信息物理系统（cyber-physical system）时空建模方法及在温室控制中的应用

摘要：

传统农业采用人工方式对温室进行控制，但是随着现代农业的快速发展，这种人工投入大、精度低的控制方式已不能满足现代农业需要。该文基于分层有限状态机和事件晶格的概念，建立3层的信息物理系统模型，并提出一种基于分层有限状态机的信息物理系统时空建模方法，同时利用该建模方法开发了新的温室控制系统。该系统能够将物理层传感器感知到的温室物理环境数据通过物理-信息层汇聚节点融合后上报信息层决策节点得到决策信息，物理-信息层控制节点分析决策信息得到控制信息后下传物理层执行器进行控制。由于该系统模型考虑了各层状态机中事件的时空属性，能够将温室控制的正确率由传统基于物联网的温室控制方法的80.20%提高到87.20%，错误肯定率和错误否定率由7.50%和12.30%下降到3.60%和9.20%，保障温室环境满足作物生长对温度、湿度和光照的要求。

关键词：温室、智能控制、温度、湿度、太阳辐射、信息物理系统、事件晶格、分层有限状态机

分类号：TP393;S126(计算技术、计算机技术)

资助基金：江苏省农业“三新”工程项目SXGC[2013]372，SXGC[2014]309；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目KYZ201421；江苏省2015年度普通高校研究生实践创新计划项目SJLX15_0269

在线出版日期：2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：183-190