现阶段中国农业的发展是国家发展的重大方略,我们面临的水资源短缺等问题也日趋严重,银川地区的大多数农户还是采用漫灌的灌溉方式,这种方式不仅浪费水资源而且水资源利用低下,所以随着科技的不断发展,基于物联网的智能节水灌溉技术的出现,用科技的方式解决了水资源的浪费以及人力成本上升等问题。发展智能节水灌溉技术已经是农业未来发展的趋势和必然,这也是我国提倡的“绿水青山”战略的最有力支持,为我国的农业可持续发展的必由之路。大田节水灌溉技术主要通过ZigBee无线传输技术、可编程逻辑控制器PLC技术、模糊控制专家系统和上位机组态四个方面构成。ZigBee无线传输技术是通过设置在大田中的土壤墒情及空气温湿度传感器节点进行数据采集,通过和路由器及协调器进行无线组网的方式传递数据,最终达到协调器,协调器把汇聚的数据传递给上位机;可编程逻辑控制器PLC技术是本系统的中转站,起到对ZigBee采集信息的转送、数据格式转换、上位机连接及阀门控制的功能;模糊控制专家系统是专家知识人工录入系统并结合同一时期的作物信息,得出时段内蒸腾量、经验灌溉时间等重要指导参数,由于农田灌溉属于大滞后复杂系统,所以采用模糊控制的方式把专家系统的经验值和实时土壤墒情相结合,利用模糊控制规则得出精准的灌溉时间;上位机组态是利用组态王软件把土壤墒情及空气温湿度实时显示在图形画面中,拥有录入及查询专家知识、实时曲线查询,阀门手动控制等功能。本文的主要研究成果是(1)完成了以CC2530芯片为核心的ZigBee的土壤墒情及空气温湿度传感器节点、路由器及协调器的程序和硬件设计,使ZigBee无线传输技术通信稳定可靠;(2)完成ZigBee数据在PLC中的数据转化、寄存器存储程序设计,使数据被上位机正确识别;(3)设计了基于农作物信息、气象、土壤、水文信息的农业专家系统,高效且智能的把专家经验和农作物实际情况相结合;(4)设计了通过模糊PID控制方式进行节水灌溉的仿真系统。仿真及大田实验表明,该系统稳定性好、成本低,能够达到预期效果。