杨选民 张海辉 薛少平

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中国18亿亩农田是不可增长的自然资源，如何在有限的农业资源基础上，借助先进的科技手段提高农田生产效率，促进土地集约利用已经成为我国必须解决的重大问题。以现代信息技术与农业技术融合为特点的“精准农业（Precision Agriculture）”技术成为提高农业生产效率的支撑技术之一，其核心是指利用信息技术精确获知作物生长所处环境的温度、湿度、光照强度、肥力、病虫害等数据信息，通过相应手段人为干预调整环境参数，使农作物处于有利于其生长的环境中，从而有效地加快农作物的生产过程，提高其品质，达到增产增收提高效益的目的。目前，大多数农户以自身经验为主，缺乏精准的环境信息获取手段，已成为制约农业生产规模化、自动化的瓶颈。

传统的农业环境监控系统如集中式监测系统、集散型监测系统和基于现场总线的监测系统都是基于有线通信方式（如CAN总线）实现数据传输，主要存在需要布设有线通信网络、维护困难、部署具有局限性、不灵活等缺点。近期出现的采用移动运营商的无线通信网络 （如GSM网络）传输方式，其缺点是依赖于运营商的网络覆盖范围，并且后期使用时需要向运营商支付短信费用或GPRS流量费用，使用维护成本较高。利用无线传感器网络（WSN）技术实现与农作物生长密切相关的各种环境因子信息采集、海量信息管理服务、灾害预测预报及农业生产环境控制逐渐成为 “精准农业”领域的研发热点[1]。……