无线传感器网络可满足农田水情及土壤墒情等农业生产实时监测需求,如何设计出能够降低无线网络监测设备的能耗并延长监测网络生存期的农用环境监测系统是目前传感器网络在农业应用中需解决的问题。本论文正是针对上述问题,采用ZigBee技术有效的解决传感器设备应用在农田环境监测系统中的耗电问题,设计了基于ZigBee技术的农用环境监测系统,采用JN5148无线微控制器为基础平台,实现基于ZigBee Pro协议栈的开发,其中包括汇聚节点设备、路由器设备、终端节点设备的应用程序。同时搭建基础的无线传感器网络平台,实现各种设备间协调工作,完成环境数据的采集和接收、转发操作。针对精准农业生产中大规模农田应用场景的特殊需要,在设计环境监测系统时,应用了一些关键性的技术,例如设计合理的无线传感器组网方案,建立恰当的无线网络管理机制,使得系统快速搭建无线网络,系统中设备能够自由加入或脱离该无线网络,让整个网络具备较强的自愈能力;编写具备高性能的软件程序,同时在终端设备节点的软件程序中使用唤醒休眠机制,状态机转换等方法,降低系统中各个设备相互通信,在数据转发,数据采集过程中的能量损耗等,来提高无线网络性能,降低系统能量开销,延长网络寿命,使农田环境监测系统长时间对农田环境进行实时、精准的监测,满足大面积农田环境监测要求。本文选用JN5148无线微控制器和JenOS操作系统作为基础平台设计并实现了基于ZigBee技术的农田环境监测系统,该系统中的设备节点能够以多跳的形式实现多个设备间的通信模式,最终完成农田信息的传递,扩大了农用环境监测的有效面积;其较强的网络自愈性,使得整个环境监测系统能够适应任意时刻的网络拓扑变化,加强了突发事件自处理能力,整个监测网络具较强的稳定性,能够完成长期,稳定的农田环境监测任务。