北大荒农垦集团具有我国规模最大、生产能力最强的农场群。作为当前我国农业现代化改革的前沿阵地,黑龙江垦区肩负农业现代化重任,因此其生产和管理方式变革将对我国其它地区产生显著影响。无线传感器网络能够实现对外物环境的感应和物物间组网互联,在很多具体行业领域中得到广泛应用。在农业生产过程中引入无线传感器网络技术可极大的提升劳动生产率和农业自动化生产程度,同时也实现了农业信息化,对于提升高垦区农业信息化发展水平,促进地方经济稳步发展具有重要意义。论文通过大田种植环境对无线传感网络对网络信道特性影响的实验,并对实验数据进行拟合分析的,建立了适合大田种植无线传网络数据传输能量耗损分析的模型公式,确定了网络建设所需的最优通信频率为433MHz。对大田种植的无线传感器网络相关技术进行了分析设计,主要包括无线传感网络结构设计、无线传感网络组网方式设计、无线传感网络节点定位方法设计,并介绍基于大田无线传感网络应用系统的设计和实现。主要研究内容如下:首先,考虑在现实的农作物种植过程中,由于大田具体种植环境及气候状况的复杂多样性,农作物生长过程中不同时期性状差异非常大,对无线传感网络传输信道信息传播特性的影响。在芜荒地、平原和山地三种典型类型的耕地环境中,以大田玉米的种植环境对无线传感器网络信道传输特性的影响开展验证实验和对比分析,确定适合玉米大田种植无线传感网络信道频率和天线高度,获得数据在平原传输过程中能量耗损的经验模型,基于拟合得到的经验模型公式能够无线传感网络不同传输范围半径的信号强度进行初步预测。实验结论可以为无线传感网络设计过程中,传感器节点布设半径的确定和微芯片的选型提供依据。然后,对农业大田种植过程中所应用的无线传感器网络体系结构和组网方法等进行了研究,并在此基础上确立了设计思想,对大田种植无线传感器自组织网络建设方法进行了研究,针对大田种植过程中农业大田环境信息采集的具体特点,阐述了农业无线传感网络自组网络的组网拓扑结构及组网原理,在此原理的基础上,提出了相应的网络建设方案。最后,在面向大田种植无线传感网络的关键技术研究的基础上,针对大田种植生产过程,设计嵌入式系统软件,并结合七星农场农业物联网综合服务管理平台和农场玉米生产物联网管理系统,进行了应用示范。结果表明,本文设计的无线传感器网络技术较好地满足了精细农业应用需求,软硬件皆方便系统集成,适合标准化需求与大规模推广。