智能花卉管理系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了花卉管理的自動(dòng)化，這篇花卉論文加快了傳統(tǒng)種植業(yè)向智能化種植的轉(zhuǎn)變速度，隨著智能化程度的提高，智能花卉管理系統(tǒng)將不再局限于澆水和施肥兩種功能，還可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)強(qiáng)度的調(diào)整，以及關(guān)照強(qiáng)度的改善，作用范圍也不會(huì)止步于家庭盆栽植物。《花卉》Flowers(半月刊)1985年創(chuàng)刊，經(jīng)國(guó)家新聞出版廣電總局批準(zhǔn)，變更為由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所主辦、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主管，并于2015年下半年起由月刊變更為半月刊(下半月刊自辦發(fā)行)。改版后的《花卉》更加注重科普性及專(zhuān)業(yè)性，同時(shí)兼顧時(shí)尚和前衛(wèi)，為家庭園藝愛(ài)好者和專(zhuān)業(yè)工作者提供優(yōu)質(zhì)資訊服務(wù)。

　　【摘要】無(wú)論是傳統(tǒng)的手工業(yè)還是種植業(yè)，在信息化的時(shí)代下都在向智能化過(guò)渡，傳統(tǒng)的花卉管理主要還停留在人為判斷、手工操作的階段，根本不能滿足現(xiàn)在社會(huì)高效率、快節(jié)奏的社會(huì)需求，同時(shí)花卉植物也不能按需分配養(yǎng)料，往往影響植物的健康生長(zhǎng)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，智能花卉管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，到自動(dòng)化澆水施肥等一系列智能化的過(guò)程，加快了花卉管理從傳統(tǒng)向智能過(guò)渡的速度。

　　【關(guān)鍵字】移動(dòng)應(yīng)用;智能化;花卉管理

　　1.引言

　　隨著信息時(shí)代的到來(lái)和生態(tài)文明的興起[1]，人們逐漸注重家庭環(huán)境的綠化問(wèn)題，很多人會(huì)選擇在家里培育一些花卉，一方面可以美化家中的環(huán)境，另一方面可以凈化家中的空氣[2]。但傳統(tǒng)的花卉養(yǎng)護(hù)方式存在操作不方便，難于控制澆水和施肥用量等弊端，需要通過(guò)人工觀測(cè)植物的生長(zhǎng)情況作出判斷方可進(jìn)行水肥管理，會(huì)出現(xiàn)植物土壤的水分不均和施肥過(guò)量或不足的情況，嚴(yán)重制約了植物的健康生長(zhǎng)。智能花卉管理系統(tǒng)是為方便用戶管理花卉植物而開(kāi)發(fā)的智能系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能檢測(cè)環(huán)境和土壤的溫濕度，將數(shù)據(jù)返回的服務(wù)器，然后智能終端從服務(wù)器上獲取到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)處理并做出判斷，提醒用戶澆水或者施肥的數(shù)量，用戶根據(jù)提醒和參照用量進(jìn)行操作，達(dá)到了遠(yuǎn)程管理花卉的目的，方便用戶對(duì)盆栽植物的管理，同時(shí)減少了因花卉養(yǎng)護(hù)對(duì)用戶自由出行的制約程度。

　　2.系統(tǒng)分析

　　2.1信息獲取模塊

　　花卉信息獲取模塊是養(yǎng)護(hù)過(guò)程中花卉管理知識(shí)和視野拓展的主要來(lái)源，此系統(tǒng)會(huì)及時(shí)更新頁(yè)面信息，為用戶提供與花卉養(yǎng)護(hù)方法以及各種花卉產(chǎn)地、分布、特性、生長(zhǎng)環(huán)境等相關(guān)信息，同時(shí)能夠詢問(wèn)和解答用戶在花卉管理過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

　　2.2花卉養(yǎng)護(hù)控制模塊

　　這是本系統(tǒng)最核心的一個(gè)模塊，具有操控硬件和數(shù)據(jù)的控能，來(lái)自植物周?chē)鷤鞲衅鞯臄?shù)據(jù)將會(huì)在此模塊顯示，同時(shí)用戶對(duì)花卉澆水施肥也是在此模塊進(jìn)行。花卉的生長(zhǎng)環(huán)境不適或者需要進(jìn)行相應(yīng)管理操作的時(shí)候，此模塊頁(yè)面會(huì)有相應(yīng)的提醒，用戶可根據(jù)提醒進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，為植物提供一個(gè)更適合的生長(zhǎng)環(huán)境。

　　2.3用戶信息設(shè)置模塊

　　此模塊主要包過(guò)用戶個(gè)人信息的查看和修改，花卉養(yǎng)護(hù)方式的設(shè)置，以及更新版本、修改密碼等輔助功能，個(gè)人信息設(shè)置模塊是控制整個(gè)軟件的模塊，把主要的信息在同意地點(diǎn)進(jìn)行控制，為用戶管理整個(gè)軟件提供了方便。

　　3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　智能花卉管理系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)DHT11傳感器采集數(shù)據(jù)，STC15作為節(jié)點(diǎn)控制器，由微型電腦樹(shù)莓派作為中心控制器，對(duì)每個(gè)家庭的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理后發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器把數(shù)據(jù)處理后直接映射到移動(dòng)終端，移動(dòng)終端將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算和判斷，根據(jù)實(shí)際情況發(fā)送澆水或者施肥指令，該指令再次經(jīng)過(guò)服務(wù)器和樹(shù)莓派，最終傳送到相應(yīng)的繼電器水泵或者施肥設(shè)施，完成整個(gè)澆水施肥操作，流程圖如圖1所示。

　　3.1硬件設(shè)計(jì)

　　3.1.1中心控制器本系統(tǒng)采用RaspberryPi作為中央控制器，RaspberryPi(中文名為“樹(shù)莓派”,簡(jiǎn)寫(xiě)為RPi，(或者RasPi/RPI)，是注冊(cè)于英國(guó)的慈善組織“RaspberryPi基金會(huì)”開(kāi)發(fā)的為學(xué)生計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì)的微型電腦，其系統(tǒng)基于linux,只有身份證大小。具有體積小、功能全、價(jià)格低等特點(diǎn)。由于樹(shù)莓派功能強(qiáng)大，基本具有PC電腦的一切功能，所以采用它作為中心控制器[3]。它提供USB接口和GPIO針腳工外圍設(shè)備使用，還有10/100以太網(wǎng)接口、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口，一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭中節(jié)點(diǎn)控制器控制，另一方面也能把來(lái)自數(shù)據(jù)采集部分的數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器，起到了連接的橋梁作用。3.1.2數(shù)據(jù)采集部分?jǐn)?shù)據(jù)采集部分主要分為兩大模塊，節(jié)點(diǎn)控制器和節(jié)點(diǎn)傳感器。數(shù)據(jù)采集模塊的控制器可采用STC15系列單片機(jī)作為控制器，傳統(tǒng)的51單片機(jī)為8位機(jī)[4]，具有價(jià)格便宜，程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單，對(duì)于小范圍普通家庭的花卉養(yǎng)護(hù)控制足夠應(yīng)用，滿足了低成本的要求，為更大范圍的推廣提供了條件。節(jié)點(diǎn)傳感器主要采用體積小、低能耗的DHT11溫濕度傳感器，它使用單線制串行接口，是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)的溫濕度復(fù)合傳感器[4]，如圖2所示。3.1.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)搭建本系統(tǒng)通過(guò)nRF24L01構(gòu)建家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)中心控制器與傳感節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線通信，它可以將來(lái)自于數(shù)據(jù)采集部分的數(shù)據(jù)傳送到中心控制器，把中心控制器看成一個(gè)家庭范圍內(nèi)的主模塊，數(shù)據(jù)采集部分即為子模塊，nRF24L01存在主模塊到子模塊之間一對(duì)多的分布關(guān)系，如圖3所示。

　　3.2軟件設(shè)計(jì)

　　3.2.1數(shù)據(jù)管理在服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)部分主要采用簡(jiǎn)單易操作的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件SQLSever進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和操作,根據(jù)實(shí)際需要，數(shù)據(jù)庫(kù)部分采用關(guān)系模型，建立了用戶信息表、養(yǎng)護(hù)日志表、植物狀態(tài)記錄表，植物百科表，植物養(yǎng)護(hù)方式表。用戶信息表記錄了用戶的姓名，電話，郵箱等個(gè)人相關(guān)信息，養(yǎng)護(hù)日志表記錄了養(yǎng)護(hù)時(shí)間，澆水量，施肥量，光照時(shí)長(zhǎng)等養(yǎng)護(hù)植物的相關(guān)信息;植物狀態(tài)記錄表記錄了植物周?chē)�的環(huán)境數(shù)據(jù)情況;植物百科表和植物養(yǎng)護(hù)方式表記錄了植物的相關(guān)信息和植物養(yǎng)護(hù)方式的簡(jiǎn)單介紹。各個(gè)表之間通過(guò)主外鍵相互關(guān)聯(lián)，為智能花卉管理系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理提供穩(wěn)定的操作平臺(tái)。

　　3.2.2服務(wù)器本系統(tǒng)采用ApacheHTTP服務(wù)器，該服務(wù)器具有跨平臺(tái)性和安全性的特點(diǎn)，采用MyEclipse作為處理數(shù)據(jù)的軟件，將樹(shù)莓派傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，MyEclipse和數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立連接需要滿足以下幾點(diǎn)，第一步導(dǎo)入jar包(sqljdbc4.jar)，這是服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)連接的關(guān)鍵，第二步通過(guò)以下兩行代碼動(dòng)態(tài)連接數(shù)據(jù)庫(kù)使用過(guò)程中把用戶名和密碼更改為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶名和密碼，在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作時(shí)需要調(diào)用這兩行關(guān)鍵代碼所在類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。3.2.3終端頁(yè)面控制本系統(tǒng)中用戶界面接收服務(wù)器端的數(shù)據(jù)，需要和服務(wù)器建立連接，向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求后才能得到服務(wù)器傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，請(qǐng)求的方式分為get請(qǐng)求和post請(qǐng)求，get請(qǐng)求簡(jiǎn)單，但保密性差，post請(qǐng)求相對(duì)復(fù)雜，但數(shù)據(jù)不易被其他非法獲取，目前大部分系統(tǒng)采用post請(qǐng)求，智能花卉管理系統(tǒng)也采用post請(qǐng)求，建立發(fā)送請(qǐng)求的代碼。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　隨著科技的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提[6]，智能化已經(jīng)成為社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，各個(gè)行業(yè)都在向智能化過(guò)渡。可以拓展到大型種植戶對(duì)植物的智能化管理，甚至于城市綠化和花園花草的智能化管理也能參與其中，在互聯(lián)網(wǎng)和智能化的大力推動(dòng)下，智能花卉管理系統(tǒng)將會(huì)有很好的發(fā)展前景。