作为一个农业大国,如何在有限的农业资源基础上,借助先进的科技手段提高农业的生产效率、经济效益与环境效益对我国的农业发展具有十分重大的意义。目前,农业物联网技术是我国农业信息技术研究的热点。而农业物联网中的无线传感器网络(WSN)在设施农业生产管理方面有着卓越的技术优势,它具有灵活方便、适应性强、部署方便、监测范围广、自组网、功耗低等特点。利用无线传感网络可以完成温湿度、光照、C02、土壤温湿度等重要数据的采集,同时借助环境调控设备对环境进行调节,达到对生产过程进行精确控制的目的,从而提高作物生产效率及相应农产品竞争力。无线传感网络技术在设施农业的生产管理中得到了广泛的应用,然而,现有的系统大都只关注了无线传感器网络传感和控制的终端节点,即在盲拓扑(拓扑结构不可见)或简单拓扑(系统只能查看拓扑结构,不能在拓扑结构上进行操作)结构下进行传感和控制,并没有注意到无线传感网络其本身拓扑结构所存在的可视化操作的应用价值。在农业应用领域中,基于无线传感网络的实时动态拓扑结构的可视化操作可以给使用者提供更直观的系统工作细节,更精准的操作手段及快速准确的系统故障诊断,这对进一步提高设施农业生产管理的效率具有重要的意义。本文主要以农业无线传感网络中的网关、节点为研究对象,展开基于可视化操作的技术研究。首先,通过分析ZIGBEE拓扑结构信息包,提取节点的组网信息并构造能动态描述网络拓扑的数据结构。同时,研究精简的存储方式和快速的拓扑重构算法,最终在网关上实现传感网络拓扑结构的动态图形化显示。其次,提出节点数据通信格式的详细设计方案,网关可根据无线传感网络中各节点的数据包智能识别出各节点的类型并构造出与传感控制能自动匹配的功能列组件。最后,在阿里云平台建立数据服务并对设计相应数据库,实现数据映射机制。通过配置对远程数据进行映射,方便用户的各种使用,并在该平台上搭建web服务器,实现远程数据查询和分析等功能。本文所研究的基于拓扑可视化集控的农业无线智能网关具有图形化的操作界面、多种类型的通信接口,以及数据映射机制和云端平台访问查询等功能。