随着物联网(Internet of Things, IoT)概念的兴起和发展,物联网技术很快地渗透到了人类生产和生活的各个领域。其中,农业物联网代表了现代农业技术发展的前沿,被称为未来物联网最重要的发展方向之一。而无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)是物联网最重要的支撑技术和实现手段。因此,农业无线传感网络的研究与实践对于农业物联网的推广以及“精准农业”的实现有着重要的现实意义。ZigBee技术是一种标准化的面向无线自动控制的低速率、低功耗和低成本的无线网络组网方案,得到了广泛的认可和应用,是农业无线传感网络重要的实现方法之一。但是,现有的农业无线传感网络依旧存在着网络能耗大和传感器成本高的问题,严重制约了农业物联网的发展。首先,针对农业无线传感网络的能耗问题,本文提出了功率调节优化算法和低功耗路由算法。其中,功率调节优化算法用于优化终端节点的能耗,低功耗路由算法可以延长ZigBee网络中路由器节点的工作时间。本文提出的算法在Z-Stack协议栈上实现。测试表明,本文提出的改进算法可以有效地节省网络能耗,进而延长网络寿命。其次,针对农业无线传感网络的传感器成本问题,本文重点就土壤湿度的传感技术进行了研究,分别用多元线性回归和BP神经网络的方法建立了土壤湿度电阻法标定模型。测试表明,当测试样土的土壤类型和标定样土一致的条件下,可以使用成本低廉的土壤电阻传感器对土壤湿度进行较准确的测定。更进一步地,鉴于土壤湿度在一天之内变化小的特点,结合土壤热运动的规律,本文提出基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的土壤湿度分类模型,根据该模型,在农业传感节点无土壤湿度传感器的情况下,能对节点所处地点的土壤湿度做出分类,从而对土壤墒情作出判断。最后,在上述研究的基础之上,本文设计并实现了一套基于ZigBee技术的农业无线传感网络的解决方案,该方案具有低成本、低功耗的特点,可以用于实际农业数据的实时采集,该解决方案是利用现代通信和传感器技术对农业现代化转型发展的一种有益探索和尝试。