基于Android的移動終端智能農業管理系統開發研究

賀志朋，史桂紅

(蘇州健雄職業技術學院，江蘇 蘇州 215411)

0 引言

Android的開放性較強，擁有良好的開發與調試環境，能夠提供進程與內存管理、設備驅動等服務，在移動終端中作為連接層存在。現階段，4G、5G網絡得到普及性應用，移動終端的使用范圍得到進一步拓展。基于此，依托Android開發出移動終端智能農業管理系統具有極高的可行性，且值得重點探究。

1 系統分析

1.1 移動終端智能農業管理系統的可行性分析

Java應用編程接口為其應用提供了相對獨立的標準接口，可以劃分為基本部分以及拓展部分[1]。通過將Java平臺安裝于應用硬件或是操作系統中，就可以促使相應程序運行。在本次基于Android的移動終端智能農業管理系統的開發設計中，主要使用了Java開發語言，并配合Eclipse集成開發環境完實現。從現階段主流的Android移動終端硬件配置來看，這樣的開發情況能夠滿足現實需求。在本地系統中，依托Android，Eclipse以及JDK開發平臺的安裝與使用，可以增強移動終端智能農業管理系統用戶界面的友好性，也推動實際操作的便捷性提升。

1.2 移動終端智能農業管理系統的設計需求分析

本系統主要運行于手機、平板電腦等移動終端上，面向的主要用戶為Android用戶。在用戶操作該系統時，依托系統不同界面中提供的功能按鈕以及圖形用戶界面(Graphical User Interface，GUI)，實現與SQLite數據庫的交互，而SQLite數據庫與該系統連接，因此，相應操作能夠實現系統與用戶之間的交互；系統中配置多種傳感器以及監控設備，在物聯網、無線網等的支持下，實現系統與農業生產外部環境的交互。對于用戶來說，在該基于Android的移動終端智能農業管理系統中設置的按鈕，是用戶向系統提交操作申請的輸入通道，而GUI是向用戶提供系統中相關信息數據的輸出通道。

在該系統的支持下，用戶能夠在移動終端中遠程、直觀地提取農業生產環境中的多種感知參數，包括日照情況、環境溫濕度、二氧化碳質量濃度、土壤溫濕度等，并可以完成環境視頻圖像信息的獲取。同時，能夠在系統(APP)中直接完成風扇、水泵(灌溉設備)、照明等多種農業生產設備的遠程控制，也可以實現自動化智能控制，確保農業管理的有效性。

1.3 移動終端智能農業管理系統的應用優勢分析

在實際的農業生產中，移動終端智能農業管理系統發揮出了較好的應用優勢，其可以實現農作物生產環境監管效率效果的提升。對農業生產造成影響的因素相對較多，例如溫度、濕度、光強、二氧化碳質量濃度等，若全部使用人工管理與監測的方式，則會導致相應數據信息采集的準確性、實時性降低。而在移動終端智能農業管理系統的支持下，就可以實現上述數據信息的自動化采集與管理，提升農業生產環境數據的獲取速度與準確性，保證農業管理措施的科學性。同時，依托移動終端智能農業管理系統，可以實現農業生產環境的自動化控制與遠程監控，推動農業管理工作升級。

2 基于Android的移動終端智能農業管理系統的開發設計

2.1 系統總體設計

2.1.1 系統架構

在該移動終端智能農業管理系統中，主要包含用戶登錄、用戶注冊、環境檢測、智能控制、系統設置以及歷史數據模塊。

在本次移動終端智能農業管理系統的設計中，使用了Android操作系統，并在Eclipse+Android+SQLite數據庫平臺中完成設計與開發。為了保證系統性能的穩定性以及兼容性良好，引入了4核處理器[2]。系統具備較強拓展與升級能力，且適用于所有使用Android系統的移動終端中。為了實現農業生產環境中多種感知數據信息的提取，配置了溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、煙霧監測傳感器等傳感器，以此構成該系統的環境監測模塊。在移動終端觸摸屏的支持下，實現人機交互。

2.1.2 運行流程

當用戶進行賬號注冊時，需要向系統中輸入個人數據信息，并點擊“確定”按鈕實現保存。此時，相應數據信息被保存于數據庫中，表明用戶本次賬號注冊操作成功。

在用戶進行系統登錄時，需要在登錄界面輸入用戶名以及密碼；系統將用戶輸入數據與保存于數據庫中的數據信息進行對比，驗證成功后轉入系統主界面。

在用戶進行智能控制時，客戶端接收到用戶的申請后，向服務端發出指令，實現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后，自動跳轉至用戶登錄界面；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；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”功能鍵進入用戶注冊模塊。對比系統數據庫，判斷用戶輸入信息正確后方可進入系統，并展開后續操作。

2.2.2 用戶注冊模塊

“用戶注冊”功能按鈕設置于系統登錄界面中，當用戶點擊該按鈕后，直接跳轉進入用戶注冊模塊(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行確認，避免密碼設置有誤。

2.2.3 環境監測模塊

在該模塊中，主要依托感知設備硬件(ZigBee數據采集模塊)完成環境監測信息數據的獲取，并在無線網絡的支持下，促使相應采集數據傳遞至系統服務器[3]。此時，客戶端可以在系統服務器端中獲取農業生產環境中的多種感知信息數據(包括二氧化碳質量濃度、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、真實掌握農業生產環境數據信息，并形成科學、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據信息之外，還能夠為用戶提供相應的視頻圖像。此時，主要在農業生產環境中設置多個攝像頭，在網絡(5G，WiFi)以及物聯網的支持下，促使相應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業生產環境的實際情況，例如農業作物長勢、設備狀態等。

2.2.4 歷史數據模塊

由環境監測模塊所獲取的多種感知信息數據會存儲在系統的數據庫中，并在歷史數據模塊中展示出來。此時，用戶在登錄該系統后，可以在歷史數據界面直接獲取多項歷史紀錄數據；也能夠根據時間段、傳感器類型，完成相應歷史數據信息的查詢，整體掌握農業生產環境信息的變化情況。

2.2.5 系統設置模塊

對于系統設置模塊來說，其主要實現了對整個系統的自動化控制。在該功能模塊中，用戶可以完成多種數值閾值的個性化設置，實現智能控制。在本系統的系統設置模塊中，設定了自動控制開啟與關閉功能、二氧化碳質量濃度閾值設置、光照強度閾值設置、空氣溫度與濕度閾值設置、土壤溫度與濕度閾值設置等功能。完成上述參數的設置后，一旦超過設定閾值，則會在環境監測模塊中的對應區域顯示(標紅)，提醒用戶該參數的異常。

2.2.6 智能控制模塊

該模塊主要實現了對農業生產的智能化管理。當用戶在系統設置模塊中開啟自動控制功能后，在智能控制模塊的支持下，依托物聯網、移動網絡等技術，能夠根據用戶在系統設置模塊中提前設置的多感知參數閾值，完成農業生產環境中不同設備(包括自動澆灌設備、遮陽設備等)的自動管理，確保農業生產環境各個感知參數始終保持在合理范圍內。同時，用戶也可以在該模塊中通過手動調整的方式，開啟/關閉農業生產環境中的不同設備，實現遠程智能控制。

3 結語

在實際的農業生產中，基于Android的移動終端智能農業管理系統發揮出了較好的應用優勢。在明確開發需求的基礎上，結合Eclipse+Android+SQLite數據庫平臺以及Java開發語言，通過用戶登錄模塊、用戶注冊模塊、環境檢測模塊、智能控制模塊、系統設置模塊以及歷史數據模塊的設計，實現了相應智能管理系統的開發，推動了農業生產管理工作的升級。