植物工場 制御システム概要

項目Phase.1Phase.2Phase.3Phase.4Phase.5
環境制御複合複合複合複合統合
制御要素照度、温度、湿度、CO2濃度、対流、エアレーション、液肥槽温調、液肥供給、液肥循環、制御ラック同左同左同左同左
センサー
（制御用）		SwitchBot
・CO2センサー
・温湿度計（水温用に改造）
・水漏れセンサー		同左Phase.2で追加されたセンサーを制御用に統合利用同左同左
センサー
（モニター用）		　　なしArduino Uno R4 WiFi接続：
LCD（0.96インチ IPS液晶）
温湿度／大気圧 （BME280）
照度 （BH1750, TSL2561, TSL2591）
CO2 （MH-Z19E）
水温／土壌温度 （DS18B20）
水位（HC-SR04)
EC値（廃材利用／アナログ）
土壌水分量（DiyStudio 土壌湿度計モジュール／アナログ）		同左（ただし制御用と統合）同左同左
デバイスSwitchBot Plug Mini
SwitchBot カーテン
（照明・空調器・温調器・加湿器・除湿器・ファン・ポンプ・電磁弁等をPlug Miniに接続）		同左同左検討中検討中
電源構成EcoFlow Delta2 Max
BougeRV CIGS Yuma100		同左同左同左同左
水耕栽培
システム		タカギ 液肥希釈キット
18Lクーラーボックス
塩ビ管による循環NFT方式		同左同左同左同左
環境
モニタリング		　なし分散構成：
マスター（Raspberry Pi 5）とスレーブ（Arduino Uno R4 WiFi）でUDP連携		同左同左同左
通信方式SwitchBot CloudUDP, API, HTTPS, WebSocket左記 + BLE左記 + 赤外線同左
制御方法オートメーション
（SwitchBot Cloud）		同左マスター側でリアルタイム制御
SwitchBotオートメーション廃止		アナログPID制御
SwitchBot Plug Mini廃止		MPC + AI制御
制御条件詳細ルール設定
（照度/温度/湿度/CO2など個別制御）		同左同左検討中
（複合制御）		検討中
（統合制御）
システム価格（HW）669,328円733,381円714,958円xxx,xxx円xxx,xxx円

✅ 各Phaseのポイント

  • Phase.1：SwitchBot中心のクラウド制御。市販デバイス活用で低コスト・導入容易。
  • Phase.2：Raspberry Pi + Arduinoによるセンシング＆Web可視化。
  • Phase.3：SwitchBotセンサを撤廃し、システム内センサに一本化。ローカル制御への移行開始。
  • Phase.4：SwitchBot Plug Miniも廃止し、マスター（Raspberry Pi）からアナログ値(PID)制御実施。
  • Phase.5：制御の最終形。統合環境制御（AI・モデルベース制御）により最適な環境制御を実現。