无线传感器网络是当今国际上备受关注、涉及多学科交叉、知识高度集成的热门前沿研究领域,广泛应用于环境监测、城市管理、军事国防、工农业等领域,具有灵活性好、可靠性强、精确度高等特点,在农业信息采集方面具有极大的优势。但农业环境复杂多变,尤其是温室环境,环境因子众多,植株、立柱、金属材料等对无线信号都有较大影响,无线信号在温室中存在着因距离变化产生的大尺度衰落,以及因周围局部散射体产生的小尺度衰落;且温室环境相对封闭,在阴雨天或寒冷的冬季,内部湿度可达90%,湿度对无线信号也有着较大影响。因此,研究温室高湿环境下的无线信号传播特性十分必要。首先,为解决温室高湿环境下无线传感器网络的规划和部署问题,探讨高湿环境、通讯距离、天线高度对无线信号传播特性的影响,选择433MHz与2.4GHz两种无线信道,研究其在不同湿度及不同高度下的传播特性,通过三组试验测取了不同湿度及不同高度下的接收信号强度及丢包率,并通过MATLAB对试验数据进行回归分析。同时,建立了以湿度、收发距离为自变量,接收信号强度为因变量的关系模型;并建立了湿度与路径损耗指数的关系模型,并将关系模型带入路径损耗模型,从而针对温室高湿环境建立了以湿度和收发距离为自变量以接收信号强度为因变量的新路径损耗模型,经验证分析,两种模型均可有效的预测高湿环境下不同收发距离的接收信号强度。此外,在温室、操场环境下研究了两种无线信道的传播特点,对比了其接收信号强度、丢包率等参数,得出了433MHz无线信道具有反射能力强、绕射能力强、传播距离远等特点,更适合作为构建温室无线传感器网络基础频段的结论。以433MHz为基础频段,采用星型网络结构,设计了以Modbus为基础通信协议的无线传感器网络。三个传感器节点可以实时采集温度、湿度、二氧化碳等参数,并将相关环境参数传输给汇聚节点,汇聚节点通过RS-485总线传输给PLC,PLC采用以温度优先的温室环境控制策略,对温室内部环境参数进行调控,从而实现现代化温室的综合环境控制,改善控制效果,降低控制成本。本课题研究成果在江苏省农业科学院实地运行,结果表明:方案设计规范合理,运行稳定可靠,满足设施农业环境使用需求。