土壤水分是土壤肥力的重要组成部分，是植物生长发育的重要影响因素，土壤水分也是研究农业干旱及作物干旱的重要参数，是节水农业中的重要指标。土壤水分是研究土壤—植物—大气所构成的复杂系统中能量与物质交换时十分重要的指标，也是直接影响土壤发育演变和农作物产量的关键因素之一。
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土壤水分是农田灌溉管理、区域水文条件研究和流域水分平衡计算的重要参量。研究土壤水分含量及其动态变化规律是农业科学和环境科学工作中极为重要的组成部分。

土壤是由矿物质、有机质、水、空气和生物组成的复杂共生体，土壤、大气环境、水与植物也构成了一个非常复杂的生态系统，各种因素交互作用、交叉影响导致了土壤水分的变化具有一定的不确定性，使得土壤水分的测量增加了难度。

目前国内市场上土壤水分测量传感器多以单深度针式传感器为主，也称为第1代传感器，这种传感器稳定性和重复性都比较差，且精度普遍与标称值不符。传感器大多是RS485/RS232接口，传感器需要长电缆，功耗大且信号衰耗严重，性能不稳定。第一代传感器一般仅能实现模拟信号的获取，需要配置数字采集仪进行数据采集及通讯，如果把测量数据存入PC机，还需要上位机与数据采集仪相连。由于连接电缆的束缚，导致应用受限且设备复杂。

多个深度的土壤墒情监测系统需要多个独立的RS485/RS232接口的针式传感器与数字接收集成为一个系统，系统组成复杂。多个独立传感器集成对设备输出一致性要求很高。此外系统庞大也造成野外监测站的施工安装复杂，安装成本高。如果接入物联网还需另外增加物联网设备，甚至经常因为接口及协议不统一为组网增加了困难。

随着物联网技术的普及，大规模集成电路的发展，将数字仪表、无线发送设备与传感器一体化设计，成为我国土壤水分测量传感器第二代技术的标志

第2代传感器实现了实时、在线、原位测量，而且“一管到底”，多个深度同时监测，数据直接通过无线GSM/GPRS芯片发送至云服务器，用户可借助任何终端（手机、PC机）随时随地查看数据。