基于物聯網技術的Android 端智慧農村系統設計與實現

鐘衛連

（懷化職業技術學院，418000，湖南懷化）

當代社會，由于物聯網技術等相關科技的迅猛進步，大數據技術、遠程操控技術等也在不斷完善，智慧城市的建設在不斷開展。城市的公共服務管理開始趨于智能化，這給百姓生活帶來了各種便利，城市居民能更好地消費，城市的生活節奏變快了。智慧城市的積極建設也驅使智慧農村獲得了較快的成長，這也在某種層面上回應了國家的鄉村振興戰略。智慧農村的定義是智慧城市與智慧城鎮定義的深入拓展與開發，是信息時代環境下農村創新改革的主要戰略決策。智慧農村是指使用網絡、大數據等科技，達成對農村地理資料與人文資料的信息化，且以信息時代下的新型生產方式與科技，助推農民消費能力與品質的改善、農業與有關產業的建設與農村社會發展能力的提升。智慧農村的發展將有利于處理農村生活中存在的各種主要問題，提升農村生活的適宜性、科學性、持續性，解放人力，提高生產效率與生活品質。本研究以物聯網技術為前提，根據現階段智慧農村的發展形勢和現階段農村生活中存在的各種問題，開發出一系列Android 端智慧農村系統，以此處理農村的生產、生活、健康問題，從而提高農村生活的舒適性、生產效率與村民的健康水平。

1 設計

1.1 系統設計目標的確定

立足于物聯網技術的Android 端智慧農村系統包括智能農業、智慧家庭與智慧醫療3 個重要子系統，可以為用戶帶來智能管理、智能操縱、身體檢查等服務，目的在于處理農村生活中的這些問題——經濟作物的耕種管理問題、農村家庭社區的安全問題與百姓的身體素質問題。

1.2 系統功能需求的分析

根據設計目標，該系統分別滿足用戶的不同需求。其中，智能農業的功能重點涵蓋了土壤的濕度、酸堿值，溫室大棚的CO2含量、溫濕度、光照情況等的檢測與控制；智慧家庭的功能重點涵蓋了人類身體健康檢查，光照情況、溫濕度等的檢測，達成對家庭環境的控管；智慧醫療的功能重點涵蓋了人的血壓、脈搏等的檢測。

1.3 系統總體設計的方案

本系統包括下層結構與上層結構。其中前者是由終端節點與網關系統構成，終端設施節點則包括智慧農業設施節點、智能家居設施節點，重點涵蓋了終端設備節點、家庭網關。后者涵蓋了服務器、數據庫、客戶端與手機客戶端。上層服務器對系統的所有Zig Bee 系統與有關設施中的Zig Bee 關鍵位置開展一致的管理，重點涵蓋了對信息庫、數據包解析等服務加以管理?？刂平K端使用現階段最受歡迎的安卓手機，為智慧農村平臺設計在外部實現操作與管理的系統，其功能是及時監控整個平臺的運轉情況，且結合各種運行狀況下發各種命令，以實現對系統的遠程操控與環境信息的監控。

1.4 系統開發工具的選擇

采用Android Studio 開發平臺設計手機應用終端的應用程序APP，使用SQL Server 2008 數據庫存儲數據。安卓系統為谷歌上線的一款重要的作業平臺，具有開放性、開源性、無償性、支持各種運營商、多硬件支持等諸多優點。智慧農村系統是在Android studio 條件下，采用Java 語言而開發的。智慧農村系統要求對不同的資訊予以處置、保存與管理，所以應當獲得數據庫技術的助力，該平臺重點采用了SQL Server2008。這種數據庫的核心作用涵蓋了數據庫引擎、集成功能、分析功能、報表生成功能。該數據庫具有功能強大、安全性和可信性高、數據可壓縮和可備份壓縮、可預測的系統性能。

2 系統功能模塊的實現

根據系統功能需求分析，系統功能模塊主要劃分為三大部分：智能農業模塊、智慧家庭模塊、智慧醫療模塊。

2.1 智能農業模塊

智能農業是使用各種傳感器與Zig Bee 板塊構成傳感器節點，實現對溫室大棚環境信息的監控與對水泵、風扇、卷簾設施的遠程管控。獲得的參數在客戶端能24 h 呈現，方便用戶實時查閱。如果獲得的參數已經在設定的區間以外，將會給出報警信息，提示用戶加以處置。傳感器中收集的信息可定時傳給數據庫，同時予以保存，便于用戶實時查閱。智能農業模塊的開發涵蓋了標題欄開發、環境監測頁面與遠程監控頁面開發，具體包括：標題區的Toolbar 開發與重回主頁的導航項、網關服務器端口號的接通安排；在環境監督頁面中傳感器獲取的光照、空氣溫濕度、土壤酸堿值等參數的24 h 呈現；遠程監控頁面中對水泵、卷簾等的管理。

2.2 智慧家庭模塊

智慧家庭是在顧客的手機系統中對具體的傳感器節點重要參數進行解讀與處理，這個模塊的核心作用是實現對設施的智能化操作。在環境監控領域，使用傳感器對室內各個重要參數信息進行收集；在遠程控制方面，達成對燈光、窗簾、聲光報警設施的開關管理。經由對用戶居住條件的監控，使用戶的居家生活變得更方便、更智能。智慧家庭模塊的開發包括兩個部分：一是標題欄的Toolbar 開發與重回主頁的導航項、服務器端口號的連接安排；二是在環境監控頁中傳感器獲取的光照、煙霧等重要參數的24 h 呈現，遠程監控頁中燈光、窗簾等重要參數的深入監控。

2.3 智慧醫療模塊

智慧醫療是為用戶檢查自己的血壓、血氧、脈搏等重要參數而設立的。在收集完這些參數后，將參數傳送給數據庫且加以儲存，便于未來查閱。經由數據研究，了解身體情況，預測可能會產生的疾病，事先采取方法，未雨綢繆。生命體征參數的檢查能協助預測疾病，若存在不適或數據有顯著的問題，能實施對策，及時送往醫院接受治療。智慧醫療的設計包括兩個方面：一是標題欄的Toolbar 開發與重回主頁的導航項，服務器端口號的連接開發；二是對血壓、血氧、脈搏等參數的監督和實時查閱。

3 結語

以物聯網技術為基礎而開發的Android 端智慧農村系統有利于提高農村生活的質量與效率，減少城鄉間的不均衡，促使農村和城市共同發展，解決農村發展的短板問題。該系統的應用將改變過去的農村生活，使農民更好地從事農業生產，為農村的生產帶來便利，協助村民獲得更健康的身體，其廣泛推廣與使用勢必會帶來巨大的經濟價值與社會價值。