，， ，，

(1.中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所 傳感技術(shù)聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200083；2.中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所 中國科學(xué)院紅外成像材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200083；3.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049； 4.上海科技大學(xué)，上海 200083)

0 引言

近紅外光譜是指波長在780-2526nm范圍內(nèi)的電磁波[1]。由于絕大多數(shù)無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的化學(xué)鍵的振動在近紅外光譜區(qū)會產(chǎn)生的倍頻和合頻的吸收，通過對物質(zhì)的近紅外光譜分析可定性或定量的分析其組分[2]。近紅外光譜分析技術(shù)具有無損、快速高效、便于在線分析以及測量結(jié)果穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[3]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、紡織、石油化工等多個領(lǐng)域[4]。將近紅外采集設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來也是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。

據(jù)工信部報(bào)道，世界物聯(lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)突破十億，并且每一季度仍保持2.5%的增速[5]。在物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展中，感知層成功實(shí)現(xiàn)了溫濕度信息、位置信息、視頻監(jiān)控等信息的獲取和感知，關(guān)于物質(zhì)光譜的定性、定量分析可以通過近紅外技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的光譜分析儀器由于體積和成本的限制，難以直接應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。為方便用戶隨時隨地獲取物質(zhì)光譜信息，本課題組以自研光譜感知節(jié)點(diǎn)[6]，搭建了光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)。如圖1所示，光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)由節(jié)點(diǎn)區(qū)域(BLOCK，包括光譜節(jié)點(diǎn)與環(huán)境節(jié)點(diǎn)，其中環(huán)境節(jié)點(diǎn)包括二氧化碳濃度節(jié)點(diǎn)、溫度節(jié)點(diǎn)、濕度節(jié)點(diǎn)以及光照強(qiáng)度節(jié)點(diǎn))、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、移動終端四部分構(gòu)成。光譜節(jié)點(diǎn)采集光譜數(shù)據(jù)上傳到云數(shù)據(jù)庫，移動終端通過訪問云服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，云服務(wù)器從云數(shù)據(jù)庫獲取移動終端所請求的對應(yīng)時間、區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)傳輸給移動終端。

圖1 光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

近年來國內(nèi)微型光譜儀移動終端軟件發(fā)展迅速。哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙楊進(jìn)行了基于Android平臺的激光光譜儀數(shù)據(jù)處理的研究，作者采用Android平臺，利用USB接口連接光譜儀與移動終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸[7]。江蘇大學(xué)耿德春進(jìn)行了基于Android平臺近紅外光譜儀控制及工作狀態(tài)監(jiān)測的開發(fā)研究，實(shí)現(xiàn)通過移動終端對光譜儀的硬件控制，光譜掃描，數(shù)據(jù)與處理，模型調(diào)用等功能[8]。桂林電子科技大學(xué)糜榮，王永，熊顯名等進(jìn)行了基于Android平臺的微型光譜儀數(shù)據(jù)傳輸與顯示研究，通過wifi網(wǎng)絡(luò)將光譜儀與移動終端進(jìn)行連接[9]。但應(yīng)用于光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)的移動終端軟件研究未見報(bào)道。

光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)可突破感知節(jié)點(diǎn)與終端設(shè)備距離的限制，用戶在蜂窩網(wǎng)絡(luò)下即可獲取數(shù)據(jù)。其中移動終端是用戶與光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互的媒介，本文對光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)專用移動終端軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究?？烧故疚锫?lián)網(wǎng)下光譜節(jié)點(diǎn)及環(huán)境節(jié)點(diǎn)信息，通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)并以圖形化形式顯示，以及對圖像進(jìn)行保存，進(jìn)一步在移動終端上實(shí)現(xiàn)了光譜數(shù)據(jù)的歸一化，一階微分，二階微分，峰值尋找的數(shù)據(jù)處理功能。

1 移動終端總體設(shè)計(jì)

近年來Android系統(tǒng)發(fā)展迅速，測控系統(tǒng)和儀器設(shè)備有使用基于Android操作系統(tǒng)的移動設(shè)備代替計(jì)算機(jī)設(shè)備的趨勢，從而具有體積小、輕便易攜、功耗低、處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[10]。Android是由谷歌公司推出的移動設(shè)備操作系統(tǒng)，基于Linux，主要包括應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、程序庫、Android運(yùn)行庫和Linux內(nèi)核等部分[11]。

本項(xiàng)目開發(fā)的移動終端重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)手機(jī)與云服務(wù)器之間的通信及數(shù)據(jù)交互，使用戶在使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)時可以隨時隨地訪問數(shù)據(jù)庫獲取任意時刻的光譜或者環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖形化展示及光譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理，并將結(jié)果保存在手機(jī)。

1.1 移動終端功能設(shè)計(jì)

移動終端作為用戶與光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)交互的入口，需要實(shí)現(xiàn)登錄注冊，節(jié)點(diǎn)信息獲取，數(shù)據(jù)獲取與處理，圖像數(shù)據(jù)保存功能。可分為三大模塊：用戶信息模塊、節(jié)點(diǎn)信息模塊以及數(shù)據(jù)信息模塊，移動終端系統(tǒng)功能圖由圖2所示。

圖2 移動終端系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

用戶信息模塊實(shí)現(xiàn)登錄與注冊功能。節(jié)點(diǎn)信息模塊中由于光譜節(jié)點(diǎn)與環(huán)境節(jié)點(diǎn)是以Block為區(qū)域進(jìn)行排布的，一個Block中包含數(shù)十個光譜節(jié)點(diǎn)與環(huán)境節(jié)點(diǎn)。為了提高查找對應(yīng)節(jié)點(diǎn)信息的效率，先獲取其所在Blcok信息，再從中進(jìn)行查找。數(shù)據(jù)信息模塊包括訪問數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)繪圖，數(shù)據(jù)處理以及將圖像保存在系統(tǒng)相冊的功能。

1.2 移動終端開發(fā)環(huán)境

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：macOS 64位操作系統(tǒng)；Java Jdk版本：1.8.0；Android 開發(fā)工具：Eclipse 及 Android Sdk； Android調(diào)試環(huán)境：Android虛擬機(jī)及魅族手機(jī)一臺。

云服務(wù)器：阿里云服務(wù)器，配置是1核cpu，2 G內(nèi)存，1 Mbps帶寬。

數(shù)據(jù)庫版本：SQL Server 2008。

2 移動終端功能實(shí)現(xiàn)

2.1 用戶信息模塊

用戶信息模塊實(shí)現(xiàn)了登錄與注冊這兩種移動終端常用功能。

注冊功能要求用戶錄入賬戶名稱、密碼、手機(jī)號碼以及常用郵箱。當(dāng)用戶點(diǎn)擊確認(rèn)注冊按鈕時，先判斷注冊信息是否符合格式：格式不符合要求時會提醒用戶更改注冊信息，格式正確的話使用Socket與服務(wù)器進(jìn)行通信。服務(wù)器端判斷數(shù)據(jù)庫中用戶表里是否已經(jīng)存在此賬戶名，如果存在則提示用戶“用戶名已存在，請更換”，如果不存在且用戶各項(xiàng)信息格式正確，則在數(shù)據(jù)庫用戶表中新增用戶，并在手機(jī)上顯示注冊成功。

在注冊時用到的Socket又稱“套接字”，其本質(zhì)是編程接口，對TCP/IP進(jìn)行封裝?？蛻舳撕头?wù)器進(jìn)行通信，兩者都要實(shí)例化一個Socket對象?？蛻舳撕头?wù)器端的Socket是不一樣的，客戶端可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接服務(wù)器、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、關(guān)閉連接等功能；服務(wù)器端還需實(shí)現(xiàn)綁定端口、監(jiān)聽到達(dá)的數(shù)據(jù)、接受來自遠(yuǎn)程機(jī)器的連接等功能。Android在包java.net里提供了兩個類：Socket和ServerSocket，前者用于實(shí)例化客戶端Socket對象，后者用于實(shí)例化服務(wù)器Socket對象[12]?？蛻舳讼蚍?wù)器發(fā)送注冊信息步驟如下：

1)創(chuàng)建Socket對象

Socket socket = new Socket(ip,port);

2)創(chuàng)建輸出流

DataOutputStream ds = new DataOutputStream

(socket.getOutputStream());

3)將注冊信息傳送給服務(wù)器

ds.writeUTF(register_info);

4)關(guān)閉輸出流與Socket

ds.close();

socket.close();

其中ip指服務(wù)器IP地址，port指服務(wù)器連接端口，register_info指客戶端發(fā)送至服務(wù)器的注冊信息。

登錄功能的實(shí)現(xiàn)使用Soap協(xié)議與服務(wù)器進(jìn)行通信(Soap協(xié)議將在節(jié)點(diǎn)信息模塊介紹)，服務(wù)器端將用戶名和密碼與數(shù)據(jù)庫用戶表中的信息進(jìn)行匹配，匹配成功后登錄成功。

2.2 節(jié)點(diǎn)信息模塊

在移動終端節(jié)點(diǎn)展示界面上采用雙List列表形式展示，左邊一列展示Block信息，右邊一列顯示所選Block下的節(jié)點(diǎn)信息。為了區(qū)分光譜節(jié)點(diǎn)以及環(huán)境節(jié)點(diǎn)，在界面底部設(shè)置菜單欄，分別為光譜信息、環(huán)境信息及個人信息，由圖3所示。底部菜單欄的設(shè)計(jì)提高了移動終端功能開發(fā)的靈活性，因?yàn)楦鱾€菜單欄下的開發(fā)相互獨(dú)立，可以分別開發(fā)最后合并，方便日后由于移動終端功能的改變對于模塊的增加修改。

為實(shí)現(xiàn)菜單欄左右滑動切換頁面view的效果，移動終端中采用ViewPager類。其為Android擴(kuò)展包v4中的類。建立底部菜單欄的方法如下：

1)為底部菜單欄新建一個布局。

2)將ViewPage添加到頁面布局，其下方添加底部菜單欄布局。

3)為每個菜單對應(yīng)的頁面內(nèi)容建立各自的布局，通過適配器關(guān)聯(lián)各個頁面與ViewPager。

4) 監(jiān)聽ViewPager與底部菜單欄事件，進(jìn)行頁面的切換展示。

圖3 節(jié)點(diǎn)信息展示界面

登陸成功后會跳轉(zhuǎn)到節(jié)點(diǎn)顯示界面，此界面默認(rèn)獲取云數(shù)據(jù)庫中用戶名下的Block并進(jìn)行顯示。在光譜信息菜單欄時，當(dāng)選擇具體的Block后，移動終端會向服務(wù)器上傳用戶名以及Block信息以請求對應(yīng)Block下的光譜節(jié)點(diǎn)信息，云服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫中獲取對應(yīng)數(shù)據(jù)后傳輸給移動終端進(jìn)行展示。

環(huán)境節(jié)點(diǎn)包括溫度、濕度、二氧化碳濃度與光照強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)。頁面上的環(huán)境信息節(jié)點(diǎn)被選擇后會跳轉(zhuǎn)環(huán)境節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示頁面，此頁面會顯示4種環(huán)境節(jié)點(diǎn)采集的最新數(shù)據(jù)。特定選擇某一個環(huán)境節(jié)點(diǎn)后會跳轉(zhuǎn)到時間段選擇頁面，用戶可以選擇時間段從而獲取此時間段內(nèi)采集的所有環(huán)境信息。環(huán)境信息菜單請求服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)的方式與光譜信息菜單的方式相同。

以上所涉及到的網(wǎng)絡(luò)通信均采用Soap協(xié)議。Soap(簡單對象訪問協(xié)議)是一種標(biāo)準(zhǔn)化的通信規(guī)范，主要用于Web服務(wù)。Soap基于XML標(biāo)準(zhǔn)，用于在分布式環(huán)境中發(fā)布信息，并執(zhí)行遠(yuǎn)程過程調(diào)用。使用Soap不用考慮任何特定的傳輸協(xié)議(通常選用HTTP協(xié)議)，就能使數(shù)據(jù)序列化[12]。本實(shí)例中Soap調(diào)用WebService的獲取光譜數(shù)據(jù)具體步驟如下：

1) 添加ksoap2包。WebService是一種基于SOAP協(xié)議的遠(yuǎn)程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)，通過WebService可以將不同的操作系統(tǒng)平臺，不同技術(shù)，不同語言整合在一塊。在Android SDK中沒有提供調(diào)用WebService的庫，因此需要使用第三方的SDK來調(diào)用WebService。在這里采用ksoap2第三方SDK。

2) 指定命名空間和調(diào)用的方法名，如：

String namespace ="http://spectrum_data";

Stringmethodname = "spectrum_data";

SoapObjectreq = new SoapObject(namespace, methodname);

3) 設(shè)置調(diào)用方法的參數(shù)值：

req.addProperty("username", username);

req.addProperty("block", blockname);

req.addProperty("lightnode", lightnode);

req.addProperty("time", time);

4) 生成調(diào)用WebService方法的Soap請求信息。該信息由SoapSerializationEnvelope描述：

SoapSerializationEnvelope envelope = new SoapSerializationEnvelope(SoapEnvelope.VER10);

envelope.bodyOut = req;

5) 創(chuàng)建HttpTransportsSE對象，訪問云服務(wù)器url：

String URL = "IP_port" + /spectrumdata

/services/spectrum_data";

HttpTransportSE transport = new HttpTransportSE(URL);

6) 使用call方法調(diào)用WebService方法：

transport.call(null, envelope);

7) 使用getResponse方法獲得WebService返回的結(jié)果：

result = (SoapObject) envelope.getResponse();

8) 解析返回的內(nèi)容。

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求時需創(chuàng)建一個新的線程。Android4.0之后在主線程里執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請求會報(bào)NetworkOnMainThreadException的異常。網(wǎng)絡(luò)請求會耗費(fèi)大量時間，造成主線程的阻塞，使移動終端運(yùn)行時出現(xiàn)阻塞卡頓，所以不能在主線程里進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請求。創(chuàng)建線程并啟動的方法為：

Thread t1 = new Thread(webInstance);

t1.start();

其中webInstance是創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)請求類的對象。

2.3 數(shù)據(jù)信息模塊

2.3.1 數(shù)據(jù)繪圖

經(jīng)光譜感知節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)信息為204個離散的光譜數(shù)據(jù)點(diǎn)，格式為“波長-強(qiáng)度”。波長范圍為939～1 688 nm，強(qiáng)度范圍為0～1。有機(jī)分子的基團(tuán)會對特定近紅外波長產(chǎn)生吸收，因此光譜數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著豐富的物質(zhì)成分信息。但將原始數(shù)據(jù)直接以數(shù)字的方式在移動終端上進(jìn)行顯示，會對用戶觀測光譜數(shù)據(jù)造成諸多不便。因此移動終端進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)的圖形化展示，這樣做更為直觀的展現(xiàn)不同波長所對應(yīng)光譜的變化。

Android中繪圖常用Paint、Canvas類或MPAndroidChart、AChartEngine等開源圖表庫。本軟件數(shù)據(jù)繪圖部分采用Android開源項(xiàng)目AChartEngine，其為一個制作常用圖表的框架，該框架支持豐富的圖表展示(如條形圖、折線圖、散點(diǎn)圖、積圖、氣泡圖等)[13]。數(shù)據(jù)繪圖的過程如下：

1)創(chuàng)建二維多系列數(shù)據(jù)集用以存儲光譜數(shù)據(jù)或者環(huán)境信息數(shù)據(jù)：

XYMultipleSeriesDataset dataset;

創(chuàng)建二維多系列畫圖器，用作設(shè)置圖表的基本屬性：

XYMultipleSeriesRenderer renderer;

創(chuàng)建GraphicalView對象，用以作為顯示圖表的View：

GraphicalView line;

2)創(chuàng)建XYSeries對象存儲圖表的x，y軸數(shù)據(jù)，即光譜數(shù)據(jù)波長與吸光度，或環(huán)境信息時間與環(huán)境數(shù)據(jù)。并添加其至dataset。

XYSeriesspseries；

dataset.addSeries(spseries);

for(i = 0; i< y_set.lenth-1;i++){

spseries.add(s_set[i],y_set[i]);

}

3)使用ChartFactory.getLineChartInten方法繪圖至GraphicalView對象，并將此對象添加至界面View。

line=ChartFactory.getLineChartIntent(this, dataset, renderer);

layout.addView(line, 0);

2.3.2 數(shù)據(jù)處理

由于光譜感知節(jié)點(diǎn)本身固有的原因，所采集到的光譜數(shù)據(jù)中除了樣本信息以外，還會包含其他干擾信息，如雜散光、散射光、儀器噪聲等。這會對光譜圖像精確性產(chǎn)生影響，如導(dǎo)致光譜的基線漂移，因此對采集到的近紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理操作是十分必要的。

本軟件中使用了兩種數(shù)據(jù)處理方法，分別是歸一化與微分去噪，微分方法包括一階微分及二階微分。實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)處理方法的選擇。

1)歸一化[14]:

歸一化使數(shù)據(jù)處于同一范圍內(nèi)，可以有效減小奇異樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)致的誤差影響。其對應(yīng)的計(jì)算公式如下：

(1)

式中，x指處理前的吸光度，x'指處理后的吸光度。

2)微分處理[8]:

在近紅外光譜分析中，微分(一階微分，二階微分)是常用的光譜處理方法，主要作用是消除基線漂移。

一階微分：

(2)

二階微分：

(3)

式中，g指微分窗口寬度，在本軟件中一階微分中g(shù)取3，二階微分中g(shù)取6；x指處理前的吸光度，x'指處理后的吸光度。

光譜處理以及處理后的圖像如圖4所示?？梢园l(fā)現(xiàn)歸一化處理將數(shù)據(jù)范圍縮小至0～1.0，一階微分給出了整張譜圖數(shù)據(jù)的變化率，二階微分表示譜圖變化率的變化情況，可以顯示出原始譜圖中的肩峰的確切峰位。

圖4 光譜數(shù)據(jù)處理

3)峰值尋找：

近紅外光譜主要是有機(jī)分子倍頻與合頻在近紅外區(qū)域的吸收光譜[13]。是光譜圖像中蘊(yùn)含物質(zhì)信息最豐富的位置。因此波峰的尋找對于物質(zhì)光譜的分析具有重要意義。

本軟件存使用兩個數(shù)組存儲光譜數(shù)據(jù)，一個數(shù)組存儲波長，另一個數(shù)組存儲波長所對應(yīng)的強(qiáng)度。在尋峰時使用尋找數(shù)組峰值的方法，遍歷數(shù)組元素，與其周圍元素進(jìn)行比較，當(dāng)差大于閾值(光譜數(shù)據(jù)最大值最小值之差的十分之一)時則可認(rèn)為是尋找的峰值。

2.3.3 圖像保存

移動終端每進(jìn)行一次光譜數(shù)據(jù)請求都會將數(shù)據(jù)繪制成為圖像。為方便用戶記錄保存圖像以及將前后光譜圖像進(jìn)行對比，將圖像保存到系統(tǒng)相冊以備后續(xù)調(diào)用是移動終端必須的功能。

將Android界面上的光譜圖像以圖片格式保存至系統(tǒng)相冊，方法是：

1)將對應(yīng)區(qū)域的View轉(zhuǎn)換為bitmap對象：

Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(view.getDrawingCache);2)獲取手機(jī)SD卡，設(shè)置存儲路徑：

File sdCardDir = Environment;

getExternalStorageDirectory();

String strpath = "/IOT記錄/" + time + "圖像.png";

File file = new File(sdCardDir, strpath);

3)使用Bitmap的compress方法指定壓縮格式為PNG格式：

bitmap.compress(CompressFormat.PNG,100,fos);

4)存儲到系統(tǒng)相冊中時需使用sendBroadcast方法向系統(tǒng)進(jìn)行廣播：

Intent intent = new Intent(Intent.

ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE);

Uri uri = Uri.fromFile(file);

intent.setData(uri);

sendBroadcast(intent);

經(jīng)測試，可以將顯示圖像的區(qū)域保存為PNG格式圖片到相冊，滿足了用戶保存圖像的需求。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

為檢驗(yàn)移動終端軟件運(yùn)行情況，于2018年6月14日早9:00進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)時以云數(shù)據(jù)庫中用戶liming為登錄賬號，其名下有2個block，其中BLOCK1中有3個光譜節(jié)點(diǎn)，6個環(huán)境節(jié)點(diǎn)。

光譜節(jié)點(diǎn)1號最新存儲數(shù)據(jù)采集時間為2018年6月13日上午10:05:00，參見圖5。開啟軟件，登錄liming賬號后選擇BLOCK1中的光譜節(jié)點(diǎn)1號，然后選擇2018年6月13日10:00，來檢測移動終端的光譜數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理及保存功能。試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖5 數(shù)據(jù)庫截圖

圖6 移動終端數(shù)據(jù)處理檢測結(jié)果

由光譜圖像及微分處理圖像可知，一階微分圖像可以分析光譜圖像中的肩峰。一階微分給出了光譜曲線的變化率，其最大值最小值點(diǎn)不是光譜曲線的最大值最小值點(diǎn)，而是光譜曲線的最大斜率點(diǎn)。在一階微分圖像中，肩峰變窄，更容易識別。

二階微分圖像表示光譜曲線變化率的變化情況，可以找到光譜曲線的確切峰位。二階微分比一階微分基線噪聲更多，每做一次微分，噪聲就會增加，但是信號強(qiáng)度卻減小，可以降低信噪比。

環(huán)境節(jié)點(diǎn)1號最新數(shù)據(jù)為2018年6月10日的數(shù)據(jù)，如圖7所示，溫度，濕度，二氧化碳濃度，光照強(qiáng)度展示的為最新檢測結(jié)果。階段性的環(huán)境數(shù)據(jù)獲取以溫度為例，獲取2018年6月10日10:29至15:29的數(shù)據(jù)，繪制圖像見圖8。

圖7 節(jié)點(diǎn)1號的環(huán)境信息

圖8 節(jié)點(diǎn)1號溫度曲線圖

由試驗(yàn)結(jié)果可得移動終端成功從云服務(wù)器請求光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并繪制出圖像，找出峰值。期間網(wǎng)絡(luò)請求流暢，圖像繪制精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)處理無誤，可將光譜數(shù)據(jù)簡單形象的呈現(xiàn)給用戶。對于環(huán)境信息，此移動終端可以實(shí)時展示最新環(huán)境數(shù)據(jù),以及獲取對應(yīng)時間段的環(huán)境數(shù)據(jù)繪制圖像，直觀的將環(huán)境信息變化情況用圖像展現(xiàn)，可以輔助用戶對生產(chǎn)生活做出決策。此移動終端與服務(wù)器完成通信，數(shù)據(jù)獲取、繪圖、保存以及處理功能實(shí)現(xiàn)正常，實(shí)現(xiàn)了開發(fā)的預(yù)期效果，滿足了光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)專用移動終端的需求。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)的軟件實(shí)現(xiàn)了光譜傳感物聯(lián)網(wǎng)移動終端的基本功能。界面簡潔，與用戶交互性好。移動終端與服務(wù)器通信穩(wěn)定，可以方便用戶獲取數(shù)據(jù)并處理。使移動端光譜處理軟件突破與光譜儀節(jié)點(diǎn)距離的限制，在蜂窩網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下隨時隨地訪問光譜及環(huán)境信息，在將來的智能農(nóng)業(yè)，智慧城市等領(lǐng)域會有廣泛用處。