现今,我国仍然是个缺水国,宁夏地区人均淡水资源拥有量只有我国西藏地区的1/40,所以通过智能流程减少植物上涨所需用水势在必行。另一方面我国很多偏远地区自然环境较为恶略。如何有效提高农业种植用地和用水综合利用率,促进基础设施现代农业工程现代化、智能化,实现基础设施现代农业更好的持续发展,成为一个我国目前仍然亟需着力解决的重要技术问题。针对上述问题,本文提出以物联网技术,传感器技术以及智能控制技术相结合的方案,设计出一种智能温棚控制系统。本系统子节点利用了ISM频段(工业科学医学频段)无线通信技术与主控模块进行数据通信,主控模块利用NB-IoT(窄带物联网)通信网络技术,将数据通过运营商基站传输到窄带物联网通信平台,结合番茄生长阶段对数据情况进行综合分析。使用算法计算出风机运行时间。本文从以下几个方面对系统进行阐述。(1)基于2.4G-2.5G(ISM频段)无线通信技术的数据采集子节点和基于NB-IoT通信技术的主控模块。NB-IoT通信技术工作于三大运营商的授权频段,通信稳定、可靠。下位机主控模块系统利用NB-IoT将实时监测棚内环境监测数据通过MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)通信协议实时上传。并接收平台下发控制指令,控制电机、风机等设备。(2)设计下位机硬件监控模块,下位机主要由数据采集子节点、下位机主控模块组成,模块之间使用nrf2401无线模块进行数据传输;数据采集子节点使用STC12芯片,主要负责底层数据采集传输;下位机主控模块使用STM32芯片,主要用来提供监测数据上传,控制设施内硬件对环境进行改善控制。(3)Web及手机端数据监控平台的设计。NB-IoT将监测数据通过运营商基站发送到阿里云IoT平台,阿里云IoT平台将数据转发到服务器数据库。设计Web端监控数据网站,用户通过PC的Web端和手机端直观显示,登录后即可对温棚中的各项数据进行实时监控。(4)设计一套智能控制算法用来控制温棚内环境温度变化以及温室湿度变化。本文以温度控制为例,设计模糊控制器,对温棚进行智能控制,使温棚系统控制更加智能。最后,对智能温棚系统的硬件工作性能、软件操作流程、PC端Web界面的实时数据分别进行了部分测试和整体测试。测试结果表明:智能温棚控制系统设备功耗低,智能算法的控制效果明显,完全能够满足温棚系统的温棚环境温湿度控制的要求。在论文的最后,对该智能温棚系统进行了总结,分析了智能温棚控制系统的特点以及当前设计中存在的待完善的地方,为了进一步的改进和优化提供了研究方向。