億元,出口額達6.17億美元。可以說,我國花卉產業的產值是相當可觀的,因此帶來室內花卉的產值的提高,智能花卉交互也逐漸走進人們的視野之中。智能花卉、花盆交互設備屬于智能家居范疇內,當下國外的智能家用市場已經做大做強,鑒于中國在全球制造鏈和設計鏈的重要地位,使得中國成為了全球各大生產智能家用設備廠商逐鹿的大戰場,同時,也帶動了我國對智能家用設備儀器的重視,家居設備的研發與測試技術也有了比較迅速的發展。智能花盆自然也包括在其中,近年來,國內外出現了許多種智能花盆,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。
2 智能花盆的生態系統構建
當下智能化浪潮的崛起帶來了智能家居市場的蓬勃發展,智能家裝走進千家萬戶,每年大量的盆栽花卉走進人們的生活,能夠將花卉養護成活的卻不多,因此研發一款能夠及時反饋花卉狀態的智能花盆具有良好的市場應用前景,當下的智能花盆系統主要是基于傳感器檢測到相應的數據,再對檢測到的數據與預設數據進行比對、分析,從而做出干涉植物生長的一套智能化的種植管理系統。其關鍵技術在于傳感器的精確度與預設數據的正確性,因此智能花盆必須有一套完整成體系的控制操作系統,并且該系統還需要具備針對不同的地理空間、氣候條件進行迭代的能力。
智能花盆的出現主要是為了解決兩個問題:①長期外出無法照顧植物;②花友對植物的生長習性不甚了解。
智能花盆的主要應用場景:①辦公場所:如書桌、辦公桌、前臺、大廳等,在辦公場合需要設置植物處;②人居環境:如客廳、陽臺、書房等。
智能花盆的生態系統主要由三個系統組成,分別為:①針對花盆設備:花盆內基于傳感器的生長環境數據監測系統;②針對室內生態:智能花盆及其所栽植的花卉對所在室內生態環境改善的系統;③針對系統及社群:智能花盆客戶端數據迭代與社區生態系統。
2.1 智能花盆設備及其控制系統
通過傳感器采集花盆內影響植物生長的數據,如,濕度、光照強度、溫度、土壤肥力等要素的檢測數值,并且通過采集到的數據與預設的數據進行比對,超出閾值則相對應地做出相應的動作,如濕度過低,則對土壤進行加濕,從而使得數據重新歸回到所設定閾值內。部分無法通過智能設備自動完成的工作內容則通過客戶端提醒用戶對植物的生長狀態進行干預,如喜陰植物放置在陽臺接受到了過分劇烈的直射陽光,超出設備調控范圍,則需認為對設備進行干預調整。智能花盆一般設置水位控制,若水位低于設定值則停止濕潤土壤的機制,并且提醒用戶補充水分。
針對產品內部的結構需求,對材料的要求為: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等高強度復合材質。
2.2 智能花盆對室內生態的控制
通過對智能花盆的實用功能與附加功能進行拓展,使其能夠在一定程度上調節室內生態,如將自動澆水裝置改成更加輕柔的超聲波霧化系統,能夠精確地控制每一個百分點濕度的同時,可調節為室內加濕模式,針對室內濕度過低的情況加濕室內空氣,優化人居環境;花盆內置小型鼓風裝置,保持土壤空氣流通的同時,也一定程度地影響到室內空間流動,并且可以通過增加附帶空氣檢測裝置對室內空氣質量進行檢測,即通過智能花盆設備,來檢測人居環境,并且一定程度上改善人居空間。
2.3 人工智能迭代系統及相應植物種植社群建設
由于多數花友并不清楚每一種花卉的具體養殖參數,如澆水程度、澆水頻率,并且經常會因為各種各樣的問題無法及時照顧花卉導致花卉的枯萎、瘦弱甚至死亡,因此需要對智能花盆內種植的植物種類進行預設。智能設備原始預設數據通過相應的專業書籍與網絡知識進行預設,由用戶對植物種類進行設置后對應到相應的數據,從而通過數據的比對分析來達到控制智能設備的目的。但不同地域、不同的家居空間都會影響到相應植物的生長,因此系統需要針對不同的植物進行全年的數據分析,對于不同地域的植物預設數據進行一定程度的調節,在完成數據收集的同時期待系統迭代的效果,并且通過機器學習能夠做到對植物圖像進行識別,在用戶不知道植物類型及名稱的同時也能針對該植物進行數據預設。
通過客戶端能夠建立一個基因擁有改智能花盆的社群,提供大家在社群內交流分享植物養護的心得、分享珍惜植物等社區行為,同時也能夠形成一定的商業模式,形成基于植物愛好者及植物相關周邊的商業生態圈。
3 智能花盆發展趨勢
智能花盆的發展目前有如下問題:
3.1 智能花盆市場知曉度高,但實用性差
根據相關論文及調查問卷的查詢,針對現有智能花盆進行調研,消費者的知曉度為 75.43%,滿意度為 33.9%,購買率為 6.86%。由此可知智能家居的理念已經深入人心,因此智能花盆的概念廣為人知,但是消費者仍然只停留在知曉層面上,并沒有準確、深入了解產品,因此有部分群體認為智能家居不智能,用戶體驗感較差。從智能家居的普及程度分析,目前我國的智能家居市場已經進入成長期,從而帶來產品更新迭代的加速,并且更加追求質量,目前智能花盆的領域內也有較多不錯的產品,但也仍然只是較大顆粒度地來解決植物的生長檢測過程,并未給智能花盆帶來高質量有特色的產品。
3.2 智能花盆的目標人群較小
相關調研顯示,67%的參與調查者對智能花盆表現出積極態度,愿意購買智能花盆。調研發現價格因素是主要影響因素,超過50%的消費者表示能夠接受價格在 400 元以下產品,但實際購買率并不高,從側面反映消費者普遍能接受的價格仍然在400元之下。根據淘寶網實際購買智能花盆的數量統計,智能花盆的價格主要分區取件在80元至199元之間,并且用戶更傾向于購買內植植物的智能花盆,因此智能花盆單體的價格控制在200元以下,并且能夠內植盆栽的銷售市場會更好。
3.3 購買智能花盆的重點人群為年輕中產階級
愿意購買智能花盆的群體主要在20歲到40歲之間,實際購買量較大的群體為收入水平較高的群體,即個人月收入水平在 7000元至 20000之間的人群,這類人群愿意購買智能花盆的主要原因是過于忙碌以至于無法照顧植物,而年齡結構超過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。因此重點關注群體可以確立為20歲至40歲收入較高的年輕群體。
4 智能花盆發展小結
目前智能花盆的市場已初具規模,但消費者的購買率并不高,由于該市場確實存在,因此有較大的發展前景,尤其是就我國而言,城市化進程進程加快,導致人們生活節奏過快,精神上高度緊張,工作壓力巨大,所以越來越多的人們愿意養育寵物或者盆栽來緩解精神壓力。同時智能家居未來生活的理念深入人心,越來越多的人愿意購買智能家居來優化和提升生活品質,因此更具特色和實用性的智能花盆也會具有較大的市場空間。
[參考文獻]
[1] 張娜,吳文福,杜吉山,顧冰潔,邢左群. 智能花盆的研究現狀與發展前景[J].農業與技術,2016(01).
[2] 張娜.智能花盆技術的研究[D].吉林農業大學,2016.
[3] 周佳男,楊鵬,邵溫財,宋威岐,桑勝波,彭宏麗.家居型智能花盆[J].物聯網技術,2018(06).
[4] 趙剛,李小紅,呂向風.基于物聯網的智能花盆系統的設計與實現[J].計算機產品與流通,2018(02).
[5] 心怡.法國廠商推出高智能花盆[J].中國花卉園藝,2015(03).
[6] 袁正宏,王思煦,李季朋,霍鳳財.一款無人看管智能家居花盆設計[J].科技風,2017(05).