随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，农田灌溉正朝着“自动、精准”的方向发展。实现自动、精准灌溉，需要获得及时、准确的作物水分状况信息作为基本依据，而先进、可靠的采集技术与设备则是快速、准确连续获取作物水分信息的重要保障。 本文研究的作物水分信息为作物生长区域的土壤墒情信息。从目前的研究现状和实际应用来看，土壤墒情的监测主要分为点源信息采集和区域信息采集，根据大规模农田灌溉要求，监测方法逐渐向区域信息采集发展。针对当前的应用研究趋势，本文提出了对农田墒情信息采集实施网络化，主要完成工作如下： (1)农田的土壤墒情主要通过土壤水分传感器进行采集，为了实现采集后数据的有序传递，实施无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)部署，根据大规模农田分布特点，采用分簇星型网络进行规划。 (2)无线传感器网络属于专用自治网络，可以实现对特定区域的网络化，但要实现远程访问，还需要与传统的Internet进行互联，因此需要设计一个基于WSN和IPv4双协议的嵌入式网关，完成无线传感器网络与IPv4网络的对接。 (3)为了延长无线传感器网络生命周期，针对大规模农田设施特点，提出采用太阳能供电系统对整套监测系统完成长期供电工作。 (4)根据采用多点、实时采集的方法对农田墒情进行监测，在传感器选型上，充分考虑低功耗、低成本和快速响应等特点，选择美国Decagon公司研制的EC—5型土壤水分传感器，正常工作电压为2V，消耗电流为2.5mA，响应时间为10ms。 (5)通过对整套监测系统的综合性能测试，系统的各个部分工作运行正常，用户可以通过Internet网络远程对监测区域的传感器节点进行实时监测；试验阶段，采用18V/60W的太阳能电池板进行光电转化，转化的电能存储在12V/12Ah的铅酸蓄电池中，在无太阳光天气条件下，监测系统按每天工作1h计算，可以正常运行48d。 研究结果表明：基于WSN与IPv4网络的监测系统，实现了对农田多点信息的采集，解决了WSN与IPv4网络互联的关键技术，通过采用太阳能供电，延长了整套监测系统生命周期，为了大规模农田精准灌溉提供有利基础，是无线传感器网络在精准农业上的一个典型应用。