茶园中的大气温湿度、土壤温湿度以及光照强度等环境因子会直接或者间接的影响茶树的光合作用、根系生长等代谢过程,进而影响到茶叶的产量和品质。通过监测到的环境信息,及时发现不利于茶树生长的环境信息并采取相关的措施营造适宜茶树生长的气候环境,从而提高茶树茶叶的产量以及品质。茶园环境信息的自动化监测对茶园现代化管理有着重要意义。针对目前茶园环境监测系统中存在无线通信距离较短、采用单网关设计部署导致部分数据丢失等问题,本文综合运用传感器技术、物联网技术、无线通信技术等先进技术,设计一种多网关协作下的茶园环境监测系统。该系统可对茶园内大气温湿度、大气压力、光照强度、土壤温湿度以及风向风速信息进行监测,并实现远程数据传输。论文主要工作包括:（1）设计并开发了低功耗环境监测节点,包括硬件设计、软件设计。硬件设计上按照低功耗目标进行器件选型以及电路原理图设计。此外,为了能使节点根据茶园的规模形成不同的无线传感器网络,因此在硬件设计上集成了Lo Ra、Zigbee两种无线通信方式。节点软件设计主要是进行指令解析、传感器数据采集以及数据传输。（2）为了提高系统稳定性以及抗干扰能力,本系统采用了双网关设计及部署。双网关主要包括搭载MQTT模块的网关、搭载树莓派开发板的网关,两种方式的网关与服务器通信均采用MQTT协议,网关与节点之间的通信采用Modbus协议。双网关设计的区别不仅在硬件设计上还在于搭载MQTT模块的网关数据采集程序是在云服务器上运行而搭载树莓派开发板的网关是在树莓派上运行。在联网状态不佳的情况下搭载树莓派的网关可进行本地采集、存储,使数据尽量的连续,从而提高系统的稳定性。（3）设计并开发了茶园环境系统远程监测平台,包括服务器设计及Web端应用设计。通过服务器设计进行采集指令下发、节点数据的存储,存储的数据通过Web端应用进行展示。（4）对低功耗环境监测节点进行了功耗测试,测试表明该性能指标满足设计要求,达到预期设计目的且根据功耗选择了太阳能电池板的功率为0.9W,电池容量为3000m A·h并进行了测试,得到适合系统长期稳定运行的数据采集周期至少为9.5min。此外,对系统各组成部分进行了响应时间测试,得到了搭载MQTT模块网关的系统响应时间约为10～12s,搭载树莓派网关的系统响应时间约为6～8s,秒级的响应时间满足茶园环境监测系统要求。目前本系统已在广东省广州市钟落潭镇的广东省农科院试验田的茶园进行了部署并运行了两个多月,测试表明系统能持续稳定的采集茶园环境信息。