室内智能绿植产品的模块化设计与研究

摘要

现代工业高度发展，带来经济腾飞的同时，环境污染、大气污染严重影响到人们的日常生活，室内环境作为最后一片净土，关乎着人们基本的生存质量。绿植产品因为价格低廉、效果明显被大多数人用来净化室内环境。近些年随着工业4.0的推进，物联技术渗透到了绿植产品中，各种高端智能绿植产品不断推向市场，但往往曲高和寡，其产品在设计上的欠缺值得我们深思。
　　本文以室内智能绿植产品模块化设计作为切入点，对现有的智能绿植设施、产品进行研究。以现有的产品功能和结构作为参考，在产品设计中保持室内绿植产品应该具备的功能和特性，从用户需求、放置环境、功能模块、结构模块、材料选择、植物选择等要素入手，探索室内模块化智能绿植产品设计的方法和途径。
　　本文总结了国内外智能绿植产品从起源到现在的整个发展特点，对智能绿植产品涉及到的相关科学技术、应用专利和功能结构进行了比较全面的研究和分析，并且通过商场以及各大电商平台，对相关智能绿植产品从价格、销量再到外观、功能、结构和使用场所进行了深入的调查和研究。与此同时，针对原型设计的功能实现和对应的电子元器件的应用也进行了深入的研究和制作，对现有模块化产品设计的方法与步骤进行了专门的学习和研究，初步掌握了模块化设计的设计理念和基本步骤，分析了智能绿植产品的功能域和结构域，并将功能模块和结构模块进行各自整合。最后，根据用户的需求和室内环境的特性，总结出室内智能绿植产品的必要功能，利用模块化设计方法，对智能绿植产品功能和结构进一步优化设计，在实现智能控制功能的基础上，利用模块化的设计达到产品多功能、随需要自由组合的目的，提出了最终的设计方案，并展望了今后模块化设计在智能绿植产品领域的发展趋势。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．1．1 工业化与城市化引发的环境问题

1．1．2 物联网发展环境下的智能家居

1．1．3 植物对改善室内环境的重要作用

1．1．4 城市生活催生的智能绿植产品

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外智能绿植产品现状

1．2．2 国内智能绿植产品现状

1．2．3 相关专利技术

1．3 研究的目的与意义

1．3．1 研究的目的

1．3．2 研究的意义

1．4 研究内容及方法

1．4．1 研究的主要内容

1．4．2 研究方法

1．4．3 技术路线

1．4．4 研究的创新点、重点、难点

2 相关理论研究

2．1 智能绿化理论研究

2．1．1 智能绿化相关概念

2．1．2 生态因子对植物生长的意义

2．1．3 智能绿化相关产品

2．2 智能控制平台技术研究

2．2．1 基于Arduino控制平台的介绍及应用

2．2．2 基于树莓派控制平台的介绍及应用

2．2．3 基于Phidgets控制平台的介绍及应用

2．3 无线传输方式理论研究

2．4 产品模块化设计理论研究

2．4．1 模块化概念

2．4．2 模块化设计原则

2．4．3 模块化设计步骤

2．4．4 模块化设计的关键技术

2．5 本章小结

3 室内智能绿植产品设计调研

3．1 室内环境概况

3．2 电商智能绿植产品调研

3．2．1 电商智能绿植产品种类

3．2．2 智能花盆产品结构

3．2．3 电商平台上智能花盆产品外形

3．2．4 电商智能花盆产品材料

3．2．5 电商不同智能花盆产品价格分布

3．3 模块化设计在产品设计中的应用

3．4 本章小结

4 模块化智能绿植产品构成要素设计

4．1 产品使用环境

4．2 功能结构

4．3 控制系统与传输系统的选择

4．3．1 控制系统分析与构建

4．4 材料选择

4．5 植物的选择

4．5．1 习性

4．5．2 外形

4．5．4 颜色

4．6 本章小结

5 模块化智能花盆方案设计

5．1 产品分析

5．1．1 智能花盆的外形分析

5．1．2 模块与结构的分析

5．1．3 功能与外形的分析

5．2 草图方案设计

5．3 设计定案效果图以及设计说明

5．4 产品外观模型制作

6 结论与展望

6．1 研究总结

6．2 未来展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果