基于Android的蛋鸡养殖系统设计与实现
摘 要： 为了给畜禽养殖户提供有效的畜禽养殖分析手段，以所研发的畜禽养殖嵌入式环境监测系统为基础，在深入研究典型蛋鸡生长与养殖小气候环境指标间的关系后，开发了蛋鸡养殖小气候环境监测嵌入式系统，并以此为基础实现基于 Android系统移动平台的蛋鸡养殖终端 APP的设计和开发。该系统可为蛋鸡养殖户快捷方便地获得蛋鸡舍小气候环境监测数据和蛋鸡个体行为的实时状况，为管理和工作人员应对蛋鸡养殖中出现的各种情况提供了一种有效的预告预警途径。
关键词： 畜禽养殖； Android APP； 环境监测； 嵌入式系统
中图分类号： TN926?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）02?0033?03
Design and implementation of laying hen breeding system based on Android
WANG kun， PAN Liwu
（Department of Information Engineering， Henan University of Animal Husbandry & Economy， Zhengzhou 450011， China）
Abstract： To provide effective analysis means of livestock and poultry breeding for the related personnel， a microclimate environmental monitoring embedded system for the laying hen breeding was developed on the basis of the available environmental monitoring embedded system for livestock and poultry breeding after deep researching on the typical relationship between the laying hens growth and the microclimate environment in hens’ house. Based on this system， the design and development of a laying hen breeding terminal App based on Android?based mobile platform were realized for the laying hen breeding automatic control， with which the laying hen breeding farmers can quickly and easily get the microclimate environment monitoring data in the laying hens’ house and the real?time status of individual behavior of each laying hen， so as to provide the advance notice or early warning for the relevant personnel.
Keywords： livestock and poultry breeding； Android APP； environmental monitoring； embedded system
0 引 言
河南省是一个畜牧大省，畜禽养殖占农业总产值的42%，是河南省经济发展的一个重要支柱[1]。随着人力成本的增加和智慧养殖的不断发展，实现对畜禽养殖舍气候小环境的实时监测和自动化控制，是提高畜禽养殖智能化的一个重要基础。目前我国很多鸡场都使用了鸡舍气候小环境实时监控设备，如河南大用采用德国Big Dutchman公司的环境监控设备，操作复杂，普通员工操作困难，需要较长的培训和学习时间；河南永达采用以色列Agrologic公司的环境控制仪，仅对温度进行监控，功能较单一。经调研，目前市场上的鸡舍气候小环境实时监控设备要么功能简单，要么操作复杂，难以适应河南省的气候特征和鸡场的实际环境情况。因此，这里开展了鸡舍气候小环境实时监控设备软硬件的研发，并取得了初步的成效。
基于鸡舍气候小环境实时监控设备的研发，设计开发了基于Android的蛋鸡养殖系统APP应用。基于Android的蛋鸡养殖系统APP应用指的是通过移动智能设备（智能手机、PDA等）实现畜禽养殖的应用软件。目前，由于具有智能功能的移动便携的日益普及，越来越多的软件应用都出现了APP版本。在畜禽养殖中通过移动智能设备使用畜禽养殖APP应用可以有效降低畜禽养殖的管理成本，增强养殖企业的监督能力和管理能力。实现移动蛋鸡养殖的主要途径是构建蛋鸡养殖信息数据库，并向外提供数据接口，使得养殖人员能够通过运行在移动设备上的蛋鸡养殖APP计算获取养殖数据库中的数据并进行分析等[2?4]。
本系统结合河南省畜禽养殖的实际需求，采用基于流行的Android 系统智能手持设备作为嵌入式平台的智能终端实现蛋鸡养殖环境的实时监测。通过 Android 系统平台可实现蛋鸡养殖环境的控制，实现对畜禽环境的自动调控，如调节蛋鸡养殖环境的温度、湿度等，为智能化、精细化养殖提供统一的智能化操作和管理，解决现有技术上投入成本过高、系统维护不便以及难以集中管理等问题[4?6]。
1 基于Android的蛋鸡养殖系统设计
由于不同的畜禽其养殖环境差别较大，因此本研究针对蛋鸡舍的气候小环境实时监测为主要对象进行设计和开发。本文将基于Android的蛋鸡养殖系统的应用面向广大普通的养殖企业或养殖农户，是畜禽养殖智能信息管理和移动养殖相结合的一种系统方案，不仅能够降低养殖企业的养殖成本，而且能简化蛋鸡养殖的日常管理，为蛋鸡养殖智能化提供一条可行的途径[3?5]。
1.1 系统功能
本系统主要面向蛋鸡养殖企业和养殖户环境监控和管理的需求用户，以养殖用户为中心，构建了基于Android的移动端应用管理系统。系统分为蛋鸡信息查询与管理，蛋鸡舍环境小气候的实时监测和控制两大模块。
1.2 系统结构
基于Android的蛋鸡养殖系统的整体结构采用服务器端+数据库端+Android客户端进行构建。Android客户端有两个：一个位于嵌入式开发板上，用户可以直接操作嵌入式环境监测设备的触摸屏进行环境监测的控制；另一个是APP客户端，可以安装在用户的手机和平板电脑等智能设备上。APP应用客户端是通过HTTP协议访问服务器上的远程数据，实现移动终端和服务器的交互。系统的硬件拓扑结构如图1所示。具体的系统交互流程如下：Android客户端通过APP界面发出交互请求，然后业务逻辑层使用HTTP协议传递交互请求的参数；服务器端的业务逻辑层按照相同的协议接收来自Android客户端传来的参数，并调用数据逻辑层的对应方法操作数据库，并将数据处理的结果回传给Android客户端，Android应用程序对数据进行解析之后，最后将其显示到客户端的用户界面[5?10]。
2 基于Android的蛋鸡养殖系统开发
2.1 Android APP客户端设计模型
整个Android APP客户端采用传统的MVC模型进行设计，基于Eclipse 4.2，Android 5.0进行开发。MVC（Model?View?Controller）是一种软件设计模式。Model是视图模型，表示整个系统的功能处理；View表示用户界面，Android中使用XML文件实现界面设计，可以将具体的业务逻辑和界面设计分开，使设计者更易于界面开发和提高开发效率；Controller代表指控制器模型，负责对外部事件的响应，即Android应用的运行实体。利用MVC模式，可将系统的视图模型和业务逻辑的设计与开发分离开，以便于提高开发效率和提高代码的可重用性[7?11]。客户端的原型运行截图如图2，图3所示。
图1 系统的硬件拓扑结构
图2 环境监控设置界面
图3 环境监控界面
2.2 服务器端的设计模型
对应数据量不大的数据存储，通常可以在移动客户端使用SQLLite数据库、SharedPreferences或文件实现，而对于大量的数据存储则需要使用数据库管理系统。本研究的服务器端的开发采用DAO（Date Access Object，数据访问对象）模型实现对数据库的操作，同样使用MVC模型完成分层设计。开发平台使用基于Eclipse 4.2和JDK7。服务器后台MVC+DAO架构，通过使用JDBC连接数据库，利用DAO访问和操作数据库。系统业务逻辑则使用Servlet类来实现，并响应HttpRequest请求[9?11]。达到业务逻辑和表示层视图的分离。系统运行效果如图4，图5所示。
图4 通风指令设置截图
图5 温湿度趋势截图
3 结 语
本系统综合运用计算机数据库技术、Android平台相关技术，并参考一些相关的畜禽养殖管理系统的设计和开发，根据实际需求，以蛋鸡养殖企业和主要研究对象进行开发和设计。通过设计和实践，基于Android的畜禽养殖系统初步实现，系统在整体功能基本上达到了预期效果，当然，目前还没有经过产品的中试和稳定性测定，系统还存在不足之处，需要结合畜禽舍实际环境和设施不断地完善。在未来的扩充中，将考虑在接口设计上加以改进，并引进云计算和大数据技术对系统的数据进行托管和进行大数据分析。
参考文献
[1] 赵丽莉，朱远航，宋俊杰，等.河南省畜禽养殖废弃物污染现状及防治对策[J].湖北农业科学，2014（22）：5446?5448.
[2] TANG E， CHEN Fu， ZHU Quanyin. Environment monitoring system based on Internet of Things [J]. Emerging Technologies for Information Systems， Computing， and Management Lecture Notes in Electrical Engineering Volume， 2013， 236： 125?132.
[3] 张伟，何勇，刘飞，等.基于物联网的规模化畜禽养殖环境监控系统[J].农机化研究，2015（2）：245?248.
[4] 吴武豪.基于物联网的猪舍环境监控系统研究[D].杭州：浙江大学，2014.
[5] 韩斐，蔡珍珍，孙秉利，等.猪舍小环境与动物福利[J].黑龙江畜牧兽医，2015（8）：41?42.
[6] 陈家宏.江淮地区羊舍环境检测及养羊新设施研制[D].合肥：安徽农业大学，2013.
[7] 詹成国，朱伟，徐敏.基于Android的测控装置人机界面的设计与开发[J].电力自动化设备，2012（1）：12.
[8] 杨林楠，郜鲁涛，林尔升，等.基于Android系统手机的甜玉米病虫害智能诊断系统[J].农业工程学报，2012（18）：163?168.
[9] 李杨，冯刚，李亮，等.基于Android的多媒体应用开发与研究[J].计算机与现代化，2011（4）：149?152.
[10] 曾健平，邵艳洁. Android系统架构及应用程序开发研究[J]. 微计算机信息，2011（9）：1?3.
[11] 党李成.基于Google Android智能手机平台的研究与应用[D].合肥：安徽大学，2010.
