农田环境监控无线传感器网络是智慧农业的重要研究方向,在改变作物和土地管理方式方面具有较大潜力,它不仅可以帮助人们更及时、准确地获取作物生长环境信息,而且可以降低人力资源占用,从而提高农业生产收益。目前,虽然农田环境监控无线传感器网络得到了快速发展,但在传输农田环境数据时,大多数情况下需要在传感器网络和现行网络间进行转换,而该转换过程通常与农田环境具体的数据内容密切相关,增加了网络设计的复杂度。当数据内容发生改变时,该转换过程可能需要重新设计,从而限制了农田环境下传感器网络进一步推广与应用的潜力。因此,本文提出了一种基于Thread的农田环境监控无线传感器网络,借助Thread协议原生支持IP的特性优化农田环境数据的传输过程,并且结合农田环境状况提高网络节点的扩展性和稳定性。本文的主要工作包括:（1）设计并实现了农田环境下具有Thread网络通信和数据采集功能的传感器节点。基于Open Thread和NXP K32W061微控制器实现了传感器节点的Thread网络通信功能。同时,借助多种传感器和中间处理单元实现了具有扩展能力的传感器节点数据采集功能。此外,为传感器节点设计了包含电池和太阳能在内的多种供电电路,以克服农田环境下的电源局限性并保证节点较长的工作时间。（2）设计并实现了具有在不同网络接口间（Thread、Ethernet、Wi-Fi）转换、路由IP数据包能力的边界路由节点。该节点为传感器网络和现行IP网络提供了通信连接,让不同网络内的设备能够进行端到端的IP通信。在传感器网络和现行网络均支持IP的基础上,该节点在网络层对数据包进行路由,实现了与农田环境具体数据内容的解耦,具有良好的可扩展性和稳定性。（3）基于阿里云物联网平台和本文构建的Thread网络提出了农田环境数据的公共网络传输方案。该方案采用阿里云物联网平台作为数据中转站,在Thread网络与现行IP网络建立通信连接的基础上,设计了具有可移植性的物联网平台接入程序,实现了农田环境数据的安全、便捷传输。在该方案基础上,还设计了农田环境监控Web应用,通过该应用获取并动态显示农田环境数据,有利于直观、及时地监控农田环境。本文通过网络组建、单点故障、网络性能、外部网络通信等实验,验证了所构建的Thread网络具有良好的鲁棒性以及延迟性能和吞吐量性能,也具有与外部网络基于IP进行端到端通信的能力。此外,本文进行了传感器数据采集与上传实验和农田环境监控Web应用数据订阅、前端显示实验,实验结果表明本文基于Thread构建的农田环境监控无线传感器网络具有可用性。