劉 娜

(重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院,重慶 401120)

0 引言

利用現(xiàn)代化的信息技術(shù),建立健全智慧農(nóng)機綜合管理平臺的服務(wù)管理功能和決策支持體系,對于加強農(nóng)機信息化宏觀調(diào)控和微觀指導(dǎo),進一步促進農(nóng)業(yè)機械化、信息化的發(fā)展,具有十分重要的理論意義和實際意義。為了加快農(nóng)機信息化發(fā)展水平,將智慧城市嵌入式快遞系統(tǒng)引入到智慧農(nóng)機綜合管理平臺中,可為農(nóng)業(yè)機械化和信息化工作提供新的手段和方法,促進了農(nóng)機化與信息化的融合,協(xié)調(diào)了農(nóng)機組織的任務(wù)分配及全國農(nóng)業(yè)信息化的快速發(fā)展。

1 智慧城市和嵌入式快遞系統(tǒng)

隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,城市人口密度越來越大,人口管理、交通擁堵、環(huán)保和安全問題等是每個城市管理者當前必須面對的問題,亟需統(tǒng)籌規(guī)劃,這些問題可以借助智慧城市方案來解決。智慧城市是在當前信息化技術(shù)的基礎(chǔ)上,對城市進行更加高效、安全和智能化的管理,智慧城市不是簡單的信息化或數(shù)字化城市的升級,而是以政府、企業(yè)和市民為主體,對信息平臺進行共享。三大主體進行交流交互,可以為城市管理提供更加靈活的決策支持和行動工具,達到城市管理的可視化、高效性及和諧健康的目標。

智慧城市是工業(yè)化、城市化和信息化融合的產(chǎn)物,是以物聯(lián)網(wǎng)、無線寬帶、電信網(wǎng)絡(luò)等為基礎(chǔ),以智慧技術(shù)集成、智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧服務(wù)便民為目的的一種新的城市發(fā)展模式。智慧城市利用信息化手段,可以對城市運行的一些關(guān)鍵系統(tǒng)信息進行預(yù)測、分析和整合,對城市居民、企事業(yè)單位的服務(wù)需求做出智能化響應(yīng),促進城市的和諧發(fā)展。

基于GIS技術(shù)可以對城市管理進行可視化拓撲(見圖1),利用三維建模技術(shù)可以標記城市的重要建筑,并可視化的呈現(xiàn)給城市居民,方便居民查閱,也給城市管理者提供了關(guān)鍵建筑物的標記信息。嵌入式快遞系統(tǒng)也是智慧城市的產(chǎn)物之一,嵌入式快遞系統(tǒng)基于傳感器、物聯(lián)網(wǎng)及包裹實時跟蹤技術(shù),主要利用自動快遞柜來實現(xiàn)智能化配送過程,其基本框架如圖2所示。

圖1 基于GIS的智慧城市管理拓撲圖

圖2 嵌入式快遞系統(tǒng)基本框架

嵌入式快遞系統(tǒng)主要由5部分組成,包括自動取件柜、傳感器模塊、車載終端、管理系統(tǒng)和物流跟蹤系統(tǒng)。嵌入式快遞系統(tǒng)除了擁有普通快遞系統(tǒng)的基本功能之外,還有自動快遞存取柜,實現(xiàn)了快遞員派件和收件人收件的自動化過程,有效地提高了快遞寄送的效率,降低了成本。嵌入式快遞系統(tǒng)寄取流程如圖3所示。

圖3 嵌入式快遞系統(tǒng)寄取流程

嵌入式快遞系統(tǒng)可以將物流單號、ID號、手機號等信息輸入車載終端,并查詢快遞、跟蹤快遞。除了這些基本功能之外,嵌入式快遞系統(tǒng)有自動存放和取件柜,派件的快遞員將快件掃描存入后,輸入單號,收件人憑借收到的短信取件碼,在自動取件柜上輸入取件碼后便可以完成取件,實現(xiàn)快遞的智慧化和智能化服務(wù)。

2 智慧農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺設(shè)計

隨著農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)的不斷提高,更多的田間作業(yè)機械被投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,為了提高農(nóng)機的使用效率,需要建立專業(yè)化、智慧化的農(nóng)機信息綜合服務(wù)平臺。農(nóng)機信息服務(wù)平臺系統(tǒng)基于農(nóng)機衛(wèi)星定位技術(shù),利用農(nóng)機信息系統(tǒng)實時顯示農(nóng)機在GIS電子地圖上的位置,然后將這些信息集成后呈現(xiàn)給農(nóng)機管理人員;農(nóng)機管理人員對信息進行統(tǒng)計和分析后,做出合理的農(nóng)機調(diào)度方案。農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺的基本框架如圖4所示。

圖4 智慧農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺框架

智慧農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺包括4個基本層次框架,即用戶層、應(yīng)用層、大數(shù)據(jù)中心層和基礎(chǔ)層次。其中,基礎(chǔ)層包括服務(wù)器集群、以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及3s技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等;大數(shù)據(jù)中心主要包含了農(nóng)機的基本信息、農(nóng)機實時作業(yè)信息及GIS地圖等;應(yīng)用層的服務(wù)有很多,如農(nóng)機實時作業(yè)信息查詢、農(nóng)機生成企業(yè)和服務(wù)企業(yè)查詢、農(nóng)機數(shù)量分配及農(nóng)機作業(yè)路徑優(yōu)化等;用戶層主要包含了農(nóng)民、農(nóng)機管理人員、企業(yè)和政府等。

智慧農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺是基于J2EE架構(gòu)開發(fā)出來的,共分為4層結(jié)構(gòu),每個結(jié)構(gòu)的功能單元是獨立的,利用相關(guān)文件和類組成J2EE程序,進行組件的交互,如圖5所示。

圖5 基于J2EE架構(gòu)的四層結(jié)構(gòu)模型

如圖6所示:WebService技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)體系包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等,WebService 是一種新的Web應(yīng)用程序分支,其他的應(yīng)用服務(wù)程序可以查詢和使用其應(yīng)用服務(wù)。

圖6 基于WebService的智慧農(nóng)機信息系統(tǒng)應(yīng)用模型

3 農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺測試

在農(nóng)田規(guī)?；鳂I(yè)過程中,根據(jù)農(nóng)田耕地類型對作業(yè)任務(wù)進行合理規(guī)劃,對實施進度進行全面統(tǒng)籌,對農(nóng)田規(guī)?；a(chǎn)作業(yè)有非常重要的作用。本研究將智慧城市嵌入式快遞智能化系統(tǒng)引入到了農(nóng)機信息化平臺的設(shè)計中,為了驗證方案的可行性,對農(nóng)機信息化平臺進行了搭建,并以農(nóng)機的調(diào)度和規(guī)劃為研究對象對平臺進行了測試,其流程如圖7所示。

以農(nóng)機作業(yè)路徑規(guī)劃和農(nóng)機的調(diào)度分配為例,對平臺的可行性和可靠性進行測試。首先,利用平臺對農(nóng)機的作業(yè)路徑進行規(guī)劃,規(guī)劃過程結(jié)合GPS定位系統(tǒng)和GIS電子,如圖8所示。

圖7 農(nóng)機信息化平臺測試流程

圖8 農(nóng)機作業(yè)跟蹤規(guī)劃圖

利用GIS電子地圖技術(shù),可以通過自定義添加圖層,結(jié)合谷歌衛(wèi)星地圖,用不同的顏色對不同類型的地塊進行標記,以方便農(nóng)機管理員進行合理的農(nóng)機調(diào)度,便于農(nóng)機行駛路線的規(guī)劃。農(nóng)機作業(yè)過程中,可以由農(nóng)機信息系統(tǒng)實時返回位置信息,農(nóng)機管理員根據(jù)位置信息和地塊GIS電子地圖信息對農(nóng)機進行分配和調(diào)度,可以有效地縮短農(nóng)機的行駛路徑,提高農(nóng)機的作業(yè)效率。本文對農(nóng)機的路徑規(guī)劃效果和作業(yè)時間進行了統(tǒng)計,得到了如表1所示的統(tǒng)計結(jié)果。

表1 路徑優(yōu)化效果和作業(yè)時間統(tǒng)計表

由表1可知:采用農(nóng)機信息系統(tǒng)后,農(nóng)機作業(yè)過程中行駛路徑長度明顯減少,時間明顯縮短,從而有效提高了農(nóng)機的作業(yè)效率。

4 結(jié)論

為了提高農(nóng)機信息化服務(wù)平臺的智能化水平,將智慧城市嵌入式系統(tǒng)引入到了農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺的設(shè)計中,實現(xiàn)了農(nóng)機實時軌跡跟蹤、農(nóng)機調(diào)度和信息反饋等功能,提高了農(nóng)機的管理和調(diào)度效率。為了驗證方案的可行性,對農(nóng)機信息化綜合服務(wù)平臺進行了測試,主要包括農(nóng)田地塊標記、路徑優(yōu)化和時間縮短方面。測試結(jié)果表明:采用農(nóng)機信號化綜合平臺可以成功地對不同類型地塊就行標記,對農(nóng)機的行駛路線進行規(guī)劃,得到了合理的行駛路徑,有效縮短了作業(yè)時間。