2022 11 電腦編程技巧與維護(hù) 1 研究背景 無(wú)論是發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家 農(nóng)林害蟲(chóng)都會(huì)給 農(nóng)林作物造成重大損失 因此 害蟲(chóng)的精細(xì)防治是減少 損失 提高作物產(chǎn)量的一項(xiàng)重要任務(wù) 一旦害蟲(chóng)傳播 必須及時(shí)發(fā)現(xiàn) 以便農(nóng)民及時(shí)治療 防止害蟲(chóng)傳播 在 全社會(huì)都十分關(guān)注食品安全的大環(huán)境下 必須貫徹 預(yù) 防為主 綜合防治 的植保方針 大連是櫻桃果樹(shù)種植 基地 學(xué)校周邊農(nóng)戶(hù)大量種植櫻桃樹(shù) 傳統(tǒng)的人工調(diào)查 害蟲(chóng)鑒定方法存在一些弊端 害蟲(chóng)的種類(lèi)繁多 數(shù)量基 數(shù)大 要求識(shí)別害蟲(chóng)難度 精度較高而市面上又缺少針 對(duì)櫻桃果樹(shù)害蟲(chóng)的智能識(shí)別軟件 因此為櫻桃種植農(nóng)戶(hù) 量身定做一款害蟲(chóng)識(shí)別軟件有較大潛在價(jià)值 2 設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是前后端分離開(kāi)發(fā) 重點(diǎn)放在了后 端代碼的實(shí)現(xiàn)以及前端 UI 界面的優(yōu)化 后端使用的是 MySQL 實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并搭建相關(guān)服務(wù)器 Android 端 發(fā)來(lái)請(qǐng)求 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)返回給 Android 端 但是用戶(hù)量加大后 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力就會(huì)增大 效率也較低 以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)資源路徑而代替資源本身 當(dāng)前端再次請(qǐng)求服務(wù)器時(shí) 就先讀取數(shù)據(jù)庫(kù)所存儲(chǔ) 的路徑 數(shù)據(jù)存在找到對(duì)應(yīng)資源返回 這樣就可以減 小 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力 而前端布局使用了 Material Design 設(shè)計(jì)語(yǔ)言結(jié)合 BaseRecyclerViewAdapterHelper Toolbar SmartRefreshLayout 等框架和組件實(shí)現(xiàn)完美的 界面UI設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)功能模塊 蟲(chóng)遇 櫻桃害蟲(chóng)識(shí)別防治系統(tǒng)根據(jù)櫻桃農(nóng)戶(hù)的切 實(shí)需求 設(shè)計(jì)并模擬了現(xiàn)實(shí)情景下的害蟲(chóng)識(shí)別和防治的 過(guò)程 使用者可以很快學(xué)習(xí)此 APP 的操作方法 具有 上手快 適用性好的特點(diǎn) 移動(dòng)終端包含的識(shí)別方式分 為兩類(lèi) 分別是拍照識(shí)別和相冊(cè)識(shí)別 并在識(shí)別后可進(jìn) 行記錄 防治 預(yù)警統(tǒng)計(jì)等后續(xù)操作 具體模塊結(jié)構(gòu)如 圖1所示 3 1 用戶(hù)登錄模塊 用戶(hù)登錄若為新用戶(hù) 需進(jìn)行注冊(cè)后方可使用此系 統(tǒng) 登錄后如果是新用戶(hù) 需上傳頭像 輸入用戶(hù)名等 數(shù)據(jù) 用戶(hù)可以通過(guò)此處上傳自己的個(gè)人信息 如果是 老用戶(hù) 則可進(jìn)行一系列如進(jìn)行識(shí)別 查看個(gè)人信息 查看預(yù)警信息等操作 另外系統(tǒng)為了方便農(nóng)戶(hù)使用 添 加了短信驗(yàn)證碼登錄 極大地方便了農(nóng)戶(hù)的使用 3 2 查看信息模塊 用戶(hù)登錄后 可以查看個(gè)人的用戶(hù)名等信息 自己 的識(shí)別記錄和收藏記錄 并可以查看排行榜等細(xì)則 根 據(jù)當(dāng)?shù)氐呐恼涨闆r可以生成一個(gè)預(yù)警信息供用戶(hù)去參考 并提出預(yù)警信息和防治措施 3 3 識(shí)別功能模塊說(shuō)明 用戶(hù)進(jìn)入識(shí)別模塊后可以選擇上傳圖片的方式 共 有拍照識(shí)別和相冊(cè)上傳圖片兩種方式 識(shí)別后下方彈出 基金項(xiàng)目 遼寧高校 2022 年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn) 練計(jì)劃項(xiàng)目 202213198001 作者簡(jiǎn)介 包宇 2001 男 本科 研究方向 計(jì)算 機(jī)科學(xué)與技術(shù) 孫云海 1977 男 副教授 研究方 向 思想政治教育 基于云技術(shù)的 蟲(chóng)遇 櫻桃害蟲(chóng)識(shí)別防治系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 包宇 孫云海 大連理工大學(xué)城市學(xué)院 遼寧 大連 116600 摘 要 櫻桃是大連重要特色農(nóng)產(chǎn)品 而櫻桃蟲(chóng)害往往會(huì)給農(nóng)戶(hù)造成重大損失 因此普及蟲(chóng)害及防治 知識(shí)對(duì)農(nóng)戶(hù)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 基于云技術(shù)的櫻桃害蟲(chóng)識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)采取TCP IP協(xié)議 部署云端服務(wù) 器 創(chuàng)建云端圖像識(shí)別處理器 實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶(hù)操作處理和圖片識(shí)別 傳輸和存儲(chǔ)的即時(shí)性 可以輕松 進(jìn)行害蟲(chóng)識(shí)別與防治操作 該系統(tǒng)增加了同類(lèi)軟件沒(méi)有的統(tǒng)計(jì)預(yù)警功能 交互頁(yè)面設(shè)計(jì)貼近農(nóng)戶(hù)實(shí)際 切實(shí)解決了櫻桃種植農(nóng)戶(hù)在害蟲(chóng)識(shí)別和防治過(guò)程中存在的問(wèn)題 關(guān)鍵詞 昆蟲(chóng)識(shí)別 害蟲(chóng)防治 移動(dòng)終端 云技術(shù) Android系統(tǒng) 圖1 模塊關(guān)系圖 蟲(chóng)遇 櫻桃害蟲(chóng)識(shí)別防治 APP 識(shí)別 預(yù)警 記錄 當(dāng)前月份 預(yù)警 拍照 相冊(cè) 識(shí)別 收藏 進(jìn)行防治 109 2022 11 電腦編程技巧與維護(hù) 最接近的兩種害蟲(chóng) 點(diǎn)擊即可查看該害蟲(chóng)的詳細(xì)信息并 生成記錄 點(diǎn)擊 收藏 按鈕即可收藏 鏈接到查看信 息模塊可以進(jìn)行查看 4 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn) 4 1 整體技術(shù)特點(diǎn) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程是采用 TCP IP 協(xié)議以及 OkHttp Retrofit 的這種圖片上傳框架 通過(guò)對(duì)云端服 務(wù)器 創(chuàng)建云端圖像識(shí)別處理器的部署來(lái)實(shí)現(xiàn) APP 云 端對(duì)用戶(hù)上傳的圖片進(jìn)行處理操作 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及傳輸 等功能 服務(wù)端使用 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工 具 在新用戶(hù)進(jìn)行 APP 用戶(hù)注冊(cè)的時(shí)候 使用 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)以及 jdbc 來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)向云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 操作 當(dāng)用戶(hù)想使用系統(tǒng)進(jìn)行上傳識(shí)別圖像時(shí) 圖片的選 擇可以選擇使用相機(jī)亦或是本地相冊(cè) 獲取到 Android 所授予的權(quán)限后 對(duì)用戶(hù)的手機(jī)型號(hào)進(jìn)行判斷 隨后讀 取選中的害蟲(chóng)照片進(jìn)行壓縮上傳 從而確保圖片的正常 大小 提高系統(tǒng)的工作效率 4 2 技術(shù)重難點(diǎn) 1 通過(guò)使用 CursorWindow 獲取更大的圖片數(shù)據(jù) 提高識(shí)別精度且不用擔(dān)心圖片占用過(guò)多內(nèi)存問(wèn)題 系統(tǒng) 采取數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)圖片對(duì)應(yīng)路徑取代儲(chǔ)存圖片本身的方 式 提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的使用效率 同時(shí)也保護(hù)了用戶(hù)隱 私 使系統(tǒng)更加高效 安全 2 圖像的傳輸和識(shí)別速率 解決思路是當(dāng)用戶(hù)進(jìn) 入主頁(yè)面可以查看時(shí) 使用 Servlet 的 doget 方法和 HTML 進(jìn)行圖片的下載及傳輸并異步加載實(shí)現(xiàn)頭像的預(yù) 覽 這樣做可以使當(dāng)前用戶(hù)在最短的時(shí)間內(nèi)獲取到頭像 等相關(guān)信息 另外在技術(shù)開(kāi)發(fā)上 采用了容易和RxJava 結(jié)合使用的 Retrofit 減少了對(duì)于異步請(qǐng)求 同步請(qǐng)求 部分代碼的工作量 這樣設(shè)計(jì)的好處是減少代碼體積 有利于后期的更新與維護(hù) 5 核心功能實(shí)現(xiàn) 5 1 識(shí)別部分 在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中通過(guò)OkHttp Retrofit 這一圖片 上傳框架進(jìn)行圖片的上傳 識(shí)別結(jié)果則通過(guò) BaseQuick Adapter 根據(jù)需求來(lái)更方便快捷的搭建適配器 考慮到 節(jié)省界面空間和頁(yè)面優(yōu)化 使用了BottomSheetDialog 將 返回的結(jié)果作為底部對(duì)話(huà)框 使界面達(dá)到美化的效果 5 2 查詢(xún)部分 通過(guò) AVLoadingIndicatorView 進(jìn)度指示器控件實(shí)現(xiàn) 了動(dòng)態(tài)刷新效果 創(chuàng)建 Handler 實(shí)例 重載 handleMes sage 方法 來(lái)處理消息 使用 Message obtain 方法來(lái) 創(chuàng)建消息池并獲取Message 實(shí)例 綜合使用實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài) 地將模糊查詢(xún)到的害蟲(chóng)結(jié)果顯示出來(lái) 5 3 刷新部分 為了達(dá)到更好的刷新效果 采用了繼承自 View Group 的 SmartRefreshLayout 來(lái)實(shí)現(xiàn)此部分功能 使用 SmartRefreshLayout 內(nèi)嵌 RecyclerView 來(lái)達(dá)到刷新的最 佳效果 6 部分核心代碼 6 1 識(shí)別服務(wù)部分 系統(tǒng)上傳部分通過(guò)創(chuàng)建API服務(wù)將本地?cái)?shù)據(jù)與服務(wù) 器進(jìn)行連接 相關(guān)參數(shù)如下 serviceClass 服務(wù)接口 泛型規(guī)范 return api 接口服務(wù) public static T createService Class service Class OkHttpClient Builder okHttpClientBuilder new OkHttpClient Builder okHttpClientBuilder connectTim eout 20000 TimeUnit MILLISECONDS 消息攔截器 HttpLoggingInterceptor httpLoggingInterceptor new HttpLoggingInterceptor httpLoggingInterceptor setLevel HttpLoggingInter 110 2022 11 電腦編程技巧與維護(hù) 片 VGA 相機(jī)和圖像處理器的全部功能 該傳感器支持 輸出最大為 30 萬(wàn)像素的圖像 640 480 分辨率 它的 體積小 工作電壓低 OV7725 通過(guò)串行攝像機(jī)控制總 線(xiàn) SCCB 接口控制 提供多種格式的全幀 亞采樣 或加窗8位 10位圖像 2 5 無(wú)線(xiàn)通信模塊 設(shè)計(jì)采用樂(lè)鑫科技生產(chǎn)的 esp8266 作為通信模塊 esp8266 內(nèi)含 32 bit MCU 2 4 GHz Wi Fi 單核 CPU 時(shí)鐘頻率高達(dá) 160 MHz 19 5 dBm 天線(xiàn)端輸出功率 確保良好的覆蓋范圍 睡眠電流小于 20 A 節(jié)能環(huán) 保 外設(shè)包括 UART GPIO I2S I2C SDIO PWM ADC 和 SPI 在設(shè)計(jì)中采用 esp8266 通過(guò) UART 與控制 器進(jìn)行通信 3 軟件設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)傳感器信息的采集 處理 控 制器的配置 通信報(bào)文的封裝等操作 軟件對(duì)控制器 進(jìn)行配置之后 對(duì)從人體紅外傳感器 溫濕度傳感 器 氣體傳感器 火焰?zhèn)鞲衅?電量傳感器 門(mén)磁傳 感器 定位模塊 攝像頭模塊接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合 閾值判斷 聯(lián)動(dòng)處理后再進(jìn)行分發(fā) 分發(fā)給舵機(jī) 繼 電器 語(yǔ)音播報(bào)模塊等控制模塊和上位機(jī) 數(shù)據(jù)處理 流程如圖 9 所示 4 結(jié)語(yǔ) 基于物聯(lián)網(wǎng)的園區(qū)管理系統(tǒng) 通過(guò)紅外采集 智慧 隔離等方式可以有效解決疫情期間全員數(shù)據(jù) 采集難 統(tǒng)計(jì)分析難 防控難 管理工作難等園區(qū)管理的問(wèn)題 通過(guò)智慧管理平臺(tái)完成在線(xiàn)報(bào)修 智能巡檢 智能繳 費(fèi) AI 訪(fǎng)客 能耗管理 智能報(bào)警 報(bào)警定位等功能 可以有效解決園區(qū)管理人員人力依賴(lài)度高 響應(yīng)慢 定 位不及時(shí) 人員交叉感染風(fēng)險(xiǎn)高 園區(qū)能耗高等問(wèn)題 對(duì)園區(qū)管理具有一定的社會(huì)價(jià)值 參考文獻(xiàn) 1 穆亞梅 基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控疫情預(yù) 警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 現(xiàn)代信息科技 2020 12 10 15 2 常文嘯 基于非接觸式傳感器的手勢(shì)識(shí)別密碼技術(shù) 電腦編程技巧與維護(hù) 2022 5 128 131 3 張雨潔 基于北斗和阿里云的外勤人員體征監(jiān)測(cè)系 統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2022 5 21 25 4 方舟 等 基于 STM32 的寵物報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 物聯(lián) 網(wǎng)技術(shù) 2022 5 5 7 5 唐雅璇 余金山 采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的崗位信息化系 統(tǒng) 華僑大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2012 12 17 20 圖9 數(shù)據(jù)處理流程 a 總流程 b 疫情防控單元 c 應(yīng)急安防單元 d 節(jié)能監(jiān)測(cè)單元 開(kāi)始 模塊初始化 疫情防控單元 應(yīng)急安防單元 節(jié)能監(jiān)測(cè)單元 結(jié)束 人員溫是 否異常 Y N Y N 攝像頭采集 拍照 報(bào)警上報(bào) 報(bào)警上報(bào) 隔離情況 是否異常 N 監(jiān)測(cè)到火焰 或可燃?xì)怏w Y Gps 北斗定位 繼電器關(guān)閉 報(bào)警上報(bào) 電量信息采集 上報(bào) 關(guān)燈 光照大于 閾值 開(kāi)燈 Y N 參考文獻(xiàn) 1 Yanfen Li Hanxiang Wang L Minh Dang Abolghasem Sadeghi Niaraki Hyeonjoon Moon Crop pest recogni tion in natural scenes using convolutional neural net works J Computers and Electronics in Agriculture 2020 169 C 2 邵雪 大連市金州新區(qū)溫室大櫻桃主要病蟲(chóng)害的發(fā)生 與防治 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2013 21 157 158 3 操鳳萍 余躍海 劉雪娟 基于 LBS 的足跡移動(dòng)分 享系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) J 軟件導(dǎo)刊 2018 17 11 17 21 4 徐唐 王錦 楊丹 基于JPEG算法的Android圖像 壓縮技術(shù)研究 J 電腦知識(shí)與技術(shù) 2016 12 22 176 178 5 吳想想 基于 Android 平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)方法的研究與 應(yīng)用 D 北京 北京郵電大學(xué) 2011 上接第99頁(yè) 112