基本Android手機(jī)的智能農(nóng)機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平和農(nóng)業(yè)信息化水平的快速發(fā)展，農(nóng)機(jī)設(shè)備的管理顯得越來越重要，然而，傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)管理不到位，效率低、成本高；農(nóng)機(jī)具配套不合理、原始資料容易丟失、資料查詢困難；農(nóng)機(jī)作業(yè)狀態(tài)不明確、安全隱患多、維修困難、農(nóng)機(jī)性能參數(shù)不確定、機(jī)手培訓(xùn)困難等諸多問題無法快速解決，農(nóng)機(jī)管理越來越有必要。
　　因?yàn)锳ndroid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(shí)用便捷的手機(jī)APP軟件。國內(nèi)一些學(xué)者對農(nóng)機(jī)管理

2、APP的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，一些企業(yè)也開發(fā)了各自的手機(jī)農(nóng)機(jī)管理APP系統(tǒng)，雖然解決了農(nóng)機(jī)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(jī)管理APP之間獨(dú)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(jī)設(shè)備端安裝數(shù)據(jù)采集裝置采集農(nóng)機(jī)技術(shù)參數(shù)與作業(yè)狀態(tài)信息，并通過藍(lán)牙上傳至機(jī)手的手機(jī)，融合手機(jī)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(jì)算機(jī)實(shí)時上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)和作業(yè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)作業(yè)管理、機(jī)手在線培訓(xùn)、農(nóng)機(jī)政策與信息共享的功能，為設(shè)備評價(jià)、投資決策提供依據(jù)，將農(nóng)機(jī)使用者、管理機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)企業(yè)、售后維修、配件供應(yīng)、作業(yè)對象等實(shí)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(jìn)行了設(shè)計(jì)。包括移動車載端數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)和農(nóng)機(jī)管理APP軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)農(nóng)機(jī)智能管理APP應(yīng)用軟件的功能模塊。
　　（2）設(shè)計(jì)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(jì)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(lán)牙的無線傳輸模塊；設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)不僅可以通過藍(lán)牙模塊上傳至機(jī)手手機(jī)，同時還可以存儲于存儲模塊，便于歷史數(shù)據(jù)查詢。
　　（3）利用手機(jī)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(jī)設(shè)備的精確定位進(jìn)行了研究。通過基于智能手機(jī)A-GPS的位置業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，作為農(nóng)機(jī)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(jī)坐標(biāo)值進(jìn)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(jī)位置經(jīng)、緯度坐標(biāo)信息，為農(nóng)機(jī)設(shè)備作業(yè)面積計(jì)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(jìn)行了詳細(xì)研究?；诎j(luò)線的作業(yè)面積算法是指實(shí)時采集農(nóng)機(jī)地理位置信息，選擇出農(nóng)機(jī)作業(yè)運(yùn)動邊界點(diǎn)的坐標(biāo)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(jìn)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。
　?。?）開發(fā)了基于Android手機(jī)的“智慧農(nóng)機(jī)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(jī)作業(yè)、農(nóng)機(jī)服務(wù)、機(jī)手培訓(xùn)和農(nóng)機(jī)與機(jī)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(jì)要求，詳細(xì)敘述了軟件開發(fā)環(huán)境的搭建；設(shè)計(jì)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(yàn)平臺，對系統(tǒng)的各項(xiàng)功能、定位、監(jiān)控和作業(yè)面積等進(jìn)行了相應(yīng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)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)