随着无线通信、移动软件以及传统硬件技术的发展,物联网成为了当下火热的技术体系并在各个领域中得到了广泛应用,为很多传统行业注入了新的活力。物联网与传统农业结合可用于实现温室等设施农业的自动监测和控制,系统通过传感器对温室的环境数据进行实时采集,并通过控制设备对环境参数进行调整,使其满足作物的生长需求,提高作物的产量和生长效率。针对当前温室农业系统在通讯方式和控制算法上的缺陷,研究并开发了一套基于自适应模糊控制的温室环境监测和控制系统。该系统可以实现对温室等设施农业环境参数的实时采集和历史数据的监控,并可以选择手动控制或自动控制的方法对温室中的设备进行调控,实现了对温室农业的智能化管理。本文的主要工作如下。1)通过分析温室农业对硬件性能以及数据传输的需求,提出了一种基于物联网技术体系的温室环境监测和控制系统设计方案。该方案在感知层的硬件程序移植μCO/S-II实时操作系统,通过外部中断的方式保证高优先级任务的迅速执行,同时以4G模块作为网关来与应用层交互;在网络层使用基于XMPP协议的端到端通信,保证传感器实时数据以及控制信号的传输。2)针对温室中各环境参数相互耦合、相互影响的特点,设计了一种多输入多输出(MIMO)模糊控制方法来对温室环境进行调控。该方法以温度、相对湿度、光照和二氧化碳含量4个变量与目标值的差作为输入,以加热器、补光灯的开/关和加湿器、风扇的开启时间作为输出来控制设备,达到调控环境的目的。3)针对传统模糊控制缺乏自适应性的问题,为模糊控制中每条规则的每个结果都设置一个调整因子用于放大或缩小结果,再根据反馈不断训练调整因子使其更贴合当前环境。最后在仿真实验下证明算法的有效性。4)在分析温室环境监测和控制系统的架构之后,对系统的感知层、网络层和应用层进行设计和实现。在感知层实现对温室环境数据的采集和对设备的控制;在网络层实现数据的实时通信以及历史数据的保存;在应用层实现硬件的绑定、实时数据查看、历史数据查看以及设备手动控制的功能。