本公開涉及一種用于照射作物的系統，特別是涉及這樣的系統，該系統包括用于照射作物的照射系統；以及一種數據處理系統，其控制與照射系統的通信并包括至少一個處理器。本公開還涉及一種用于照射作物的相應的計算機實現的方法，以及用于執行這種方法的計算機程序和計算機可讀存儲介質。
背景技術：
1、在世界上的許多地區中，在溫室中種植作物需要在一年的過程中可能有所不同的日子的部分期間增加補充led光。在許多垂直農場（那些沒有任何日光的垂直農場）中，led光是唯一的光源。由照明消耗的電能形成了對所生產的作物的碳足跡的貢獻。如果消耗電力的照射系統消耗了更多的能量，則作物的碳足跡通常增加。
2、us?2019/259108?a1公開了控制農業系統的不同技術，如例如受控農業系統、農業燈具和用于農業管理的方法。該文件公開了“生態證書”的構思，其中生態評估的光配方被用于照明目的，或者當選擇照明變型時，農業生產方法或農業生產設施的生態總體平衡可以被考慮。其中，考慮了生命周期評估、能源消耗或碳足跡的各方面。
3、然而，以上沒有考慮到不同類型的電力對碳足跡的貢獻在程度上或高或低。從電網向照射系統提供電力，該電網涵蓋來自能源集合的電力。用于產生供應給耗能照射系統的電力的能量來源組合（化石能源、核能和可再生能源的組合）每小時都在變化，并且可以對未來幾小時和幾天進行預測。
4、明顯的趨勢是按碳足跡（每單位可銷售作物的co2排放量）支付電費，而不是按用電量（kwh）支付。
5、鑒于以上所述，在本領域中需要一種系統和方法，用于改善系統和方法在碳足跡方面的性能。據本發明發明人所知，在提交本公開的日期之前，根本沒有嘗試過這種作物種植的方法。
技術實現思路
1、為此，公開了一種用于照射作物的系統。該系統包括：
2、用于照射作物的照射系統；和
3、數據處理系統，其控制與照射系統的通信，并且包括至少一個處理器，其中所述處理器被配置成：
4、-接收或確定在一時間段內電源的碳強度的預測；
5、-接收或確定照射系統的屬性，該屬性包括在照射系統的功耗和照射系統的光輸出之間的關系；
6、-基于照射系統的屬性和電源在該時間段內的碳強度的預測，接收或確定照射系統在該時間段內的光輸出對作物或所述作物的成分的碳足跡的貢獻；
7、-接收或確定至少在該時間段內作物的一個或多個輻射約束；
8、-基于照射系統在該時間段內的光輸出對作物或所述作物的成分的碳足跡的貢獻，確定使作物或所述作物的成分的碳足跡最小化同時滿足一個或多個輻射約束的輻射配方；以及
9、-根據所確定的照射配方控制照射系統來照射作物。
10、特別地，還接收或確定電源的碳強度隨時間變化的預測。
11、在所附的從屬權利要求中限定了優選實施例。
12、在根據本公開的系統中，處理器還可以被配置成接收或確定與電源、輻射和/或作物或所述作物的成分相關的一個或多個變量；其中確定輻射配方包括優化與電源、輻射和/或作物相關的一個或多個變量，以實現作物的最小化的碳足跡。
13、在根據本公開的系統中，與電源、輻射和/或作物或所述作物的成分相關的一個或多個變量中的每一個可以被分配可調整的權重；并且輻射配方的確定可以使用加權優化算法。
14、在根據本公開的系統中，與電源、輻射和/或作物相關的一個或多個變量可以是以下之一：
15、-由電源供應的每單位能量的電力成本，
16、-每單位重量的作物或所述作物的成分的電力成本，和/或
17、-光利用效率。
18、在根據本公開的系統中，一個或多個輻射約束可以包括以下中的至少一個：
19、-每日光照積分，
20、-每日光合作用積分，
21、-最小黑暗期，
22、-最小光照期，
23、-周期性作物生產，或
24、-周期性收獲。
25、在根據本公開的系統中，該時間段可以是至少2小時、至少6小時、至少12小時或至少24小時。
26、在根據本公開的系統中，處理器還可以被配置成接收或確定在該時間段內另外的電源的碳強度的另外的預測；并且輻射配方的確定然后可以進一步基于在該時間段內另外的電源的碳強度的另外的預測。
27、在根據本公開的系統中，處理器還可以被配置成接收或確定電力電網數據，并且確定輻射配方可以包括基于電力電網數據進行優化。
28、在根據本公開的系統中，輻射配方可以至少包括在該時間段內的時間相關的輻射強度。
29、在根據本公開的系統中，所述至少一個處理器還可以被配置成：接收或確定在另外的時間段內電源的碳強度的附加預測，所述另外的時間段長于所述時間段；并且然后基于對電源在另外的時間段內的碳強度的附加預測來確定一個或多個輻射約束中的至少一個。
30、在根據本公開的系統中，處理器還可以被配置成接收或確定在該時間段內和/或如果適用的話在該另外的時間段內的自然輻射強度的預測；并且確定輻射配方然后可以包括基于在該時間段內和/或如果適用的話在該另外的時間段內的自然輻射強度的預測進行優化。
31、根據本公開的系統還可以包括接口，該接口被配置成使得操作者或用戶能夠定義和/或修改一個或多個輻射約束中的至少一個。
32、在另外的方面中，本公開涉及一種用于通過控制照射系統來照射作物的計算機實現的方法，包括：
33、-接收或確定在一時間段內電源的碳強度的預測；
34、-接收或確定照射系統的屬性，該屬性包括在照射系統的功耗和照射系統的光輸出之間的關系；
35、-基于照射系統的屬性和電源在該時間段內的碳強度的預測，接收或確定照射系統在該時間段內的光輸出對作物或所述作物的成分的碳足跡的貢獻；
36、-接收或確定在該時間段內作物的一個或多個輻射約束；
37、-基于照射系統在該時間段內的光輸出對作物或所述作物的成分的碳足跡的貢獻，確定使作物或所述作物的成分的碳足跡最小化同時滿足一個或多個輻射約束的輻射配方；和
38、-使用所確定的輻射配方來控制照射系統。
39、因此，可以使用這種方法來控制如上所述和如下文所述的系統。該方法可以例如由上文和下文描述的數據處理系統來執行。此外，提供了用于執行本文描述的方法的計算機程序，以及存儲該計算機程序的計算機可讀存儲介質。例如，計算機程序可以由現有設備下載或上傳到現有設備，或者在制造這些系統時被存儲。
40、計算機可讀存儲介質存儲至少一個軟件代碼部分，該軟件代碼部分當由計算機執行或處理時被配置成執行包括以下的可執行操作：獲得目標光水平；基于所述目標光水平確定一個或多個燈的集合的第一組光設置和/或一個或多個日光阻擋器的集合的第一組日光阻擋器設置；基于所述第一組光設置控制所述燈集合和/或基于所述第一組日光阻擋器設置控制所述日光阻擋器集合；從用戶設備接收指示由所述用戶設備從所述燈集合中的一個或多個燈接收的數據信號的質量的信息，所述數據信號通過調制光信號來傳輸，并且所述信號質量由所述用戶設備確定；基于所述第一組光設置和所述確定的信號質量來確定所述燈集合的第二組光設置，和/或基于所述第一組日光阻擋器設置和所述確定的信號質量來確定所述日光阻擋器集合的第二組日光阻擋器設置；以及基于所述第二組光設置來控制所述燈集合和/或基于所述第二組日光阻擋器設置來控制所述日光阻擋器集合。
41、如本領域技術人員將領會的，本發明的諸方面可以體現為設備、方法或計算機程序產品。因此，本發明的諸方面可以采取完全硬件實施例、完全軟件實施例（包括固件、駐留軟件、微代碼等）或組合軟件和硬件方面的實施例的形式，在本文中通常都可以被稱為“電路”、“模塊”或“系統”。本公開中描述的功能可以實施為由計算機的處理器/微處理器執行的算法。此外，本發明的諸方面可以采取在一種或多種計算機可讀介質中體現的計算機程序產品的形式，該一種或多種計算機可讀介質具有在其上體現（例如，存儲）的計算機可讀程序代碼。
42、可以利用一種或多種計算機可讀介質的任何組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質可以是例如但不限于：電子、磁、光學、電磁、紅外或半導體系統、裝置或設備，或前述的任何適合組合。計算機可讀存儲介質的更具體示例可以包括但不限于以下：具有一條或多條導線的電連接、便攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器（ram）、只讀存儲器（rom）、可擦除可編程只讀存儲器（eprom或閃存）、光纖、便攜式致密盤只讀存儲器（cd-rom）、光存儲設備、磁存儲設備、或前述的任何適合組合。在本發明的上下文中，計算機可讀存儲介質可以是任何有形介質，其可以包含或存儲由指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合使用的程序。
43、計算機可讀信號介質可以包括傳播的數據信號，該信號具有體現在其中（例如，在基帶中或作為載波的一部分）的計算機可讀程序代碼。這種傳播的信號可以采取各種形式中的任何一種，包括但不限于電磁、光學、或其任何適合的組合。計算機可讀信號介質可以是任何計算機可讀介質，其不是計算機可讀存儲介質，并且其可以傳達、傳播或輸送由指令執行系統、裝置或設備使用或與指令執行系統、裝置或設備結合使用的程序。
44、在計算機可讀介質上體現的程序代碼可以使用任何適當的介質，包括但不限于無線、有線、光纖、線纜、rf等，或前述的任何適合組合來傳送。用于實行本發明的諸方面的操作的計算機程序代碼可以以一種或多種編程語言的任何組合來編寫，該一種或多種編程語言包括面向對象的編程語言（諸如java（tm）、smalltalk、或c++等）和常規的過程性編程語言（諸如“c”編程語言或相似的編程語言）。程序代碼可以完全在用戶的計算機上執行、部分地在用戶的計算機上執行、作為獨立的軟件包執行、部分地在用戶的計算機上并且部分地在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或服務器上執行。在后一種場景下，遠程計算機可以通過任何類型的網絡（包括局域網（lan）或廣域網（wan））連接到用戶的計算機，或者可以與外部計算機進行連接（例如，通過使用互聯網服務提供商的互聯網）。
45、下面參照根據本發明的實施例的方法、裝置（系統）和計算機程序產品的流程圖示和/或框圖來描述本發明的諸方面。將要理解，流程圖示和/或框圖的每個框以及流程圖示和/或框圖中的框的組合可以通過計算機程序指令來實施。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機、或其他可編程數據處理裝置的處理器，特別是微處理器或中央處理單元（cpu），以產生機器，使得經由計算機、其他可編程數據處理裝置、或其他設備的處理器執行的指令創建用于實施流程圖和/或一個或多個框圖框中指定的功能/動作的裝置。
46、這些計算機程序指令還可以存儲在計算機可讀介質中，該計算機可讀介質可以指導計算機、其他可編程數據處理裝置、或其他設備以特別的方式運轉，使得存儲在計算機可讀介質中的指令產生制品，該制品包括實施流程圖和/或一個或多個框圖框中指定的功能/動作的指令。
47、計算機程序指令還可以加載到計算機、其他可編程數據處理裝置、或其他設備上，以使一系列操作步驟在計算機、其他可編程裝置、或其他設備上執行，以產生計算機實施的過程，使得在計算機或其他可編程裝置上執行的指令提供用于實施流程圖和/或一個或多個框圖框中指定的功能/動作的過程。
48、各圖中的流程圖和框圖圖示了根據本發明的各種實施例的設備、方法和計算機程序產品的可能實施方式的架構、功能和操作。在這方面，流程圖或框圖中的每個框可以表示代碼的模塊、段或部分，其包括用于實施指定的（一個或多個）邏輯功能的一個或多個可執行指令。還應注意，在一些替代實施方式中，框中所述的功能可以不按照圖中所述的順序出現。例如，連續示出的兩個框事實上可以基本上同時執行，或者有時可以以相反的順序執行這些框，這取決于所涉及的功能。還將注意，框圖和/或流程圖示的每個框以及框圖和/或流程圖示中的框的組合可以由執行指定功能或動作的基于專用硬件的系統、或者專用硬件和計算機指令的組合來實施。