温室智能控制系统是基于计算机的自动控制系统与传感器的完美结合，温室智能控制系统已成为现代农业发展中温室科学智能管理的一个重要措施，由于温室环境的智能控制使得作物在任何季节、任何气候条件下均有适宜的生长环境，农业生产也做到了常年工厂化和生产的高产值、高收益。

　　目前，随着智能温室研究的不断深入，国内外学者进行了作物生长与温室环境因子之间的关系研究，并建立了一些温室作物生长的动态机理模型。通过预测温室作物的生长动态，按照作物生长与温室环境因子之间的内在关系，温室智能控制系统将自动提供温室环境实时控制方案，适时调节温室环境条件，以满足作物生长条件。

　　然而，目前的温室智能控制系统存在以下问题。①利用现场布线的方法实现温室智能控制，存在因布线困难无法实现远程控制的问题。②基于温室作物生长的动态机理模型的温室智能控制系统，存在无法自动适应不同作物和作物不同生长期的问题。为此，这里设计了基于无线传感网络（WirelessSensorNetwork，WSN）的自适应温室智能控制系统，并且利用Kingview“组态王”软件克服了VB、VC等软件存在的界面不友好，不易实现网络控制的问题。

　　1、系统的组成

　　温室智能控制系统的组成如图1所示，由传感器节点、汇聚节点、计算机控制系统和PLC组成。传感器节点分布于各温室的待测区域，用于测量温室中的温度、湿度、光照度以及天窗、内外遮阳的位置，其控制器将自身编号及相关数据发送至汇聚节点。汇聚节点接收到数据后，先消除冗余信息再发到计算机控制系统，计算机控制系统通过PLC控制执行元件工作。

　　2、网络结构

　　（1）温室远程控制的无线传感网络是一种自组织网络，由多个网络节点自组织组成拓扑结构。自组织网络中的节点加入或离开后，系统会重新生成拓扑结构，不影响系统的正常工作。本文采用的网络结构如图2所示。传感节点采集温室的温度、湿度、光照度以及天窗、内外遮阳的位置数据，通过Zig-Bee上传到汇聚节点，汇聚节点分析这些数据后得到控制指令，再将控制指令通过ZigBee下发到调控节点，调控节点根据接收到的指令和预设的参数通过PLC控制风机、水帘、喷淋及电机等设备的运行，从而改变温室环境。汇聚节点除了提供分析数据，调度子节点群运行外，还具有人机交互的功能。

　　另外，汇聚节点作为网关实现了系统内部无线网络与因特网的连接，远程用户通过因特网实现系统的运行与维护。汇聚节点采用Zigbee传送技术，在大面积长距离的范围内能自动组网，接力传送数据。在电路设计时充分考虑到环保和节约能源，使用可多次充放电循环的锂电池作为能源，使用太阳能电池板作为锂电池的电能补充，正常情况下可长时间不用更换电池，也不需维护。

　　（2）传感节点中的湿度数据采集与当时的温度有关，为了能准确采集数据，将温度传感器与湿度传感器组合在同一环境中，并将温、湿度传感器的输出信号全转换为数字信号，从而保证湿度传感器数据的准确可靠。光照强度检测利用了太阳能电池两端的电压变化，经A/D转换后送到单片机中供累计光照。

　　（3）传感节点的控制器采用CC2430单片机，CC2430是系统芯片，能满足以ZigBee为基础的对低成本、低功耗应用要求。为了降低功耗，节点采用突发工作方式，平时工作在节能模式下，到定时时间，唤醒CPU来采集和传输数据。

　　（4）汇聚节点的软件主要完成CC2430单片机与PC机在组态王中实现串口通讯。汇聚节点程序软件流程图如图3所示。