用這套開發板工具 輕鬆搞定AI環境感測系統開發！

本文介紹了如何利用DFRobot的硬核開發工具實現環境感測系統的開發。 文章詳細闡述了Gravity系列感測器如何精準捕捉環境數據，並結合FireBeetle2 ESP32-S3-U與行空板M10主控板實現本地AI推理與數據可視化交互。 文章強調了DFRobot提供的開源平台簡化了程式設計與調試流程，使普通人也能構建個人化環境感測解決方案，推動AI技術在日常生活中的普及化。

你知道嗎？ 我們每天呼吸的空氣裡藏著多少揮發性有機物？ 辦公室的光照強度是否悄悄影響著工作效率？ 花盆裡的土壤，其實一直在用“濕度密碼”告訴植物渴不渴 —— 只是這些信號，人類的感官根本接不住。

但現在，一套由 AI 和感測器組成的“超感官系統”正在幫我們打開這些隱藏的環境真相。 今天，「AI共行，智超現在」系列第4集，夏青（Rockets Xia）老師會帶著大家利用DFRobot的硬核工具，把看不見的環境變化，變成能看懂、能預警、能互動的“生活指南”。

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主講嘉賓：

夏青（Rockets Xia），DFRobot高級工程師，蘑菇雲創客空間共同創始人

夏青經常活躍於國內外創客社區。 從2008起開始致力推廣創客文化，促進創客運動在中國的發展，2010年與中國創客教父李大維等打造國內首個創客空間——新車間。 2013年在DFRobot和浦軟集團的支持下建設蘑菇雲創客空間。 作為蘑菇雲創客空間共同創始人，經常鼓勵和推動社區創客項目的推進。 作為DFRobot高級工程師，積極致力於推動人工智慧、物聯網等先進技術在創客及創客教育領域的落地和推廣。

 

這些 “環境偵探”，比人類感官靈敏 100 倍

要破解環境密碼，首先得有一批能 “看見”“聞到”“觸摸” 隱形信號的 “偵探” —— 這就是 DFRobot 的感測器家族。

• Gravity 電容式類比防水土壤濕度感測器：它像植物的私人醫生，插進土壤就能精準讀取濕度數據。 給盆栽澆水時，它能即時捕捉水分滲透的每一個細節，讓你再也不會因為 “憑感覺澆水” 把花澆死，實現 “每一滴水都用在刀刃上” 的精準灌溉。
• Gravity 五合一環境感測器：一個感測器當五個用，溫度、濕度、氣壓、光照、紫外線全拿下。 辦公室冷氣開多少度最舒適？ 陽台的紫外線會不會曬傷多肉？ 它一站搞定，堪稱 “環境數據的全能收集官”。
• Gravity I2C SGP40 空氣品質感測器：空氣裡的甲醛、苯等揮發性有機物（VOC），肉眼根本看不見，但這款感測器能像 “電子鼻” 一樣靈敏捕捉。 噴花露水時，它能瞬間識別 VOC 濃度飆升，及時觸發預警 —— 連你自己都沒察覺的空氣變化，它早就記在小本本上了。

如果是新手入門，Arduino 入門套件更是貼心之選。 裡面不僅有基礎感測器和執行器，還附帶友好的學習平台，就算零程式設計基礎，也能輕鬆學會讀取數據，為搭建複雜系統打下基礎。

兩個 “大腦” 聯手，讓數據變成長輩都能懂的提醒

光有感測器還不夠，數據得有 “大腦” 來處理 ——DFRobot 的兩款主控板，就是這套系統的 “智慧核心”。

FireBeetle2 ESP32-S3-U是當之無愧的 “數據處理中心”。 作為強大的 AIoT 微控制器，它能同時接收多個感測器的信號，把零散的濕度、溫度、VOC 數據 “揉” 成有價值的資訊。 更厲害的是，它自帶 ESP32-S3 處理器，支援本地 AI 推理（邊緣計算），不用把數據上傳到雲端，既能減少延遲，又能保護隱私。 比如識別植物病蟲害、分析水質變化，它當場就能給出判斷，效率比 “雲端請示” 快 10 倍。

而行空板 M10 Python 教學主控板，則是 “交互小能手”。 它的可視化介面能把枯燥的數據變成動態圖表：土壤濕度變化是一條起伏的曲線，空氣品質指數用顏色預警，長輩也能一眼看懂。 一旦數據超標，它還會聯動Fermion DFPlayer PRO MP3 播放機模組，用語音喊你 “空氣品質下降，快開窗通風”—— 比手機彈窗提醒直接 100 倍。

更關鍵的是，行空板對 Python 程式設計極度友好。 不用死磕複雜代碼，簡單幾行指令就能實現數據展示和預警，讓普通人也能輕鬆上手 AIoT 開發。

 

從陽台到城市，這套系統能解鎖多少場景？

當感測器和主控板組隊，“超感官系統” 的戰鬥力會在各種場景裡爆發：

• 家庭種植：給多肉插個土壤濕度感測器，行空板上的曲線會告訴你 “植物現在喝飽了” 還是 “快渴死了”，再也不用糾結 “今天該不該澆水”。
• 室內健康：辦公桌上放個五合一感測器，光照不足時提醒你拉開窗簾，VOC 超標時自動喊你開淨化器，比同事的 “多喝熱水” 更實在。
• 戶外監測：把系統搬到陽台或社區花園，它能輪番展示溫度、氣壓、紫外線數據，週末野餐前，看看它的報告就知道該不該帶防曬衣。

而這只是開始。 隨著技術升級，這套系統還能融入智慧城市（監測 PM2.5 並引導交通分流）、精準農業（根據土壤數據指揮灌溉施肥）、環境保護（識別森林火情或非法狩獵）—— 原來人類感知的邊界，真的能被科技無限拓寬。

人人都能當 “環境解碼師”

其實，搭建這樣的超感官系統一點都不難。 DFRobot 早就為你準備好了全套工具：從感測器到主控板，模組化設計讓組裝像拼積木一樣簡單; 開源平台和教程，讓零經驗者也能一步步學會程式設計和調試。

就像本系列前幾集說的，AI 創新的門檻早已被 DFRobot 的開源硬體拉低 —— 不管你是學生、上班族，還是科技愛好者，都能動手打造屬於自己的環境監測系統。

下次當你看到行空板上跳動的數據曲線，聽到感測器觸發的語音提醒，或許會突然明白：那些曾經看不見的環境密碼，正在被我們親手破譯。 而這，正是科技最動人的地方 —— 讓每個人都能更深刻地理解世界，更主動地守護生活。

 

以上就是本系列全部4集，歡迎觀看全部內容，跟著動手試試吧~

 

相關項目資訊

• 基於行空板M10的 "超感官" 環境監測系統

相關產品資訊

DFR0706-EN   行空板-M10 DigiKey 零件編號: 1738-DFR0706-EN-ND 行空板（UNIHIKER）M10是一款高度集成的國產教學開源硬體（擁有自主智慧財產權），專為K12師生設計，適配資訊科技、物理、生物等學科的新課標跨學科教學要求。 集成單板電腦（4核CPU/512MB記憶體/16GB存儲）、Linux系統、完整Python環境、並預裝了常用Python庫，更自帶 2.8 英寸彩色觸摸屏及豐富感測器， 只需兩步就能開始Python教學平台。 DFRobot官網相關開發資源連結

DFR0975-U   基於ESP32-S3的高性能主控，適用於AIOT、圖像獲取、圖像識別專案 DigiKey 零件編號: 1738-DFR0975-U-ND FireBeetle 2 ESP32-S3-U是一款基於ESP32-S3-WROOM-1U-N16R8模組設計的主控板。 ESP32-S3-WROOM-1U-N16R8模組擁有16MB Flash和8MB PSRAM，可以存儲更多的代碼和數據，模組搭載的ESP32-S3晶元擁有強大的神經網路運算能力和信號處理能力，適用於圖像識別、語音識別等專案。 DFRobot官網相關開發資源連結

DFR0100   創客教育入門學習套件，適用於Arduino UNO R3開發板和電子產品初學者 DigiKey 零件編號: DFR0100-ND Arduino入門套件是專為電子電路搭建和程式設計邏輯初學者設計的一套工具包。 它涵蓋了從基礎的LED控制到複雜的環境感測、監測和執行器應用的課程內容。 DFRobot官網相關開發資源連結

SEN0308   Gravity 電容式類比防水土壤濕度感測器 DigiKey 零件編號: 1738-SEN0308-ND 這是DFRobot新推出的一款防水式土壤濕度感測器，與舊款的土壤濕度感測器相比，增加了防水性能，即使感測器全部浸泡在水中，仍能正常使用; 優化了防腐蝕性能，採用了多層板設計，不用再擔心土壤中的石塊刮傷感測器面板後，導致感測器加速腐蝕; 增加了極板長度並優化了電路性能，擴大了測量範圍，使感測器的測量數值更加精確！ DFRobot官網相關開發資源連結

SEN0501  Gravity 五合一環境感測器K10 DigiKey 零件編號: 1738-SEN0501-ND 這是一個集成了SHTC3溫濕度感測器、BMP280大氣壓強感測器、VEML7700光照感測器、紫外線感測器（V1.0 ： ML8511，V2.0 ： LTR390-UV-01）共五種環境參數的五合一感測器。 每一種環境參數我們都使用了專業感測器晶元，電路設計上也精心考慮了核晶元的合理佈局和熱傳導，有效的保證了數據的準確性。 DFRobot官網相關開發資源連結

SEN0394   Gravity I2C SGP40空氣品質感測器 DigiKey 零件編號: 1738-SEN0394-ND SGP40空氣品質感測器採用業內知名的瑞士公司Sensirion推出的新一代SGP40數位VOC感測器晶元。 基於Sensirion的CMOSens®技術，SGP40在單個晶元上提供了完整的感測器系統，包括溫控微加熱板和室內空氣品質的濕度補償信號。 結合 Sensirion強大的VOC演算法，感測器信號可直接用於評估室內空氣品質。 具有功耗低（2.6mA）、反應快（2秒）、無需使用者校準、輸出數據可直觀評估空氣狀態的優點。 DFRobot官網相關開發資源連結

DFR0768   Fermion DF1201S DFPlayer PRO MP3播放器模組 DigiKey 零件編號: 1738-DFR0768-ND DFR0768播放模組支援arduino、AT指令、板載按鍵和AD按鍵四種控制方式。 通過板載按鍵即使在沒有微控制器的情況下也能進行音樂播放和切換。模組搭載了128MB的存儲空間，通過USB線您可以很容易的將您喜歡的音樂拷貝到模組中。該模組可作為電腦或Raspberry Pi聲卡，用USB數據線將模組和電腦連接，電腦播放音樂即可通過該模組輸出。 DFRobot官網相關開發資源連結

FIT0502   無源音箱小喇叭 DigiKey 零件編號: 1738-FIT0502-ND FIT0502新版無源音箱小喇叭，JST PH2.0介面，內阻8歐姆，功率3瓦。 長條形尺寸，帶安裝螺孔，適合各類音源製作，聲音清脆，不失真。 DFRobot官網相關開發資源連結

 

小編的話

如文章所介紹的，DFRobot 把“板卡 + 感測器 + 軟體”做成即插即用的環境感知套件，讓 AI 環境感測系統從自己造輪子變成拼樂高。 通過其一站式感測器結合端側AI推理，即可在一天內完成 AI 環境感測系統的開發，而這一切只需百元級成本。您是否有使用DFRobot的開源硬體開發AI專案？您對相關開發有哪些經驗或疑問？歡迎到技術論壇留言，和DigiKey的朋友們一起分享交流！