农业是国民经济的基础,精准农业是现代化农业的发展方向,其实现与应用对提高我国农业生产水平具有重大意义。精准农业分为田间信息获取、基于信息的决策与管理、变量精准控制三个环节,目前我国在这三个环节上的发展均比较落后。田间信息获取是精准农业实现的基础,本文立足于该环节,针对对温度极为敏感的高经济作物,设计基于无线传感技术的精准农业大棚监测系统,采用无线传感技术获取大棚内主要环境参数信息,并创新性地将温度场的概念引入到大棚环境监测环节,计算出大棚内作物生长区域温度场。本文主要做了以下工作:首先,对本文选择的大棚物理模型进行详细分析,设计分子域三维线性插值算法作为温度场的计算方法,提出传感器节点的布设方案,构建大棚内温度场的数学模型,在实验室内模拟大棚环境进行温度场计算实验,验证分子域三维线性插值算法计算温度场的可行性,并在Matlab中实现温度场的可视化;然后,通过对系统的功能和设计原则的分析,对系统的无线传感网络组网和整体结构进行设计,系统分为上位机、控制单元、数据采集单元和无线传感器节点,在大棚内按照传感器节点布设方案布设无线传感器节点采集温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度等环境参数数据,数据采集单元和无线传感器节点之间通过无线通信技术构成无线通信网络,各个数据采集单元与控制单元之间通过RS485通信构成有线网络,控制单元和上位机之间通过网串口转换模块以UDP协议通信,所有无线传感器节点采集的环境参数数据通过整个网络传输到上位机,在上位机中实现温度场的计算和各项数据的处理与显示;最后,对系统所需的技术进行理论分析与实现,经过合理的元器件选型与电路设计,完成系统的硬件设计,根据不同的功能对各单元进行程序设计,并利用Eclipse进行可视化Java界面设计,设计出一个简洁、易操作的上位机系统,完成系统的软件设计,制作出系统部分硬件单元,对系统主要功能进行测试,验证系统的可行性。本文将无线传感技术、嵌入式技术、通信技术、数值计算理论、计算机技术相结合,设计的系统可实现对大棚内作物生长区域温度的精准监测和湿度、光照强度、二氧化碳浓度的监测,同时具有实时性好和操作方便等优点。