中国是荔枝种植大国,1987年我国的荔枝栽培面积为12.75万hm2,2015年其面积已经达到55.33万hm2;1987年荔枝总产量为11.68万t,2015年其产量已经达到220万t。目前我国绝大多数荔枝园依然采用传统的人工方式去管理,果树的灌溉、果树的施肥、病虫害预测与防治等均要靠人为经验判断并做出决策。这种人工管理方式比较粗犷,目的性不强,特别是采用漫灌等传统的灌溉方式,导致严重的水资源浪费。物联网技术的出现为实现果园现代化管理提供了强有力的支持,将物联网技术应用在果园生产与管理上,可以实现远程监测果园的实时环境信息,定时适量地向果树供给水分和肥料,减少水资源消耗;通过物联网技术,管理者可以迅速得知是否会发生病虫害,并做出预防或者治疗措施,以提高果实产量和质量。本文将荔枝作为应用对象,构建基于物联网的荔枝园信息获取与专家决策系统,分别设计了信息获取软硬件与专家决策系统,并在实际荔枝园中进行了系统试验。本文主要研究内容和成果如下:系统介绍物联网技术的发展和作用,详细分析专家开发的关键技术,为构建基于物联网的荔枝园信息获取和专家决策系统提供理论基础;从环境数据采集、网络拓扑结构、采集数据频率、网关模块及远程服务器设计和精确的决策模型设计等五个方面详细分析系统功能需求,介绍系统总体架构,并说明其工作流程;研究设计系统的信息获取部分,包括硬件设计和软件编程,为专家决策系统决策提供了数据支持;硬件设计主要是设计终端监控设备和网关模块,其中,终端监控设备设计包括短距离无线通信模块选型、处理器选型、设计信息采集终端模块、设计终端控制模块和设计路由模块;软件设计主要是3个部分,首先是终端监控设备软件设计,包括组网方式、设计信息采集终端模块软件、设计终端控制软件和设计路由模块软件等;接着是设计网关模块软件,最后是设计远程服务器模块软件,包括工作原理、数据通信协议、数据交互方式和功能设计和实现等。专家决策系统设计主要包括设计专家决策系统的数据库,包括综合数据库和知识库;设计专家系统的施肥和病虫害决策规则、对荔枝病害和虫害分别进行归纳和分类,并通过软件编程实现专家系统的各个功能模块,使得专家系统可以接收信息获取部分采集的荔枝园实时环境信息数据,并结合部分辅助事实,作出智能决策。设计详细的试验方案,在荔枝园实际环境中对系统的工作性能进行了多个试验,包括网络丢包率试验、信息采集终端模块精度测试、专家系统灌溉决策准确性测试和专家系统决策实时性测试,汇总并分析试验数据,总结试验结论:网络丢包率试验表明,系统的平均丢包率为3.41%,表明系统能稳定运行,信号能可靠传输;信息采集终端模块精度测试表明,该模块具有较高的监测精度,能为专家系统决策提供比较准确的数据支持;专家系统灌溉决策准确性测试表明,相对于输入量为单参数的情况,专家系统决策输入量为多参数时,灌溉决策的准确性更高;专家系统决策实时性测试表明,灌溉区内荔枝树的土壤含水率始终处于荔枝树生长的最佳含水率范围内,即15.55%~19.14%,专家系统决策实时性较强,反应速度快。