基于Web的植保无人机共享平台的设计与实现

谷秀艳 李梓锋

摘  要：植保无人机共享平台是基于Web技术，为解决农户和无人机企业供需问题而设计的共享平台，围绕管理员和用户两种身份，每种身份对应相应的功能模块及功能属性，包括注册、登录、查询、预定、反馈评价等。该平台界面简单易懂，操作系统运行稳定，平台的推广与应用可充分发挥社会共享资源，解决植保无人机价格昂贵、操作技术难、闲置率高等问题。

关键词：植保无人机;共享平台;Web

中图分类号：TP273;S252.3      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）17-0030-05

Abstract：Plant protection UAV sharing platform is based on Web technology and designed to solve the supply and demand problems of farmers and UAV enterprises，the platform consists of two modules：administrator and user. Each module contains a variety of functional attributes，including registration，login，query，reservation，feedback and evaluation. The interface of the platform is simple and easy to understand，and the operating system runs stably.The promotion and application of the platform can give full play to the social shared resources，and solve the problems of high price，difficult operation technology and high idle rate of plant protection UAV.

Keywords：plant protection UAV;sharing platform;Web

0  引  言

由于作業效率高、效果好、不受作业环境影响等特点，近年来我国植保无人机发展十分迅速。但是对于个体农户，植保无人机价格昂贵、操作技术难、闲置率高、经济效益低等问题阻碍其大规模推广应用;虽部分地区设有植保无人机服务队，但由于农业生产低频次高密度的规律，服务队并不能同时满足所有农户的农时需求，并且由于服务队的作业机型限制，农户并不能选择适宜的机型满足自己作物的作业需求。因此，亟须搭建植保无人机共享平台，为农户和无人机企业的植保无人机供需搭建桥梁。

信息技术与工程学院智能技术与科学专业设有人工智能与机器识别、智能应用技术等研究方向，开设“智能机器人（无人机）相关课题综合实践”等课程，毕业设计题目包含多种智能程序设计与研究。该共享平台的设计与实现是我院重点毕业设计课题之一，作者为指导教师，带领团队通过对华南农业大学、广州极飞科技、深圳大疆创新等植保无人机相关高校、企事业单位进行调研，了解目前植保无人机实际应用情况，发挥我院信息管理、程序设计等智能技术方向的绝对优势，对该系统进行分析设计。

本文拟通过Java、Web、MySQL、JSP技术等构建了一套植保无人机共享平台，基于该平台管理员可以对系统进行管理、对预定信息进行受理等。用户只需支付服务费便可预定合适的飞手和无人机进行作业，无须购买植保无人机、进行操作培训。该平台的应用和推广可以充分发挥社会上的共享资源，提高经济效益，对我国推广植保无人机在农业的应用起到了极大的促进作用。

1  系统结构设计

1.1  系统功能结构

通过本人前期调研情况，结合实际需求，对系统整体功能结构进行设计。植保无人机共享平台主要分为管理员与用户两个角色，管理员主要针对用户管理、公告管理、无人机信息管理、预定信息管理、无人机保修管理、评价反馈管理等功能模块进行维护和修改等操作，用户主要是通过该系统进行查看公告信息、无人机信息、无人机预定信息、无人机保修信息以及作业后进行评价反馈等操作。该平台结构图如图1所示。

1.2  数据库设计实体

E-R图可以看作是关系模型的原型。每个实体都是一个表，实体之间的关系可以合并到一个实体中，也可以是另一个表，关系表和相关实体表是要联系的主键或外键。根据需求分析，本平台包括管理员和用户两种身份以及无人机信息模块、预定模块、评价模块、保修模块、公告模块这些实体，实体与实体之间紧密相连，且每个实体拥有自己的属性，本文通过实体关系图表示在信息系统中概念模型的数据存储。该平台E-R关系实体图如图2所示。

1.3  数据表

数据表表示一个内存内关系数据的表，作为Data Set的成员使用。使用相应的数据表构造函数创建数据表对象，使用Add方法将其添加到数据表对象的表集合中，再将其添加到数据库中。初次创建数据表要定义表的架构，创建数据列对象并将其添加到表的列集合中。表中的列可以映射到数据源中的列、包含从表达式计算所得的值、自动递增它们的值或包含主键值。在数据库中创建数据表之后执行的活动与使用数据库中的表时执行的活动相同。管理员可以添加、查看、编辑和删除表中的数据，可以监视错误和事件，根据数据结构的详细要求、输入和输出数据量要求进行分析，将数据库概念设计的E-R图转换为关系数据库。

在关系数据库中，数据关系由数据表组成，表的结构在表的字段中表示。本平台包括t_baoxiu表、t_gonggao表、t_leixing表、t_pingjia表、t_user表、t_wurenji表、t_yuding表等数据表，以t_user表为例，如表1所示。

2  系统功能模块实现

2.1  管理员功能模块

2.1.1  登录模块

管理员输入正确的账号、密码及验证码，通过登录界面登录系统，登录成功后系统自动识别身份，如图3所示。

管理员登录成功后进入系统操作界面，可对用户管理、公告管理、无人机信息管理、预定信息管理、无人机保修管理、评价反馈管理等功能模块进行修改和维护等相应的操作，以管理员查看“未受理”预定信息为例，如图4所示。

2.1.2  用户管理模块

管理员通过列表可查看、修改、添加及删除用户信息，包括用户名、密码、姓名、联系方式、家庭住址、紧急联系人、备注，用户的信息从数据库表1 t_user表取出，然后进行渲染显示在页面上。如果管理员进行数据上的修改，那么所修改的信息也会保存到数据库表1 t_user表中。

2.1.3  公告管理模块

管理员可查看、修改、添加及删除公告信息。包括公告类型、公告标题、公告内容、供稿人、有效期、备注。此模块目的是为了发布无人机优惠、无人机维护、无人机作业需求等信息。从而用户可结合需要选择合适的无人机进行作业，大大提高用户体验。

2.1.4  无人机信息管理模块

管理员可查看、修改、添加、删除无人机信息。包括机型、生产厂家、续航时间、作业效率、操作飞手、数量、备注。

2.1.5  预定信息管理模块

管理员可查看、修改、受理、删除预定信息。包括预定编号、预定人、预定日期、无人机型号、预定数量、预定飞手、备注。

2.1.6  保修管理模块

管理员可查看、修改、添加、删除保修信息。包括保修机型、保修时间、保修原因、操作人员、保修记录、维修结果、备注。当用户使用无人机出现故障或者出现损坏时，可立即与平台管理员沟通。

2.1.7  评价反馈管理模块

管理员可查看、修改、添加、删除评价反馈信息。包括反馈人员、反馈名称、反馈日期、反馈类型、反馈内容、备注等信息。

2.2  用户功能模块

2.2.1  用户注册模块

未注册的新用户可以点击注册进行新用户注册，如图5所示。用户填写账号、密码及验证码，通过脚本语言获取用户填写的信息，若是已存在用户则返回“已有用户直接登录”的相关提示。用户成功注册后通过JavaScript脚本语言上传到数据库保存。用户登录成功后进入系统，可以对公告信息、无人机信息等进行查看，对个人信息、预定信息、无人机保修、评价反馈进行相应操作。

2.2.2  预定信息模块

此模块是系统的核心，用户通过信息列表可新增预定及查询预定状态。增加预定时，用户结合自身需求，如实填写预定人、无人机名、作业内容、作业面积、预定时间、预定数量、备注等进行预定，实现实时预约作业，新增预定界面如图6所示。预定后可通过“查询预定状态”实时关注预定结果，若为“已受理”则预定成功，并且可通过电话与联系人进行细节沟通，如图7所示。

2.2.3  评价反馈模块

用户通过信息列表可查看、添加评价反馈信息，包括反馈人员、反馈名称、反馈日期、反馈类型、反馈内容、备注等。用户可在无人机作业后，对本次作业进行评价及反馈，作业效率及作业效果是否满意，以及机器是否有故障，是否需要报修等。

3  系统模块运行测试

为确保系统能正常运行和对功能模块进行优化，进行系统模块的运行测试。本系统通过对用户注册模块、登录模块、查询模块、评价反馈模块、无人机预定模块等系统功能性、可靠性、易使用性等进行了测试，以确保操作系统可以正常稳定的运行，更好服务植保无人机共享平台。

3.1  注册模块测试

输入注册账号、密码时检测用户名是否被注册，如账号已注册，注册失败，返回登陆;如果注册成功则自动登录。注册模块用例表如表2所示。

3.2  登录模块测试

用户使用注册时填写的用户名登录。登录需要使用Spring开源框架来发送用户对应账号密码，直接从数据库中校验，成功登录后跳转到主页。测试登录模块用例表如表3所示。

3.3  查询模块测试

用户可以在搜索栏里输入自己所要的信息后点击查询，便可在页面查看相关信息。测试主要包括模糊查询、默认查询、有空格等情况下能否顺利查询。测试后该模块功能正常运行，如表4所示。

3.4  反馈模块测试

订单完成后用户可以对无人机及作业情况进行評价反馈，保存提交后管理员可查看。测试主要包括反馈日期、反馈人员、反馈内容等是否可以正常显示。测试后该模块功能正常运行。

3.5  预定模块测试

为了保证系统的实际应用性，与华南农业大学进行产学研合作，以其增城试验田水稻作物为例，试验田负责人进行线上预定测试，管理员对预定信息进行受理，受理后进行实际作业，并进行评价反馈，测试后该系统功能正常。

4  结  论

本文通过Java、Web、MySQL、JSP技术实现了植保无人机共享平台的设计，通过功能测试，系统运作正常。系统主要包含管理员与用户两个角色，管理员适当调配植保无人机及飞手，并对用户管理、公告管理、无人机信息管理、预定信息管理、无人机保修管理、评价反馈管理等功能模块进行维护和修改等操作;用户只需支付服务费，无须购买昂贵的植保机器，无须进行植保无人机操作培训，并且可以通过该系统查看公告信息、无人机信息、无人机保修信息、无人机在线预定以及作业后进行评价反馈等操作。

该平台可充分发挥社会上的共享资源，大大提高经济效益，但是本平台对作业后的薪资结算部分尚未开发，且尚未投入市场使用，本团队教师会继续努力，通过与合作单位的实际应用情况对系统进行升级完善，积极申报相关研究项目，并进行市场推广与应用，期望本植保无人机共享平台可为农户和无人机企业的供需搭建桥梁，对我国在农业领域推广植保无人机起到促进作用。

参考文献：

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作者简介：谷秀艳（1990—），女，汉族，辽宁铁岭人，教师，硕士研究生，研究方向：智能科学与技术、无人智能技术;李梓锋（1998—），男，汉族，广东广州人，物联网工程专业，本科在读，研究方向：物联网技术、软件开发。