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基于Android平台智能花卉养护系统.doc

花匠小妙招
2024-11-02 02:20

基于Android平台智能花卉养护系统

基于Android平台智能花卉养护系统　　摘要：为了解决现今家居、办公花卉的养护难问题，设计一种结合物联网和Android平台的智能花卉环境监测系统。通过传感器网络对花卉土壤湿度、养分、光照和温度参数采集，通过蓝牙模块实时传输到手机app上显示，并且通过服务器的分析，根据不同花卉在不同时间点和季节对环境参数的要求，向用户反馈建议。测试表明，该系统提高了对花卉养护的专业知识的缺乏和缺少时间管理花卉的用户培育花卉的品质。　　关键词：智能花卉；传感器网络；数据分析；Android平台　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-5039（2018）17-0089-03 　　随着人们生活水平的不断提升，在家居和办公等环境下，花卉养殖对于生活环境的改善都有重要的意义，家居花卉养殖越来越受到人们的喜爱[1]。而非专业人士对于种类繁多的花卉养护工作量极大，很多人因为对花卉养护的专业知识的缺乏和缺少时间管理花卉，导致花卉品质下降或死亡。市场上也随之出现一批为养护花卉设计的土壤参数检测传感器，但对于远程养护不同性质的花卉系统的设计与实现还不成熟。不同品种的植物，不同的季节、不同的时间对水分、养分等参数的需求都不同。通过物联网，本系统利用手机Android app实现了花卉的智能监护。　　1 系统功能　　智能花卉养护系统分为硬件端和Android端。操作较为简单，界面也美观明了。通过传感器对植物进行监测，利用蓝牙传输至Android端，手机再发送数据到服务器与数据库中的数据进行比对与分析，实现对盆栽植物全方面地远程监测和长时间持续监控数据功能。　　硬件端只要用户接通电源，再连接手机蓝牙，及时采集土壤水分、土壤养分、光照、温度，通过蓝牙模块发送至手机Android 端。　　Android端，可以实现注册登录，通过蓝牙连接硬件端，时监测采集数据，实时反馈养护建议，查询植物习性。　　2 系统设计　　该系统主要由传感器网络、手机Android app、服务器、花卉数据库组成。系统通过传感器网络采集花卉养护较重要的四种环境参数的数据，通过蓝牙模块发送至手机 app端[2]，手机通过GSM等方式传输至服务器，服务器根据现在的时间和手机上传的数据及花卉的种类，利用后台花卉数据库对数据进行分析、记录和向手机反馈结果，手机app会实时显示植物环境参数，以及服务器反馈的养护建议，让用户满足花卉最佳生长条件的目的。　　硬件系统依托Arduino平台，软件系统使用JAVA程序开发，后台用数据库MySQL，服务器采用基于MVC模式的查询系统。用户只需登入APP即可直观地查看实时花卉养护建议。系统设计共分为硬件系统设计、Android端设计、服务器设计、数据库设计。　　2.1 硬件系统设计　　对于花卉的养护，环境的主要因素有：土壤水分、土壤养分、光照、温度[3]。故传感器网络主要由土壤湿度养分传感器模块、光敏传感器、温度传感器组成。　　对于通信模块，如今常利用于物联网中的通信模块主要有WIFI模块、蓝牙模块等，由于本系统面向普通家居用户，所以wifi模块的能耗较大，不适合于便携式的物联网设备。而蓝牙4.0技术是当今物联网短距离通讯中较适合的一种方案[4]。　　在此系统中采用DX-BT05 4.0蓝牙模块，采用cc2541芯片，收发没有字节限制。4.0的蓝牙模块具有高速蓝牙和低耗蓝牙的特点，待机功耗仅90uA-400uA，其功耗仅普通的蓝牙设备十分之一，低功耗的特性成为物联网网络通信模块最优先采用的模块，也让用户在日常的使用中不用经常更换电池，更方便用户的日常使用。并且该蓝牙模块兼容性强，Android和ios系统都支持，并且响应速度快，为实时的检测花卉的参数提供条件。　　本硬件系统在实现上利用了Arduino平台的电源模块和A/D转换模块，电源模块为4个传感器和蓝牙通信模块提供电源。A/D转换模块将4个传感器采集的数据的模拟信号转换为数字信息，通过串口转发给蓝牙，蓝牙在通过与手机配对连接，蓝牙就能把采集到的花卉数据发送至手机app端。　　2.2 Android端设计　　Android移动终端给用护提供了诸多便捷，能够更简单的远程实时查看养护花卉的情况，并且能够记录每天的养护数据提供用户查看。　　用户可在登录界面进行账号的注册及登陆，在登录后第一使用的用户可对硬件设备进行配对连接，在后续的使用时app可开启蓝牙自动连接硬件设备。之后主显示界面，用户可根据服务器所提供的花卉的种类选择该硬件设备所使用的花卉种类，在之后的使用中也可随时更改。并且根据蓝牙 4.0协议解析硬件设备蓝牙模块传输的数据，对接受的数据实时的显示，并且发送至服务器端查询花卉养护的建议并且实时显示。还可将每日的养护