利用物联网和信息技术,是解决现代农业精准管理和智能化控制的重要方法,为构建区域化、低成本与当代农业信息技术相结合的新型农业生产形态,及促进智慧农业发展做出重要贡献。本文在“大田环境信息及作物’四情’信息采集与系统分析研究和示范应用”项目的基础上主要研究大田“四情”监测系统中独立太阳能发电系统的设计与应用问题。由于项目要求对田间作物的苗情、墒情、灾情、病虫草情进行即时的数据监测,就要在田间架设摄像头,根据实际情况,则要利用独立太阳能供电系统为其提供电能,本文的主要工作包括以下几个方面。首先研究了太阳能电池的原理,在其基础上分析了太阳能电池的伏安特性和功率特性,总结了环境因素对其输出的具体影响,而且使用Simulink对太阳能电池进行了仿真。其次对常用的三种最大功率点跟踪的算法进行了研究和仿真,总结了各自的优缺点,提出了一种混合型的最大功率跟踪算法,利用Matlab/Simulink对该算法进行了仿真,并与其他算法比较了其优越性。最后对大田“四情”监测系统中太阳能供电系统进行了设计,通过对整个供电系统的原理的分析,确定了各个模块的参数,搭建了实际的监测系统,并且利用ZigBee模块对独立太阳能发电系统的用电情况进行实时采样与监测。