[发明专利]具有预测农地土壤状态的物联网系统与建模方式

说明书

一种具有预测农地土壤状态的物联网系统与建模方式，其系统包括至少一计算模块，该计算模块为本系统的主控装置，用以控制本系统的整体功能，该计算模块内更包括一分析单元及一机器学习单元，其中该分析单元用以分析并依照其分析信息建立一预测模型，而该机器学习单元具有至少一种适当的演算功能，以建立起相对应的学习模型，该计算模块另电性连接一物联网模块，以作为信息传输的中介角色，该物联网模块再电性连接至少一检测单元，用以布建于目标环境土壤及区域中的环境与土壤条件后传回至该计算模块内，以进行后续分析。

技术领域

本发明有关一种物联网装置，尤指一种具有预测及分析模型机制的物联网系统与预测建模方法。

背景技术

为了增加农作物的产量，持续使用土壤进行耕作，长时间后自然使表层土壤松动，从而导致土壤退化且质量下降，最终侵蚀能够维持植物生长的营养所需物质。

而为了补充土壤层的营养，农民添加了大量的化学肥料，这些化学养分虽然能够维持植物生长，但在大量添加时会酸化土壤，将土壤降解加速至危险水平，导致这样的结果形成一种恶性循环。

而据相关政府报告统计，目前用于农业的土壤中约有40％已经退化或严重退化，如果不改变施肥方式，未来60年世界上所有的表土都将消失。这给我们带来了一个两难的困境，如何在未来成倍增长的人口提供相当足够食物的同时，同时又可以保护土壤健康？很显然地，如果我们要避免快速逼近的世界危机，就需要一种新的技术来解决目前的困境。

发明内容

针对上述缺失，本发明的主要目的在于提供一种具有预测农地土壤状态的物联网系统，其系统设计以一个互连模型系统，通过IoTtalk平台将传感器连接在一起，并通过数据分析后反馈针对所检测区域种植环境进行加强调和的作用，

本发明的主要另一目的在于提供一种具有预测农地生长环境状态的方法，其方法利用微生物学和生态学促进生物刺激器的施用效率，同时利用干式实验室分析和模型提供系统控制中心动力，经由IoTtalk平台将传感器分析回馈土壤中所需微生物或元素如氮，磷和钾的含量进行预测并分析，致使在需要另一次施用时向农民发出警报，之后在不损害植物的情况下持续监测，最后，并通过人工智能提供稳定的数据持续校准进行抑制建模以提供更高的精度预测。

为达成上述目的，本发明主要提供一种具有预测农地土壤状态的物联网系统与建模方式，其系统包括至少一计算模块，该计算模块为本系统的主控装置，用以控制本系统的整体功能，该计算模块内更包括一数据单元、一分析单元及一机器学习单元，其中该数据单元用以储存本系统所收集相关数据及其他必要储存的信息，并可由电性连接的分析单元进行存取，而该分析单元为一种具有运算分析并建立预测模型的分析模块，除建立收集信息的工作列表及流程，以滤除不相关的信息，更包括进行交叉验证确认每单笔信息在不同条件的权重关系并依照这些分析后的信息建立一预测模型，而该机器学习单元具有至少一种适当的演算功能，并电性连接该分析单元，通过该机器学习单元的学习演算功能，以建立起相对应的学习模型进行分析及后续数据的分群分类；该计算模块另电性连接一物联网模块，该物联网模块作为信息传输的中介角色；该物联网模块再电性连接至少一检测单元，用以布建于欲进行收集信息的环境土壤及区域中的环境与土壤条件，将所收集到的信息传回至该计算模块内，以进行后续分析。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的物联网系统方块图。

图2为本发明的建模方法流程图。

图3为本发明的微生物群种类与通用因素热图。

图4为本发明的微生物数据分析图。

图5为本发明的交叉验证流程图。

其中，附图标记：

计算模块1

数据单元11