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土壤水分的预测是土地持续利用、水资源规划与管理、节水农业技术研究的基础，研究土壤水分特性的空间变异性，对水分变化的实时监测，对提高灌溉决策系统的精度，科学地指导各种先进的灌溉设施，提高农田水分利用效率和农作物产量有很重要的现实意义。
随着信息技术的发展，传统的农业监测方式已不能适用人们对信息获取的需求，无线传感器网络是一种以数据为中心的自组织网络，网络节点部署密集，部署范围十分广泛：网络拓扑结构动态变化，具有自组织性与自调整性，可适应于复杂的地理和恶劣变化的环境下，基于以上特征无线传感器网络非常适合运用在时空变异的土壤水分监测中。
传感器的标定和能量功耗的控制为无线传感器网络工程的考虑重点。以此为主要内容，本文重点研究了自制湿度传感器的标定，无线传感器网络的节能，完成的主要研究工作如下：
(1)利用分段线性回归原理，并结合实验分析对不同土壤分别进行标定。
(2)根据CSMA/CA的退避策略，并分析土壤对水分的适应性变化，提出了并实现了基于CSMA/CA的能量发送策略。
(3)根据无线Mica2所提供的不同能耗模式，对节点进行配置，控制能量消耗。
(4)验证分析系统中传感器数据采集的精度，网络的多跳及通信质量，节点能量消耗控制，分析原因并提出改进意见。
本文的工作为项目的开展提供了一个实际的无线传感器网络系统平台。