基于Web的植保無人機共享平臺的設計與實現

谷秀艷 李梓鋒

摘? 要：植保無人機共享平臺是基于Web技術，為解決農戶和無人機企業供需問題而設計的共享平臺，圍繞管理員和用戶兩種身份，每種身份對應相應的功能模塊及功能屬性，包括注冊、登錄、查詢、預定、反饋評價等。該平臺界面簡單易懂，操作系統運行穩定，平臺的推廣與應用可充分發揮社會共享資源，解決植保無人機價格昂貴、操作技術難、閑置率高等問題。

關鍵詞：植保無人機;共享平臺;Web

中圖分類號：TP273;S252.3? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）17-0030-05

Abstract：Plant protection UAV sharing platform is based on Web technology and designed to solve the supply and demand problems of farmers and UAV enterprises，the platform consists of two modules：administrator and user. Each module contains a variety of functional attributes，including registration，login，query，reservation，feedback and evaluation. The interface of the platform is simple and easy to understand，and the operating system runs stably.The promotion and application of the platform can give full play to the social shared resources，and solve the problems of high price，difficult operation technology and high idle rate of plant protection UAV.

Keywords：plant protection UAV;sharing platform;Web

0? 引? 言

由于作業效率高、效果好、不受作業環境影響等特點，近年來我國植保無人機發展十分迅速。但是對于個體農戶，植保無人機價格昂貴、操作技術難、閑置率高、經濟效益低等問題阻礙其大規模推廣應用;雖部分地區設有植保無人機服務隊，但由于農業生產低頻次高密度的規律，服務隊并不能同時滿足所有農戶的農時需求，并且由于服務隊的作業機型限制，農戶并不能選擇適宜的機型滿足自己作物的作業需求。因此，亟須搭建植保無人機共享平臺，為農戶和無人機企業的植保無人機供需搭建橋梁。

信息技術與工程學院智能技術與科學專業設有人工智能與機器識別、智能應用技術等研究方向，開設“智能機器人（無人機）相關課題綜合實踐”等課程，畢業設計題目包含多種智能程序設計與研究。該共享平臺的設計與實現是我院重點畢業設計課題之一，作者為指導教師，帶領團隊通過對華南農業大學、廣州極飛科技、深圳大疆創新等植保無人機相關高校、企事業單位進行調研，了解目前植保無人機實際應用情況，發揮我院信息管理、程序設計等智能技術方向的絕對優勢，對該系統進行分析設計。

本文擬通過Java、Web、MySQL、JSP技術等構建了一套植保無人機共享平臺，基于該平臺管理員可以對系統進行管理、對預定信息進行受理等。用戶只需支付服務費便可預定合適的飛手和無人機進行作業，無須購買植保無人機、進行操作培訓。該平臺的應用和推廣可以充分發揮社會上的共享資源，提高經濟效益，對我國推廣植保無人機在農業的應用起到了極大的促進作用。

1? 系統結構設計

1.1? 系統功能結構

通過本人前期調研情況，結合實際需求，對系統整體功能結構進行設計。植保無人機共享平臺主要分為管理員與用戶兩個角色，管理員主要針對用戶管理、公告管理、無人機信息管理、預定信息管理、無人機保修管理、評價反饋管理等功能模塊進行維護和修改等操作，用戶主要是通過該系統進行查看公告信息、無人機信息、無人機預定信息、無人機保修信息以及作業后進行評價反饋等操作。該平臺結構圖如圖1所示。

1.2? 數據庫設計實體

E-R圖可以看作是關系模型的原型。每個實體都是一個表，實體之間的關系可以合并到一個實體中，也可以是另一個表，關系表和相關實體表是要聯系的主鍵或外鍵。根據需求分析，本平臺包括管理員和用戶兩種身份以及無人機信息模塊、預定模塊、評價模塊、保修模塊、公告模塊這些實體，實體與實體之間緊密相連，且每個實體擁有自己的屬性，本文通過實體關系圖表示在信息系統中概念模型的數據存儲。該平臺E-R關系實體圖如圖2所示。

1.3? 數據表

數據表表示一個內存內關系數據的表，作為Data Set的成員使用。使用相應的數據表構造函數創建數據表對象，使用Add方法將其添加到數據表對象的表集合中，再將其添加到數據庫中。初次創建數據表要定義表的架構，創建數據列對象并將其添加到表的列集合中。表中的列可以映射到數據源中的列、包含從表達式計算所得的值、自動遞增它們的值或包含主鍵值。在數據庫中創建數據表之后執行的活動與使用數據庫中的表時執行的活動相同。管理員可以添加、查看、編輯和刪除表中的數據，可以監視錯誤和事件，根據數據結構的詳細要求、輸入和輸出數據量要求進行分析，將數據庫概念設計的E-R圖轉換為關系數據庫。

在關系數據庫中，數據關系由數據表組成，表的結構在表的字段中表示。本平臺包括t_baoxiu表、t_gonggao表、t_leixing表、t_pingjia表、t_user表、t_wurenji表、t_yuding表等數據表，以t_user表為例，如表1所示。

2? 系統功能模塊實現

2.1? 管理員功能模塊

2.1.1? 登錄模塊

管理員輸入正確的賬號、密碼及驗證碼，通過登錄界面登錄系統，登錄成功后系統自動識別身份，如圖3所示。

管理員登錄成功后進入系統操作界面，可對用戶管理、公告管理、無人機信息管理、預定信息管理、無人機保修管理、評價反饋管理等功能模塊進行修改和維護等相應的操作，以管理員查看“未受理”預定信息為例，如圖4所示。

2.1.2? 用戶管理模塊

管理員通過列表可查看、修改、添加及刪除用戶信息，包括用戶名、密碼、姓名、聯系方式、家庭住址、緊急聯系人、備注，用戶的信息從數據庫表1 t_user表取出，然后進行渲染顯示在頁面上。如果管理員進行數據上的修改，那么所修改的信息也會保存到數據庫表1 t_user表中。

2.1.3? 公告管理模塊

管理員可查看、修改、添加及刪除公告信息。包括公告類型、公告標題、公告內容、供稿人、有效期、備注。此模塊目的是為了發布無人機優惠、無人機維護、無人機作業需求等信息。從而用戶可結合需要選擇合適的無人機進行作業，大大提高用戶體驗。

2.1.4? 無人機信息管理模塊

管理員可查看、修改、添加、刪除無人機信息。包括機型、生產廠家、續航時間、作業效率、操作飛手、數量、備注。

2.1.5? 預定信息管理模塊

管理員可查看、修改、受理、刪除預定信息。包括預定編號、預定人、預定日期、無人機型號、預定數量、預定飛手、備注。

2.1.6? 保修管理模塊

管理員可查看、修改、添加、刪除保修信息。包括保修機型、保修時間、保修原因、操作人員、保修記錄、維修結果、備注。當用戶使用無人機出現故障或者出現損壞時，可立即與平臺管理員溝通。

2.1.7? 評價反饋管理模塊

管理員可查看、修改、添加、刪除評價反饋信息。包括反饋人員、反饋名稱、反饋日期、反饋類型、反饋內容、備注等信息。

2.2? 用戶功能模塊

2.2.1? 用戶注冊模塊

未注冊的新用戶可以點擊注冊進行新用戶注冊，如圖5所示。用戶填寫賬號、密碼及驗證碼，通過腳本語言獲取用戶填寫的信息，若是已存在用戶則返回“已有用戶直接登錄”的相關提示。用戶成功注冊后通過JavaScript腳本語言上傳到數據庫保存。用戶登錄成功后進入系統，可以對公告信息、無人機信息等進行查看，對個人信息、預定信息、無人機保修、評價反饋進行相應操作。

2.2.2? 預定信息模塊

此模塊是系統的核心，用戶通過信息列表可新增預定及查詢預定狀態。增加預定時，用戶結合自身需求，如實填寫預定人、無人機名、作業內容、作業面積、預定時間、預定數量、備注等進行預定，實現實時預約作業，新增預定界面如圖6所示。預定后可通過“查詢預定狀態”實時關注預定結果，若為“已受理”則預定成功，并且可通過電話與聯系人進行細節溝通，如圖7所示。

2.2.3? 評價反饋模塊

用戶通過信息列表可查看、添加評價反饋信息，包括反饋人員、反饋名稱、反饋日期、反饋類型、反饋內容、備注等。用戶可在無人機作業后，對本次作業進行評價及反饋，作業效率及作業效果是否滿意，以及機器是否有故障，是否需要報修等。

3? 系統模塊運行測試

為確保系統能正常運行和對功能模塊進行優化，進行系統模塊的運行測試。本系統通過對用戶注冊模塊、登錄模塊、查詢模塊、評價反饋模塊、無人機預定模塊等系統功能性、可靠性、易使用性等進行了測試，以確保操作系統可以正常穩定的運行，更好服務植保無人機共享平臺。

3.1? 注冊模塊測試

輸入注冊賬號、密碼時檢測用戶名是否被注冊，如賬號已注冊，注冊失敗，返回登陸;如果注冊成功則自動登錄。注冊模塊用例表如表2所示。

3.2? 登錄模塊測試

用戶使用注冊時填寫的用戶名登錄。登錄需要使用Spring開源框架來發送用戶對應賬號密碼，直接從數據庫中校驗，成功登錄后跳轉到主頁。測試登錄模塊用例表如表3所示。

3.3? 查詢模塊測試

用戶可以在搜索欄里輸入自己所要的信息后點擊查詢，便可在頁面查看相關信息。測試主要包括模糊查詢、默認查詢、有空格等情況下能否順利查詢。測試后該模塊功能正常運行，如表4所示。

3.4? 反饋模塊測試

訂單完成后用戶可以對無人機及作業情況進行評價反饋，保存提交后管理員可查看。測試主要包括反饋日期、反饋人員、反饋內容等是否可以正常顯示。測試后該模塊功能正常運行。

3.5? 預定模塊測試

為了保證系統的實際應用性，與華南農業大學進行產學研合作，以其增城試驗田水稻作物為例，試驗田負責人進行線上預定測試，管理員對預定信息進行受理，受理后進行實際作業，并進行評價反饋，測試后該系統功能正常。

4? 結? 論

本文通過Java、Web、MySQL、JSP技術實現了植保無人機共享平臺的設計，通過功能測試，系統運作正常。系統主要包含管理員與用戶兩個角色，管理員適當調配植保無人機及飛手，并對用戶管理、公告管理、無人機信息管理、預定信息管理、無人機保修管理、評價反饋管理等功能模塊進行維護和修改等操作;用戶只需支付服務費，無須購買昂貴的植保機器，無須進行植保無人機操作培訓，并且可以通過該系統查看公告信息、無人機信息、無人機保修信息、無人機在線預定以及作業后進行評價反饋等操作。

該平臺可充分發揮社會上的共享資源，大大提高經濟效益，但是本平臺對作業后的薪資結算部分尚未開發，且尚未投入市場使用，本團隊教師會繼續努力，通過與合作單位的實際應用情況對系統進行升級完善，積極申報相關研究項目，并進行市場推廣與應用，期望本植保無人機共享平臺可為農戶和無人機企業的供需搭建橋梁，對我國在農業領域推廣植保無人機起到促進作用。

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作者簡介：谷秀艷（1990—），女，漢族，遼寧鐵嶺人，教師，碩士研究生，研究方向：智能科學與技術、無人智能技術;李梓鋒（1998—），男，漢族，廣東廣州人，物聯網工程專業，本科在讀，研究方向：物聯網技術、軟件開發。