在傳統(tǒng)大棚種植中，種植戶需頻繁往返大棚巡查環(huán)境、手動操作設(shè)備，不僅耗時費(fèi)力，還易因管理滯后導(dǎo)致作物生長受影響。大棚遠(yuǎn)程手機(jī)控制系統(tǒng)，通過傳感器感知 + 無線傳輸 + 云端分析 + 手機(jī)控制的技術(shù)架構(gòu)，將大棚環(huán)境監(jiān)測與設(shè)備控制集成至手機(jī)端，種植戶無需現(xiàn)場值守，即可實(shí)現(xiàn)對溫濕度、灌溉、光照等關(guān)鍵要素的精準(zhǔn)管控，大幅提升種植效率與作物品質(zhì)，成為推動設(shè)施農(nóng)業(yè)向智能化、輕量化轉(zhuǎn)型的核心工具。

一、系統(tǒng)架構(gòu)

大棚遠(yuǎn)程手機(jī)控制系統(tǒng)并非單一設(shè)備，而是由感知層-傳輸層-平臺層-應(yīng)用層四層架構(gòu)協(xié)同組成，每一層承擔(dān)不同功能，共同完成從“環(huán)境監(jiān)測”到“手機(jī)控制”的全流程，確保數(shù)據(jù)精準(zhǔn)傳輸、指令高效執(zhí)行：

1.感知層：監(jiān)測大棚環(huán)境與設(shè)備狀態(tài)

感知層是系統(tǒng)獲取大棚信息的基礎(chǔ)，通過部署各類傳感器與執(zhí)行器，實(shí)時采集環(huán)境數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，為后續(xù)控制提供依據(jù)。

2.傳輸層：數(shù)據(jù)與指令上傳下達(dá)

傳輸層負(fù)責(zé)將感知層采集的數(shù)據(jù)上傳至云端，同時將手機(jī)端下發(fā)的控制指令傳輸至執(zhí)行器。支持應(yīng)用LORA、WiFi、4G/5G等通訊網(wǎng)絡(luò)，將傳感器的模擬信號(如電流、電壓)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過無線技術(shù)上傳至云端;同時接收云端下發(fā)的指令，轉(zhuǎn)發(fā)至對應(yīng)執(zhí)行器，確保數(shù)據(jù)與指令傳輸不中斷。

3.平臺層：系統(tǒng)的“智能中樞”

平臺層是連接感知層與應(yīng)用層的核心，具備集中管理、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、賬號管理、權(quán)限控制、設(shè)備管理等功能，通過云端平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、分析、決策與指令下發(fā)，控制水泵、補(bǔ)光燈啟停、電磁閥開關(guān)、電機(jī)啟停燈，滿足不同作物的個性化需求。

4.應(yīng)用層：用戶交互管理窗口

應(yīng)用層是種植戶操作的直接界面，通過手機(jī) APP 實(shí)現(xiàn)隨時隨地管大棚，零編程零成本搭建，拖拽式應(yīng)用開發(fā)，跨設(shè)備數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)豐富的行業(yè)應(yīng)用場景展示。

二、功能應(yīng)用

1.實(shí)時監(jiān)測：通過部署在棚內(nèi)的各類傳感器，7x24小時不間斷地采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

- 空氣溫濕度監(jiān)測：實(shí)時監(jiān)測棚內(nèi)溫度、濕度變化，數(shù)據(jù)直接顯示在手機(jī)APP上，避免溫度過高灼傷作物或濕度過大引發(fā)病害。

- 土壤墑情監(jiān)測：通過土壤傳感器，精準(zhǔn)獲取土壤濕度、溫度信息，為精準(zhǔn)灌溉提供科學(xué)依據(jù)，避免水資源浪費(fèi)。

- 光照強(qiáng)度監(jiān)測：實(shí)時監(jiān)測光照強(qiáng)度(勒克斯值)，幫助判斷是否需要開啟/關(guān)閉遮陽網(wǎng)，確保作物獲得最佳光照。

- 二氧化碳濃度監(jiān)測：監(jiān)測棚內(nèi)CO?濃度，在濃度不足時提醒補(bǔ)充，有效促進(jìn)作物的光合作用，提升產(chǎn)量。

- 數(shù)據(jù)圖表化顯示：所有歷史數(shù)據(jù)自動生成曲線圖，方便用戶分析環(huán)境變化趨勢，總結(jié)種植經(jīng)驗(yàn)。

2.遠(yuǎn)程控制：用戶通過手機(jī)APP，隨時隨地遠(yuǎn)程控制棚內(nèi)的各種設(shè)備。

- 自動/手動灌溉：可根據(jù)土壤濕度設(shè)定閾值，實(shí)現(xiàn)全自動灌溉;也可在手機(jī)上手動一鍵開啟/關(guān)閉水泵或電磁閥。

- 卷簾通風(fēng)控制：遠(yuǎn)程控制頂窗、側(cè)窗的卷膜器或風(fēng)機(jī)，及時通風(fēng)降溫、排濕，預(yù)防病蟲害。

- 遮陽與補(bǔ)光控制：根據(jù)光照數(shù)據(jù)或預(yù)設(shè)時間，遠(yuǎn)程控制遮陽網(wǎng)的開合以及植物補(bǔ)光燈的開關(guān)，為作物創(chuàng)造理想的光環(huán)境。

- 溫度調(diào)控控制：遠(yuǎn)程控制保溫被、熱風(fēng)爐、濕簾風(fēng)機(jī)等設(shè)備，確保棚內(nèi)溫度始終處于作物生長的最佳區(qū)間。

3.邏輯控制策略：具備邏輯控制功能，預(yù)設(shè)大棚管理的邏輯規(guī)則，即設(shè)置“如果…那么…”的聯(lián)動規(guī)則，實(shí)現(xiàn)真正的無人化值守。

- “如果”溫度高于30℃，“那么”自動開啟風(fēng)機(jī)。

- “如果”土壤濕度低于15% ，“那么”自動開啟滴灌10分鐘。

- “如果”光照強(qiáng)度超過5萬勒克斯，“那么”自動展開遮陽網(wǎng)。

- 定時任務(wù)設(shè)置：可以按照日、周、月等周期，設(shè)定設(shè)備定時開關(guān)。例如，每天下午5點(diǎn)自動關(guān)閉遮陽網(wǎng)，每晚10點(diǎn)到凌晨2點(diǎn)開啟補(bǔ)光燈。

4.智能預(yù)警：

- 閾值告警：當(dāng)任何一項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)(如溫度、濕度)超出設(shè)定的安全范圍時，系統(tǒng)會立即通過手機(jī)APP推送、短信或電話等方式向用戶告警。

- 設(shè)備故障告警：當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到設(shè)備斷電、通信中斷或異常工作時，會立即通知用戶，避免因設(shè)備故障造成重大損失。

- 災(zāi)害天氣預(yù)警：系統(tǒng)可接入天氣預(yù)報，在寒潮、大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣來臨前提前預(yù)警，并自動執(zhí)行應(yīng)對策略(如提前放保溫被)。

5.數(shù)據(jù)管理與視頻監(jiān)控：

- 歷史數(shù)據(jù)追溯與分析：所有環(huán)境數(shù)據(jù)和生產(chǎn)操作記錄均被云端存儲，形成種植電子檔案。用戶可隨時回溯任一時期的生長環(huán)境，為優(yōu)化種植方案、實(shí)現(xiàn)可追溯農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。

- 高清視頻實(shí)時監(jiān)控：通過接入棚內(nèi)高清攝像頭，用戶可在手機(jī)上實(shí)時查看作物長勢、工人勞作情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程“巡棚”，大大提升管理效率和安全保障。

三、系統(tǒng)應(yīng)用價值

1.管理效率提升：1 個種植戶可管理 10 個大棚，通過手機(jī)端實(shí)時監(jiān)測與控制，縮短每日管理時間，大幅度提升規(guī)模化種植效率，減少人工投入。

2.種植成本降低：精準(zhǔn)控制水肥、電力消耗，同時減少設(shè)備故障導(dǎo)致的作物損失，間接提升收益。

3.作物品質(zhì)升級：穩(wěn)定環(huán)境、精準(zhǔn)管理，讓作物生長更均勻、品質(zhì)更優(yōu)，市場競爭力顯著增強(qiáng)。

大棚遠(yuǎn)程手機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，將復(fù)雜的大棚管理簡化為手機(jī)上的簡單操作，讓種植戶擺脫時間與空間的限制，實(shí)現(xiàn)人不在大棚，卻知大棚事、能管大棚事，推動設(shè)施農(nóng)業(yè)向無人化、精準(zhǔn)化轉(zhuǎn)型，為保障農(nóng)產(chǎn)品供給、助力鄉(xiāng)村振興提供有力支撐。

審核編輯 黃宇