賀志朋，史桂紅

(蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215411)

0 引言

Android的開放性較強，擁有良好的開發(fā)與調(diào)試環(huán)境，能夠提供進(jìn)程與內(nèi)存管理、設(shè)備驅(qū)動等服務(wù)，在移動終端中作為連接層存在。現(xiàn)階段，4G、5G網(wǎng)絡(luò)得到普及性應(yīng)用，移動終端的使用范圍得到進(jìn)一步拓展?；诖?，依托Android開發(fā)出移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)具有極高的可行性，且值得重點探究。

1 系統(tǒng)分析

1.1 移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的可行性分析

Java應(yīng)用編程接口為其應(yīng)用提供了相對獨立的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以劃分為基本部分以及拓展部分[1]。通過將Java平臺安裝于應(yīng)用硬件或是操作系統(tǒng)中，就可以促使相應(yīng)程序運行。在本次基于Android的移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計中，主要使用了Java開發(fā)語言，并配合Eclipse集成開發(fā)環(huán)境完實現(xiàn)。從現(xiàn)階段主流的Android移動終端硬件配置來看，這樣的開發(fā)情況能夠滿足現(xiàn)實需求。在本地系統(tǒng)中，依托Android，Eclipse以及JDK開發(fā)平臺的安裝與使用，可以增強移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)用戶界面的友好性，也推動實際操作的便捷性提升。

1.2 移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計需求分析

本系統(tǒng)主要運行于手機(jī)、平板電腦等移動終端上，面向的主要用戶為Android用戶。在用戶操作該系統(tǒng)時，依托系統(tǒng)不同界面中提供的功能按鈕以及圖形用戶界面(Graphical User Interface，GUI)，實現(xiàn)與SQLite數(shù)據(jù)庫的交互，而SQLite數(shù)據(jù)庫與該系統(tǒng)連接，因此，相應(yīng)操作能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)與用戶之間的交互；系統(tǒng)中配置多種傳感器以及監(jiān)控設(shè)備，在物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)等的支持下，實現(xiàn)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外部環(huán)境的交互。對于用戶來說，在該基于Android的移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)中設(shè)置的按鈕，是用戶向系統(tǒng)提交操作申請的輸入通道，而GUI是向用戶提供系統(tǒng)中相關(guān)信息數(shù)據(jù)的輸出通道。

在該系統(tǒng)的支持下，用戶能夠在移動終端中遠(yuǎn)程、直觀地提取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的多種感知參數(shù)，包括日照情況、環(huán)境溫濕度、二氧化碳質(zhì)量濃度、土壤溫濕度等，并可以完成環(huán)境視頻圖像信息的獲取。同時，能夠在系統(tǒng)(APP)中直接完成風(fēng)扇、水泵(灌溉設(shè)備)、照明等多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，也可以實現(xiàn)自動化智能控制，確保農(nóng)業(yè)管理的有效性。

1.3 移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)發(fā)揮出了較好的應(yīng)用優(yōu)勢，其可以實現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)管效率效果的提升。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響的因素相對較多，例如溫度、濕度、光強、二氧化碳質(zhì)量濃度等，若全部使用人工管理與監(jiān)測的方式，則會導(dǎo)致相應(yīng)數(shù)據(jù)信息采集的準(zhǔn)確性、實時性降低。而在移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的支持下，就可以實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)信息的自動化采集與管理，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取速度與準(zhǔn)確性，保證農(nóng)業(yè)管理措施的科學(xué)性。同時，依托移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的自動化控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控，推動農(nóng)業(yè)管理工作升級。

2 基于Android的移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

在該移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)中，主要包含用戶登錄、用戶注冊、環(huán)境檢測、智能控制、系統(tǒng)設(shè)置以及歷史數(shù)據(jù)模塊。

在本次移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計中，使用了Android操作系統(tǒng)，并在Eclipse+Android+SQLite數(shù)據(jù)庫平臺中完成設(shè)計與開發(fā)。為了保證系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性以及兼容性良好，引入了4核處理器[2]。系統(tǒng)具備較強拓展與升級能力，且適用于所有使用Android系統(tǒng)的移動終端中。為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中多種感知數(shù)據(jù)信息的提取，配置了溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、煙霧監(jiān)測傳感器等傳感器，以此構(gòu)成該系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測模塊。在移動終端觸摸屏的支持下，實現(xiàn)人機(jī)交互。

2.1.2 運行流程

當(dāng)用戶進(jìn)行賬號注冊時，需要向系統(tǒng)中輸入個人數(shù)據(jù)信息，并點擊“確定”按鈕實現(xiàn)保存。此時，相應(yīng)數(shù)據(jù)信息被保存于數(shù)據(jù)庫中，表明用戶本次賬號注冊操作成功。

在用戶進(jìn)行系統(tǒng)登錄時，需要在登錄界面輸入用戶名以及密碼；系統(tǒng)將用戶輸入數(shù)據(jù)與保存于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對比，驗證成功后轉(zhuǎn)入系統(tǒng)主界面。

在用戶進(jìn)行智能控制時，客戶端接收到用戶的申請后，向服務(wù)端發(fā)出指令，實現(xiàn)智能控制功能的開啟。

2.2 具體功能模塊

2.2.1 用戶登錄模塊

在移動終端點開該系統(tǒng)后，自動跳轉(zhuǎn)至用戶登錄界面；已擁有賬號的用戶可以通過輸入用戶名以及賬號密碼登錄系統(tǒng)；針對未申請賬號的用戶，可以通過該模塊中提供的“注冊用戶”功能鍵進(jìn)入用戶注冊模塊。對比系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，判斷用戶輸入信息正確后方可進(jìn)入系統(tǒng)，并展開后續(xù)操作。

2.2.2 用戶注冊模塊

“用戶注冊”功能按鈕設(shè)置于系統(tǒng)登錄界面中，當(dāng)用戶點擊該按鈕后，直接跳轉(zhuǎn)進(jìn)入用戶注冊模塊(即彈出用戶注冊對話框)。此時，用戶可以在該界面中完成賬號注冊，除了要輸入用戶名以及賬號密碼外，還要再次輸入密碼進(jìn)行確認(rèn)，避免密碼設(shè)置有誤。

2.2.3 環(huán)境監(jiān)測模塊

在該模塊中，主要依托感知設(shè)備硬件(ZigBee數(shù)據(jù)采集模塊)完成環(huán)境監(jiān)測信息數(shù)據(jù)的獲取，并在無線網(wǎng)絡(luò)的支持下，促使相應(yīng)采集數(shù)據(jù)傳遞至系統(tǒng)服務(wù)器[3]。此時，客戶端可以在系統(tǒng)服務(wù)器端中獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的多種感知信息數(shù)據(jù)(包括二氧化碳質(zhì)量濃度、光照強度、空氣濕度、空氣溫度、土壤濕度、土壤溫度等)，并在用戶的移動終端中直接顯示，促使用戶迅速、真實掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)信息，并形成科學(xué)、合理的決策。

在該模塊中，除了能夠顯示來自于多個傳感器中的數(shù)據(jù)信息之外，還能夠為用戶提供相應(yīng)的視頻圖像。此時，主要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中設(shè)置多個攝像頭，在網(wǎng)絡(luò)(5G，WiFi)以及物聯(lián)網(wǎng)的支持下，促使相應(yīng)攝像頭采集到的視頻圖像傳輸移動終端，確保用戶實時掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的實際情況，例如農(nóng)業(yè)作物長勢、設(shè)備狀態(tài)等。

2.2.4 歷史數(shù)據(jù)模塊

由環(huán)境監(jiān)測模塊所獲取的多種感知信息數(shù)據(jù)會存儲在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，并在歷史數(shù)據(jù)模塊中展示出來。此時，用戶在登錄該系統(tǒng)后，可以在歷史數(shù)據(jù)界面直接獲取多項歷史紀(jì)錄數(shù)據(jù)；也能夠根據(jù)時間段、傳感器類型，完成相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)信息的查詢，整體掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息的變化情況。

2.2.5 系統(tǒng)設(shè)置模塊

對于系統(tǒng)設(shè)置模塊來說，其主要實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的自動化控制。在該功能模塊中，用戶可以完成多種數(shù)值閾值的個性化設(shè)置，實現(xiàn)智能控制。在本系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)置模塊中，設(shè)定了自動控制開啟與關(guān)閉功能、二氧化碳質(zhì)量濃度閾值設(shè)置、光照強度閾值設(shè)置、空氣溫度與濕度閾值設(shè)置、土壤溫度與濕度閾值設(shè)置等功能。完成上述參數(shù)的設(shè)置后，一旦超過設(shè)定閾值，則會在環(huán)境監(jiān)測模塊中的對應(yīng)區(qū)域顯示(標(biāo)紅)，提醒用戶該參數(shù)的異常。

2.2.6 智能控制模塊

該模塊主要實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理。當(dāng)用戶在系統(tǒng)設(shè)置模塊中開啟自動控制功能后，在智能控制模塊的支持下，依托物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，能夠根據(jù)用戶在系統(tǒng)設(shè)置模塊中提前設(shè)置的多感知參數(shù)閾值，完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中不同設(shè)備(包括自動澆灌設(shè)備、遮陽設(shè)備等)的自動管理，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境各個感知參數(shù)始終保持在合理范圍內(nèi)。同時，用戶也可以在該模塊中通過手動調(diào)整的方式，開啟/關(guān)閉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的不同設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制。

3 結(jié)語

在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，基于Android的移動終端智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)發(fā)揮出了較好的應(yīng)用優(yōu)勢。在明確開發(fā)需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合Eclipse+Android+SQLite數(shù)據(jù)庫平臺以及Java開發(fā)語言，通過用戶登錄模塊、用戶注冊模塊、環(huán)境檢測模塊、智能控制模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊以及歷史數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計，實現(xiàn)了相應(yīng)智能管理系統(tǒng)的開發(fā)，推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理工作的升級。