基本Android手機的智能農(nóng)機管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)機械化水平和農(nóng)業(yè)信息化水平的快速發(fā)展，農(nóng)機設(shè)備的管理顯得越來越重要，然而，傳統(tǒng)農(nóng)機管理不到位，效率低、成本高；農(nóng)機具配套不合理、原始資料容易丟失、資料查詢困難；農(nóng)機作業(yè)狀態(tài)不明確、安全隱患多、維修困難、農(nóng)機性能參數(shù)不確定、機手培訓(xùn)困難等諸多問題無法快速解決，農(nóng)機管理越來越有必要。
　　因為Android平臺具有顯著地開放性和寬泛自由地開發(fā)環(huán)境而被廣泛應(yīng)用，開發(fā)了大量功能豐富、實用便捷的手機APP軟件。國內(nèi)一些學者對農(nóng)機管理

2、APP的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，一些企業(yè)也開發(fā)了各自的手機農(nóng)機管理APP系統(tǒng)，雖然解決了農(nóng)機管理中的一些突出問題，但都存在系統(tǒng)功能簡單、界面單一，各個農(nóng)機管理APP之間獨立存在數(shù)據(jù)共享差等問題，只是為“管”而“管”，智能性差、不易于推廣。
　　針對上述問題，本研究是在農(nóng)機設(shè)備端安裝數(shù)據(jù)采集裝置采集農(nóng)機技術(shù)參數(shù)與作業(yè)狀態(tài)信息，并通過藍牙上傳至機手的手機，融合手機中的GPS/GIS數(shù)據(jù)信息、天氣信息，再通過3G或4G網(wǎng)絡(luò)上傳至Intern

3、et網(wǎng)，向后臺中心計算機實時上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時遠程監(jiān)控農(nóng)機技術(shù)狀態(tài)和作業(yè)狀態(tài)，實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)管理、機手在線培訓(xùn)、農(nóng)機政策與信息共享的功能，為設(shè)備評價、投資決策提供依據(jù)，將農(nóng)機使用者、管理機構(gòu)、設(shè)計與生產(chǎn)企業(yè)、售后維修、配件供應(yīng)、作業(yè)對象等實現(xiàn)聯(lián)動，為大數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時還可以共享大數(shù)據(jù)，其主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）對系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。包括移動車載端數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計和農(nóng)機管理APP軟件設(shè)計，設(shè)計了系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)與功能，敘

4、述系統(tǒng)開發(fā)手段與流程，確定農(nóng)機技術(shù)狀態(tài)判定和移動車載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能、接口和數(shù)據(jù)上傳方式，擬定基于Android手機農(nóng)機智能管理APP應(yīng)用軟件的功能模塊。
　　（2）設(shè)計并搭建了移動車載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采用模塊化設(shè)計原理，將移動車載端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為傳感器收集與處理模塊、控制模塊、存儲模塊和基于藍牙的無線傳輸模塊；設(shè)計了基于CAN總線的電壓型傳感器、電流型傳感器、數(shù)字型傳感器和頻率型傳感器五種類型傳感器接口電路，以滿足農(nóng)機設(shè)備

5、多種技術(shù)狀態(tài)參數(shù)的收集，同時各型傳感器接口與控制模塊也采用CAN總線通信；農(nóng)機設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)不僅可以通過藍牙模塊上傳至機手手機，同時還可以存儲于存儲模塊，便于歷史數(shù)據(jù)查詢。
　?。?）利用手機GPS/A-GPS的定位數(shù)據(jù)，并融合農(nóng)業(yè)GIS系統(tǒng)，對農(nóng)機設(shè)備的精確定位進行了研究。通過基于智能手機A-GPS的位置業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，作為農(nóng)機設(shè)備的定位參數(shù)，大大提高其定位精度，融合農(nóng)業(yè)GIS系統(tǒng)，并對采集的農(nóng)機坐標值進行剔除和算術(shù)平均處理以獲得精

6、確高地作業(yè)農(nóng)機位置經(jīng)、緯度坐標信息，為農(nóng)機設(shè)備作業(yè)面積計算提供依據(jù)。
　?。?）提出了基于包絡(luò)線的作業(yè)面積算法，并進行了詳細研究?；诎j(luò)線的作業(yè)面積算法是指實時采集農(nóng)機地理位置信息，選擇出農(nóng)機作業(yè)運動邊界點的坐標值，利用曲線擬合的方法求解邊界包絡(luò)線的函數(shù)解析式，進一步利用積分法求解包絡(luò)線的面積，所求區(qū)域的面積即為農(nóng)田區(qū)域的作業(yè)面積。
　　（5）開發(fā)了基于Android手機的“智慧農(nóng)機管理系統(tǒng)”軟件。通過對應(yīng)用需求的分析，設(shè)

7、置了包括農(nóng)機作業(yè)、農(nóng)機服務(wù)、機手培訓(xùn)和農(nóng)機與機手信息四大模塊，每一級模塊下又設(shè)置了多個二級模塊；全面闡述了系統(tǒng)的開發(fā)過程和設(shè)計要求，詳細敘述了軟件開發(fā)環(huán)境的搭建；設(shè)計了軟件開發(fā)的功能和各個部分的調(diào)用關(guān)系。
　?。?）搭建了試驗平臺，對系統(tǒng)的各項功能、定位、監(jiān)控和作業(yè)面積等進行了相應(yīng)試驗。試驗結(jié)果表明：系統(tǒng)運行穩(wěn)定、功能齊備有效；定位精度與傳統(tǒng)GPS器定位相比明顯提高；在400m2、1000m2、1600m2、2000m2的空地作業(yè)