數(shù)據(jù)推送技術(shù)在溫室灌溉控制管理中的應(yīng)用

蔚繼承+李書琴+楊麗麗

摘要：基于Android移動(dòng)操作系統(tǒng)開發(fā)了具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警數(shù)據(jù)推送、灌溉交互控制功能的溫室灌溉控制管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)溫室的土壤含水量和溫室溫度、濕度，當(dāng)溫室溫度數(shù)據(jù)超過(guò)所設(shè)定的溫濕度界限，以數(shù)據(jù)推送的方式將警報(bào)信息推送到移動(dòng)終端，在檢測(cè)到需要灌溉時(shí)，也會(huì)以推送的形式向用戶發(fā)送灌溉確認(rèn)信息，形成交互性良好實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證，在服務(wù)器端產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的情況下，客戶端能及時(shí)收到服務(wù)器發(fā)送的推送通知。相對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件更符合計(jì)算移動(dòng)化的趨勢(shì)，同時(shí)也為開發(fā)基于移動(dòng)設(shè)備的推送應(yīng)用提供了參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)推送；溫室灌溉；Android；JPush

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）18-4441-04

溫室作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，為作物生長(zhǎng)提供了人造的、可精確控制的環(huán)境[1]，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮著重要的作用。灌溉為作物生長(zhǎng)提供了所需的水分，所以如何提高灌溉質(zhì)量及灌溉過(guò)程管理的科學(xué)化水平一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前無(wú)線傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化與智能化提供了重要的技術(shù)支持，但傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)需要在固定的監(jiān)控中心才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，使用便捷性差，并且溫室的最新數(shù)據(jù)也不能及時(shí)地反饋給管理人員?；诖?，移動(dòng)化溫室監(jiān)控軟件逐漸成為溫室監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，以Android系統(tǒng)為主的智能操作系統(tǒng)快速發(fā)展為溫室監(jiān)控軟件的移動(dòng)化提供了技術(shù)保障。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，利用移動(dòng)端進(jìn)行溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取和對(duì)灌溉設(shè)備進(jìn)行控制，可以很好地解決數(shù)據(jù)獲取實(shí)時(shí)性問(wèn)題，用戶隨時(shí)對(duì)溫室進(jìn)行監(jiān)控，了解溫室環(huán)境狀況和對(duì)溫室灌溉進(jìn)行管理。

1 數(shù)據(jù)推送

數(shù)據(jù)推送是服務(wù)器端主動(dòng)將信息發(fā)送到客戶端的技術(shù)，基本思想是將客戶端主動(dòng)查詢改為服務(wù)器主動(dòng)發(fā)送消息，以將最新數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送給客戶端為目標(biāo)[2]。在傳統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)的B/S應(yīng)用中，一般采用Ajax技術(shù)由客戶端定時(shí)去向服務(wù)器端發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器端則響應(yīng)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)的目的。但客戶端無(wú)法得知服務(wù)器何時(shí)更新數(shù)據(jù)，因此只能設(shè)置固定的時(shí)間間隔，不斷地發(fā)送請(qǐng)求，就會(huì)發(fā)送很多不必要的請(qǐng)求[3]。與傳統(tǒng)PC訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)方式相比，移動(dòng)終端在操作便利性、流量與電量消耗等方面有更高的要求，所以對(duì)推送方式有更高的需求，要求實(shí)現(xiàn)真正服務(wù)器主動(dòng)推送。目前，移動(dòng)數(shù)據(jù)推送主要包括短信推送與IP推送兩種方式[4]。

1.1 基于短信的推送

在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)等工作在不同的信道中，而短信推送服務(wù)依賴短信通道進(jìn)行，其架構(gòu)如圖1所示?；诙滔⒌耐扑头绞?，其優(yōu)點(diǎn)在于速度快、不占用帶寬、實(shí)時(shí)性強(qiáng)；缺點(diǎn)在于只有運(yùn)營(yíng)商才能提供短信推送服務(wù)，且受短信息長(zhǎng)度限制，推送的信息量大小有限，在推送量大的情況下成本較高。同時(shí)，用戶只能被動(dòng)的接收數(shù)據(jù)，無(wú)法真正與服務(wù)器交互[4]。

1.2 基于IP的推送

基于IP的推送服務(wù)是應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和終端用戶建立一個(gè)連接，服務(wù)器將一直保持這個(gè)連接狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器有數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，可以及時(shí)將數(shù)據(jù)推送給客戶端。由于服務(wù)器與客戶端將一直保持連接，服務(wù)器推送數(shù)據(jù)相對(duì)比較容易控制，能夠完全控制推送數(shù)據(jù)的時(shí)間和頻率。在基于IP的傳統(tǒng)推送技術(shù)中，各應(yīng)用程序都與其服務(wù)服務(wù)器建立連接通信。當(dāng)有多個(gè)需要推送服務(wù)的應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，將會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，為解決這個(gè)問(wèn)題各系統(tǒng)開發(fā)商已推出相應(yīng)的推送解決方案，如Apple的APNS、微軟的WPPN、Google的C2DM服務(wù)等[5]。而這些將與服務(wù)器保持網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)中多個(gè)應(yīng)用程序可以通過(guò)該服務(wù)收到其應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)，減少了系統(tǒng)資源的消耗。基于IP的兩種推送方式如圖2所示。

目前，Android系統(tǒng)中的C2DM服務(wù)器在國(guó)外，國(guó)內(nèi)使用不穩(wěn)定并且需要應(yīng)用程序綁定Google賬號(hào)，造成了使用上的不方便。因此，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了不少第三方的推送服務(wù)，本研究將采用其中比較優(yōu)秀的JPush（極光推送）來(lái)實(shí)現(xiàn)溫室中異常數(shù)據(jù)報(bào)警和灌溉交互操作中的數(shù)據(jù)推送。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

采用基于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與嵌入式開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種針對(duì)溫室群的監(jiān)控系統(tǒng)，移動(dòng)用戶可以通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)獲取溫室現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)及下達(dá)控制指令。同時(shí)采用數(shù)據(jù)推送技術(shù)，在監(jiān)控客戶端程序不啟動(dòng)的情況下，通過(guò)系統(tǒng)的推送服務(wù)也能及時(shí)收到現(xiàn)場(chǎng)的異常數(shù)據(jù)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。在傳統(tǒng)上下位機(jī)監(jiān)控的兩層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，擴(kuò)展多個(gè)溫室組成溫室群，增加了遠(yuǎn)程服務(wù)中心，形成一個(gè)由采集層、匯聚層、服務(wù)層和應(yīng)用層組成的四層結(jié)構(gòu)形式。

從圖3所示的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖可以看出，系統(tǒng)主要分4個(gè)部分：溫室現(xiàn)場(chǎng)的采集層，將溫室組成溫室群的匯聚層，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理控制的服務(wù)層，提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)與控制操作的應(yīng)用層。

1）采集層。溫室中參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)的各種傳感器采集數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚層的溫室群控制中心，同時(shí)也根據(jù)溫室群控制中心的指令驅(qū)動(dòng)并控制溫室中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行灌溉。采集層基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，組成整個(gè)灌溉控制的數(shù)據(jù)采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和主體。

2）匯聚層。匯聚層將多個(gè)溫室進(jìn)行集中，組成溫室群進(jìn)行統(tǒng)一控制。群控制中心的現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)負(fù)責(zé)向溫室現(xiàn)場(chǎng)的各種采集節(jié)點(diǎn)、閥門控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令及接收節(jié)點(diǎn)返回的數(shù)據(jù)，并向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送溫室中采集節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，同時(shí)接收遠(yuǎn)程服務(wù)器的灌溉控制的各種指令，在整個(gè)系統(tǒng)中起到承上啟下的作用。

3）服務(wù)層。服務(wù)層的遠(yuǎn)程服務(wù)器接收溫室現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，計(jì)算模塊則根據(jù)用戶所選計(jì)算模型，調(diào)取溫室環(huán)境參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，然后將根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行灌溉控制操作。遠(yuǎn)程服務(wù)器通過(guò)群控制中心的現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)通過(guò)發(fā)送相關(guān)指令來(lái)打開溫室的灌溉控制閥門，實(shí)現(xiàn)灌溉控制。

4）應(yīng)用層。對(duì)系統(tǒng)的操作與控制通過(guò)表現(xiàn)層完成，在本系統(tǒng)架構(gòu)中，表現(xiàn)層有兩種方式：基于Web和基于移動(dòng)應(yīng)用程序。溫室管理人員可通過(guò)智能設(shè)備對(duì)溫室狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)了解，并能通過(guò)這些設(shè)備進(jìn)行灌溉控制，當(dāng)溫室中一些參數(shù)超過(guò)了所設(shè)定的范圍，也可以接收到相應(yīng)報(bào)警信息，以便及時(shí)處理。endprint

3 溫室灌溉管理的數(shù)據(jù)推送

3.1 數(shù)據(jù)推送流程

作為溫室灌溉管理系統(tǒng)的組成重要部分，數(shù)據(jù)推送功能將遠(yuǎn)程服務(wù)器上中的數(shù)據(jù)通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送到Android監(jiān)控端，實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)推送和灌溉推送，其主要流程如圖4所示。

一旦有最新異常數(shù)據(jù)或灌溉通知，服務(wù)器端基于JPush的推送將會(huì)通過(guò)JPush的服務(wù)器及時(shí)地發(fā)送到Android端。利用Android系統(tǒng)自有的Intent機(jī)制，數(shù)據(jù)接收服務(wù)不再需要應(yīng)用程序持續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)在收到推送消息后，可以再啟動(dòng)應(yīng)用程序，降低了資源的消耗，用戶使用也更加方便?？蛻舳私邮胀扑蛿?shù)據(jù)的主要流程如圖5所示。

3.2 數(shù)據(jù)推送實(shí)現(xiàn)

3.2.1 數(shù)據(jù)通信格式 在服務(wù)器與移動(dòng)終端采用建立在TCP/IP之上的HTTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于其具有無(wú)連接狀態(tài)、簡(jiǎn)單快速，容易穿越防火墻等優(yōu)點(diǎn)。在客戶端與服務(wù)器交互過(guò)程中，采用HTTP協(xié)議既減小了資源的浪費(fèi)，也節(jié)省了終端的網(wǎng)絡(luò)流量。JSON（Java script object notation，JSON）是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，具有易于閱讀和編寫，同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成的特點(diǎn)。因此，系統(tǒng)選用JSON作為數(shù)據(jù)通信格式[6]。

3.2.2 灌溉及異常推送功能 在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，計(jì)算模塊根據(jù)計(jì)算模型計(jì)算出溫室所需灌溉水量，在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加灌溉信息，推送服務(wù)程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行輪詢，發(fā)現(xiàn)新的灌溉信息，則通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送通知給用戶。當(dāng)服務(wù)器收到超過(guò)預(yù)警值的溫室參數(shù)信息異常數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)推送功能，則通知推送服務(wù)器向用戶發(fā)出警告。JPush提供了相關(guān)推送API，調(diào)用此API即可以將數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送到JPush服務(wù)器，JPush服務(wù)器收到請(qǐng)求后通過(guò)JPush的Socket將數(shù)據(jù)發(fā)送到Android設(shè)備上的應(yīng)用程序。推送過(guò)程偽代碼如下：

#define BasicNameValuePair NVP

PUSH_URL←"http：//api.jpush.cn：8800/sendmsg/sendmsg"

while（HAVE（data））{

appkeys ←NVP（"appkeys"， "your appkeys"）

msg_type ←NVP（"msg_type"， "1"）

msg_cnt ←NVP（"msg_content"，data）

platform ←NVP（"platform"，"android"）

datas ←ArrayList（）

datas.add（appkeys）

datas.add（msg_type）

datas.add（msg_cnt）

datas.add（platform）

entity←UrlEncodedFormEntity（datas，"utf-8"）

post←HttpPost（PUSH_URL）；

post.setEntity（entity）

client←ClientUtil.getNewHttpClient（）

client.execute（post）

resEntity←reponse.getEntity（）

}

JPush SDK提供了客戶端jpushService后臺(tái)服務(wù)，收到推送數(shù)據(jù)后將由自定義Receiver處理。根據(jù)推送內(nèi)容的不同，在打開的不同的Activity中進(jìn)行相應(yīng)處理，將收到的異常數(shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行保存，相應(yīng)灌溉通知?jiǎng)t為彈出確認(rèn)灌溉對(duì)話框。其偽代碼如下：

void onReceive（Context context， Intent it）{

if（ACTION_NOTIFICATION_OPENED=it.getAction（）） {

bundle ← intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，AlertActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

elseif

（ACTION_MESSAGE_RECEIVED=it.getAction（）） {

bundle←intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，IrriActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

}

4 應(yīng)用效果

監(jiān)控程序使用TabActivityGroup作為整體框架，并使用了Scrollable Tabs+Swipe實(shí)現(xiàn)了絢麗的滑動(dòng)效果，系統(tǒng)的用戶界面美觀，操作友好。當(dāng)服務(wù)器發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，就將異常數(shù)據(jù)推送到手機(jī)。手機(jī)上JPush SDK的Jpush Service一直監(jiān)聽是否有新的推送，一旦接收到新的推送消息，自定義的Receiver將判斷推送數(shù)據(jù)的類型，從而會(huì)顯示報(bào)警信息或者灌溉確認(rèn)界面。異常數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，在推送到手機(jī)上時(shí)將寫入手機(jī)中的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)通過(guò)系統(tǒng)打開通知中心時(shí)，跳轉(zhuǎn)至異常數(shù)據(jù)警告頁(yè)面，可以查看所有的警告時(shí)間和詳情，如圖6所示。另一方面，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)有新的灌溉通知，就將通知推送到手機(jī)，推送到手機(jī)上的灌溉通知會(huì)觸發(fā)新的Activity，彈出一個(gè)選擇框，顯示灌溉時(shí)間，灌溉溫室，詢問(wèn)用戶是否確認(rèn)灌溉，具體如圖7所示。

5 小結(jié)

本研究介紹了在溫室灌溉控制管理中使用基于數(shù)據(jù)推送平臺(tái)的異常數(shù)據(jù)提示及灌溉交互控制方案，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于短信方式的數(shù)據(jù)推送方式。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證，在服務(wù)器端產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的情況下，客戶端能及時(shí)收到服務(wù)器發(fā)送的推送通知。相對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件，符合計(jì)算移動(dòng)化的趨勢(shì)，同時(shí)也為開發(fā)基于移動(dòng)設(shè)備的推送應(yīng)用提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜尚豐，李迎霞，馬承偉，等.中國(guó)溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（1）：7-12.

[2] 陳 益，梁 軍，王 煒.服務(wù)器推送技術(shù)在氣象數(shù)據(jù)布中研究與應(yīng)用[J].廣西師范學(xué)院學(xué)院（自然科學(xué)版），2012，29（1）：92-97.

[3] 鄭 玲，鄭曉天.基于WebSocket的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（1）：85-87.

[4] 何少岳，徐曉東，馬祖苑.主動(dòng)推送技術(shù)在移動(dòng)協(xié)同教育中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，22（4）：100-103.

[5] 鄒 海，李 強(qiáng)，邱慧麗.基于C2DM服務(wù)的云端推送研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 與 發(fā) 展，2012，26（7）：29-32.

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3 溫室灌溉管理的數(shù)據(jù)推送

3.1 數(shù)據(jù)推送流程

作為溫室灌溉管理系統(tǒng)的組成重要部分，數(shù)據(jù)推送功能將遠(yuǎn)程服務(wù)器上中的數(shù)據(jù)通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送到Android監(jiān)控端，實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)推送和灌溉推送，其主要流程如圖4所示。

一旦有最新異常數(shù)據(jù)或灌溉通知，服務(wù)器端基于JPush的推送將會(huì)通過(guò)JPush的服務(wù)器及時(shí)地發(fā)送到Android端。利用Android系統(tǒng)自有的Intent機(jī)制，數(shù)據(jù)接收服務(wù)不再需要應(yīng)用程序持續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)在收到推送消息后，可以再啟動(dòng)應(yīng)用程序，降低了資源的消耗，用戶使用也更加方便?？蛻舳私邮胀扑蛿?shù)據(jù)的主要流程如圖5所示。

3.2 數(shù)據(jù)推送實(shí)現(xiàn)

3.2.1 數(shù)據(jù)通信格式 在服務(wù)器與移動(dòng)終端采用建立在TCP/IP之上的HTTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于其具有無(wú)連接狀態(tài)、簡(jiǎn)單快速，容易穿越防火墻等優(yōu)點(diǎn)。在客戶端與服務(wù)器交互過(guò)程中，采用HTTP協(xié)議既減小了資源的浪費(fèi)，也節(jié)省了終端的網(wǎng)絡(luò)流量。JSON（Java script object notation，JSON）是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，具有易于閱讀和編寫，同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成的特點(diǎn)。因此，系統(tǒng)選用JSON作為數(shù)據(jù)通信格式[6]。

3.2.2 灌溉及異常推送功能 在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，計(jì)算模塊根據(jù)計(jì)算模型計(jì)算出溫室所需灌溉水量，在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加灌溉信息，推送服務(wù)程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行輪詢，發(fā)現(xiàn)新的灌溉信息，則通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送通知給用戶。當(dāng)服務(wù)器收到超過(guò)預(yù)警值的溫室參數(shù)信息異常數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)推送功能，則通知推送服務(wù)器向用戶發(fā)出警告。JPush提供了相關(guān)推送API，調(diào)用此API即可以將數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送到JPush服務(wù)器，JPush服務(wù)器收到請(qǐng)求后通過(guò)JPush的Socket將數(shù)據(jù)發(fā)送到Android設(shè)備上的應(yīng)用程序。推送過(guò)程偽代碼如下：

#define BasicNameValuePair NVP

PUSH_URL←"http：//api.jpush.cn：8800/sendmsg/sendmsg"

while（HAVE（data））{

appkeys ←NVP（"appkeys"， "your appkeys"）

msg_type ←NVP（"msg_type"， "1"）

msg_cnt ←NVP（"msg_content"，data）

platform ←NVP（"platform"，"android"）

datas ←ArrayList（）

datas.add（appkeys）

datas.add（msg_type）

datas.add（msg_cnt）

datas.add（platform）

entity←UrlEncodedFormEntity（datas，"utf-8"）

post←HttpPost（PUSH_URL）；

post.setEntity（entity）

client←ClientUtil.getNewHttpClient（）

client.execute（post）

resEntity←reponse.getEntity（）

}

JPush SDK提供了客戶端jpushService后臺(tái)服務(wù)，收到推送數(shù)據(jù)后將由自定義Receiver處理。根據(jù)推送內(nèi)容的不同，在打開的不同的Activity中進(jìn)行相應(yīng)處理，將收到的異常數(shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行保存，相應(yīng)灌溉通知?jiǎng)t為彈出確認(rèn)灌溉對(duì)話框。其偽代碼如下：

void onReceive（Context context， Intent it）{

if（ACTION_NOTIFICATION_OPENED=it.getAction（）） {

bundle ← intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，AlertActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

elseif

（ACTION_MESSAGE_RECEIVED=it.getAction（）） {

bundle←intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，IrriActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

}

4 應(yīng)用效果

監(jiān)控程序使用TabActivityGroup作為整體框架，并使用了Scrollable Tabs+Swipe實(shí)現(xiàn)了絢麗的滑動(dòng)效果，系統(tǒng)的用戶界面美觀，操作友好。當(dāng)服務(wù)器發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，就將異常數(shù)據(jù)推送到手機(jī)。手機(jī)上JPush SDK的Jpush Service一直監(jiān)聽是否有新的推送，一旦接收到新的推送消息，自定義的Receiver將判斷推送數(shù)據(jù)的類型，從而會(huì)顯示報(bào)警信息或者灌溉確認(rèn)界面。異常數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，在推送到手機(jī)上時(shí)將寫入手機(jī)中的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)通過(guò)系統(tǒng)打開通知中心時(shí)，跳轉(zhuǎn)至異常數(shù)據(jù)警告頁(yè)面，可以查看所有的警告時(shí)間和詳情，如圖6所示。另一方面，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)有新的灌溉通知，就將通知推送到手機(jī)，推送到手機(jī)上的灌溉通知會(huì)觸發(fā)新的Activity，彈出一個(gè)選擇框，顯示灌溉時(shí)間，灌溉溫室，詢問(wèn)用戶是否確認(rèn)灌溉，具體如圖7所示。

5 小結(jié)

本研究介紹了在溫室灌溉控制管理中使用基于數(shù)據(jù)推送平臺(tái)的異常數(shù)據(jù)提示及灌溉交互控制方案，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于短信方式的數(shù)據(jù)推送方式。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證，在服務(wù)器端產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的情況下，客戶端能及時(shí)收到服務(wù)器發(fā)送的推送通知。相對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件，符合計(jì)算移動(dòng)化的趨勢(shì)，同時(shí)也為開發(fā)基于移動(dòng)設(shè)備的推送應(yīng)用提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜尚豐，李迎霞，馬承偉，等.中國(guó)溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（1）：7-12.

[2] 陳 益，梁 軍，王 煒.服務(wù)器推送技術(shù)在氣象數(shù)據(jù)布中研究與應(yīng)用[J].廣西師范學(xué)院學(xué)院（自然科學(xué)版），2012，29（1）：92-97.

[3] 鄭 玲，鄭曉天.基于WebSocket的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（1）：85-87.

[4] 何少岳，徐曉東，馬祖苑.主動(dòng)推送技術(shù)在移動(dòng)協(xié)同教育中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，22（4）：100-103.

[5] 鄒 海，李 強(qiáng)，邱慧麗.基于C2DM服務(wù)的云端推送研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 與 發(fā) 展，2012，26（7）：29-32.

[6] 高 靜，段會(huì)川.JSON數(shù)據(jù)傳輸效率研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2011，32（7）：2267-2270.

3 溫室灌溉管理的數(shù)據(jù)推送

3.1 數(shù)據(jù)推送流程

作為溫室灌溉管理系統(tǒng)的組成重要部分，數(shù)據(jù)推送功能將遠(yuǎn)程服務(wù)器上中的數(shù)據(jù)通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送到Android監(jiān)控端，實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)推送和灌溉推送，其主要流程如圖4所示。

一旦有最新異常數(shù)據(jù)或灌溉通知，服務(wù)器端基于JPush的推送將會(huì)通過(guò)JPush的服務(wù)器及時(shí)地發(fā)送到Android端。利用Android系統(tǒng)自有的Intent機(jī)制，數(shù)據(jù)接收服務(wù)不再需要應(yīng)用程序持續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)在收到推送消息后，可以再啟動(dòng)應(yīng)用程序，降低了資源的消耗，用戶使用也更加方便?？蛻舳私邮胀扑蛿?shù)據(jù)的主要流程如圖5所示。

3.2 數(shù)據(jù)推送實(shí)現(xiàn)

3.2.1 數(shù)據(jù)通信格式 在服務(wù)器與移動(dòng)終端采用建立在TCP/IP之上的HTTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于其具有無(wú)連接狀態(tài)、簡(jiǎn)單快速，容易穿越防火墻等優(yōu)點(diǎn)。在客戶端與服務(wù)器交互過(guò)程中，采用HTTP協(xié)議既減小了資源的浪費(fèi)，也節(jié)省了終端的網(wǎng)絡(luò)流量。JSON（Java script object notation，JSON）是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，具有易于閱讀和編寫，同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成的特點(diǎn)。因此，系統(tǒng)選用JSON作為數(shù)據(jù)通信格式[6]。

3.2.2 灌溉及異常推送功能 在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，計(jì)算模塊根據(jù)計(jì)算模型計(jì)算出溫室所需灌溉水量，在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加灌溉信息，推送服務(wù)程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行輪詢，發(fā)現(xiàn)新的灌溉信息，則通過(guò)推送服務(wù)器發(fā)送通知給用戶。當(dāng)服務(wù)器收到超過(guò)預(yù)警值的溫室參數(shù)信息異常數(shù)據(jù)時(shí)，啟動(dòng)推送功能，則通知推送服務(wù)器向用戶發(fā)出警告。JPush提供了相關(guān)推送API，調(diào)用此API即可以將數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送到JPush服務(wù)器，JPush服務(wù)器收到請(qǐng)求后通過(guò)JPush的Socket將數(shù)據(jù)發(fā)送到Android設(shè)備上的應(yīng)用程序。推送過(guò)程偽代碼如下：

#define BasicNameValuePair NVP

PUSH_URL←"http：//api.jpush.cn：8800/sendmsg/sendmsg"

while（HAVE（data））{

appkeys ←NVP（"appkeys"， "your appkeys"）

msg_type ←NVP（"msg_type"， "1"）

msg_cnt ←NVP（"msg_content"，data）

platform ←NVP（"platform"，"android"）

datas ←ArrayList（）

datas.add（appkeys）

datas.add（msg_type）

datas.add（msg_cnt）

datas.add（platform）

entity←UrlEncodedFormEntity（datas，"utf-8"）

post←HttpPost（PUSH_URL）；

post.setEntity（entity）

client←ClientUtil.getNewHttpClient（）

client.execute（post）

resEntity←reponse.getEntity（）

}

JPush SDK提供了客戶端jpushService后臺(tái)服務(wù)，收到推送數(shù)據(jù)后將由自定義Receiver處理。根據(jù)推送內(nèi)容的不同，在打開的不同的Activity中進(jìn)行相應(yīng)處理，將收到的異常數(shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行保存，相應(yīng)灌溉通知?jiǎng)t為彈出確認(rèn)灌溉對(duì)話框。其偽代碼如下：

void onReceive（Context context， Intent it）{

if（ACTION_NOTIFICATION_OPENED=it.getAction（）） {

bundle ← intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，AlertActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

elseif

（ACTION_MESSAGE_RECEIVED=it.getAction（）） {

bundle←intent.getExtras（）；

i ←new Intent（context，IrriActivity.class）；

i.setFlags（FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）；

context.startActivity（i）；

}

}

4 應(yīng)用效果

監(jiān)控程序使用TabActivityGroup作為整體框架，并使用了Scrollable Tabs+Swipe實(shí)現(xiàn)了絢麗的滑動(dòng)效果，系統(tǒng)的用戶界面美觀，操作友好。當(dāng)服務(wù)器發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，就將異常數(shù)據(jù)推送到手機(jī)。手機(jī)上JPush SDK的Jpush Service一直監(jiān)聽是否有新的推送，一旦接收到新的推送消息，自定義的Receiver將判斷推送數(shù)據(jù)的類型，從而會(huì)顯示報(bào)警信息或者灌溉確認(rèn)界面。異常數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，在推送到手機(jī)上時(shí)將寫入手機(jī)中的Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)通過(guò)系統(tǒng)打開通知中心時(shí)，跳轉(zhuǎn)至異常數(shù)據(jù)警告頁(yè)面，可以查看所有的警告時(shí)間和詳情，如圖6所示。另一方面，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)有新的灌溉通知，就將通知推送到手機(jī)，推送到手機(jī)上的灌溉通知會(huì)觸發(fā)新的Activity，彈出一個(gè)選擇框，顯示灌溉時(shí)間，灌溉溫室，詢問(wèn)用戶是否確認(rèn)灌溉，具體如圖7所示。

5 小結(jié)

本研究介紹了在溫室灌溉控制管理中使用基于數(shù)據(jù)推送平臺(tái)的異常數(shù)據(jù)提示及灌溉交互控制方案，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于短信方式的數(shù)據(jù)推送方式。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證，在服務(wù)器端產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的情況下，客戶端能及時(shí)收到服務(wù)器發(fā)送的推送通知。相對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件，符合計(jì)算移動(dòng)化的趨勢(shì)，同時(shí)也為開發(fā)基于移動(dòng)設(shè)備的推送應(yīng)用提供了參考。

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[3] 鄭 玲，鄭曉天.基于WebSocket的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（1）：85-87.

[4] 何少岳，徐曉東，馬祖苑.主動(dòng)推送技術(shù)在移動(dòng)協(xié)同教育中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，22（4）：100-103.

[5] 鄒 海，李 強(qiáng)，邱慧麗.基于C2DM服務(wù)的云端推送研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 與 發(fā) 展，2012，26（7）：29-32.

[6] 高 靜，段會(huì)川.JSON數(shù)據(jù)傳輸效率研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2011，32（7）：2267-2270.