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目前我国在温室环境调控方面存在管理方法不科学、设备简单、效率低等问题,尤其在光环境调控方面存在严重的两极化现象,即绝大多数温室由于结构简单、规模较小,所以依然采用粗犷式传统光环境调控方法,只有极个别标准化玻璃温室采用现代智能、科学的光环境调控设备。传统温室光环境调控设备存在光源能耗大、光强不可控、安全性与调控效率低等不足;现代智能温室光环境调控设备需要在计算机系统控制下进行大量数据计算,存在成本高、操作复杂等不足。本文针对设施农业光环境调控技术与系统应用需求,结合我国家庭式农业生产现状,开展了基于精准、智能调控技术的低成本温室光环境控制系统研究,主要成果有:(1)以ZigBee2007为无线网络传输协议,按照设施环境及实际生产应用特征进行了ZigBee2007优化配置。选用TI公司CC2530为温室光环境调控系统核心处理器,设计了智能主控节点,负责网络参数选择,网络构建及启动,建立基于无线传感器网络的数据传输环境;同时可完成对温室实时温度、二氧化碳浓度、光强等三个环境因子的监测,并准确计算当前作物生长环境下的最优光强值,实现了温室光环境多因子耦合调控功能。(2)基于CC2530设计了系统终端驱动节点,可完成光强调控命令的无线接收;开发了基于PT4115的LED光强可调驱动电路,利用脉宽调制技术实现了LED亮度的连续无级调控。(3)以番茄为研究对象完成了番茄幼苗期光合速率测定实验,获取了番茄在不同温度、二氧化碳浓度、光强环境下的光合速率,利用Matlab数据分析软件建立了番茄生长最优光环境模型,实现了对特定作物基于多因子耦合的光环境调控模型研究以及最优光环境调控算法,完成了作物生长最优光环境准确计算。本文基于作物光合作用机理分析,实现了一种温室多因子耦合的光环境智能决策技术,并集成无线传感器网络体系架构设计完成了温室光环境无线调控系统。经实际部署测试验证,该系统具有功耗低、安全性高、调控精准、成本低等特点,完全满足我国家庭式设施农业生产光环境调控需求。