在2025年，智能監控行業技術正以迅猛之勢發展，為諸多領域帶來革新。尤其是在稻蛙共作的水產養殖方面，智能監控技術的應用有效改善了傳統養殖模式的困境，展現出巨大潛力。

  一、智能監控在稻蛙共作環境的重要性

  水產養殖業作為農民增收的關鍵產業，經濟效益頗高。然而，我國水產養殖業雖在轉型升級中取得顯著成效，產量快速增長，但仍存在技術裝備落後、智能化水平低等問題。稻蛙共作作為創新型生態農業生產模式，具備提高資源利用效率、降低化學品使用等優勢，有著重要的生態和經濟價值。不過，傳統人工監測方式難以對稻蛙共作的養殖環境實現精準、實時控制，嚴重阻礙了其規模化和標準化發展。因此，引入智能監控技術，對稻蛙共作環境進行有效監測與調控迫在眉睫。

  二、稻蛙共作環境智能監控系統設計

  (一)系統總體設計

  基於物聯網的稻蛙共作環境智能監控系統，主要由傳感器數據採集模塊、功能模塊以及 WiFi 上雲模塊構成。傳感器數據採集部分涵蓋土壤濕度傳感器、環境溫濕度傳感器、光照強度傳感器、PH 值測試筆、濁度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器等，用於採集養殖池中的土壤濕度、環境溫濕度、光照強度、水質狀況等信息。主控模塊選用 STM32F103ZET6 主控晶片。功能模塊包含 OLED 顯示屏、繼電器、報警模塊、按鍵等，用於對傳感器採集的數據進行顯示以及閾值判斷。WiFi 上雲模塊負責將傳感器採集的數據上傳至 blinker 點燈科技手機 APP，並可通過該 APP 下發控制命令，實現對環境因子的調節。

  (二)系統功能設計

  數據採集功能：該智能監控系統能夠精準採集養殖池中各類關鍵環境數據和水質狀況，如土壤濕度、環境溫濕度、光照強度、水體電導率、水體渾濁度等，其中水質管理與調控相關數據，包括水的 PH 值、電導率、濁度、液位等尤為重要。

  數據傳輸功能：藉助 WiFi 無線技術，系統將採集到的養殖池環境數據和水質狀況快速發送到手機 APP，方便養戶實時觀察和掌握養殖池數據，從而及時做出相應決策。

  數據顯示功能：系統可將各傳感器採集到的數據實時顯示在 OLED 顯示屏上，讓養戶直觀地了解當前的環境因子以及水質參數。

  終端設備管理功能：系統支持對終端設備進行添加、維護、移除等操作。養戶可在手機 APP 內輕鬆增加新的終端設備或刪除某個終端設備，終端設備包含水泵、電扇、氣泵、蜂鳴器等。

  異常處理功能：當系統檢測到養殖池內環境數據和水質狀況異常時，手機 APP 會立即發出調控信息。例如，當蜂鳴器警告水體電導率超出閾值時，系統會自動打開氣泵進行增氧;當水質不合格時，自動打開水泵更換新水等。

  三、稻蛙共作環境智能監控系統硬體設計

  《2025-2030年中國智能監控行業市場深度研究及發展前景投資可行性分析報告》指出，系統硬體部分同樣由傳感器數據採集模塊、功能模塊以及 WiFi 上雲模塊組成。傳感器數據採集部分的各類傳感器負責對養殖池中的土壤濕度、環境溫濕度、光照強度、水質狀況進行採集。主控模塊的 STM32F103ZET6 主控晶片協調各電子元件工作。功能模塊的 OLED 顯示屏、繼電器、報警模塊、按鍵等，對傳感器採集到的數據進行顯示以及閾值判斷。WiFi 上雲模塊將傳感器採集到的數據上傳至 blinker 點燈科技手機 APP，並對一定的執行機構進行控制。各硬體電路連接緊密，共同構成了系統硬體總體電路。

  四、稻蛙共作環境智能監控系統軟體設計

  完成硬體設計後，需根據系統功能需求進行軟體設計。首先對系統進行初始化，接著初始化 WiFi 模塊。此時，WiFi 模塊會嘗試建立網絡連接，若連接失敗，OLED 顯示屏右下角顯示 「wait」;若連接成功，則顯示 「WiFi」，隨後開始將傳感器採集的養殖池內環境數據和水質狀況上傳至 blinker 點燈科技手機 APP。養戶可通過手機 APP 的手動模式控制執行機構。同時，各傳感器採集的實時數據經微控制器處理、ADC 轉換後顯示在 OLED 顯示屏上，系統通過將實時數據與設定閾值進行比較，實現對執行機構的自動控制。

  五、稻蛙共作環境智能監控系統實現與測試

  (一)系統實現

  系統總體實現涵蓋硬體實現和軟體實現。硬體實現通過將傳感器模塊、主控模塊、功能模塊和 WiFi 上雲模塊按照電路原理圖連接起來，搭建出系統硬體總體實物圖。軟體實現則利用 WiFi 通信方式，將各傳感器採集到的數據上傳至手機 APP 界面，完成數據的實時顯示以及執行機構控制按鈕設計。

  (二)系統測試

  性能測試：在不同測試場景下，稻蛙共作環境智能監控系統表現出色。在正常養殖環境中，當水質渾濁度超標，水泵能在 5.2 秒內自動啟動換水，滿足期望響應時間≤8 秒的標準。在低網絡覆蓋區域，環境溫度過高時，通風系統能在 7.6 秒內啟動，符合≤10 秒的期望響應時間。在陰雨天氣環境下，光照不足時，補光系統可在 6.3 秒內激活，達到≤8 秒的期望。在夜間監測時段，水體溶氧量低時，氣泵能在 4.9 秒內自動增氧，滿足≤7 秒的要求。在高濕度環境下，土壤濕度過高時，排水系統能在 6.8 秒內啟動，符合≤9 秒的期望。系統在所有測試場景中均成功達到預定監控標準，展現出良好的穩定性和適應性。

  可靠性測試：為全面評估系統的穩定性與可靠性，實施了兩階段測試策略。首先進行為期 72 小時的初步穩定性測試，結果顯示系統各功能模塊均保持穩定工作狀態，環境參數採集精準，執行設備響應及時，遠程監控界面運行流暢。特別是環境傳感器數據採集與水質參數監測方面表現優秀，所有傳感器均能持續穩定地提供準確數據。隨後延長至 3000 小時的長期可靠性驗證，在稻蛙共作正常環境、高溫高濕季節環境、低溫季節環境、強降雨環境以及農村網絡不穩定區域等不同環境條件下，系統雖出現少量故障，但總體可用性均在 99% 以上，證明系統能在各種複雜環境條件下保持穩定運行。

  綜上所述，2025年智能監控行業技術在稻蛙共作環境中的應用，通過構建完善的智能監控系統，實現了對養殖環境的精準監測與有效調控。該系統在硬體和軟體設計上相互配合，經過嚴格測試驗證，具備良好的性能和可靠性。這不僅為養戶減輕了工作強度，提供了共作環境數據可視化的便利，還為進一步提高黑斑蛙的產量和品質提供了有力支持，為稻蛙共作產業的可持續發展注入了新的活力。