本学位论文的研究课题来自于东南大学移动通信国家重点实验室自主研究课题“短距离无线通信与泛在网络关键技术研究”（编号：2008A08）。论文以新疆生产建设兵团棉田节水灌溉、水肥一体化、植株生长观测等应用为背景，研究和实现面向精细农业的大规模传感器网络组网协议。　　 论文的组网协议基于IEEE802.15.4，研究重点集中在传感器网络的网络层和应用层，设计和实现的部分包括节点的休眠/唤醒机制、网络拓扑控制、路由协议、数据多跳传输、_下行网络控制等。　　 在对几种传感器网络的关键技术进行分析研究后，在MSP430FG4618和CC2420硬件平台上实现了分层次的传感器网络实验系统。网络中共有三种不同的节点：汇聚节点、高能量节点和低能量节点。系统采用分簇结构，一个高能量节点和多个低能量节点组成一个分簇，高能量节点担当簇头。通信包含三个环节：节点与簇头，簇头与汇聚节点，汇聚节点通过网关与控制中心。　　 最后对整个传感器网络实验系统进行了测试和分析，包括网络建立过程、数据收发过程、下行网络控制过程以及网络的几种性能指标。