面向城市家庭的蔬菜智能種植設備設計研究
發(fā)布時間:2021-02-24 18:31
近幾年層出不窮的食品安全問題時刻威脅著人們的健康,蔬菜作為人們營養(yǎng)的主要來源之一其安全性顯得尤為重要,于是很多人為了自己和家人能夠吃到放心的蔬菜開始嘗試自己耕種,如有些城市居民嘗試在自家陽臺種植蔬果,但由于氣候溫度等條件的制約和城市居住環(huán)境的限制以及繁瑣的種植和養(yǎng)護的操作過程,使得這一訴求難以實現(xiàn)。得益于現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展,興起于20世紀40年代的植物工廠技術使得植物種植不再受土地資源的限制,不再受自然環(huán)境的束縛,可以完全實現(xiàn)人為控制,而且利用此技術產(chǎn)出的蔬菜水果等安全無污染,營養(yǎng)價值也更高,因此與城市生活方式相適應的家庭微型植物工廠應運而生,并且與互聯(lián)網(wǎng)技術的結合使得城市家庭智慧種植得以實現(xiàn)。本次課題通過對相關技術理論文獻的研究,對當今國內外家庭植物工廠技術發(fā)展狀況的研究,以及對中國城市家庭成員對綠色有機蔬菜的需求以及種植體驗的調研,以人性化設計和用戶體驗理論為指導,歸納出蔬菜種植設備的設計定位,設計要素,并通過科學系統(tǒng)的設計方法和實踐設計出能夠滿足需求,并能讓用戶體驗到智慧種植樂趣的智能蔬菜種植設備,來幫助實現(xiàn)城市家庭智慧小菜園的愿景,緩解城市化進程中人與自然和諧共生的矛盾。
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:29 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同結構的植物工廠(圖片來源:http://bbs.zol.com.cn/dcbbs/d33510_5072.html)
第一章緒論6算機植物專家技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術等技術集成。1需要各個方面相關行業(yè)的廣泛合作,共同建設植物工廠這個現(xiàn)代高科技農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。日本的植物工廠不論從數(shù)量上、規(guī)模上和還是產(chǎn)量收益上均位于世界前列,在普通百姓中也是相當普及,大部分人都了解這種生產(chǎn)模式,并購買消費此類方式生產(chǎn)的蔬果。植物工廠在日本能夠快速發(fā)展最根本的原因是日本的土地資源相對稀少,人口比較密集,地理環(huán)境較為嚴峻。因此日本政府和企業(yè)從上到下對科技農業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都格外重視,日本眾多科技類的企業(yè)巨頭如松下、東芝、夏普等都積極投身于植物工廠的建設和發(fā)展中。與傳統(tǒng)農業(yè)相比植物工廠技術有很多突出的優(yōu)勢。立體式栽培由二維平面轉向三維空間,植株量是平地栽培的幾十倍,資源被高效利用,產(chǎn)量相當可觀。閉環(huán)式營養(yǎng)液循環(huán)能有效減少用水量以及肥料用量,基本做到零排放。采用物理技術進行植保殺蟲滅菌,例如將種子浸泡在磁化水中可以使其快速發(fā)芽,利用臭氧和紫外線滅菌驅蟲,LED補充光量,配有相應的感應監(jiān)測技術,可以實時監(jiān)測溫度、濕潤度、氣體濃度等等。這些物理技術的支持為植物生長打造適宜的環(huán)境,使生產(chǎn)過程不再依賴化學藥物,從而產(chǎn)出零污染的綠色無公害蔬果。并且絕大多數(shù)植物包括蔬果、草藥、花卉等都能通過植物工廠技術種植生產(chǎn),完全擺脫土壤的限制,環(huán)境氣候的影響,并且可以實現(xiàn)全年不間斷生產(chǎn),保證品質安全,實現(xiàn)農業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。(如圖1.2)圖1.2國外植物工廠(圖片來源:https://image.baidu.com)1引自《植物工廠的發(fā)展歷程》學術期刊《河南農業(yè)》2014年18期第43至45頁
第二章人性化設計理論與用戶理論研究10性,化繁為簡。框架層是具體到每個功能的實現(xiàn),要以用戶的行為習慣為設計的基矗表現(xiàn)層是將美學融入設計,第一時間觸動用戶的感知系統(tǒng),包括產(chǎn)品的造型、表面質感、體量感等,美學上的設計讓產(chǎn)品仿佛自己會說話。以上五個要素是不可分割并互相作用的整體,可以運用在與用戶體驗設計相關的各個領域。2.3對已有產(chǎn)品的分析(1)植物種植檢測器種植花草蔬果等植物需要適當?shù)匮芯繉W習相關理論知識,包括如何養(yǎng)護,如何保證植物生長所需要的養(yǎng)分,了解不同植物對土壤的要求,還要根據(jù)光線溫度的等環(huán)境因素的變化定期調整,根據(jù)空間合理安排種植。植物數(shù)據(jù)庫的建立以及物聯(lián)網(wǎng)的普及使得種植養(yǎng)護的過程可借助于花草監(jiān)測設備連接終端APP收集數(shù)據(jù)。這類產(chǎn)品可用于大多數(shù)常見植物的生長監(jiān)測,用戶可在移動終端直觀了解植物生長的狀況,學習相關的養(yǎng)護知識,還可以通過社區(qū)分享交流種植經(jīng)驗。(如圖2.1)(2)智能花盆智能花盆可以通過內置的感應裝置監(jiān)測植物生長過程中水分、溫度、光照等條件,提醒用戶即時做出調整。此產(chǎn)品多用于盆栽植物。(如圖2.2)圖2.1小米的花草檢測儀(圖片來源:https://image.baidu.com)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]設計、思想與表達--徒手繪畫能力在設計中的作用[J]. 邢永海. 藝術與設計(理論). 2017(05)
[2]產(chǎn)品設計中的用戶體驗與應用研究[J]. 賈衛(wèi). 美術教育研究. 2016(16)
[3]淺析設計中行為心理學的應用——以人種學訪談為例[J]. 宮靜思. 藝術科技. 2016(02)
[4]中國植物工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 余錫壽,劉躍萍. 農業(yè)展望. 2014(12)
[5]植物工廠的發(fā)展歷程[J]. 李新,徐蜜蔓,董淼. 河南農業(yè). 2014(18)
[6]在線學術論壇用戶體驗的要素研究[J]. 麥曉華. 科技傳播. 2014(02)
[7]植物工廠發(fā)展趨勢與存在問題分析[J]. 邱兆美,趙龍,賈海波. 農機化研究. 2013(10)
[8]用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設計[J]. 姚進妹. 大眾文藝. 2012(17)
[9]論產(chǎn)品設計中人性化需求[J]. 盧錦后. 現(xiàn)代商貿工業(yè). 2011(06)
[10]論產(chǎn)品的人性化設計[J]. 吳瓊. 濮陽職業(yè)技術學院學報. 2007(04)
碩士論文
[1]五感在導向設計中的應用研究[D]. 寇琳.遼寧師范大學 2013
[2]基于心理學的用戶中心設計研究[D]. 吳曉莉.陜西科技大學 2006
本文編號:3049778
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:29 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同結構的植物工廠(圖片來源:http://bbs.zol.com.cn/dcbbs/d33510_5072.html)
第一章緒論6算機植物專家技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術等技術集成。1需要各個方面相關行業(yè)的廣泛合作,共同建設植物工廠這個現(xiàn)代高科技農業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。日本的植物工廠不論從數(shù)量上、規(guī)模上和還是產(chǎn)量收益上均位于世界前列,在普通百姓中也是相當普及,大部分人都了解這種生產(chǎn)模式,并購買消費此類方式生產(chǎn)的蔬果。植物工廠在日本能夠快速發(fā)展最根本的原因是日本的土地資源相對稀少,人口比較密集,地理環(huán)境較為嚴峻。因此日本政府和企業(yè)從上到下對科技農業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都格外重視,日本眾多科技類的企業(yè)巨頭如松下、東芝、夏普等都積極投身于植物工廠的建設和發(fā)展中。與傳統(tǒng)農業(yè)相比植物工廠技術有很多突出的優(yōu)勢。立體式栽培由二維平面轉向三維空間,植株量是平地栽培的幾十倍,資源被高效利用,產(chǎn)量相當可觀。閉環(huán)式營養(yǎng)液循環(huán)能有效減少用水量以及肥料用量,基本做到零排放。采用物理技術進行植保殺蟲滅菌,例如將種子浸泡在磁化水中可以使其快速發(fā)芽,利用臭氧和紫外線滅菌驅蟲,LED補充光量,配有相應的感應監(jiān)測技術,可以實時監(jiān)測溫度、濕潤度、氣體濃度等等。這些物理技術的支持為植物生長打造適宜的環(huán)境,使生產(chǎn)過程不再依賴化學藥物,從而產(chǎn)出零污染的綠色無公害蔬果。并且絕大多數(shù)植物包括蔬果、草藥、花卉等都能通過植物工廠技術種植生產(chǎn),完全擺脫土壤的限制,環(huán)境氣候的影響,并且可以實現(xiàn)全年不間斷生產(chǎn),保證品質安全,實現(xiàn)農業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。(如圖1.2)圖1.2國外植物工廠(圖片來源:https://image.baidu.com)1引自《植物工廠的發(fā)展歷程》學術期刊《河南農業(yè)》2014年18期第43至45頁
第二章人性化設計理論與用戶理論研究10性,化繁為簡。框架層是具體到每個功能的實現(xiàn),要以用戶的行為習慣為設計的基矗表現(xiàn)層是將美學融入設計,第一時間觸動用戶的感知系統(tǒng),包括產(chǎn)品的造型、表面質感、體量感等,美學上的設計讓產(chǎn)品仿佛自己會說話。以上五個要素是不可分割并互相作用的整體,可以運用在與用戶體驗設計相關的各個領域。2.3對已有產(chǎn)品的分析(1)植物種植檢測器種植花草蔬果等植物需要適當?shù)匮芯繉W習相關理論知識,包括如何養(yǎng)護,如何保證植物生長所需要的養(yǎng)分,了解不同植物對土壤的要求,還要根據(jù)光線溫度的等環(huán)境因素的變化定期調整,根據(jù)空間合理安排種植。植物數(shù)據(jù)庫的建立以及物聯(lián)網(wǎng)的普及使得種植養(yǎng)護的過程可借助于花草監(jiān)測設備連接終端APP收集數(shù)據(jù)。這類產(chǎn)品可用于大多數(shù)常見植物的生長監(jiān)測,用戶可在移動終端直觀了解植物生長的狀況,學習相關的養(yǎng)護知識,還可以通過社區(qū)分享交流種植經(jīng)驗。(如圖2.1)(2)智能花盆智能花盆可以通過內置的感應裝置監(jiān)測植物生長過程中水分、溫度、光照等條件,提醒用戶即時做出調整。此產(chǎn)品多用于盆栽植物。(如圖2.2)圖2.1小米的花草檢測儀(圖片來源:https://image.baidu.com)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]設計、思想與表達--徒手繪畫能力在設計中的作用[J]. 邢永海. 藝術與設計(理論). 2017(05)
[2]產(chǎn)品設計中的用戶體驗與應用研究[J]. 賈衛(wèi). 美術教育研究. 2016(16)
[3]淺析設計中行為心理學的應用——以人種學訪談為例[J]. 宮靜思. 藝術科技. 2016(02)
[4]中國植物工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 余錫壽,劉躍萍. 農業(yè)展望. 2014(12)
[5]植物工廠的發(fā)展歷程[J]. 李新,徐蜜蔓,董淼. 河南農業(yè). 2014(18)
[6]在線學術論壇用戶體驗的要素研究[J]. 麥曉華. 科技傳播. 2014(02)
[7]植物工廠發(fā)展趨勢與存在問題分析[J]. 邱兆美,趙龍,賈海波. 農機化研究. 2013(10)
[8]用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設計[J]. 姚進妹. 大眾文藝. 2012(17)
[9]論產(chǎn)品設計中人性化需求[J]. 盧錦后. 現(xiàn)代商貿工業(yè). 2011(06)
[10]論產(chǎn)品的人性化設計[J]. 吳瓊. 濮陽職業(yè)技術學院學報. 2007(04)
碩士論文
[1]五感在導向設計中的應用研究[D]. 寇琳.遼寧師范大學 2013
[2]基于心理學的用戶中心設計研究[D]. 吳曉莉.陜西科技大學 2006
本文編號:3049778
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