基于物联网的农机信息化平台设计与研发(3) - 湖北农机化杂志社投稿

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基于物联网的农机信息化平台设计与研发(3)

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图9 统计信息界面

数据上传功能主要用于设备不便采集的农田和农机环境数据，需要用户手动采集上传，以及农机相关设备的巡检信息上传，可支持文字和图片上传，实现界面如图10所示，在对应的农机设备下点击上传图标，输入上传信息，然后添加相关图片，提交即可完成上传。

图10 数据上传界面

5 功能模块设计与实现

5.1 新产品研发模块

新产品研发主要应用场景是农机企业和研究机构在研发新型农机产品时，企业可以在该模块中对自己的研发进度和产品进行配置，用定制化的农机智能终端实现对研发过程中需要采集的关键性指标进行实时监控和数据采集，为后期农机的升级改造和研发优化提供数据化支持，利用平台的数据分析和决策，判断当前研发农机的运行状况，从而找出其有待优化之处，为农机研发的稳定性、可靠性和高效性提供有力支持。如在研发新的旋耕机型时，根据农机智能终端检测的旋耕机刀头受压数据，结合刀头受压形变系数和刀头材料性质，由此压力测试所得数据，判断当前材料是否符合该旋耕机的作业环境，从而不断调整研发策略，保证产品上线的成功。

该模块的基本流程和操作，包含新产品的查询、增加、删除、修改和版本升级。查询功能可以根据农机编号、选定机型和生产日期（开始时间或者结束时间）来过滤列表，也可以根据农机状态，即其是否在线运行来筛选。

5.2 农机监控模块

农机在增设了本系统配置的农机智能终端之后，在开机作业状态下就会实时将GPS经纬度信息上传到平台数据中心，在WEB客户端和手机客户端均可以查看到当前农机的位置信息，便于企业管理农机的主要作业区域，为后期相关决策做前期的数据准备。

5.3 其他相关信息模块

当配置了智能终端的农机数量足够多以后，可以形成农机分布密度的热力地图，也可通过调用第三方库的数据信息的方式，展示农机在地图区域内的分布情况，如图11所示。图11是调用了第三方数据库的2015年全国农机的玉米收割机使用密度以地图热力分布。也可以用同样的调用方式收集相关的市场信息和农机作业相关信息，如产品关注度、天气指数等等。

图11 农机分布密度

6 软硬件系统联调性能管理

性能管理是对单位管理员及平台管理员提供对智能农业信息化平台的软硬件性能进行监测、评估、分析、控制、调优等，提供如CPU、内存、存储使用率，文件系统，输入输出监测；网络流量与网络性能管理等细分功能；数据库工作量及性能监控与优化。

性能管理分为非实时性能统计呈现、实时性能统计呈现、性能告警三个主要的部分。实时和非实时的区别在于采集的粒度不同。非实时的采集粒度指在非自动采集阶段，如人工上传部分就不是实时上传的数据。通过长时间的统计值来反应性能长时间的变化情况，如天、周、月、季度、年等。实时的采集粒度为20秒左右，由于频繁的采集对系统的性能有影响，所以粒度可以根据实际的情况调整，如1分钟等，性能测试过程，如图12所示。

图12 性能评测

“互联网+”农机信息化平台属于物联网与农业生产、农业机械相结合的软硬件一体化平台，本文在传统工业物联网的技术基础上，结合农业物联网的特点，根据农机信息化管理系统平台面向企业，监控管理农田环境指标和线下农机的实际需求，设计了“互联网+”农机信息化体系架构。对基于物联网的农机信息化管理系统的需求进行了详细分析，包括总体架构设计、客户端设计、界面设计、初期各功能模块设计等，并做了系统软硬件联调测试，为系统进一步开发和详细功能的设计实现奠定基础。

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