我国是耕地面积排名世界第三的农业大国,传统农业仍然是我国生产种植业的主流。传统农业过度消耗人力、物力以及无法保证农作物最优生长环境,从而无法达到产量最大化。物联网技术在农业生产中大力发展,促进传统农业的创新,加快智能化农业生产模式的发展,垂直农业应运而生。垂直农业将传统的水平种植方向变换为垂直阶梯式种植方向,利用先进的传感检测技术对实际农场环境模拟和再现。垂直农业不仅提高耕地面积利用率,而且通过智能化手段提高农作物的产量。为了实现信息技术在农业生产活动的发展和创新,本课题利用物联网技术搭建智慧垂直农业系统,系统通过在棚内部署各类传感器采集环境数据,经过设备之间传输和交互,将大棚内环境数据上传智慧垂直农业服务平台。用户可以实时获取及智能调控温室内环境指数,实现无线传感网络系统与互联网云平台的对接。智慧垂直农业系统,能较大的解放生产力,促进智能化农业生产方式的发展。本文主要研究内容包括以下几个方面:（1）根据对国内外垂直农业研究现状、物联网技术、无线传输技术及云平台等深度研究及学习,明确系统设计目的,确定系统总体设计方案。系统采用物联网三层结构搭建,感知层负责环境数据的采集,传输层采用Zig Bee技术和NB-IOT技术协同完成数据传输的工作,应用层负责数据的显示、处理及存储。（2）通过对系统总体方案的分析,完成STM32微处理器为核心的硬件设计。首先对传感器、Zig Bee芯片、NB-IOT芯片及云平台进行选择,然后搭建系统无线传感网络及数据传输通道等硬件框架,最后完成其硬件电路设计与实现。（3）基于IAR集成开发环境,完成主控程序、终端设备采集数据程序、协调器组建无线传感网络程序、NB-IOT模块初始化及数据传输程序、云平台接入程序。在云平台提供的服务基础上设计系统交互页面,完成数据通讯工作。（4）搭建垂直农业模型,对系统的稳定性、数据传输的可靠性及有效性、功能实现性等方面进行测试。测试结果表明系统运行正常,各功能参数均达到设计目标。