水是基础性的自然资源,又是战略性的经济资源。由于经济条件和客观土地面积的限制,我国在节水灌溉控制领域的研究起步较晚,农业节水灌溉发展相对滞后,水资源有效源利用率不高。因此,探索一种新型节水灌溉控制系统具有很重要的现实意义。　　 本文运用“物联网”概念实现农业节水灌溉智能化,把复杂多变的农业环境作为一种需要与互联网连接的“物品”,通过部署具有自组网能力的灌溉监控节点,将农业对象划分为互相连接的无线区域,实现“全局监控,局部灌溉”的思想。主要研究内容和结果如下:　　 (1)研究了平面型灌溉区域网络部署模型。针对农田或牧场等平面型区域,依据无线传感网平面网络结构模型研究其网络容量,估算覆盖范围;依据环状能耗模型部署覆盖优先网络和连通优先网络的研究;依据蜂窝网格模型部署矩形区域的研究。　　 (2)实现了灌溉系统硬件设计。硬件是整个系统运行的基础,通过硬件可行性分析,系统采用Altium Designer Winter09设计了ZigBee灌溉节点、传感器数据采集和处理、电磁阀驱动等模块。ZigBee灌溉节点是整个现场网络的核心,实现了液晶显示、串口通信、AD采集和DC-DC变换等功能。本系统使用ZigBee实现大面积覆盖并完成数据采集,通过协调器接入现有WiFi信息网络将数据上传至应用层。　　 (3)研究了灌溉系统软件设计方法,构建了系统总体结构和网络架构。结合感知层、网络层、应用层组成的三层网络技术架构,系统采用模块化程序设计,使用IAR EmbeddedWorkbench for8051开发环境在ZigBee协议栈基础上开发了DHT21驱动,增加WiFi事件响应,实现数据的采集传输。采用VB.NET语言在VS2005环境下开发了客户端软件,包括用户管理软件设计、通讯软件设计、数据库设计。通信软件采用C/S架构、通过调用TCP类实现远程连接WiFi设备,将接收到的数据存入数据库或将数据库中更新的命令发送到指定网络或设备。用户管理软件通过对数据库的访问,实现了数据存储、查询、修改、添加和删除等功能。　　 (4)根据系统要求进行了WiFi连接和数据转发能力测试、土壤温湿度对比测试,节点测试完成了丢包率测试、节点高度与有效传输距离测试以及控制节点可靠性测试,最后完成了整个数据通道的测试和系统软件实现。实验证明本系统能够实现节水灌溉控制,提高水利用率。