一、 那件披在身上的大衣
老家人养猪，冬天的半夜，都要披上厚重的大衣，去猪舍看产床温度。猪舍的墙上挂了一个水银温度计。温度低了猪仔会冻死，温度高了会脱水。氨气重了会生病，感觉味道重了，需要手动打开抽风机。这种“靠人巡、靠鼻闻、靠经验”的原始模式，不仅累，而且风险极高。
供暖烧煤炉，煤炉需要半夜起来加煤，人困得不行；母猪还得使用电热板，电热板是那种电阻丝加热的，没有温控计，只能隔几个小时去关掉，等温度降下去再打开。说到底，还是得靠人去“看着”。
我想，能不能用技术，把家人从这种重复、枯燥且充满风险的体力劳动中解放出来一点点？不用花太多钱，因为他们会心疼。
二、 攻坚方案：黑盒的温控逻辑
可以看到面临的主要是“环境失控风险”。
- 温度控制的极端性：依靠烧煤和简易电热板，温度分布不均。半夜人工起夜不仅辛苦，且这种“大跨度”的温差变化会导致猪仔腹泻甚至死亡。
- 空气质量的隐形威胁：氨气超标是诱发呼吸道疾病的主因。仅靠“鼻闻”时，空气质量往往已经恶化到危及健康的程度。
- 利润被风险蚕食：养猪大头是料钱和药钱，但成活率才是利润的底线。一次深夜的失误，可能让数月的辛苦付诸东流。
能马上想到的临时解决方案：
恒温自动化（解决“半夜加煤”与“手动插拔”）
温控传感器方案：购买带有探头的温控开关，将电热板连接到温控插座上。
效果：设定好区间（如32-35度），温度低了自动通电，够了自动断电。不仅省去了人工看管，还能通过减少无效耗电抵消设备成本。环境预警系统（解决“鼻闻”与“风险”）
智能监控终端：安装一个集成了温湿度监控与氨气检测的智能传感器，通过 Wi-Fi 或 4G 信号连接手机。
效果：当温度异常或氨气浓度过高时，手机会自动发出警报铃声提醒，避免了老人家整晚不敢闭眼的焦虑。联动抽风（解决“呼吸道疾病”）
自动排风系统：将原有的抽风机改装为智能联动。
效果：当氨气传感器感应到超标，自动开启抽风机，达标后关闭。这能精准减少热量流失，同时保证猪舍空气清新。
核心硬件选择：务实与成本的平衡
因为猪舍现场环境非常恶劣，湿度，氨气，粉尘等因素，温控开关坏的频率非常高，如果接到料房，又采集不了温度。购买氨气专业设备成本又非常高。现场可以根据温度和通风进行解决，但在冬季，保暖是另一个问题。实际考量后，还是自己动手做比较划算。零部件能够直接买并满足现场需求的，直接购买，满足不了，自己动手制作，需要防腐蚀处理：焊接完成后，用酒精清洗焊渣，然后必须喷涂“三防漆”。外壳选用 IP65 防水接线盒，进线口使用电缆防水密封接头 (PG7)，否则氨气会从缝隙钻进去。线路外层加PVC管，防鼠咬，腐蚀，机械损伤。
传感器：水银温度计不行，无法采集。工业级的 RS485 温湿度传感器太贵（动辄上百元），购买不锈钢封装好的民用级的DS18B20数字温度传感器，焊接后要密封好，挂在猪舍合适的位置。它通过一根单总线连接，协议简单，成本极低。
主控：具备 NB-IoT 通信功能的物联网核心板或者采用分布式架构，先接一个STM32控制黑盒，然后再连接物联网黑盒，它集成了主控芯片和 NB-IoT 模块，可以直接连接运营商网络。它负责读取传感器、执行逻辑、控制输出，并具备联网能力。
通信：猪舍没有Wi-Fi，即使有WiFi，也推荐使用RS485线连接，考虑如下：稳定性以及长期收益。布线不方便的地方，可以使用4G或者NBIot模块，用一张物联网卡，可以直接走运营商的网络上传数据，无需在猪舍和住房之间拉网线，年流量费仅需十几元。这是实现“无线化”的关键，需要注意的是，如果在猪舍内加装铁盒，需要接外接天线，防止信号屏蔽。
报警：前期控制投入，不用手机流量卡和云平台。购买一个433MHz无线门铃，使用黑盒驱动，黑盒使用IP65 防水塑料接线盒，把发射模块接在主控板上。当需要报警时，主控板模拟按下门铃按钮，屋里就会“叮咚”响。这是最直接、最可靠的本地告警。
第一阶段：从“定时巡”到“听铃响”
目标：解决“夜间需要频繁固定间隔的去猪舍”的核心痛点，将人工巡检间隔时间拉长到“只在有异常时响应”。
系统架构与原理：
感知：主控板 不断读取 DS18B20 的温度值。
决策：我在主控板的固件里写死一段简单的判断逻辑（例如：if (温度 < 18度 或 温度 > 28度)）。
执行：一旦条件满足，主控板 立即驱动 GPIO 引脚，向 433MHz 发射模块发送一个高电平脉冲信号。
告警：433MHz 信号被屋里的门铃接收器捕获，触发响铃。屋里的人听到铃声，就知道猪舍温度异常，需要去查看。
可执行性与落地关键：
硬件连接：仅需将 DS18B20 的数据脚、电源、地线接到主控板对应引脚；将 433MHz 发射模块的信号脚接到另一个 GPIO 引脚。接线简单，无需复杂电路。
供电：猪舍有市电。使用一个手机充电头（5V）和降压模块（给STM32提供3.3V）即可，成本几元钱。
核心代码：逻辑极其简单，几十行 Arduino 代码即可实现。核心是 DS18B20库读取温度，和 RCSwitch库驱动 433MHz 模块。
防护：将所有电子元件（主控板、电源模块）装入一个防水塑料盒（如户外接线盒），传感器探头和433MHz 发射模块用热缩管和704胶做好防水，从盒子引出。确保在潮湿的猪舍环境中能长期工作。
价值：实现了从“人找事”到“事找人”的转变。家人可以安心睡觉，只有门铃响起时才需要起身。这个黑盒用不到50元的成本，解决了最耗费人力的“频繁夜间巡检”问题。
第二阶段：从“告警”到“初步控制”
在第一阶段稳定运行后，可以低成本增加“自动干预”能力。
控制电热板：购买一个固态继电器（SSR） 模块（约20元）。将电热板的火线剪断，串入 SSR 的输出端。SSR 的控制端接主控板。在温度判断逻辑中增加：if (温度 < 20度) { 开启继电器; } else if (温度 > 25度) { 关闭继电器; }。这样，电热板就能在安全范围内自动启停，防止过热或浪费电。
需要修改固件，增加控制逻辑，和显示温度逻辑。这里可以购买LCD显示屏或者通过指示灯显示，但是这在猪舍这种环境不太合适。第三阶段给出了解决方案。
第三阶段：从“单机控制”到“智能换气”
需要购买温湿度传感器，需要另一个黑盒（比如ESP32）,然后通过RS485线从宿舍连到猪舍的黑盒中。
这个黑盒的作用：
STM32黑盒已经实现了猪仔产房的温控逻辑，需要再加装RS485模块和ESP32总控黑盒互联，方便实现下发不同的温控设置温度到每个猪舍，采集每个猪舍温度，用来上传到云端，便于后期分享每个温度对猪仔的成活和生长影响。
再使用STM32黑盒加装温湿度传感器，控制抽风机，然后通过ESP32总控黑盒设置启动逻辑，比如当温度和湿度达到某个阈值时，启动抽风机，启动时长。保证猪舍内的空气新鲜度。
当条件允许时，可以增加氨气传感器，实现更科学的联动。
也非常方便后期扩展，只需加装STM32黑盒就能部署新的猪舍。
也方便后期根据采集的温度进行统计和分析指定更合理的温度，提供猪仔成活率。
三、 为什么“便宜”是这里的核心竞争力？
大型现代化养殖场有造价几十万的环境控制系统，它们确实好，这点无可质疑。但对于存栏几十头、上百头的家庭猪舍，这投入太大，有点不切实际。使用这种 “主控板 + 传感器 + 继电器” 黑盒方案，1个总控黑盒+10个分体控制黑盒总硬件成本可以控制在 150元-1500以内（包含线材不包含人工费用）。如果用上云平台和手机报警，每年增加约20元流量费。实际情况需要根据部署方案和购买的零件线材价格来确定。
它的核心竞争力就是“极致性价比”和“可分解实施”。用户可以从最简单的“温度门铃告警”（<100元）开始，亲眼看到效果，再决定是否增加“自动控温”或“通风联动”功能。每一步的投入都看得见、摸得着，风险极低。
这样实施之后的好处是：
- 提高成活率：只要一套几百元的设备能多救下一头猪仔，设备成本就瞬间收回。
- 节省药钱：环境稳定，猪仔少生病，省下的药费就是纯利润。
- 保护人力：身体是最大的本钱，晚上的高质量睡眠能让他们白天更有精力打理其他农活。
四、 证明：黑盒是“活”的架构
这个方案的核心并非某个固化的产品，而是一个可灵活配置的软硬件框架。
硬件可扩展：主控板 有丰富的 GPIO 和通信接口（I2C, SPI, UART）。今天接温度传感器，明天可以轻松接入土壤湿度传感器（做种植）、电能计量模块（看电耗）。
逻辑可配置： 黑盒采用执行逻辑，大脑在PC配置工具，可以下发猪舍采集温度，也可以下发抽风机控制，方便后端开发，例如使用APP，网页，甚至小程序，通过云端的数据，开发一个简单的小程序，直接在小程序上设置温度阈值、联动设备等，无需再改代码刷固件。
通信可升级：当前用433MHz门铃，未来随时可以启用主控板的 NB-IoT 功能，使用MQTT将数据送到物联网平台，也可以使用有线网卡或者光纤通过HTTP、WebSocket、TCP将数据上传到云平台。
后端开发便捷：配合云平台的前置脚本，后台开发人员拿到数据是直接可读的JSON内容，而不是二进制码，后台下发的控制命令直接可以使用JSON内容下发，而不用使用二进制码。
结语
技术不应是实验室里的炫技，也不应只是大公司的专利。它更应该像一件趁手的工具，能够以极低的门槛，解决普通人生活中那些具体而微的麻烦。
从“披上大衣半夜巡栏”到“听见门铃再去查看”，这看似一小步，却是将父辈从重复体力劳动中解放出来的实实在在的一步。用不到一百块钱的成本，证明了“智慧养殖”的种子，同样可以在最朴素的土壤里生根发芽。
这条路，我将从自家的猪舍开始走起。
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