基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)研究

鄧麗萍

摘 要： 智能手機(jī)數(shù)據(jù)采集相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集在時(shí)效性等方面具有優(yōu)勢(shì)?；凇盎鶎愚r(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)”的需求，在Android平臺(tái)上，依據(jù)分層開發(fā)思想，詳細(xì)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)適配器、數(shù)據(jù)層、結(jié)構(gòu)層以及activity等，最終完成了軟件系統(tǒng)的開發(fā)，為農(nóng)業(yè)技術(shù)人員提供了易用、可靠的基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集和處理工具。

關(guān)鍵詞： Android； 應(yīng)用開發(fā)； 農(nóng)業(yè)信息化； 界面設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2018）02-10-04

Abstract： The data acquisition with smart phone is superior to traditional data acquisition in the aspects of timeliness and so on. According to the requirement of "the acquisition and processing system of the grass-roots level agricultural statistical data"， on the Android platform， with the idea of layered development， the database adapter， the data layer， structure layer and the activity etc. are designed in detail， to finally complete the development of the software system， provide agriculture technical personnel with an agricultural statistical data acquisition and processing tool of easy to use and reliable.

Key words： Android； application development； agricultural information； interface design

0 引言

農(nóng)業(yè)信息化的意義顯而易見[1]，但是由于多方面的原因，農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于服務(wù)業(yè)、工商業(yè)等各領(lǐng)域。這對(duì)農(nóng)民以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展是十分不利的。

基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)是在Android操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)而成。該系統(tǒng)通過(guò)Android智能手機(jī)獲取與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的信息，如地塊檔案、農(nóng)戶信息、地塊制度、農(nóng)村等各類信息。通過(guò)該系統(tǒng)，可以讓基層農(nóng)業(yè)信息化工作人員方便地建立和管理數(shù)據(jù)庫(kù)。農(nóng)技人員可基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)時(shí)、快速地獲取與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的數(shù)據(jù)。

1 開發(fā)環(huán)境及技術(shù)介紹

Android系統(tǒng)在中國(guó)的普及范圍大且速度快，搭載Android系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備價(jià)格合適，在農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系中使用較多，且能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，是智能手機(jī)開發(fā)的首選平臺(tái)。

Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源代碼操作系統(tǒng)[2]，主要使用于便攜設(shè)備。Android操作系統(tǒng)可細(xì)分為如下幾部分：應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)、用戶界面、中件間。Android平臺(tái)可依次分為如下四層：Linux內(nèi)核層；Android運(yùn)行層；應(yīng)用框架層；應(yīng)用程序?qū)??；贏ndroid的軟件的開發(fā)通常處于Android架構(gòu)中的頂層，即應(yīng)用程序?qū)印?/p>

本系統(tǒng)是針對(duì)Android系統(tǒng)研發(fā)的一款移動(dòng)應(yīng)用，需要的開發(fā)工具分別為：Eclipse、Android SDK。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

結(jié)合本系統(tǒng)的基本功能以及Android架構(gòu)[3]特點(diǎn)，開發(fā)分如下四個(gè)層次。

XML：界面設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)時(shí)主要運(yùn)用/res/layout/中的.xml文件，運(yùn)用該文件布局控件、控制屬性、自定義控件樣式。在設(shè)置版本信息方面時(shí)，主要運(yùn)用

/AndroidManifest.xml，即形成Android API信息。逐個(gè)聲明Activity、申請(qǐng)客戶使用資源，另外程序中用到的中文單詞則主要結(jié)合strings.xml聲明。利用arrays.xml逐個(gè)設(shè)置列表各項(xiàng)元素。

View：本層屬于人機(jī)交互界面，包含本系統(tǒng)中所需要運(yùn)用到的所有Activity。用戶可通過(guò)Activity進(jìn)行相關(guān)操作，比如輸入數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)項(xiàng)，最后點(diǎn)擊，即可獲得相關(guān)信息。

Data與Adapter：一般認(rèn)為該層為數(shù)據(jù)庫(kù)及其適配器層。主要用于建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)該層包括更新及相關(guān)方法，Adapter中含所有適配器Adapter，顯示數(shù)據(jù)庫(kù)Activity的信息。在ListView控件記錄時(shí)，需要運(yùn)用到各顯示數(shù)據(jù)表。

Table：屬于數(shù)據(jù)表層。利用Entity存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表各字段名及類型。一般情況下Data層不會(huì)因?yàn)楸緦影l(fā)生變化而變化，因此適用于分層開發(fā)。

如圖1為本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖。

由此分析軟件體系結(jié)構(gòu)[4]，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可將系統(tǒng)分為五個(gè)包：XML；View；Adapter；Data；Table。這五個(gè)包是有自上而下的依賴關(guān)系，分別對(duì)應(yīng)view包、data包、data包、adapter包和table包。如圖2為該軟件系統(tǒng)包圖。

2.2 系統(tǒng)流程圖

農(nóng)業(yè)技術(shù)人員登錄Android客戶端執(zhí)行數(shù)據(jù)采集，首先要在客戶端應(yīng)用匯總獲取數(shù)據(jù)，并上傳到Web服務(wù)器中，經(jīng)過(guò)Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并向客戶端發(fā)出反饋信息，以標(biāo)識(shí)采集任務(wù)完成。系統(tǒng)的流程圖如圖3所示。

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)endprint

3.1 各功能模塊描述

基于Android的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)主要功能分為兩大類：工作類和交流類。工作類數(shù)據(jù)采集包括：提交推廣日志、上報(bào)災(zāi)情、采集價(jià)格信息等；交流類數(shù)據(jù)采集包括農(nóng)技問(wèn)答、經(jīng)驗(yàn)交流和問(wèn)題反饋等。

3.1.1 用戶模塊

系統(tǒng)的用戶類型[5]分為未授權(quán)用戶（注冊(cè)）、普通用戶、管理員以及超級(jí)管理員。

未授權(quán)用戶：需管理員授權(quán)后才能使用系統(tǒng)。

普通用戶：能上傳數(shù)據(jù)，查看歷年數(shù)據(jù)。

管理員：能修改除超級(jí)管理員以外的所有用戶的權(quán)限，以及刪除用戶操作，能查看數(shù)據(jù)，給所有用戶發(fā)送手機(jī)消息提醒。

超級(jí)管理員：與管理員相比，多了能對(duì)管理員進(jìn)行設(shè)置權(quán)限的操作。

⑴ 創(chuàng)建用戶

在客戶端任何人都能新增角色，但權(quán)限為未授權(quán)用戶，需管理員來(lái)修改權(quán)限。

⑵ 用戶登錄

登錄輸入錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行用戶名或密碼錯(cuò)誤的相應(yīng)提示，權(quán)限不足時(shí)提示沒(méi)有權(quán)限進(jìn)行此操作的提示。

⑶ 用戶管理

管理員能對(duì)未授權(quán)用戶和普通用戶，更改他們的權(quán)限或者刪除用戶，而超級(jí)管理員能對(duì)管理員、普通用戶和未授權(quán)用戶，修改他們的權(quán)限或者刪除用戶。

3.1.2 數(shù)據(jù)模塊

普通用戶選取好需要錄入數(shù)據(jù)的區(qū)域和農(nóng)作物種類（保存在服務(wù)器上，如果沒(méi)有需添加）后，選擇相應(yīng)的季節(jié)（春、夏、秋、冬）和行為（播種、收獲），并填寫相應(yīng)的信息，提交至服務(wù)器，此時(shí)如果數(shù)據(jù)和去年同期數(shù)據(jù)比較波動(dòng)幅度超過(guò)10%則需填寫備注信息。

3.1.3 數(shù)據(jù)查看模塊

用戶或者管理員在選取好需要查看的區(qū)域和農(nóng)作物種類后，能在客戶端上獲取到對(duì)應(yīng)信息的歷年收獲數(shù)據(jù)。

3.1.4 個(gè)人中心模塊

用戶或者管理員，在登錄后的主頁(yè)面中進(jìn)入個(gè)人中心后，能按自己的喜好和需求來(lái)修改密碼或者手機(jī)號(hào)。

3.1.5 用戶提醒模塊

管理員在網(wǎng)頁(yè)上登錄成功后能對(duì)所有用戶發(fā)送自定義的提醒內(nèi)容，也可以對(duì)特定用戶發(fā)送自定義提醒內(nèi)容，該提醒會(huì)出現(xiàn)在安卓手機(jī)的通知欄上。

3.2 系統(tǒng)功能圖

⑴ 系統(tǒng)功能總圖（如圖4）

3.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合用例分析和需求分析，構(gòu)成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)[6]主要包括如下幾部分：

⑴ 用戶表users（具體包含用戶名、ID以及姓名、密碼手機(jī)號(hào)碼，權(quán)限）；

⑵ 地區(qū)表zone（地區(qū)ID、地區(qū)名稱）；

⑶ 村莊表village（村落ID，村落名稱，地區(qū)ID）；

⑷ 種類表kind（種類ID，種類名稱）；

⑸ 農(nóng)作物名稱表crop（農(nóng)作物ID，農(nóng)作物名稱，種類ID）；

⑹ 用戶個(gè)性化表marks（ID，用戶ID，村落ID，農(nóng)作物ID）；

⑺ 農(nóng)作物播種表sow（播種ID，年份，季度，村落ID，農(nóng)作物ID，播種面積，備注，用戶ID，上傳日期）；

⑻ 農(nóng)作物收獲表gains（收獲ID，年份，季度，村落ID，農(nóng)作物ID，面積，產(chǎn)量，畝產(chǎn)量，備注，用戶ID，上傳日期）。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)舉例

基于Android的基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，通過(guò)安裝Android移動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用程序與用戶進(jìn)行直接交互，Android端的應(yīng)用程序采取本地化開發(fā)模式，在移動(dòng)終端獲取數(shù)據(jù)，結(jié)合移動(dòng)端的界面設(shè)計(jì)，通過(guò)編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)滿足用戶采集需求的相關(guān)功能，將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，在服務(wù)器端網(wǎng)頁(yè)和Android端應(yīng)用程序界面都可瀏覽相關(guān)采集信息，并能夠執(zhí)行回復(fù)、評(píng)論等信息交互操作。

4.1 登錄模塊

用戶打開軟件后立即顯示登錄頁(yè)面，需要輸入用戶名、密碼后點(diǎn)擊登錄，成功登錄后進(jìn)入操作頁(yè)面。輸入錯(cuò)誤出現(xiàn)提示并需重新輸入。登錄界面如圖7所示。

登錄模塊通過(guò)Android端Login Activiy類中的 click Login（）方法（圖），將登錄信息傳送至Login Utils類中的線程run（）方法去執(zhí)行登錄驗(yàn)證請(qǐng)求，Server 端Login Action類中的client Login（）方法對(duì)信息進(jìn)行驗(yàn)證。代碼片段如圖8所示。

4.2 消息提醒模塊

管理員能夠?qū)λ杏脩艋蛘咛厥庥脩舭l(fā)送提醒[7]，并且會(huì)在智能手機(jī)的通知欄顯示出來(lái)，如圖9。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于采集統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)以及處理系統(tǒng)需求，結(jié)合Android、移動(dòng)通信技術(shù)，以及農(nóng)業(yè)信息化等實(shí)際需求，綜合利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和智能移動(dòng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，為農(nóng)業(yè)技術(shù)人員提供現(xiàn)代化、智能化、便攜式、易用、可靠的基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集和處理工具。

我們?cè)谘芯恳苿?dòng)開發(fā)及農(nóng)業(yè)信息化方面取得了一定成績(jī)[8]，基于Android智能手機(jī)初步構(gòu)建了基層農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)采集與處理系統(tǒng)。但是由于各方面原因，系統(tǒng)依然存在諸多不足之處。比如數(shù)據(jù)采集內(nèi)容方面，需進(jìn)一步豐富基層農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容和形式；系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，還需加強(qiáng)服務(wù)器端的承載能力；在數(shù)據(jù)傳輸控制方面，要深入研究傳輸中斷情況的數(shù)據(jù)傳輸策略等。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 尚明華，秦磊磊，王風(fēng)云，劉淑云，張曉艷.基于 Android智能手機(jī)的小麥生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)信息采集系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011.27（5）：178-180

[2] 張磊.Android平臺(tái)的應(yīng)用開發(fā)研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2011.9（17）：211-213

[3] 李搖楊，馮搖剛，李搖亮，羅擁華.基于 Android 的多媒體應(yīng)用開發(fā)與研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2011.1（4）：149-152

[4] 王一妹.基于Android系統(tǒng)的氣象災(zāi)情手機(jī)直報(bào)平臺(tái)的設(shè)計(jì)開發(fā)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013.41（20）：8773-8776

[5] 胡紀(jì)通.建設(shè)精準(zhǔn)型農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)的保障性工作機(jī)制[J].信息技術(shù)與信息化，2017.9：20-21

[6] 廖建尚，盧斯.基于Android系統(tǒng)智能網(wǎng)關(guān)型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2017.19（6）：61-71

[7] 劉傳茂，王熙.農(nóng)機(jī)數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——基于CAN總線[J].農(nóng)機(jī)化研究，2016.38（12）：207-211

[8] 孫小華，王福順，楊會(huì)英，趙艷，王風(fēng)國(guó).基于智能手機(jī)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2013.13（6）：33-36endprint