基于B/S結(jié)構(gòu)的農(nóng)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張小平，呂宜光，李長(zhǎng)武，錢(qián)冠華

（黑龍江省科學(xué)院自動(dòng)化研究所，哈爾濱 150090）

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基于B/S結(jié)構(gòu)的農(nóng)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張小平，呂宜光，李長(zhǎng)武，錢(qián)冠華

（黑龍江省科學(xué)院自動(dòng)化研究所，哈爾濱 150090）

摘要：開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)是一款養(yǎng)成類(lèi)小游戲，現(xiàn)實(shí)版的開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)也應(yīng)運(yùn)而生，介紹一種與開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)相似的管控一體化系統(tǒng)，基于B/S結(jié)構(gòu)，采用C#語(yǔ)言利用APS.NET技術(shù)結(jié)合SQLserver數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)會(huì)員數(shù)據(jù)管理、地塊認(rèn)領(lǐng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制、地塊視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時(shí)計(jì)算、人工費(fèi)用核算等功能。

關(guān)鍵詞：ASP.NET；自動(dòng)化；物聯(lián)網(wǎng)；智慧農(nóng)業(yè)

現(xiàn)實(shí)版的開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，城市生活越來(lái)越枯燥，工作環(huán)境越來(lái)越緊張，國(guó)家城鎮(zhèn)化逐步加劇，玩家也想通過(guò)這種游戲體驗(yàn)一下農(nóng)民生活的樂(lè)趣，為枯燥的城市生活添加點(diǎn)色彩，放松心情，體驗(yàn)勞作生活。

但是由于現(xiàn)實(shí)版開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)發(fā)展時(shí)間很短，服務(wù)項(xiàng)目很單一，且絕大多數(shù)會(huì)員為“農(nóng)盲”。有些人到了實(shí)際操作種菜就不習(xí)慣了，新鮮幾周后就沒(méi)人再來(lái)了。

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研分析，目前市場(chǎng)急需開(kāi)發(fā)一種與開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)相似的管控一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)會(huì)員數(shù)據(jù)管理、地塊認(rèn)領(lǐng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制、地塊視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時(shí)計(jì)算、人工費(fèi)用核算等功能，使城市居民親身體驗(yàn)農(nóng)事勞作的樂(lè)趣并感受田園氛圍。而原先的農(nóng)民轉(zhuǎn)型成為“農(nóng)場(chǎng)技師”，指導(dǎo)城里人種地并負(fù)責(zé)代管，比自己種地收入明顯提高。本文將對(duì)農(nóng)場(chǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論述。

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用C#編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，利用ASP.NET數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server，SQL安全性、靈活性利于數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用三層結(jié)構(gòu)，分別為表示層、邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層［1］。它們分別為獨(dú)立的單元，表示層在客戶(hù)端的應(yīng)用瀏覽器中運(yùn)行，與用戶(hù)進(jìn)行交互，通過(guò)調(diào)用中間層的組件把用戶(hù)的需求遞交邏輯層；邏輯層執(zhí)行具體的邏輯事務(wù)，并向數(shù)據(jù)服務(wù)層的組件提出數(shù)據(jù)或其他資源請(qǐng)求。三層結(jié)構(gòu)可以很好地解決系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、安全性、管理性等問(wèn)題。

圖1　三層結(jié)構(gòu)圖Fig.1　Three layers structure chart

2　主要功能

開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)管控一體化系統(tǒng)功能包括：會(huì)員基本信息管理功能、土地認(rèn)領(lǐng)管理功能、農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制功能、視頻畫(huà)面監(jiān)控功能、網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時(shí)計(jì)算功能、人工成本核算功能。

圖2　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2　System function structure chart

2.1會(huì)員基本信息管理功能

會(huì)員管理是指系統(tǒng)用于對(duì)會(huì)員進(jìn)行有效管理的軟件系統(tǒng)。通過(guò)會(huì)員管理軟件，系統(tǒng)可以記錄所有會(huì)員客戶(hù)的資料，了解用戶(hù)的土地認(rèn)領(lǐng)數(shù)量、農(nóng)場(chǎng)種植種類(lèi)、當(dāng)前農(nóng)作物生長(zhǎng)情況等基本信息，同時(shí)，針對(duì)客戶(hù)的需求，為其提供優(yōu)質(zhì)的個(gè)性化服務(wù)。會(huì)員管理系統(tǒng)還能為客戶(hù)的農(nóng)作物生長(zhǎng)需求、防蟲(chóng)防病害、灌溉澆水等提供必要的提示和可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.2土地認(rèn)領(lǐng)管理功能

土地認(rèn)領(lǐng)服務(wù)是指客戶(hù)可以在菜園認(rèn)領(lǐng)一塊屬于您自己的土地，由客戶(hù)及其家人在自己的土地上種植您心儀的作物或蔬菜，可親自播種、親自栽培、親自收獲，也可預(yù)約菜農(nóng)幫助，按客戶(hù)自己的口味選擇蔬菜種子，并提供多種蔬菜種子、有機(jī)肥、水電，不打農(nóng)藥、不用化肥，用最原始的自然方法種植純綠色蔬菜。

2.3網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時(shí)計(jì)算功能

網(wǎng)絡(luò)人工預(yù)約及工時(shí)計(jì)算可幫助客戶(hù)預(yù)約菜農(nóng)幫忙打理農(nóng)場(chǎng)，并幫助客戶(hù)記錄菜農(nóng)工作時(shí)間，進(jìn)行工時(shí)核算。

2.4農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制功能

圖3　農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Crop growing environmental monitoring and control system structure chart

農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)是指對(duì)客戶(hù)自己農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的溫濕度和土壤墑情進(jìn)行采集，通過(guò)開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)一體化管控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的實(shí)際溫濕度和土壤墑情，通過(guò)與預(yù)設(shè)量比較，對(duì)農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證農(nóng)場(chǎng)內(nèi)環(huán)境最適宜作物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，為作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件，幫助客戶(hù)提高效率、降低成本、增加收益。

土壤墑情采集終端主要由MCU微處理器單元、采集單元、供電單元、通信單元、GPS定位單元等部分組成。利用土壤濕溫度傳感器采集土壤墑情數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)MCU處理后，通過(guò)通信單元發(fā)送至服務(wù)器上，服務(wù)器主要作用是收集土壤墑情信息。土壤墑情傳感器信號(hào)被信號(hào)處理后經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)串行口傳送到GPRS模塊，將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)送至互聯(lián)網(wǎng)，最后被采集中心服務(wù)器接收［2］。

圖4　采集終端原理框圖Fig.4 Acquisition terminal functional block diagram

監(jiān)控中心主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和土壤墑情數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收、處理和顯示。環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)運(yùn)行于中心計(jì)算機(jī)上，系統(tǒng)采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，可以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并顯示，形成數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表，供灌溉預(yù)報(bào)及決策使用，依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算灌水時(shí)間與灌水量［3］。

2.5視頻畫(huà)面監(jiān)控功能

視頻畫(huà)面監(jiān)控可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看溫室視頻監(jiān)控視頻，同時(shí)對(duì)所有攝像機(jī)畫(huà)面進(jìn)行切換和控制，并保證所有的圖像可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳播與監(jiān)控，保存錄像文件?？蛻?hù)可隨時(shí)觀(guān)察農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況，不僅為農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)決策者提供有效管理工具，還可以防止農(nóng)作物被盜等狀況出現(xiàn)。

2.6人工成本核算功能

系統(tǒng)在種植過(guò)程中實(shí)時(shí)計(jì)算種植農(nóng)作物產(chǎn)生的水、電、人工等費(fèi)用，用戶(hù)收獲作物時(shí)，可為用戶(hù)提供作物生長(zhǎng)過(guò)程中的詳細(xì)費(fèi)用清單，并可向用戶(hù)提供一些預(yù)定的生產(chǎn)套餐方案，用戶(hù)在生產(chǎn)前可知道大概的生產(chǎn)成本。

3　應(yīng)用前景

開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)管控一體化系統(tǒng)是以軟件為主體，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，形成具有針對(duì)性的管控一體化平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接用戶(hù)與農(nóng)場(chǎng)，最大限度地提高運(yùn)行效率，同時(shí)也降低農(nóng)場(chǎng)的管理成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)與用戶(hù)的雙贏局面。隨著越來(lái)越多個(gè)性化小型農(nóng)場(chǎng)的建設(shè)，該系統(tǒng)平臺(tái)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)的現(xiàn)代化管理，形成從用戶(hù)到農(nóng)場(chǎng)管理的完整解決方案，所以該項(xiàng)目具有良好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉甫迎，劉光會(huì)，王蓉.C#程序設(shè)計(jì)教程（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2008：52-24.

［2］ 黃偉峰.森林土壤溫濕度嵌入式遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)［J］.農(nóng)業(yè)化研究，2009，（12）：107-108.

Design and implementation of farm management system based on B/S structure

ZHANG Xiao-ping,LV Yi-guang,LI Chang-wu,QIAN Guan-hua
(Institute of Automation,Heilongjiang Academy of Sciences,Harbin 150090,China)

Abstract:Happy farm is an EDU game,and realistic version of happy farm also arises.This paper introduced the integration of management and control system which is similar to happy farm,based on B/S structure,taking use of language C#combine APS.NET technology with SQL server database,so as to fulfill membership data management, land claim,environmental monitoring and control of crop growth,plot video surveillance,network artificial appointment,man-hour calculation and artificial cost accounting.

Key words:ASP.NET;Automation;Internet of things;Intelligent agriculture

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）08-0038-02

收稿日期：2016-03-10