我国作为传统的农业国,近年来农业物联网相关技术取得了历史性的发展,是推动我国农业转型的重要手段。现有的灌溉环境信息监控存在着监测时间长、监测区域广、环境因素严峻复杂等特点。而且目前市场上应用投入的灌溉信息监控设施大部分都有着采集时效性不高、数据单一、系统不稳定等问题。不能满足现有灌溉环境信息监测的需求。本论文针对灌溉环境监控的上述特点,结合国内外在农业物联网的研究成果,开展了基于无线传感网络的灌溉信息监控系统的设计工作,本文主要工作如下:首先对国内外农田灌溉信息监控系统发展现状进行分析总结,得出我国的农业灌溉技术发展存在的劣势,然后根据我国农业灌溉现状的短板提出了本论文的设计技术路线以及主要研究内容。通过对农业物联网等关键技术的研究以及系统的可行性分析、设计要求,明确灌溉信息监控系统的总体设计方案,通过对灌溉区域的网络覆盖率进行分析确定终端节点部署方案,根据系统总体设计方案对物联网云平台方案进行规划设计。灌溉信息监控系统硬件设计,提出硬件系统整体设计方案,根据整体设计方案进行传感器模块和执行器模块的框架设计,系统核心模组以SIM7020C芯片作为NB-IOT无线通讯模块,利用Arduino mega2560作为系统微控制器。各个节点的设计以实际应用环境为基础,根据系统设计要求和应用环境进行节点选型,然后通过各节点串口连接示意图进行与微控制器的电路连接,各模块集成主要包括终端采集节点设计、电源模块设计、无线通讯模块电路设计、执行节点选型设计。灌溉信息监控系统软件设计,软件总体设计流程主要包括执行器节点软件设计、采集节点软件设计以及云平台接入程序设计。首先进行系统通讯协议的设计,接着对各节点数据采集程序和数据发送上传程序进行设计,然后对执行器节点轮询数据程序和接收指令程序进行设计。物联网云平台接入流程开发是软件设计的主要部分,本系统主要基于MQTT公开协议进行开发设计,首先进行终端设备与云平台的交互设计,根据平台侧的开发流程完成设备与平台之间的数据交互和应用显示界面设计。通过SIM7020C模块的配置AT指令进行系统功能测试,保障系统稳定运行。灌溉信息监控系统测试,在石河子大学农学院试验场进行了系统测试,首先进行各个模组硬件调试、One NET云平台测试,根据平台显示环境数据变化曲线可以看出平台测试效果较好,各模块均正常运行,能够真实反应天气变化对灌溉环境的影响。然后测试远程采集终端在不同环境下的数据传输成功率,以验证系统的稳定可靠性,测试结果表明系统通讯平均成功率在92.7%。通过对系统数据采集信息的准确性和阀门控制器的启停测试得出,系统可准确及时显示灌溉环境的土壤湿度、空气温湿度、光照强度等信息,其中,土壤湿度平均相对误差是-1.08%,空气温度平均相对误差是0.39%,光照强度平均相对误差是0.99%。阀门执行器在手动控制和自动控制两种方式下,都能够较好的执行相应的操作,符合系统设计的要求。