基于云服务模式的智慧农作移动平台构建

摘要

农业信息化建设是我国大力发展现代农业的前提，以信息技术、物联网技术促进传统农业的转型和升级，实现农业的高效生产，增加农民的收入，推动新农村的建设。通过搭建智慧管理平台，将物联网技术和信息化技术结合起来，从数据的获取、分析、处理、整合，到农业知识模型的结合，实现大田的实时监测和精确管理，极大提高农业生产效率。传统的智慧管理系统大都依托PC平台，然而PC设备远没有智能手机普及，并且移动互联网的发展速度也逐渐赶超传统互联网。所以，本文研究在移动设备搭建智慧农作管理平台，并引入了移动互联网技术、GIS技术、云服务技术、数据挖掘技术等，从数据的监测到服务的整合，实现基于移动平台的大田智慧管理，本研究从三个方面研究智慧农作移动平台的构建。
　　智慧农作云服务的构成。移动平台具有实时实地获取信息的能力，用户在移动端可以快速获取对应示范区的作物长势信息、环境信息、土壤信息等，及时掌握农作物整体状况。因此，移动平台基于云服务模式下实现，云服务的集成包括数据云服务和功能云服务，同时开放给平台和第三方用户调用。云服务以REST风格实现，数据交换都采用轻量级的交互方式，节省了移动平台的交互流量。数据服务包括示范区数据服务、物联网监测数据服务、农作物长势数据服务等;功能服务是对诊断调控和栽培方案模型的集成，将农学算法结合决策库发布成单独的服务，让用户可以实时实地获取并进行相应管理措施，保障了农业的高效生产。
　　智慧农作服务信息精准推送技术。本文引入了信息推送服务，根据精准时空和农作物信息实现消息的定制，将指定区域在特定时间内的气象信息、监测数据、决策模型等结合起来，决策是否施肥以及施肥量。根据样本集合基于CART算法的决策树组合推送技术，对消息进行验证和决策，搭建了基于XMPP协议的推送服务端，自动、智能的为用户推荐决策信息。建立了农事操作库，以时间为尺度针对不同区域实现农事操作信息的推送，直接指导用户的实际生产，保障了信息的及时性和管理的高效性。
　　智慧农作移动平台构建。本文基于云服务模式下在Android智能手机搭建智慧管理平台，利用手机自身特性和移动互联网技术，结合相关知识库和农学算法，在智能手机实现所有示范区的用户管理、园区展示、物联网数据监测、作物长势信息实时查看、诊断调控、播栽方案指导等，极大提高了用户获取信息和农作管理的效率。
　　本文以南京农业大学国家信息农业工程技术中心17个示范区为实验平台，在移动平台实现多示范区的管理。移动平台设计思想和结构符合作物生长监测和智慧管理平台的需求，实现了大田物联网监测的区域化数据采集、管理、分析及应用。整体操作简单、结果展示直观，用户可以随时随地在智能手机获取不同示范区农作物的详细信息，并做出及时的决策和管理。在移动手机搭建智慧管理平台是农业物联网在农业应用中的重要探索。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1 研究背景及研究意义

1．1 研究背景

1．2 研究意义

2 相关技术应用概述

2．1 智慧农业与农田智慧管理

2．2 作物生长实时监测技术

2．3 农业物联网技术

2．4 GIS技术

2．5 Android开发平台

2．6 云服务技术

3 国内外研究与发展现状

3．1 国外研究进展与发展现状

3．2 国内研究进展和发展现状

4 研究问题

5．1 研究目标

5．2 研究内容

6 研究思路与技术路线

6．1 研究思路

6．2 技术路线

7 论文结构

第二章 需求分析与系统设计

1 需求分析

1．1 功能需求分析

1．2 软硬件需求分析

1．3 可行性分析

2 概要设计与架构设计

3．1 概要设计

3．2 架构设计

3 核心数据库设计

第三章 智慧农作信息云服务接口的设计与实现

1 智慧农作信息云服务接口标准与规范

1．1 术语和定义

1．2 REST架构服务的实现

1．3 REST架构服务的设计规范

2 数据的构成及封装

3 智慧农作信息云服务接口的实现

3．1 智慧农作核心数据云服务

3．2 智慧农作核心功能云服务

第四章 智慧农作信息精准推送的设计与实现

1 消息精准推送相关技术

1．1 LBS技术

1．2 消息推送技术

1．3 精确推送技术

2 智慧农作服务精准推送

2．1 智慧农作精准推送服务设计

2．2 消息推送指标获取

2．3 决策树算法比较

2．4 消息推送机制实现

2．5 基于XMPP协议消息推送服务端

第五章 平台集成开发与测试

1 系统开发与运行环境

1．1 系统开发环境

1．2 系统运行环境

2 主要功能开发及实现效果

2．1 主要功能实现方法

2．2 功能实现效果

3 系统测试

3．1 测试内容

3．2 测试方法

3．3 测试实例

第六章 讨论与结论

1 讨论

1．1 农田感知与智慧管理平台的内涵与特征

1．2 系统的设计思想和实现

1．3 后续工作的设想

2 结论

参考文献

附录

致谢