文章概述

温室大棚是现代农业的重要基础设施，其内部环境条件直接影响作物的生长和产量。温室大棚环境监测系统通过实时采集和分析温度、湿度、光照、CO2浓度等多个环境参数，帮助农民科学管理温室环境，提高作物产量和品质。准确的环境监测可以帮助农民及时调整通风、灌溉、施肥等管理措施，实现精准农业。

温室大棚环境监测系统在实际应用中有广泛的用途。在环境控制中，需要实时监测各项参数并自动调节。在数据分析中，需要记录和分析历史数据以优化管理。在预警管理中，需要当环境参数异常时及时提醒。在远程管理中，需要通过移动设备远程监控温室。在能源管理中，需要根据环境数据优化能源使用。

本文将深入探讨如何在KMP（Kotlin Multiplatform）框架下实现一套完整的温室大棚环境监测系统，并展示如何在OpenHarmony鸿蒙平台上进行跨端调用。我们将提供多种监测功能，包括实时数据采集、环境评估、预警提示等，帮助农民科学管理温室。

工具功能详解

核心功能

功能1：实时环境数据采集（Real-time Environmental Data Collection）

采集温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等实时数据。这是监测系统的基础。

功能特点：

• 支持多种传感器
• 实时数据采集
• 数据存储和管理
• 返回详细的数据报告

功能2：环境参数评估（Environmental Parameter Assessment）

评估采集的环境参数是否符合作物生长要求。

功能特点：

• 支持多种作物
• 基于标准值评估
• 识别异常参数
• 提供改善建议

功能3：环境预警系统（Environmental Warning System）

当环境参数超出安全范围时发出预警。

功能特点：

• 多级预警机制
• 实时预警提示
• 预警历史记录
• 预警原因分析

功能4：历史数据分析（Historical Data Analysis）

分析历史数据，识别环境变化趋势。

功能特点：

• 数据统计分析
• 趋势识别
• 对比分析
• 优化建议生成

功能5：自动控制建议（Automatic Control Recommendation）

根据环境数据提供自动控制建议。

功能特点：

• 分析当前状态
• 生成控制方案
• 预测控制效果
• 提供操作指南

Kotlin实现

完整的Kotlin代码实现

/**
 * 温室大棚环境监测系统 - KMP OpenHarmony
 * 提供温室环境监测的多种功能
 */
object GreenhouseMonitoringUtils {
    
    // 作物环境参数标准
    private val cropEnvironmentStandards = mapOf(
        "番茄" to mapOf(
            "温度" to mapOf("最小" to 18.0, "最适" to 25.0, "最大" to 32.0),
            "湿度" to mapOf("最小" to 60.0, "最适" to 75.0, "最大" to 90.0),
            "光照" to mapOf("最小" to 200.0, "最适" to 500.0, "最大" to 800.0),
            "CO2" to mapOf("最小" to 300.0, "最适" to 800.0, "最大" to 1200.0)
        ),
        "黄瓜" to mapOf(
            "温度" to mapOf("最小" to 15.0, "最适" to 23.0, "最大" to 30.0),
            "湿度" to mapOf("最小" to 70.0, "最适" to 85.0, "最大" to 95.0),
            "光照" to mapOf("最小" to 150.0, "最适" to 400.0, "最大" to 700.0),
            "CO2" to mapOf("最小" to 300.0, "最适" to 900.0, "最大" to 1500.0)
        ),
        "生菜" to mapOf(
            "温度" to mapOf("最小" to 10.0, "最适" to 20.0, "最大" to 25.0),
            "湿度" to mapOf("最小" to 65.0, "最适" to 80.0, "最大" to 90.0),
            "光照" to mapOf("最小" to 100.0, "最适" to 300.0, "最大" to 500.0),
            "CO2" to mapOf("最小" to 300.0, "最适" to 600.0, "最大" to 1000.0)
        )
    )
    
    /**
     * 功能1：实时环境数据采集
     */
    fun collectEnvironmentData(
        temperature: Double,
        humidity: Double,
        lightIntensity: Double,
        co2Concentration: Double,
        timestamp: Long = System.currentTimeMillis()
    ): Map<String, Any> {
        val data = mutableMapOf<String, Any>()
        
        data["温度"] = String.format("%.1f°C", temperature)
        data["湿度"] = String.format("%.1f%%", humidity)
        data["光照强度"] = String.format("%.0f lux", lightIntensity)
        data["CO2浓度"] = String.format("%.0f ppm", co2Concentration)
        data["采集时间"] = java.text.SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(timestamp)
        data["数据状态"] = "正常"
        
        return data
    }
    
    /**
     * 功能2：环境参数评估
     */
    fun assessEnvironmentParameters(
        crop: String,
        temperature: Double,
        humidity: Double,
        lightIntensity: Double,
        co2Concentration: Double
    ): Map<String, Any> {
        val assessment = mutableMapOf<String, Any>()
        val standards = cropEnvironmentStandards[crop] ?: return assessment
        
        val tempStandard = standards["温度"] as Map<String, Double>
        val humidityStandard = standards["湿度"] as Map<String, Double>
        val lightStandard = standards["光照"] as Map<String, Double>
        val co2Standard = standards["CO2"] as Map<String, Double>
        
        // 评估各参数
        val tempStatus = evaluateParameter(temperature, tempStandard)
        val humidityStatus = evaluateParameter(humidity, humidityStandard)
        val lightStatus = evaluateParameter(lightIntensity, lightStandard)
        val co2Status = evaluateParameter(co2Concentration, co2Standard)
        
        assessment["作物"] = crop
        assessment["温度评估"] = tempStatus
        assessment["湿度评估"] = humidityStatus
        assessment["光照评估"] = lightStatus
        assessment["CO2评估"] = co2Status
        
        // 综合评估
        val allGood = tempStatus == "合格" && humidityStatus == "合格" && 
                      lightStatus == "合格" && co2Status == "合格"
        assessment["综合评估"] = if (allGood) "环境良好" else "需要调整"
        
        return assessment
    }
    
    /**
     * 功能3：环境预警系统
     */
    fun generateEnvironmentWarnings(
        temperature: Double,
        humidity: Double,
        lightIntensity: Double,
        co2Concentration: Double
    ): Map<String, Any> {
        val warnings = mutableMapOf<String, Any>()
        val warningList = mutableListOf<String>()
        
        // 温度预警
        if (temperature < 10) {
            warningList.add("⚠ 温度过低 (${String.format("%.1f", temperature)}°C)，可能影响作物生长")
        } else if (temperature > 35) {
            warningList.add("⚠ 温度过高 (${String.format("%.1f", temperature)}°C)，需要加强通风")
        }
        
        // 湿度预警
        if (humidity < 50) {
            warningList.add("⚠ 湿度过低 (${String.format("%.1f", humidity)}%)，需要增加灌溉")
        } else if (humidity > 95) {
            warningList.add("⚠ 湿度过高 (${String.format("%.1f", humidity)}%)，易发生病害")
        }
        
        // 光照预警
        if (lightIntensity < 50) {
            warningList.add("⚠ 光照不足 (${String.format("%.0f", lightIntensity)} lux)，需要补光")
        } else if (lightIntensity > 1000) {
            warningList.add("⚠ 光照过强 (${String.format("%.0f", lightIntensity)} lux)，需要遮阴")
        }
        
        // CO2预警
        if (co2Concentration < 200) {
            warningList.add("⚠ CO2浓度过低 (${String.format("%.0f", co2Concentration)} ppm)，影响光合作用")
        } else if (co2Concentration > 2000) {
            warningList.add("⚠ CO2浓度过高 (${String.format("%.0f", co2Concentration)} ppm)，需要通风")
        }
        
        warnings["预警数量"] = warningList.size
        warnings["预警列表"] = warningList
        warnings["预警等级"] = when {
            warningList.size == 0 -> "正常"
            warningList.size <= 2 -> "注意"
            else -> "严重"
        }
        
        return warnings
    }
    
    /**
     * 功能4：历史数据分析
     */
    fun analyzeHistoricalData(
        temperatures: List<Double>,
        humidities: List<Double>,
        lightIntensities: List<Double>,
        co2Concentrations: List<Double>
    ): Map<String, Any> {
        val analysis = mutableMapOf<String, Any>()
        
        // 温度分析
        val tempAvg = temperatures.average()
        val tempMax = temperatures.maxOrNull() ?: 0.0
        val tempMin = temperatures.minOrNull() ?: 0.0
        
        // 湿度分析
        val humidityAvg = humidities.average()
        val humidityMax = humidities.maxOrNull() ?: 0.0
        val humidityMin = humidities.minOrNull() ?: 0.0
        
        // 光照分析
        val lightAvg = lightIntensities.average()
        val lightMax = lightIntensities.maxOrNull() ?: 0.0
        val lightMin = lightIntensities.minOrNull() ?: 0.0
        
        // CO2分析
        val co2Avg = co2Concentrations.average()
        val co2Max = co2Concentrations.maxOrNull() ?: 0.0
        val co2Min = co2Concentrations.minOrNull() ?: 0.0
        
        analysis["温度统计"] = mapOf(
            "平均值" to String.format("%.1f°C", tempAvg),
            "最高值" to String.format("%.1f°C", tempMax),
            "最低值" to String.format("%.1f°C", tempMin)
        )
        analysis["湿度统计"] = mapOf(
            "平均值" to String.format("%.1f%%", humidityAvg),
            "最高值" to String.format("%.1f%%", humidityMax),
            "最低值" to String.format("%.1f%%", humidityMin)
        )
        analysis["光照统计"] = mapOf(
            "平均值" to String.format("%.0f lux", lightAvg),
            "最高值" to String.format("%.0f lux", lightMax),
            "最低值" to String.format("%.0f lux", lightMin)
        )
        analysis["CO2统计"] = mapOf(
            "平均值" to String.format("%.0f ppm", co2Avg),
            "最高值" to String.format("%.0f ppm", co2Max),
            "最低值" to String.format("%.0f ppm", co2Min)
        )
        
        return analysis
    }
    
    /**
     * 功能5：自动控制建议
     */
    fun generateControlRecommendations(
        temperature: Double,
        humidity: Double,
        lightIntensity: Double,
        co2Concentration: Double
    ): Map<String, Any> {
        val recommendations = mutableMapOf<String, Any>()
        val actions = mutableListOf<String>()
        
        // 温度控制
        if (temperature < 15) {
            actions.add("加热：启动加热系统，目标温度20°C")
        } else if (temperature > 30) {
            actions.add("通风：打开通风口，启动风机降温")
        }
        
        // 湿度控制
        if (humidity < 60) {
            actions.add("增湿：启动喷雾系统，增加湿度")
        } else if (humidity > 90) {
            actions.add("除湿：加强通风，降低湿度")
        }
        
        // 光照控制
        if (lightIntensity < 100) {
            actions.add("补光：启动补光灯，增加光照")
        } else if (lightIntensity > 800) {
            actions.add("遮阴：部分遮挡，降低光照强度")
        }
        
        // CO2控制
        if (co2Concentration < 400) {
            actions.add("增加CO2：启动CO2供应系统")
        } else if (co2Concentration > 1500) {
            actions.add("通风：加强通风，降低CO2浓度")
        }
        
        recommendations["控制建议"] = actions
        recommendations["建议数量"] = actions.size
        recommendations["优先级"] = if (actions.isEmpty()) "无需调整" else "立即执行"
        
        return recommendations
    }
    
    /**
     * 生成完整的监测报告
     */
    fun generateCompleteReport(
        crop: String,
        temperature: Double,
        humidity: Double,
        lightIntensity: Double,
        co2Concentration: Double
    ): Map<String, Any> {
        val report = mutableMapOf<String, Any>()
        
        // 数据采集
        report["实时数据"] = collectEnvironmentData(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration)
        
        // 参数评估
        report["参数评估"] = assessEnvironmentParameters(crop, temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration)
        
        // 预警系统
        report["预警信息"] = generateEnvironmentWarnings(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration)
        
        // 控制建议
        report["控制建议"] = generateControlRecommendations(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration)
        
        return report
    }
    
    private fun evaluateParameter(value: Double, standard: Map<String, Double>): String {
        val minVal = standard["最小"] ?: 0.0
        val maxVal = standard["最大"] ?: 100.0
        
        return when {
            value < minVal -> "不足"
            value > maxVal -> "过量"
            else -> "合格"
        }
    }
}

// 使用示例
fun main() {
    println("KMP OpenHarmony 温室大棚环境监测系统演示\n")
    
    // 采集数据
    println("=== 实时环境数据 ===")
    val data = GreenhouseMonitoringUtils.collectEnvironmentData(25.5, 75.0, 450.0, 800.0)
    data.forEach { (k, v) -> println("$k: $v") }
    println()
    
    // 参数评估
    println("=== 环境参数评估 ===")
    val assessment = GreenhouseMonitoringUtils.assessEnvironmentParameters("番茄", 25.5, 75.0, 450.0, 800.0)
    assessment.forEach { (k, v) -> println("$k: $v") }
    println()
    
    // 预警信息
    println("=== 环境预警 ===")
    val warnings = GreenhouseMonitoringUtils.generateEnvironmentWarnings(8.0, 95.0, 50.0, 2500.0)
    warnings.forEach { (k, v) -> println("$k: $v") }
}

Kotlin实现的详细说明

Kotlin实现提供了五个核心功能。实时数据采集收集温度、湿度、光照和CO2浓度等参数。环境参数评估根据作物标准评估各参数是否合格。环境预警系统当参数异常时发出预警。历史数据分析统计和分析历史数据。自动控制建议根据当前状态生成控制方案。

JavaScript实现

完整的JavaScript代码实现

/**
 * 温室大棚环境监测系统 - JavaScript版本
 */
class GreenhouseMonitoringJS {
    static cropEnvironmentStandards = {
        '番茄': {
            '温度': { '最小': 18.0, '最适': 25.0, '最大': 32.0 },
            '湿度': { '最小': 60.0, '最适': 75.0, '最大': 90.0 },
            '光照': { '最小': 200.0, '最适': 500.0, '最大': 800.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 800.0, '最大': 1200.0 }
        },
        '黄瓜': {
            '温度': { '最小': 15.0, '最适': 23.0, '最大': 30.0 },
            '湿度': { '最小': 70.0, '最适': 85.0, '最大': 95.0 },
            '光照': { '最小': 150.0, '最适': 400.0, '最大': 700.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 900.0, '最大': 1500.0 }
        },
        '生菜': {
            '温度': { '最小': 10.0, '最适': 20.0, '最大': 25.0 },
            '湿度': { '最小': 65.0, '最适': 80.0, '最大': 90.0 },
            '光照': { '最小': 100.0, '最适': 300.0, '最大': 500.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 600.0, '最大': 1000.0 }
        }
    };
    
    /**
     * 功能1：实时环境数据采集
     */
    static collectEnvironmentData(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration, timestamp = Date.now()) {
        const data = {};
        
        data['温度'] = temperature.toFixed(1) + '°C';
        data['湿度'] = humidity.toFixed(1) + '%';
        data['光照强度'] = Math.floor(lightIntensity) + ' lux';
        data['CO2浓度'] = Math.floor(co2Concentration) + ' ppm';
        data['采集时间'] = new Date(timestamp).toLocaleString();
        data['数据状态'] = '正常';
        
        return data;
    }
    
    /**
     * 功能2：环境参数评估
     */
    static assessEnvironmentParameters(crop, temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) {
        const assessment = {};
        const standards = this.cropEnvironmentStandards[crop];
        if (!standards) return assessment;
        
        const tempStandard = standards['温度'];
        const humidityStandard = standards['湿度'];
        const lightStandard = standards['光照'];
        const co2Standard = standards['CO2'];
        
        const tempStatus = this.evaluateParameter(temperature, tempStandard);
        const humidityStatus = this.evaluateParameter(humidity, humidityStandard);
        const lightStatus = this.evaluateParameter(lightIntensity, lightStandard);
        const co2Status = this.evaluateParameter(co2Concentration, co2Standard);
        
        assessment['作物'] = crop;
        assessment['温度评估'] = tempStatus;
        assessment['湿度评估'] = humidityStatus;
        assessment['光照评估'] = lightStatus;
        assessment['CO2评估'] = co2Status;
        
        const allGood = tempStatus === '合格' && humidityStatus === '合格' && 
                       lightStatus === '合格' && co2Status === '合格';
        assessment['综合评估'] = allGood ? '环境良好' : '需要调整';
        
        return assessment;
    }
    
    /**
     * 功能3：环境预警系统
     */
    static generateEnvironmentWarnings(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) {
        const warnings = {};
        const warningList = [];
        
        if (temperature < 10) {
            warningList.push('⚠ 温度过低 (' + temperature.toFixed(1) + '°C)，可能影响作物生长');
        } else if (temperature > 35) {
            warningList.push('⚠ 温度过高 (' + temperature.toFixed(1) + '°C)，需要加强通风');
        }
        
        if (humidity < 50) {
            warningList.push('⚠ 湿度过低 (' + humidity.toFixed(1) + '%)，需要增加灌溉');
        } else if (humidity > 95) {
            warningList.push('⚠ 湿度过高 (' + humidity.toFixed(1) + '%)，易发生病害');
        }
        
        if (lightIntensity < 50) {
            warningList.push('⚠ 光照不足 (' + Math.floor(lightIntensity) + ' lux)，需要补光');
        } else if (lightIntensity > 1000) {
            warningList.push('⚠ 光照过强 (' + Math.floor(lightIntensity) + ' lux)，需要遮阴');
        }
        
        if (co2Concentration < 200) {
            warningList.push('⚠ CO2浓度过低 (' + Math.floor(co2Concentration) + ' ppm)，影响光合作用');
        } else if (co2Concentration > 2000) {
            warningList.push('⚠ CO2浓度过高 (' + Math.floor(co2Concentration) + ' ppm)，需要通风');
        }
        
        warnings['预警数量'] = warningList.length;
        warnings['预警列表'] = warningList;
        warnings['预警等级'] = warningList.length === 0 ? '正常' : 
                             warningList.length <= 2 ? '注意' : '严重';
        
        return warnings;
    }
    
    /**
     * 功能4：历史数据分析
     */
    static analyzeHistoricalData(temperatures, humidities, lightIntensities, co2Concentrations) {
        const analysis = {};
        
        const tempAvg = temperatures.reduce((a, b) => a + b) / temperatures.length;
        const tempMax = Math.max(...temperatures);
        const tempMin = Math.min(...temperatures);
        
        const humidityAvg = humidities.reduce((a, b) => a + b) / humidities.length;
        const humidityMax = Math.max(...humidities);
        const humidityMin = Math.min(...humidities);
        
        const lightAvg = lightIntensities.reduce((a, b) => a + b) / lightIntensities.length;
        const lightMax = Math.max(...lightIntensities);
        const lightMin = Math.min(...lightIntensities);
        
        const co2Avg = co2Concentrations.reduce((a, b) => a + b) / co2Concentrations.length;
        const co2Max = Math.max(...co2Concentrations);
        const co2Min = Math.min(...co2Concentrations);
        
        analysis['温度统计'] = {
            '平均值': tempAvg.toFixed(1) + '°C',
            '最高值': tempMax.toFixed(1) + '°C',
            '最低值': tempMin.toFixed(1) + '°C'
        };
        analysis['湿度统计'] = {
            '平均值': humidityAvg.toFixed(1) + '%',
            '最高值': humidityMax.toFixed(1) + '%',
            '最低值': humidityMin.toFixed(1) + '%'
        };
        analysis['光照统计'] = {
            '平均值': Math.floor(lightAvg) + ' lux',
            '最高值': Math.floor(lightMax) + ' lux',
            '最低值': Math.floor(lightMin) + ' lux'
        };
        analysis['CO2统计'] = {
            '平均值': Math.floor(co2Avg) + ' ppm',
            '最高值': Math.floor(co2Max) + ' ppm',
            '最低值': Math.floor(co2Min) + ' ppm'
        };
        
        return analysis;
    }
    
    /**
     * 功能5：自动控制建议
     */
    static generateControlRecommendations(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) {
        const recommendations = {};
        const actions = [];
        
        if (temperature < 15) {
            actions.push('加热：启动加热系统，目标温度20°C');
        } else if (temperature > 30) {
            actions.push('通风：打开通风口，启动风机降温');
        }
        
        if (humidity < 60) {
            actions.push('增湿：启动喷雾系统，增加湿度');
        } else if (humidity > 90) {
            actions.push('除湿：加强通风，降低湿度');
        }
        
        if (lightIntensity < 100) {
            actions.push('补光：启动补光灯，增加光照');
        } else if (lightIntensity > 800) {
            actions.push('遮阴：部分遮挡，降低光照强度');
        }
        
        if (co2Concentration < 400) {
            actions.push('增加CO2：启动CO2供应系统');
        } else if (co2Concentration > 1500) {
            actions.push('通风：加强通风，降低CO2浓度');
        }
        
        recommendations['控制建议'] = actions;
        recommendations['建议数量'] = actions.length;
        recommendations['优先级'] = actions.length === 0 ? '无需调整' : '立即执行';
        
        return recommendations;
    }
    
    /**
     * 生成完整的监测报告
     */
    static generateCompleteReport(crop, temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) {
        const report = {};
        
        report['实时数据'] = this.collectEnvironmentData(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration);
        report['参数评估'] = this.assessEnvironmentParameters(crop, temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration);
        report['预警信息'] = this.generateEnvironmentWarnings(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration);
        report['控制建议'] = this.generateControlRecommendations(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration);
        
        return report;
    }
    
    static evaluateParameter(value, standard) {
        const minVal = standard['最小'];
        const maxVal = standard['最大'];
        
        if (value < minVal) return '不足';
        if (value > maxVal) return '过量';
        return '合格';
    }
}

// 导出供Node.js使用
if (typeof module !== 'undefined' && module.exports) {
    module.exports = GreenhouseMonitoringJS;
}

JavaScript实现的详细说明

JavaScript版本充分利用了JavaScript的数组和对象功能。数据采集收集实时参数。参数评估根据标准评估各参数。预警系统识别异常情况。数据分析统计历史数据。控制建议生成控制方案。

ArkTS调用实现

完整的ArkTS代码实现

/**
 * 温室大棚环境监测系统 - ArkTS版本（OpenHarmony鸿蒙）
 */
import { webview } from '@kit.ArkWeb';
import { common } from '@kit.AbilityKit';

@Entry
@Component
struct GreenhouseMonitoringPage {
    @State crop: string = '番茄';
    @State temperature: string = '25.5';
    @State humidity: string = '75';
    @State lightIntensity: string = '450';
    @State co2Concentration: string = '800';
    @State result: string = '';
    @State selectedTool: string = '完整报告';
    @State isLoading: boolean = false;
    @State allResults: string = '';
    
    private cropEnvironmentStandards: Record<string, Record<string, Record<string, number>>> = {
        '番茄': {
            '温度': { '最小': 18.0, '最适': 25.0, '最大': 32.0 },
            '湿度': { '最小': 60.0, '最适': 75.0, '最大': 90.0 },
            '光照': { '最小': 200.0, '最适': 500.0, '最大': 800.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 800.0, '最大': 1200.0 }
        },
        '黄瓜': {
            '温度': { '最小': 15.0, '最适': 23.0, '最大': 30.0 },
            '湿度': { '最小': 70.0, '最适': 85.0, '最大': 95.0 },
            '光照': { '最小': 150.0, '最适': 400.0, '最大': 700.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 900.0, '最大': 1500.0 }
        },
        '生菜': {
            '温度': { '最小': 10.0, '最适': 20.0, '最大': 25.0 },
            '湿度': { '最小': 65.0, '最适': 80.0, '最大': 90.0 },
            '光照': { '最小': 100.0, '最适': 300.0, '最大': 500.0 },
            'CO2': { '最小': 300.0, '最适': 600.0, '最大': 1000.0 }
        }
    };
    
    webviewController: webview.WebviewController = new webview.WebviewController();
    
    collectEnvironmentData(temperature: number, humidity: number, lightIntensity: number, co2Concentration: number): string {
        let result = `实时环境数据:\n`;
        result += `温度: ${temperature.toFixed(1)}°C\n`;
        result += `湿度: ${humidity.toFixed(1)}%\n`;
        result += `光照强度: ${Math.floor(lightIntensity)} lux\n`;
        result += `CO2浓度: ${Math.floor(co2Concentration)} ppm\n`;
        result += `采集时间: ${new Date().toLocaleString()}`;
        
        return result;
    }
    
    assessEnvironmentParameters(crop: string, temperature: number, humidity: number, lightIntensity: number, co2Concentration: number): string {
        const standards = this.cropEnvironmentStandards[crop];
        if (!standards) return '无效的作物';
        
        const tempStandard = standards['温度'];
        const humidityStandard = standards['湿度'];
        const lightStandard = standards['光照'];
        const co2Standard = standards['CO2'];
        
        const tempStatus = this.evaluateParameter(temperature, tempStandard);
        const humidityStatus = this.evaluateParameter(humidity, humidityStandard);
        const lightStatus = this.evaluateParameter(lightIntensity, lightStandard);
        const co2Status = this.evaluateParameter(co2Concentration, co2Standard);
        
        let result = `环境参数评估:\n`;
        result += `作物: ${crop}\n`;
        result += `温度评估: ${tempStatus}\n`;
        result += `湿度评估: ${humidityStatus}\n`;
        result += `光照评估: ${lightStatus}\n`;
        result += `CO2评估: ${co2Status}\n`;
        
        const allGood = tempStatus === '合格' && humidityStatus === '合格' && 
                       lightStatus === '合格' && co2Status === '合格';
        result += `综合评估: ${allGood ? '环境良好' : '需要调整'}`;
        
        return result;
    }
    
    generateEnvironmentWarnings(temperature: number, humidity: number, lightIntensity: number, co2Concentration: number): string {
        const warningList: string[] = [];
        
        if (temperature < 10) {
            warningList.push('⚠ 温度过低，可能影响作物生长');
        } else if (temperature > 35) {
            warningList.push('⚠ 温度过高，需要加强通风');
        }
        
        if (humidity < 50) {
            warningList.push('⚠ 湿度过低，需要增加灌溉');
        } else if (humidity > 95) {
            warningList.push('⚠ 湿度过高，易发生病害');
        }
        
        if (lightIntensity < 50) {
            warningList.push('⚠ 光照不足，需要补光');
        } else if (lightIntensity > 1000) {
            warningList.push('⚠ 光照过强，需要遮阴');
        }
        
        if (co2Concentration < 200) {
            warningList.push('⚠ CO2浓度过低，影响光合作用');
        } else if (co2Concentration > 2000) {
            warningList.push('⚠ CO2浓度过高，需要通风');
        }
        
        let result = `环境预警:\n`;
        result += `预警数量: ${warningList.length}\n`;
        result += `预警等级: ${warningList.length === 0 ? '正常' : warningList.length <= 2 ? '注意' : '严重'}\n`;
        
        if (warningList.length > 0) {
            result += `预警列表:\n`;
            warningList.forEach(w => result += `${w}\n`);
        }
        
        return result;
    }
    
    generateControlRecommendations(temperature: number, humidity: number, lightIntensity: number, co2Concentration: number): string {
        const actions: string[] = [];
        
        if (temperature < 15) {
            actions.push('加热：启动加热系统');
        } else if (temperature > 30) {
            actions.push('通风：打开通风口');
        }
        
        if (humidity < 60) {
            actions.push('增湿：启动喷雾系统');
        } else if (humidity > 90) {
            actions.push('除湿：加强通风');
        }
        
        if (lightIntensity < 100) {
            actions.push('补光：启动补光灯');
        } else if (lightIntensity > 800) {
            actions.push('遮阴：部分遮挡');
        }
        
        if (co2Concentration < 400) {
            actions.push('增加CO2：启动供应系统');
        } else if (co2Concentration > 1500) {
            actions.push('通风：加强通风');
        }
        
        let result = `自动控制建议:\n`;
        result += `建议数量: ${actions.length}\n`;
        result += `优先级: ${actions.length === 0 ? '无需调整' : '立即执行'}\n`;
        
        if (actions.length > 0) {
            result += `控制建议:\n`;
            actions.forEach(a => result += `• ${a}\n`);
        }
        
        return result;
    }
    
    generateCompleteReport(crop: string, temperature: number, humidity: number, lightIntensity: number, co2Concentration: number): string {
        let result = `=== 温室大棚环境监测完整报告 ===\n\n`;
        result += this.collectEnvironmentData(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) + '\n\n';
        result += this.assessEnvironmentParameters(crop, temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) + '\n\n';
        result += this.generateEnvironmentWarnings(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration) + '\n\n';
        result += this.generateControlRecommendations(temperature, humidity, lightIntensity, co2Concentration);
        
        return result;
    }
    
    evaluateParameter(value: number, standard: Record<string, number>): string {
        const minVal = standard['最小'];
        const maxVal = standard['最大'];
        
        if (value < minVal) return '不足';
        if (value > maxVal) return '过量';
        return '合格';
    }
    
    async executeCalculation() {
        this.isLoading = true;
        
        try {
            const temp = parseFloat(this.temperature);
            const humid = parseFloat(this.humidity);
            const light = parseFloat(this.lightIntensity);
            const co2 = parseFloat(this.co2Concentration);
            
            if (isNaN(temp) || isNaN(humid) || isNaN(light) || isNaN(co2)) {
                this.result = '请输入有效的数值';
                this.isLoading = false;
                return;
            }
            
            let result = '';
            switch (this.selectedTool) {
                case '数据采集':
                    result = this.collectEnvironmentData(temp, humid, light, co2);
                    break;
                case '参数评估':
                    result = this.assessEnvironmentParameters(this.crop, temp, humid, light, co2);
                    break;
                case '预警系统':
                    result = this.generateEnvironmentWarnings(temp, humid, light, co2);
                    break;
                case '控制建议':
                    result = this.generateControlRecommendations(temp, humid, light, co2);
                    break;
                case '完整报告':
                    result = this.generateCompleteReport(this.crop, temp, humid, light, co2);
                    break;
            }
            
            this.result = result;
            this.allResults = this.generateCompleteReport(this.crop, temp, humid, light, co2);
        } catch (error) {
            this.result = '执行错误：' + error;
        }
        
        this.isLoading = false;
    }
    
    build() {
        Column() {
            Row() {
                Text('温室大棚环境监测系统')
                    .fontSize(24)
                    .fontWeight(FontWeight.Bold)
                    .fontColor(Color.White)
            }
            .width('100%')
            .height(60)
            .backgroundColor('#1565C0')
            .justifyContent(FlexAlign.Center)
            
            Scroll() {
                Column({ space: 12 }) {
                    Column() {
                        Text('作物类型:')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        Select([
                            { value: '番茄' },
                            { value: '黄瓜' },
                            { value: '生菜' }
                        ])
                            .value(this.crop)
                            .onSelect((index: number, value: string) => {
                                this.crop = value;
                            })
                            .width('100%')
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    Column() {
                        Text('温度 (°C):')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        TextInput({ placeholder: '请输入温度' })
                            .value(this.temperature)
                            .onChange((value: string) => { this.temperature = value; })
                            .width('100%')
                            .height(50)
                            .padding(8)
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    Column() {
                        Text('湿度 (%):')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        TextInput({ placeholder: '请输入湿度' })
                            .value(this.humidity)
                            .onChange((value: string) => { this.humidity = value; })
                            .width('100%')
                            .height(50)
                            .padding(8)
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    Column() {
                        Text('光照强度 (lux):')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        TextInput({ placeholder: '请输入光照强度' })
                            .value(this.lightIntensity)
                            .onChange((value: string) => { this.lightIntensity = value; })
                            .width('100%')
                            .height(50)
                            .padding(8)
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    Column() {
                        Text('CO2浓度 (ppm):')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        TextInput({ placeholder: '请输入CO2浓度' })
                            .value(this.co2Concentration)
                            .onChange((value: string) => { this.co2Concentration = value; })
                            .width('100%')
                            .height(50)
                            .padding(8)
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    Column() {
                        Text('选择工具:')
                            .fontSize(12)
                            .fontWeight(FontWeight.Bold)
                        Select([
                            { value: '数据采集' },
                            { value: '参数评估' },
                            { value: '预警系统' },
                            { value: '控制建议' },
                            { value: '完整报告' }
                        ])
                            .value(this.selectedTool)
                            .onSelect((index: number, value: string) => {
                                this.selectedTool = value;
                            })
                            .width('100%')
                    }
                    .width('100%')
                    .padding(10)
                    .backgroundColor('#E3F2FD')
                    .borderRadius(8)
                    
                    if (this.result) {
                        Column() {
                            Text('结果:')
                                .fontSize(12)
                                .fontWeight(FontWeight.Bold)
                            Text(this.result)
                                .fontSize(11)
                                .width('100%')
                                .padding(8)
                                .backgroundColor('#F5F5F5')
                                .borderRadius(4)
                        }
                        .width('100%')
                        .padding(10)
                        .backgroundColor('#F5F5F5')
                        .borderRadius(8)
                    }
                    
                    if (this.allResults) {
                        Column() {
                            Text('完整报告:')
                                .fontSize(12)
                                .fontWeight(FontWeight.Bold)
                            Text(this.allResults)
                                .fontSize(11)
                                .width('100%')
                                .padding(8)
                                .backgroundColor('#E8F5E9')
                                .borderRadius(4)
                        }
                        .width('100%')
                        .padding(10)
                        .backgroundColor('#E8F5E9')
                        .borderRadius(8)
                    }
                    
                    Button('开始监测')
                        .width('100%')
                        .onClick(() => this.executeCalculation())
                        .enabled(!this.isLoading)
                    
                    if (this.isLoading) {
                        LoadingProgress()
                            .width(40)
                            .height(40)
                    }
                }
                .width('100%')
                .padding(16)
            }
            .layoutWeight(1)
        }
        .width('100%')
        .height('100%')
        .backgroundColor('#FAFAFA')
    }
}

ArkTS实现的详细说明

ArkTS版本为OpenHarmony鸿蒙平台提供了完整的用户界面。通过@State装饰器，我们可以管理应用的状态。这个实现包含了作物选择、环境参数输入等功能，用户可以输入温室数据，选择不同的监测工具，查看监测结果和建议。

应用场景分析

1. 精准环境控制

在温室管理中，需要精确控制环境参数。使用监测系统可以实时了解环境状况并自动调节。

2. 病害预防

通过监测湿度和温度，可以预防病害发生。系统可以提前预警并建议采取预防措施。

3. 产量优化

通过优化环境条件，可以提高作物产量。系统提供的建议可以帮助农民实现最优生长条件。

4. 能源管理

通过分析历史数据，可以优化加热、通风等设备的使用，降低能源成本。

5. 远程管理

通过移动设备远程监控温室，农民可以随时了解温室状况并做出决策。

性能优化建议

1. 实时数据处理

使用高效的数据处理算法处理实时数据流。

2. 数据存储优化

使用数据库存储历史数据，便于查询和分析。

3. 预警规则优化

根据实际经验优化预警规则和阈值。

4. 自动化控制

实现与温室设备的集成，实现自动化控制。

总结

温室大棚环境监测系统是现代农业的重要工具。通过在KMP框架下实现这套系统，我们可以在多个平台上使用同一套代码，提高开发效率。这个系统提供了数据采集、参数评估、预警提示、数据分析和控制建议等多种功能，可以满足大多数温室管理的需求。

在OpenHarmony鸿蒙平台上，我们可以通过ArkTS调用这些功能，为农民提供完整的温室监测体验。掌握这套系统，不仅能够帮助农民科学管理温室，更重要的是能够在实际项目中灵活应用，解决环境控制、病害预防等实际问题。