1、1 需求分析1.1 設(shè)計(jì)背景隨著信息科技的發(fā)展，信息化已經(jīng)深入到普通人的生活當(dāng)中，許多人對(duì)當(dāng)前的生活方式提出了更高的要求。如今也隨著城市化的發(fā)展，農(nóng)民也越來(lái)越少，對(duì)于農(nóng)場(chǎng)的種植管理，保證糧食的生產(chǎn)率上面越來(lái)越顯緊迫。在需求上需要，在技術(shù)上信息科技時(shí)代的到來(lái)，為需求提供足夠的技術(shù)支持，智能農(nóng)場(chǎng)孕育而生。1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)為了方便用戶進(jìn)行農(nóng)場(chǎng)管理，通過(guò)智能農(nóng)場(chǎng)，用戶可通過(guò)手機(jī)或者平板實(shí)施進(jìn)行監(jiān)控農(nóng)田的光照、CO2、濕度、溫度的情況，并且以圖形化的方式直觀呈現(xiàn)。如果農(nóng)場(chǎng)上面出現(xiàn)異常的情況，用戶可對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的狀況在手機(jī)或平板上面進(jìn)行處理，從而保障農(nóng)作物的生產(chǎn)和增產(chǎn)。因此，本系統(tǒng)需要具備以下功能：（1） 用

2、戶注冊(cè)；（2） 用戶登錄；（3） 系統(tǒng)實(shí)時(shí)環(huán)境指標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示；（4） 傳感器數(shù)據(jù)呈現(xiàn)；（5） 歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能；（6） 手動(dòng)控制；（7） 系統(tǒng)設(shè)置；（8） 傳感器與控制器的聯(lián)動(dòng)功能；2設(shè)計(jì)方案由于系統(tǒng)不管是在整體架構(gòu)上，還是在具體的模塊化實(shí)現(xiàn)上都比較復(fù)雜，邏輯性非常強(qiáng)，因此，為了保證系統(tǒng)各組成部分之間的互相協(xié)調(diào)以及整體目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，在智能農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)中，運(yùn)用了軟件工程的理論和方法進(jìn)行統(tǒng)一指導(dǎo)，為了使該系統(tǒng)具有方便推廣使用，以及在行業(yè)內(nèi)有推廣應(yīng)用的價(jià)值，采用了標(biāo)準(zhǔn)的代碼體系。規(guī)范的圖示圖例，統(tǒng)一的軟件接口，并且開(kāi)發(fā)出了友好的用戶界面。智能化農(nóng)場(chǎng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖示1-1所示。圖示1-1（1） 數(shù)據(jù)

3、采集模塊和服務(wù)器數(shù)據(jù)采集模塊：該模塊主要由一個(gè)無(wú)線傳感器和客戶端組成。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)絡(luò)由ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊構(gòu)成，ZigBee發(fā)送模塊通過(guò)攜帶相應(yīng)的傳感器（CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器），將傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化后發(fā)送給ZigBee無(wú)線接收模塊。服務(wù)器收集存儲(chǔ)來(lái)自ZigBee手機(jī)的各個(gè)傳感器的信息，同時(shí)用戶可請(qǐng)求服務(wù)器來(lái)下達(dá)操作指令，從而實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程操控農(nóng)場(chǎng)設(shè)備。（2） 功能應(yīng)用模塊用戶權(quán)限、遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)展示三個(gè)方面。用戶權(quán)限：基本功能，分管理員角色和普通用戶角色。管理員：登錄能進(jìn)行查看并且執(zhí)行操作。普通用戶：只能查看不能操作。遠(yuǎn)程監(jiān)控：數(shù)據(jù)展示：以繪圖方式呈

4、現(xiàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)異常時(shí)做出智能判斷，并且通知用戶異常的情況，數(shù)據(jù)保持實(shí)時(shí)同步，對(duì)于收到ZigBee數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)，保證數(shù)據(jù)的及時(shí)性。在Android客戶端的模塊中，Android手機(jī)客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)用戶登錄注冊(cè)的功能。登錄后可以查看農(nóng)場(chǎng)的CO2，土壤溫度、土壤濕度、光照、空氣溫度、空氣溫度的詳細(xì)情況?？梢圆榭礆v史數(shù)據(jù)，傳感器受到數(shù)據(jù)，傳給ZigBee無(wú)線節(jié)點(diǎn)，通過(guò)服務(wù)器存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶通過(guò)服務(wù)器就能查看到農(nóng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息。用戶可以在安卓端上直接下達(dá)灌溉、開(kāi)啟風(fēng)扇降溫、提高CO2的含量等指令，從而使農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行智能化管理，最終達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。（1） 注冊(cè)登錄界面點(diǎn)擊注冊(cè)賬號(hào)（2） 登錄界面輸入賬號(hào)密碼點(diǎn)擊登錄（3） 系統(tǒng)實(shí)時(shí)環(huán)境指標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示界面登錄成功，直接進(jìn)入環(huán)境指標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示界面，向用戶展示農(nóng)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)據(jù)。如果記錄到異常的情況，馬上向用戶發(fā)出通知。（4） 歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)界面點(diǎn)擊歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)?cè)谝欢〞r(shí)間內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)，以折線圖進(jìn)行展示。通過(guò)動(dòng)態(tài)圖也能夠更容易的查看數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，從而提早采取對(duì)應(yīng)的措施。（5） 手動(dòng)控制界面點(diǎn)擊手動(dòng)控制（6） 系統(tǒng)控制點(diǎn)擊系統(tǒng)控制3.功能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵代碼（備注：以表格形式呈現(xiàn)）（1） 用戶注冊(cè)；（2） 用戶登錄；（3