温室在农业现代化进程中发挥着重要的作用,温室环境参数智能调控作为温室控制的关键技术,直接影响着温室种植作物的产出和收益。近年来随着传感器技术和网络通信技术的飞速发展,以云计算为中心的温室控制系统得以快速应用部署,但是随着不同需求、环境的应用案例的增多,缺点也逐渐暴露:现场系统自主性弱;终端设备公共接口复用性差,远程维护困难;控制算法智能化程度低,控制参数单一等。针对上诉问题,本文研究并设计了一套基于边缘计算的从终端硬件层到边缘应用层之间的一体化中间件和提出了一种温室环境控制算法。结合云端管理和编排,整个系统可以实现现场本地化运行,同一边缘网关可以同时对多个温室进行监测和智能化控制,并且在边缘计算中间件框架下,还可以对终端公共接口进行远程驱动和驱动的远程切换,从而提高终端在系统中的通用性,简化终端远程维护流程。本文的主要工作如下:（1）需求分析与总体方案设计。结合国内外现状,以真实农业物联网项目为基础,分析温室控制系统的需求,以终端硬件层与边缘应用层之间的软件和温室控制算法为突破口,设计了基于边缘计算的终端硬件层到边缘应用层之间的中间件并提出了一种两级组合模糊控制算法,在此基础上完成了系统总体方案设计。（2）边缘计算中间件设计。根据系统总体方案中边缘计算中间件的具体要求,制定边缘计算中间件标准协议,实现内部协议统一;设计跨物理连接的虚拟数据软总线,为终端主控片上外设资源和板载外设资源,接入到边缘网关进行统一管理,提供标准途径;随后将中间件的各细节落实到终端固件和边缘网关应用中,分别完成终端通用固件、无反馈控制器驱动逻辑和有反馈控制器驱动逻辑的设计,以及边缘网关硬件资源管理模块和应用容器管理模块的设计。（3）温室环境控制算法研究。通过分析目标调控参数在调控过程的相互影响,制定控制器设计方案。完成了用于控制温室温度、湿度和光照度的两级组合模糊控制器0设计,用于二氧化碳浓度控制的模糊控制器1设计,以及保证作物合理光照时间,限制补光灯开启的光照时间系统设计。随后通过简易温室环境模型和真实测得的外部环境数据使用MATLAB验证了两组组合模糊控制算法的可行性。（4）系统测试与分析。根据预期设计指标和温室控制系统在真实情况下的使用需求,完成系统测试方案设计,然后分别完成测试所需要的终端硬件设计和具有用户硬件管理、终端执行模型配置、边缘应用部署和边缘应用信息监测等功能的云端交互UI设计,随后在实验室环境下进行了虚拟数据软总线测试和边缘应用部署测试,在现场环境下进行了连续多天的控制效果测试,并对测试结果进行了记录和分析。结果表明,基于本文设计的边缘计算中间件和温室控制算法构建的温室控制系统,实现了对温室温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度的稳定控制,系统可靠性良好,并且在边缘计算中间件框架下实现了终端公共接口的远程驱动和驱动的远程切换,以及具有隔离特性的多应用部署能力。本文研究并设计的边缘计算中间件和温室控制算法具有一定的先进性,对于农业的其他场景控制也具有较高的参考价值和经济效益。