我国是一个农业大国,当前我国农业发展正处在由传统农业向现代农业转变的拐点上,农田覆盖面积之大,农田有效灌溉比例有待提高。总体来讲,我国的农业智能化不高。传统农业的灌溉方式不能合理的利用水资源,在一定程度上造成了水资源的浪费,农田精准灌溉不仅能够节约用水,提高农田有效灌溉比例,而且可以提高农产品的产量。目前所采用的灌溉系统的数据采集多使用有线传输,实用性不高,不易于检修。随着物联网的发展,无线传感技术被普遍使用,相比有线的传输方式,无线传输更灵活。ZigBee技术虽然方便灵活,但数据传输距离不长,不能满足数据的长距离传输,而4G网络数据传输具有长距离、高质量和高速率的特点。因此本文设计了一种使用时间序列预测,并将ZigBee技术与4G技术结合的农田灌溉系统。本文主要内容包括三部分:首先,运用时间序列预测方法对土壤的湿度,农田灌溉需水量进行建模。确定出农田灌溉智能分析模型,从而实现节水灌溉的目的。然后,对ZigBee终端监控节点进行设计,其中包括主控芯片MC13213、终端采集传感器和电源等模块的软硬件设计,此部分主要实现对农田环境参数的采集。最后,完成对4G与ZigBee网关节点各个模块的的硬件电路和软件的工作流程设计,硬件电路主要包括ZigBee、4G和微处理器三个模块,其中4G模块选用ME3760芯片,此部分主要完成异构网络的数据传输。本文设计的基于物联网的农田灌溉系统采用了 ZigBee和4G无线网络技术,包含了两种网络技术的特点,最终能够实现农田环境信息远距离可靠传输。同时,该系统采用时间序列预测的方法对农田灌溉情况做出有效预测,能够实现节约水资源的目的。本文设计的农田灌溉系统基本上能够实现对农田的智能灌溉。