智慧农业大棚手机远程控制系统,一句话概括:传感器采集棚内环境 → 边缘采集控制器/物联网网关(4G/WiFi)上传云平台 → 手机APP/小程序远程看数据、手动控制、设置自动联动,支持老棚改造、新建棚两种模式,工业物联网常用MQTT协议通信。
一、四层架构
1. 感知层(传感器)
采集大棚环境参数:空气温湿度、光照、CO₂、土壤温湿度/EC/pH、风速、雨量;可选摄像头实时画面、土壤氮磷钾。
2. 边缘控制层(核心硬件)
- 采集控制终端(PLC/RTU/485采集模块、DAM系列、4G网关),支持485、开关量、模拟量;
- 执行机构:卷膜器、卷帘机、风机、湿帘、灌溉水泵、施肥机、补光灯、加热器、电磁阀;
- 本地控制柜:本地触摸屏手动控制,断网可本地自动运行(边缘本地联动,不依赖云端)。
3. 网络传输层
优先 4G全网通网关(大棚无宽带首选);有宽带用WiFi;远距离多棚用LoRa;协议MQTT。
4. 云平台+应用层(手机端)
物联网云平台负责数据存储、阈值判断、告警、历史曲线;用户使用手机APP/微信小程序操作,电脑后台大屏管理多棚。
二、核心功能(手机端)
- 实时监测:所有传感器数值、曲线、历史记录导出;
- 远程手动控制:手机点动/启停卷帘、风机、滴灌、补光;
- 自动联动(最常用):设置阈值,例如温度>28℃自动开风机;土壤湿度低于阈值自动灌溉;
- 定时任务:固定时段卷膜、补光;
- 告警推送:短信/APP消息,超温、断电、传感器故障;
- 视频监控:摄像头画面联动,远程确认设备状态;
- 多棚分组管理、多账号权限、日志记录。
三、两种落地方案(按需选)
方案A:轻量化改造(老棚首选,低成本)
原有卷帘、风机、滴灌设备不动,加装4G远程IO控制模块+传感器,不用全部换控制柜,即插即用,适合散户、少量大棚。
优点:投入低、施工快;缺点:复杂联动逻辑弱,适合简单通风、灌溉控制。
方案B:一体化控制柜方案(新建棚、基地规模化)
成套物联网智能控制柜,内置PLC/RTU、4G网关、继电器、保护电路,接入全部传感器和执行器,支持复杂联动、水肥一体化、多设备互锁(比如湿帘开启同时启动风机),支持后期扩展。
优点:稳定、功能强、边缘本地自治,断网自动运行;缺点:造价更高,需要专业安装调试。
四、工作流程
传感器 → 采集模块(485)→ 网关/控制柜 → 4G/WiFi上云 → 手机APP查看;
手机下发控制指令 → 云平台下发 → 网关/控制柜 → 继电器驱动电机/水泵;
自动模式:控制器本地判断,不需要手机在线也能自动调控,避免断网失控。
五、典型配置清单(参考)
- 传感器:温湿度、光照、CO₂、土壤温湿度EC;
- 网关/RTU:4G全网通,485口、DI/DO;
- 执行:卷膜、卷帘、风机、湿帘、灌溉电磁阀;
- 可选:水肥一体机、高清摄像头、断电报警器;
- 软件:物联网云平台 + 手机APP/小程序。
六、关键注意点
1. 大棚高湿,硬件必须工业级防潮防尘;
2. 优先带边缘本地控制的设备,不要纯云端控制,断网会瘫痪;
3. 4G方案注意信号,信号差加装信号放大器;
4. 控制电机(卷帘、卷膜)要加限位、过载保护。