面向城市家庭的蔬菜智能种植设备设计研究
发布时间：2021-02-24 18:31
近几年层出不穷的食品安全问题时刻威胁着人们的健康,蔬菜作为人们营养的主要来源之一其安全性显得尤为重要,于是很多人为了自己和家人能够吃到放心的蔬菜开始尝试自己耕种,如有些城市居民尝试在自家阳台种植蔬果,但由于气候温度等条件的制约和城市居住环境的限制以及繁琐的种植和养护的操作过程,使得这一诉求难以实现。得益于现代农业的发展,兴起于20世纪40年代的植物工厂技术使得植物种植不再受土地资源的限制,不再受自然环境的束缚,可以完全实现人为控制,而且利用此技术产出的蔬菜水果等安全无污染,营养价值也更高,因此与城市生活方式相适应的家庭微型植物工厂应运而生,并且与互联网技术的结合使得城市家庭智慧种植得以实现。本次课题通过对相关技术理论文献的研究,对当今国内外家庭植物工厂技术发展状况的研究,以及对中国城市家庭成员对绿色有机蔬菜的需求以及种植体验的调研,以人性化设计和用户体验理论为指导,归纳出蔬菜种植设备的设计定位,设计要素,并通过科学系统的设计方法和实践设计出能够满足需求,并能让用户体验到智慧种植乐趣的智能蔬菜种植设备,来帮助实现城市家庭智慧小菜园的愿景,缓解城市化进程中人与自然和谐共生的矛盾。
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：29 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同结构的植物工厂（图片来源：http://bbs.zol.com.cn/dcbbs/d33510_5072.html）
第一章绪论6算机植物专家技术以及物联网技术等技术集成。1需要各个方面相关行业的广泛合作，共同建设植物工厂这个现代高科技农业生产系统。日本的植物工厂不论从数量上、规模上和还是产量收益上均位于世界前列，在普通百姓中也是相当普及，大部分人都了解这种生产模式，并购买消费此类方式生产的蔬果。植物工厂在日本能够快速发展最根本的原因是日本的土地资源相对稀少，人口比较密集，地理环境较为严峻。因此日本政府和企业从上到下对科技农业产业的发展都格外重视，日本众多科技类的企业巨头如松下、东芝、夏普等都积极投身于植物工厂的建设和发展中。与传统农业相比植物工厂技术有很多突出的优势。立体式栽培由二维平面转向三维空间，植株量是平地栽培的几十倍，资源被高效利用，产量相当可观。闭环式营养液循环能有效减少用水量以及肥料用量，基本做到零排放。采用物理技术进行植保杀虫灭菌，例如将种子浸泡在磁化水中可以使其快速发芽，利用臭氧和紫外线灭菌驱虫，LED补充光量，配有相应的感应监测技术，可以实时监测温度、湿润度、气体浓度等等。这些物理技术的支持为植物生长打造适宜的环境，使生产过程不再依赖化学药物，从而产出零污染的绿色无公害蔬果。并且绝大多数植物包括蔬果、草药、花卉等都能通过植物工厂技术种植生产，完全摆脱土壤的限制，环境气候的影响，并且可以实现全年不间断生产，保证品质安全，实现农业生产的可持续发展。（如图1.2）图1.2国外植物工厂（图片来源：https://image.baidu.com）1引自《植物工厂的发展历程》学术期刊《河南农业》2014年18期第43至45页
第二章人性化设计理论与用户理论研究10性，化繁为简。框架层是具体到每个功能的实现，要以用户的行为习惯为设计的基矗表现层是将美学融入设计，第一时间触动用户的感知系统，包括产品的造型、表面质感、体量感等，美学上的设计让产品仿佛自己会说话。以上五个要素是不可分割并互相作用的整体，可以运用在与用户体验设计相关的各个领域。2.3对已有产品的分析（1）植物种植检测器种植花草蔬果等植物需要适当地研究学习相关理论知识，包括如何养护，如何保证植物生长所需要的养分，了解不同植物对土壤的要求，还要根据光线温度的等环境因素的变化定期调整，根据空间合理安排种植。植物数据库的建立以及物联网的普及使得种植养护的过程可借助于花草监测设备连接终端APP收集数据。这类产品可用于大多数常见植物的生长监测，用户可在移动终端直观了解植物生长的状况，学习相关的养护知识，还可以通过社区分享交流种植经验。（如图2.1）（2）智能花盆智能花盆可以通过内置的感应装置监测植物生长过程中水分、温度、光照等条件，提醒用户即时做出调整。此产品多用于盆栽植物。（如图2.2）图2.1小米的花草检测仪（图片来源：https://image.baidu.com）
【参考文献】：
期刊论文
[1]设计、思想与表达--徒手绘画能力在设计中的作用[J]. 邢永海. 艺术与设计(理论). 2017(05)
[2]产品设计中的用户体验与应用研究[J]. 贾卫. 美术教育研究. 2016(16)
[3]浅析设计中行为心理学的应用——以人种学访谈为例[J]. 宫静思. 艺术科技. 2016(02)
[4]中国植物工厂产业发展现状及展望[J]. 余锡寿,刘跃萍. 农业展望. 2014(12)
[5]植物工厂的发展历程[J]. 李新,徐蜜蔓,董淼. 河南农业. 2014(18)
[6]在线学术论坛用户体验的要素研究[J]. 麦晓华. 科技传播. 2014(02)
[7]植物工厂发展趋势与存在问题分析[J]. 邱兆美,赵龙,贾海波. 农机化研究. 2013(10)
[8]用户体验与产品创新设计[J]. 姚进妹. 大众文艺. 2012(17)
[9]论产品设计中人性化需求[J]. 卢锦后. 现代商贸工业. 2011(06)
[10]论产品的人性化设计[J]. 吴琼. 濮阳职业技术学院学报. 2007(04)
硕士论文
[1]五感在导向设计中的应用研究[D]. 寇琳.辽宁师范大学 2013
[2]基于心理学的用户中心设计研究[D]. 吴晓莉.陕西科技大学 2006
本文编号：3049778
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：29 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同结构的植物工厂（图片来源：http://bbs.zol.com.cn/dcbbs/d33510_5072.html）
第一章绪论6算机植物专家技术以及物联网技术等技术集成。1需要各个方面相关行业的广泛合作，共同建设植物工厂这个现代高科技农业生产系统。日本的植物工厂不论从数量上、规模上和还是产量收益上均位于世界前列，在普通百姓中也是相当普及，大部分人都了解这种生产模式，并购买消费此类方式生产的蔬果。植物工厂在日本能够快速发展最根本的原因是日本的土地资源相对稀少，人口比较密集，地理环境较为严峻。因此日本政府和企业从上到下对科技农业产业的发展都格外重视，日本众多科技类的企业巨头如松下、东芝、夏普等都积极投身于植物工厂的建设和发展中。与传统农业相比植物工厂技术有很多突出的优势。立体式栽培由二维平面转向三维空间，植株量是平地栽培的几十倍，资源被高效利用，产量相当可观。闭环式营养液循环能有效减少用水量以及肥料用量，基本做到零排放。采用物理技术进行植保杀虫灭菌，例如将种子浸泡在磁化水中可以使其快速发芽，利用臭氧和紫外线灭菌驱虫，LED补充光量，配有相应的感应监测技术，可以实时监测温度、湿润度、气体浓度等等。这些物理技术的支持为植物生长打造适宜的环境，使生产过程不再依赖化学药物，从而产出零污染的绿色无公害蔬果。并且绝大多数植物包括蔬果、草药、花卉等都能通过植物工厂技术种植生产，完全摆脱土壤的限制，环境气候的影响，并且可以实现全年不间断生产，保证品质安全，实现农业生产的可持续发展。（如图1.2）图1.2国外植物工厂（图片来源：https://image.baidu.com）1引自《植物工厂的发展历程》学术期刊《河南农业》2014年18期第43至45页
第二章人性化设计理论与用户理论研究10性，化繁为简。框架层是具体到每个功能的实现，要以用户的行为习惯为设计的基矗表现层是将美学融入设计，第一时间触动用户的感知系统，包括产品的造型、表面质感、体量感等，美学上的设计让产品仿佛自己会说话。以上五个要素是不可分割并互相作用的整体，可以运用在与用户体验设计相关的各个领域。2.3对已有产品的分析（1）植物种植检测器种植花草蔬果等植物需要适当地研究学习相关理论知识，包括如何养护，如何保证植物生长所需要的养分，了解不同植物对土壤的要求，还要根据光线温度的等环境因素的变化定期调整，根据空间合理安排种植。植物数据库的建立以及物联网的普及使得种植养护的过程可借助于花草监测设备连接终端APP收集数据。这类产品可用于大多数常见植物的生长监测，用户可在移动终端直观了解植物生长的状况，学习相关的养护知识，还可以通过社区分享交流种植经验。（如图2.1）（2）智能花盆智能花盆可以通过内置的感应装置监测植物生长过程中水分、温度、光照等条件，提醒用户即时做出调整。此产品多用于盆栽植物。（如图2.2）图2.1小米的花草检测仪（图片来源：https://image.baidu.com）
【参考文献】：
期刊论文
[1]设计、思想与表达--徒手绘画能力在设计中的作用[J]. 邢永海. 艺术与设计(理论). 2017(05)
[2]产品设计中的用户体验与应用研究[J]. 贾卫. 美术教育研究. 2016(16)
[3]浅析设计中行为心理学的应用——以人种学访谈为例[J]. 宫静思. 艺术科技. 2016(02)
[4]中国植物工厂产业发展现状及展望[J]. 余锡寿,刘跃萍. 农业展望. 2014(12)
[5]植物工厂的发展历程[J]. 李新,徐蜜蔓,董淼. 河南农业. 2014(18)
[6]在线学术论坛用户体验的要素研究[J]. 麦晓华. 科技传播. 2014(02)
[7]植物工厂发展趋势与存在问题分析[J]. 邱兆美,赵龙,贾海波. 农机化研究. 2013(10)
[8]用户体验与产品创新设计[J]. 姚进妹. 大众文艺. 2012(17)
[9]论产品设计中人性化需求[J]. 卢锦后. 现代商贸工业. 2011(06)
[10]论产品的人性化设计[J]. 吴琼. 濮阳职业技术学院学报. 2007(04)
硕士论文
[1]五感在导向设计中的应用研究[D]. 寇琳.辽宁师范大学 2013
[2]基于心理学的用户中心设计研究[D]. 吴晓莉.陕西科技大学 2006
本文编号：3049778
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