1)信息中心即管理節點，負責接收匯聚節點通過GPRS網絡上行發送的數據，并提供Web服務功能；當傳感器節點工作失常，或者“死亡”時，應能及時采取相應措施。
2)匯聚節點周期性發送信標幀，接收傳感器節點發送的數據幀并通過GPRS網絡向信息中心轉發；接受信息中心查詢命令，并向傳感器節點下傳完成查詢任務。
3)傳感器節點采集監測信息，并及時地向匯聚節點上傳數據；當某個節點的能量低于一定門限時能及時上傳低電量告警信息。傳感器節點采用電池供電，在非工作狀態時一般處于休眠狀態。

2 通信協議
精準農業監測WSN具有單覆蓋、匯聚節點能量不限、實時性要求不高等特點，為了降低節點功耗、延長網絡生命周期，改進傳統的MAC協議，提出一種基于TDMA的星型MAC協議一START-MAC協議。
START—MAC協議采用信標幀、確認幀和數據幀3種幀格式。其中信標幀用于匯聚節點的廣播同步；確認幀用于匯聚節點應答傳感器節點；數據幀則用于承載傳感器節點向匯聚節點發送的數據。
協議中匯聚節點始終處于發送／接收轉換的狀態，處于發送和處于接收狀態的時間比為1：1。匯聚節點每隔周期T即發送一定數目的廣播幀對全網進行廣播，該廣播幀包括了匯聚節點的同步信息。網內要傳送數據的節點任意接收一幀廣播幀，否則就丟棄。接收了廣播幀的節點延時一段時間后待匯聚節點轉入接收狀態，在規定的時隙里發送數據，否則轉入睡眠。這樣既避免了數據碰撞，又降低了能量的損耗。
將傳感器節點一個周期內協議步驟歸納如下：
1)控制傳感器模塊采集數據，判斷是否為新數據，是則進入步驟2)否則進入步驟4)；
2)接收一幀信標幀，然后進入低功耗狀態；
3)延時至規定時隙，向匯聚節點發送數據；
4)進入低功耗，延時至下一周期。
匯聚節點一個周期內協議步驟如下：
1)進入發送狀態；
2)若有確認幀需要發送，則發送確認幀，然后發送信標幀對全網進行時間同步；
3)轉入接收狀態，接收數據；
4)若接收狀態接收到數據，需要進行存儲、串口操作或LCD顯示，則進行該操作，結束后轉到步驟1。
一個完整的START—MAC協議如圖2所示。

3 傳感器節點設計與實現
低功耗是設計傳感器節點的關鍵指標，MSP430F149MCU芯片因具有超低功耗、較高的數據處理速度快和系統工作穩定而廣泛地應用于的傳感器節點設計。選用MSP430F149和CC1000射頻芯片設計溫濕度傳感器節點和光照傳感器節點。