用于监测水果状况的监测设备、系统和方法技术方案

一种用于监测水果状况的监测设备(100)，该监测设备(100)包括：柔性条带(102)，该柔性条带被配置为要被引入到果穗中，以允许该柔性条带(102)嵌入该果穗中，该柔性条带(102)包括多个在空间上分离的感测节点(106)，其中，该多个感测节点(106)中的每一个感测节点包括被配置为发射光的感测节点光源(108)和被配置为检测光的感测节点光检测器(110)；读出电路系统(112)，该读出电路系统被配置为读出与在该多个感测节点(106)中的每一个感测节点处检测到的检测光有关的数据；本体(114)，该本体包括被配置为传输与该检测光有关的数据的无线通信模块(116)，其中，该柔性条带(102)附接至该本体(114)。进一步提供了一种包括多个监测设备的系统和一种用于监测水果状况的方法。

Monitoring equipment, system and method for monitoring fruit condition

A monitoring device (100) for monitoring fruit condition includes a flexible strip (102) configured to be introduced into the ear to allow the flexible strip (102) to be embedded in the ear, and the flexible strip (102) comprises a plurality of spatially separated sensing nodes (106), wherein each sensing node of the plurality of sensing nodes (106) comprises A sensing node light source (108) configured to emit light and a sensing node light detector (110) configured to detect light; a readout circuit system (112) configured to read data related to the detection light detected at each of the plurality of sensing nodes (106); a body (114) configured to transmit data related to the detection light The flexible strip (102) is attached to the body (114). A system including a plurality of monitoring devices and a method for monitoring the condition of fruit are further provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测水果状况的监测设备、系统和方法
本专利技术涉及一种监测设备、一种包括多个监测设备的系统和一种用于监测水果状况的方法。
技术介绍
农业领域的技术进步已经使成本以及质量和控制得到改进。在水果方面，现在存在若干种用于确定水果状况的技术，以便对例如水果是否获得足够的营养和阳光和/或水果是否成熟并且随时采摘进行评估。必须对水果的情况进行检查以确保最终产品的质量。可以由研究水果的质地、味道和外观的工人手动地对水果进行评估。各种光学技术也可以用于评估。然而，由于对市场的内部和外部限制，存在对更可靠和高效的评估方法的需要。比如价格压力和气候变化等市场驱动因素需要在水果状况监测的有效性方面进行工艺优化。
技术实现思路
鉴于以上内容，本专利技术的目标是监测水果状况。由此，可以获得对水果的改进评估。根据第一方面，提供了一种用于监测水果状况的监测设备。该监测设备包括：柔性条带，该柔性条带被配置为要被引入到果穗中，以允许该柔性条带能够嵌入该果穗中，该柔性条带包括多个在空间上分离的感测节点，其中，该多个感测节点中的每一个感测节点包括被配置为发射光的感测节点光源和被配置为检测光的感测节点光检测器；读出电路，该读出电路被配置为读出与在该多个感测节点中的每一个感测节点处检测到的检测光有关的数据；本体，该本体包括被配置为传输与该所接收到的光有关的数据的无线通信模块，其中，该柔性条带附接至该本体。换言之，该感测节点光源可以被配置为向果穗发射光。该感测节点光检测器可以进一步被配置为检测来自果穗的光。>水果可以包括水、糖、有机酸、矿物质和其他化合物(比如，苯酚、芳族和氮化合物)。不同物质的含量相互结合导致水果或由水果制作的最终产品的总体味道、外观和质量。有利地，光与水果的表面和/或内部相互作用的方式可取决于上述物质。因此，由监测设备的感测节点光检测器检测到的光可以携带关于水果状况的信息。读出电路被进一步配置为读出与在多个感测节点中的每一个感测节点处检测到的检测光有关的数据。由此，可以通过分析数据来实现对水果状况的高效监测。检测到的光可以包括响应于由光感测节点发出的光而被果穗中的一个或多个水果散射和/或发射的光。从水果发射的光可以是由节点光源发射的光获得的激发之后的冷光、荧光和/或磷光过程的结果。检测到的光可以进一步与由于节点光源发射的光与一个或多个水果相互作用而在一个或多个水果中或一个或多个水果处发生的光的吸收和/或消光有关。通过提供根据本专利技术的监测设备，可以实现更有效的农业评估和对水果的监测。可以将监测设备的柔性条带引入果穗中，以允许该柔性条带能够嵌入果穗中。由此，柔性条带可以被布置在果穗内部。可以将柔性条带夹在果穗中的水果之间，因为该柔性条带被固定在果穗内部的适当位置。监测设备的多个感测节点中的感测节点在空间上是分离的，并且因此监测设备可以在果穗中的多个分离位置处检测光。多个感测节点可以在空间上沿着柔性条带分布。感测节点可以进一步被均匀地间隔开。替代性地，感测节点可以以不同的距离间隔开。可以进一步同时实现在多个感测节点处的检测，以允许设备能够一次监测众多水果。此外，对果穗中的多个水果的监测可以包括对在布置在水果之间(比如在葡萄串中的单个葡萄之间)的不同位置处的不同感测节点处检测到的光进行比较，使得能够对果穗中水果的总体或平均状况进行监测。由于柔性条带是柔性的，因此该柔性条带可以符合其形状，使得该柔性条带在物理上可适于柔性条带所处环境的变化。例如，随着树枝的生长，柔性条带可以适于水果所连接的该树枝的形态。柔性条带可以进一步可附接至各种形态(比如，蔓延枝或果穗的内部形态)，从而为该设备提供广泛的应用和用途。由此，即使果穗中水果的形状和/或水果的相对位置发生变化，监测设备也可以监测水果状况。由此，可以利用同意监测设备随着时间推移来评估水果状况。由此，可以获得对水果状况的更高效评估。由于感测节点被定位在放置在果穗内部的条带上，因此启用了现场监测。对与检测光有关的数据的传输能够实现从各个监测设备进行高效数据收集。作为示例，农民不需要穿过田地来监测水果，因为该设备包括对与所接收到的光有关的数据进行无线传递并且随后对水果的特性进行无线传输。由此，该设备能够实现无人为干预以及自主功能。与传统的监测设备相比，该监测设备进一步降低了成本和尺寸。在葡萄采摘方面，葡萄的状况可能取决于众多因素，比如，季节、天气、葡萄成分以及在许多情况下葡萄酒酿制者的偏好。在一个实施例中，光学测量可以用于确定某些种类的葡萄酒的合适的糖含量。由于经由无线连接进行监测，优点的另一个非限制性示例是可以在采摘开始之前向中央葡萄酿酒厂发出关于葡萄成熟的通知并且相应地制定计划。总的来说，该设备能够实现快速且准确的决策过程。优点的另一个非限制性示例是，由于使用本文所描述的监测设备提供关于葡萄园的什么地理区域在什么时间产生成熟葡萄的信息，采摘可以更精确地被计划。葡萄成熟度较慢的采摘区可以在以后采摘，从而改进葡萄成熟度分布的均匀性。术语“状况”是指水果的状态。状态可能是附属于水果的各种属性。水果的状态应该均被解释为水果本身的实际状态，比如由该水果反射的光的光谱组成。该术语还应被解释为取决于与水果相互作用的光的各种状态，例如化合物的含量、水果表面的粒度、水果的温度等。术语“监测”可以被解释为被动地中继与所接收到的光有关的数据。“监测”还可以被解释为主动分析与所接收到的光有关的数据。用语“监测”可以进一步被理解为针对特定目的而随着时间推移来跟踪或观察某个方面。“对水果状况的监测”可以与确定或评估与水果的情况((比如，水果的成熟度)有关的价值或条件相关联。术语“柔性”描述了条带的特性。柔性条带可以是软的和柔性的，同时被定位在果穗内部。“柔性”还可以用在制造过程期间是柔性的非限制性示例中，并且被形成为其目标的形状，比如在安装之前形成条带以更适合树枝。柔性条带被配置为要被引入并嵌入果穗中。术语“嵌入”在此可以在广义上被解释并且可取决于果穗中的水果的形状和数量。例如，可以将柔性条带引入葡萄串中。可以将整条柔性条带引入果穗中。替代性地，可以将柔性条带的一部分引入果穗中。在本申请的上下文中，“感测节点”可以被解释为实体，每个实体包括感测节点光源和感测节点光检测器。因此，术语“节点”可以被解释为包括通过节点解决的源和检测器的区域。感测节点可以进一步包括多于一个光源。感测节点可以包括多于一个光检测器。在本申请的上下文中，术语“有关”可以被解释为“与……相关”。因此，即使检测光可能不能直接转换成数据，但数据和检测光也可以彼此相关。感测节点光检测器中的每一个感测节点光检测器可以包括光电探测器。光电探测器可以将由感测节点检测器检测到的光信号转换为电信号，使得能够进一步进行分析。感测节点光检测器中的至少一个检测器可以进一步包括布置在相应光电探测器前方的滤光器。用语“滤光器被布置在相应光电探测器前方”可以被解释为滤光器被布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测水果状况的监测设备(100)，该监测设备(100)包括：/n柔性条带(102)，该柔性条带被配置为要被引入到果穗中，以允许该柔性条带(102)嵌入该果穗中，该柔性条带(102)包括多个在空间上分离的感测节点(106)，其中，该多个感测节点(106)中的每一个感测节点包括被配置为发射光的感测节点光源(108)和被配置为检测光的感测节点光检测器(110)；/n读出电路系统(112)，该读出电路系统被配置为读出与在该多个感测节点(106)中的每一个感测节点处检测到的检测光有关的数据；/n本体(114)，该本体包括被配置为传输与该检测光有关的数据的无线通信模块(116)，其中，该柔性条带(102)附接至该本体(114)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170328 EP 17163284.7;20170324 PT 201710000205331.一种用于监测水果状况的监测设备(100)，该监测设备(100)包括：
柔性条带(102)，该柔性条带被配置为要被引入到果穗中，以允许该柔性条带(102)嵌入该果穗中，该柔性条带(102)包括多个在空间上分离的感测节点(106)，其中，该多个感测节点(106)中的每一个感测节点包括被配置为发射光的感测节点光源(108)和被配置为检测光的感测节点光检测器(110)；
读出电路系统(112)，该读出电路系统被配置为读出与在该多个感测节点(106)中的每一个感测节点处检测到的检测光有关的数据；
本体(114)，该本体包括被配置为传输与该检测光有关的数据的无线通信模块(116)，其中，该柔性条带(102)附接至该本体(114)。


2.根据权利要求1所述的监测设备(100)，其中，这些感测节点光检测器(110)中的每一个感测节点光检测器包括光电探测器(113a)。


3.根据权利要求2所述的监测设备(100)，其中，这些感测节点光检测器(110)中的至少一个感测节点光检测器进一步包括布置在相应光电探测器(113a)前方的滤光器(113b)。


4.根据权利要求3所述的监测设备(100)，其中，该滤光器(113b)与该光电探测器(113a)单片集成。


5.根据前述权利要求中任一项所述的监测设备(100)，其中，这些感测节点光源(108)中的每一个感测节点光源包括固态光源。


6.根据前述权利要求中任一项所述的监测设备(100)，进一步包括控制器(109)，该控制器被配置为控制这些感测节点光源(108)中的每一个感测节点光源以发射具有预定光...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·弗雷塔斯，若昂·皮特里拉，
申请(专利权)人：INL国际伊比利亚纳米技术实验室，
类型：发明
国别省市：葡萄牙;PT