无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是近年来迅速发展和倍受重视的新型网络技术,由于其实用性、可扩展性,在学术界和工农业领域都受到高度关注。本文选题源于课题组承担的国家科技部“863”项目――车载农田土壤信息快速采集关键技术与产品研发。论文主要研究内容如下:硬件部分:对无线传感器网络硬件平台进行初步设计和调试,包括传感器节点的处理模块、存储模块、无线传输模块及汇聚节点串行接口模块。软件部分:开发了无线通信模块的驱动程序;并针对无线传感器网络无线通信协议的设计要求和农田的环境特点,设计了一套适用农田土壤信息采集的无线通信路由协议:利用LEACH算法对农田土壤信息采集的大量传感器节点进行分簇,簇头节点沿最优路径(最小跳数路由)向汇聚节点逐步转发融合结果。数据融合:在无线通信协议基础上,进一步将分簇层次结构与神经网络的层次结构相结合,设计了一种基于分簇路由协议的数据融合算法(NNDF算法):利用分簇路由协议将布撒的所有传感器节点分簇,每个簇抽象为一个三层感知器神经网络模型,利用神经元处理函数对簇头和其簇成员节点采集到的农田土壤信息进行融合处理,只把最后融合结果发送给汇聚节点。在山东省垦利县永安镇进行农田土壤信息采集试验测试,结果表明,在保证数据有效的情况下,NNDF算法能有效地减少数据传输量,降低网络能耗,延长网络寿命。