土壤水分自動監測系統主要監測土壤含水量和土壤溫度，系統由數據采集模塊、數據傳輸模塊和數據庫組成。通過水分傳感器和溫度傳感器測量土壤的體積含水量(VWC)和溫度。同時，根據用戶需求，系統可擴展配置空氣溫濕度、土壤電導率、太陽輻射、二氧化碳等氣象傳感器。自動監測站將監測數據統一發送到網絡數據平臺，數據以統一格式存儲，并通過圖表格式直觀展示給用戶。系統組成土壤水分自動監測系統的總體框架由傳感層、傳輸層、數據層、服務層、應用層、標準規范和運行保障系統組成。

感知層:位于物聯網結構的底層，其功能是“感知”，即通過傳感器網絡獲取感知收集的信息。感知層是物聯網的核心，是信息采集的關鍵部分。傳輸層是數據通信的核心和數據傳輸的主要通道，網絡層主要采用NB-IoT、4G、5G等通信網絡。通信層:由物聯網設備管理平臺組成，實現數據采集和管理，為土壤水分監測平臺等應用平臺提供專業便捷的數據接口服務。應用層:由智能管網監控平臺或第三方業務管理平臺組成，實現設備管理、報警信息管理、大數據分析、水力模型分析、管網分析等功能。