基于Android的智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

劉珅廷+張偉+隗超

摘 要：智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟(jì)，是解決人口眾多，土地面積過少這一問題的重要途徑。智慧農(nóng)業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用至傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，有效提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理平臺(tái)，科技帶動(dòng)發(fā)展起到了決定性的作用。文中重點(diǎn)分析了智慧農(nóng)業(yè)的整體系統(tǒng)框架及軟件App的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Android；遠(yuǎn)程控制；智慧農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）04-00-02

0 引 言

我國(guó)一直是農(nóng)業(yè)大國(guó)，如何生產(chǎn)高產(chǎn)、高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品，減少農(nóng)民勞動(dòng)力，通過科技帶動(dòng)發(fā)展，通過技術(shù)平臺(tái)智能管理農(nóng)作物的生長(zhǎng)是一致關(guān)注的焦點(diǎn)問題。而我們解決問題的方式就是通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即在大棚控制系統(tǒng)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、pH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理參數(shù)，并通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與自動(dòng)控制，以保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測(cè)量獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的整體接口框圖如圖1所示。系統(tǒng)通過各傳感器來采集相應(yīng)數(shù)據(jù)，并利用ZigBee無線技術(shù)完成數(shù)據(jù)從傳感器到嵌入式網(wǎng)關(guān)的傳輸，再依據(jù)TCP協(xié)議完成數(shù)據(jù)從嵌入式網(wǎng)關(guān)到Web服務(wù)器的傳輸，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析形成信息，在安卓客戶端和Web客戶端顯示。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚里環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并有相應(yīng)的移動(dòng)端顯示，同時(shí)可以依據(jù)傳感器反饋的信息對(duì)大棚里的控制設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單控制，以保證環(huán)境參數(shù)的穩(wěn)定。此外，該系統(tǒng)還為Web用戶和移動(dòng)端用戶提供了友好的顯示、管理和控制界面，以實(shí)現(xiàn)良好的用戶體驗(yàn)。

2 系統(tǒng)App前端總體流程圖

本系統(tǒng)App前端的總體流程如圖2所示。App界面可分為登錄界面，登錄失敗界面，設(shè)備監(jiān)控界面，設(shè)備詳情界面，視頻監(jiān)控界面，系統(tǒng)設(shè)置界面，發(fā)現(xiàn)設(shè)備界面，掃描新設(shè)備界面。主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能、視頻監(jiān)控功能、系統(tǒng)報(bào)警功能、設(shè)備掃描與控制功能、系統(tǒng)設(shè)置功能。App主界面如圖3所示，系統(tǒng)設(shè)備詳情界面如圖4所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)檢測(cè)模塊

系統(tǒng)檢測(cè)模塊即通過多線程，定時(shí)5 s向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)庫最新的數(shù)據(jù)信息，通過Handler消息機(jī)制更新UI界面信息顯示。獲取溫度信息關(guān)鍵代碼如下：

class MyHandler extends Handler{

@Override

public void handleMessage（Message msg） {

//溫度 AA_01線程

if （msg.what == 001） {

Log.i（“result”，”----”+msg.getData（）.getString（“AA_01_data”））； if（msg.getData（）.getString（“AA_01_data”）.equals（“0”））{

}}

3.2 系統(tǒng)控制模塊

系統(tǒng)控制模塊，即檢測(cè)模塊+控制模塊+檢測(cè)模塊，首先界面會(huì)顯示數(shù)據(jù)庫的最新數(shù)據(jù)信息，然后用Button控件向服務(wù)器發(fā)送控制指令的請(qǐng)求，通過Web服務(wù)器更改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息，底層通過定時(shí)獲取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新底層硬件設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行控制。最后，上層再獲取數(shù)據(jù)庫的最新信息，即將UI界面數(shù)據(jù)更新為最新數(shù)據(jù)，由此底層硬件得以控制。

4 結(jié) 語

隨著物聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用會(huì)更加普遍化，通用化，標(biāo)準(zhǔn)化。本文主要介紹了智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)及應(yīng)用流程，詳細(xì)分析了App應(yīng)用中的重要模塊。通過App實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)業(yè)大棚，讓用戶可以隨時(shí)隨地掌握大棚的最新信息并加以控制。

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