基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的Android 端智慧農(nóng)村系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鐘衛(wèi)連

（懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，418000，湖南懷化）

當(dāng)代社會(huì)，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等相關(guān)科技的迅猛進(jìn)步，大數(shù)據(jù)技術(shù)、遠(yuǎn)程操控技術(shù)等也在不斷完善，智慧城市的建設(shè)在不斷開(kāi)展。城市的公共服務(wù)管理開(kāi)始趨于智能化，這給百姓生活帶來(lái)了各種便利，城市居民能更好地消費(fèi)，城市的生活節(jié)奏變快了。智慧城市的積極建設(shè)也驅(qū)使智慧農(nóng)村獲得了較快的成長(zhǎng)，這也在某種層面上回應(yīng)了國(guó)家的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。智慧農(nóng)村的定義是智慧城市與智慧城鎮(zhèn)定義的深入拓展與開(kāi)發(fā)，是信息時(shí)代環(huán)境下農(nóng)村創(chuàng)新改革的主要戰(zhàn)略決策。智慧農(nóng)村是指使用網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)等科技，達(dá)成對(duì)農(nóng)村地理資料與人文資料的信息化，且以信息時(shí)代下的新型生產(chǎn)方式與科技，助推農(nóng)民消費(fèi)能力與品質(zhì)的改善、農(nóng)業(yè)與有關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與農(nóng)村社會(huì)發(fā)展能力的提升。智慧農(nóng)村的發(fā)展將有利于處理農(nóng)村生活中存在的各種主要問(wèn)題，提升農(nóng)村生活的適宜性、科學(xué)性、持續(xù)性，解放人力，提高生產(chǎn)效率與生活品質(zhì)。本研究以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為前提，根據(jù)現(xiàn)階段智慧農(nóng)村的發(fā)展形勢(shì)和現(xiàn)階段農(nóng)村生活中存在的各種問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一系列Android 端智慧農(nóng)村系統(tǒng)，以此處理農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、健康問(wèn)題，從而提高農(nóng)村生活的舒適性、生產(chǎn)效率與村民的健康水平。

1 設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定

立足于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的Android 端智慧農(nóng)村系統(tǒng)包括智能農(nóng)業(yè)、智慧家庭與智慧醫(yī)療3 個(gè)重要子系統(tǒng)，可以為用戶帶來(lái)智能管理、智能操縱、身體檢查等服務(wù)，目的在于處理農(nóng)村生活中的這些問(wèn)題——經(jīng)濟(jì)作物的耕種管理問(wèn)題、農(nóng)村家庭社區(qū)的安全問(wèn)題與百姓的身體素質(zhì)問(wèn)題。

1.2 系統(tǒng)功能需求的分析

根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，該系統(tǒng)分別滿足用戶的不同需求。其中，智能農(nóng)業(yè)的功能重點(diǎn)涵蓋了土壤的濕度、酸堿值，溫室大棚的CO2含量、溫濕度、光照情況等的檢測(cè)與控制；智慧家庭的功能重點(diǎn)涵蓋了人類身體健康檢查，光照情況、溫濕度等的檢測(cè)，達(dá)成對(duì)家庭環(huán)境的控管；智慧醫(yī)療的功能重點(diǎn)涵蓋了人的血壓、脈搏等的檢測(cè)。

1.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的方案

本系統(tǒng)包括下層結(jié)構(gòu)與上層結(jié)構(gòu)。其中前者是由終端節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成，終端設(shè)施節(jié)點(diǎn)則包括智慧農(nóng)業(yè)設(shè)施節(jié)點(diǎn)、智能家居設(shè)施節(jié)點(diǎn)，重點(diǎn)涵蓋了終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)、家庭網(wǎng)關(guān)。后者涵蓋了服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、客戶端與手機(jī)客戶端。上層服務(wù)器對(duì)系統(tǒng)的所有Zig Bee 系統(tǒng)與有關(guān)設(shè)施中的Zig Bee 關(guān)鍵位置開(kāi)展一致的管理，重點(diǎn)涵蓋了對(duì)信息庫(kù)、數(shù)據(jù)包解析等服務(wù)加以管理?？刂平K端使用現(xiàn)階段最受歡迎的安卓手機(jī)，為智慧農(nóng)村平臺(tái)設(shè)計(jì)在外部實(shí)現(xiàn)操作與管理的系統(tǒng)，其功能是及時(shí)監(jiān)控整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，且結(jié)合各種運(yùn)行狀況下發(fā)各種命令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控與環(huán)境信息的監(jiān)控。

1.4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的選擇

采用Android Studio 開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)手機(jī)應(yīng)用終端的應(yīng)用程序APP，使用SQL Server 2008 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。安卓系統(tǒng)為谷歌上線的一款重要的作業(yè)平臺(tái)，具有開(kāi)放性、開(kāi)源性、無(wú)償性、支持各種運(yùn)營(yíng)商、多硬件支持等諸多優(yōu)點(diǎn)。智慧農(nóng)村系統(tǒng)是在Android studio 條件下，采用Java 語(yǔ)言而開(kāi)發(fā)的。智慧農(nóng)村系統(tǒng)要求對(duì)不同的資訊予以處置、保存與管理，所以應(yīng)當(dāng)獲得數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的助力，該平臺(tái)重點(diǎn)采用了SQL Server2008。這種數(shù)據(jù)庫(kù)的核心作用涵蓋了數(shù)據(jù)庫(kù)引擎、集成功能、分析功能、報(bào)表生成功能。該數(shù)據(jù)庫(kù)具有功能強(qiáng)大、安全性和可信性高、數(shù)據(jù)可壓縮和可備份壓縮、可預(yù)測(cè)的系統(tǒng)性能。

2 系統(tǒng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析，系統(tǒng)功能模塊主要?jiǎng)澐譃槿蟛糠郑褐悄苻r(nóng)業(yè)模塊、智慧家庭模塊、智慧醫(yī)療模塊。

2.1 智能農(nóng)業(yè)模塊

智能農(nóng)業(yè)是使用各種傳感器與Zig Bee 板塊構(gòu)成傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚環(huán)境信息的監(jiān)控與對(duì)水泵、風(fēng)扇、卷簾設(shè)施的遠(yuǎn)程管控。獲得的參數(shù)在客戶端能24 h 呈現(xiàn)，方便用戶實(shí)時(shí)查閱。如果獲得的參數(shù)已經(jīng)在設(shè)定的區(qū)間以外，將會(huì)給出報(bào)警信息，提示用戶加以處置。傳感器中收集的信息可定時(shí)傳給數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)予以保存，便于用戶實(shí)時(shí)查閱。智能農(nóng)業(yè)模塊的開(kāi)發(fā)涵蓋了標(biāo)題欄開(kāi)發(fā)、環(huán)境監(jiān)測(cè)頁(yè)面與遠(yuǎn)程監(jiān)控頁(yè)面開(kāi)發(fā)，具體包括：標(biāo)題區(qū)的Toolbar 開(kāi)發(fā)與重回主頁(yè)的導(dǎo)航項(xiàng)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器端口號(hào)的接通安排；在環(huán)境監(jiān)督頁(yè)面中傳感器獲取的光照、空氣溫濕度、土壤酸堿值等參數(shù)的24 h 呈現(xiàn)；遠(yuǎn)程監(jiān)控頁(yè)面中對(duì)水泵、卷簾等的管理。

2.2 智慧家庭模塊

智慧家庭是在顧客的手機(jī)系統(tǒng)中對(duì)具體的傳感器節(jié)點(diǎn)重要參數(shù)進(jìn)行解讀與處理，這個(gè)模塊的核心作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)施的智能化操作。在環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，使用傳感器對(duì)室內(nèi)各個(gè)重要參數(shù)信息進(jìn)行收集；在遠(yuǎn)程控制方面，達(dá)成對(duì)燈光、窗簾、聲光報(bào)警設(shè)施的開(kāi)關(guān)管理。經(jīng)由對(duì)用戶居住條件的監(jiān)控，使用戶的居家生活變得更方便、更智能。智慧家庭模塊的開(kāi)發(fā)包括兩個(gè)部分：一是標(biāo)題欄的Toolbar 開(kāi)發(fā)與重回主頁(yè)的導(dǎo)航項(xiàng)、服務(wù)器端口號(hào)的連接安排；二是在環(huán)境監(jiān)控頁(yè)中傳感器獲取的光照、煙霧等重要參數(shù)的24 h 呈現(xiàn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控頁(yè)中燈光、窗簾等重要參數(shù)的深入監(jiān)控。

2.3 智慧醫(yī)療模塊

智慧醫(yī)療是為用戶檢查自己的血壓、血氧、脈搏等重要參數(shù)而設(shè)立的。在收集完這些參數(shù)后，將參數(shù)傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)且加以儲(chǔ)存，便于未來(lái)查閱。經(jīng)由數(shù)據(jù)研究，了解身體情況，預(yù)測(cè)可能會(huì)產(chǎn)生的疾病，事先采取方法，未雨綢繆。生命體征參數(shù)的檢查能協(xié)助預(yù)測(cè)疾病，若存在不適或數(shù)據(jù)有顯著的問(wèn)題，能實(shí)施對(duì)策，及時(shí)送往醫(yī)院接受治療。智慧醫(yī)療的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面：一是標(biāo)題欄的Toolbar 開(kāi)發(fā)與重回主頁(yè)的導(dǎo)航項(xiàng)，服務(wù)器端口號(hào)的連接開(kāi)發(fā)；二是對(duì)血壓、血氧、脈搏等參數(shù)的監(jiān)督和實(shí)時(shí)查閱。

3 結(jié)語(yǔ)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)而開(kāi)發(fā)的Android 端智慧農(nóng)村系統(tǒng)有利于提高農(nóng)村生活的質(zhì)量與效率，減少城鄉(xiāng)間的不均衡，促使農(nóng)村和城市共同發(fā)展，解決農(nóng)村發(fā)展的短板問(wèn)題。該系統(tǒng)的應(yīng)用將改變過(guò)去的農(nóng)村生活，使農(nóng)民更好地從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為農(nóng)村的生產(chǎn)帶來(lái)便利，協(xié)助村民獲得更健康的身體，其廣泛推廣與使用勢(shì)必會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。