基于ZigBee协议的无线传感器网络技术，以其近距离、延时短、网络容量大、可扩充能力强、安全可靠度高、功耗成本低等优点，成为农业温湿度环境监测系统设计的首选方案。将彻底改变传统农业监测模式，为精准农业环境监控从示范走向实用提供了坚实的技术支撑，全面实现农业种植的智能化、网络化、自动化。为此，本文充分研究了无线传感器网络的特点、体系结构、研究现状、应用前景，系统阐述了ZigBee网络协议的特点、体系拓扑结构和协议栈各层数据传输机制，在对系统进行开发之前，进行了系统需求和功能分析。在此基础上，设计了一种基于ZigBee协议的无线传感器网络农业温湿度环境监控系统。本系统采用MSP430单片机与CC2530射频收发芯片结合使用，完成硬件平台搭建，选用温湿度传感器元件SHT11作为终端数据采集节点。在系统功能模块设计上，主要由主程序处理模块、软硬件初始化模块、网络建立和管理模块、数据采集存储、转化处理模块、数据通信模块构成。在软件设计上，侧重解决路由能量消耗和数据传输可靠性两大关键问题。采用“基于最小跳的无线传感器网络多跳自组织路由的优化节点路由算法”、“载波侦听多路访问冲突避免信道接入机制”和“数据应答重传机制”，有效解决了节点的路由能耗高、共享信道占用、数据包传输丢失等问题，降低了节点能耗，延长了网络生命周期，保证了数据安全可靠传输。随后，进行了系统功能测试。测试结果表明，此系统达到了预期设计目标，可以应用于农业温湿度环境监测。