基于Android手机的烟叶生产科技服务系统的设计与实现

邱荣洲，赵健，陈宏，池美香，陈钰，翁启勇

1 福建省农业科学院植物保护研究所 福建 福州 350013；

2 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室 福建 福州 350003；

3 福建省农业科学院数字农业研究所 福建 福州 350003；

4 福建省龙岩市烟草公司 福建 龙岩 364000；

5 福建省农业科学院 福建 福州 350003

现代烟草农业

基于Android手机的烟叶生产科技服务系统的设计与实现

邱荣洲1,2，赵健3，陈宏3，池美香1,2，陈钰4，翁启勇2,5

1 福建省农业科学院植物保护研究所 福建 福州 350013；

2 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室 福建 福州 350003；

3 福建省农业科学院数字农业研究所 福建 福州 350003；

4 福建省龙岩市烟草公司 福建 龙岩 364000；

5 福建省农业科学院 福建 福州 350003

“互联网+烟草”是加快烟草发展方式转变和促进现代烟草发展的重要途径。为提高烟草科技信息的传播效率，构建高效、畅通的信息互联体系，以Android系统为平台，开发了基于智能手机的烟叶生产科技服务系统。系统主要实现了烟叶生产技术查询与管理、提问与回答、视频点播学习等功能，建立了烟技员社群互动服务新模式，并创新提出了专家积分排名制，为基层烟技员队伍建设提供了新的观点。系统测试结果显示，APP安装成功率96%，信息上传、下载成功率100%，系统的实用性和稳定性较好，适合在农村基层推广应用。系统的应用在一定程度上实现了烟叶生产科技服务的移动化和智能化，为烟农提供了获取技术的新方法。

烟草；烟技员；烟叶生产;专家咨询系统；智能手机；Android

信息化管理对提升现代烟叶生产技术及提高烟农综合素质有着重要作用。目前烟草信息化管理主要集中在烟草的精准施肥[1]、病虫害监测与诊断[2-5]、种植过程质量监控[6]、基础设施管理[7]、营销管理[8-9]、物流配送管理[10-11]等方面，在烟草科技信息传播领域的应用还较少。随着移动互联网技术的发展，移动智能终端被广泛应用[12]。利用移动互联网技术，开发手机客户端软件，构建高效、畅通的信息互联体系，可以有效弥补烟草科技在传统推广应用中存在的问题，如:无法通过网络平台及时反馈生产技术难题，基层烟技员队伍人员不足、技能服务水平参差不齐等问题。为此，本文尝试利用移动互联网技术，构建一个集“专家、技术、视频”为一体的烟叶生产科技服务平台，为烟草从业者获取技术提供新的渠道。系统的推广试用对于改变传统的技术传播方式，提高技术交流的及时性与交互性有着积极意义。

1 系统结构和设计方法

1.1 系统网络架构设计

系统在福建省星火科技“12396”服务体系的基础上，以目前广泛使用的Android智能手机为用户终端，浏览器为管理终端，ASP.NET Web API为数据共享访问接口，利用wi fi或4G无线网络作为通信渠道，为烟农提供随时、随地的信息服务，系统网络架构见图1。用户终端为烟农提供烟叶生产技术服务系统的功能与服务入口，并负责在Android客户端程序的安装与升级任务。管理终端为系统管理员提供生产技术的信息日常管理功能，以及用户行为数据统计分析。Web API为用户终端应用程序和管理终端程序共享的数据访问接口，以规范各种应用系统对数据库访问的管理控制。

图1 系统网络架构图Fig.1 Frame diagram of system

1.2 系统开发环境

系统采用“B/S+C/S”分布式多层架构技术，其中手机终端开发环境为：JDK（ Java development kit）+Eclipse +Android SDK（Software development kit）+ADT（Android development tools）；浏览器管理终端的开发环境采用微软的解决方案，以Microsoft.NET Framework 4.0为集成开发平台，Microsoft Visual Studio .NET 2013为开发工具，C#作为编程语言，选用Microsoft SQL Server 2008数据库。

1.3 系统功能设计

系统由基于Android客户端和基于WEB管理服务端子系统组成，两个子系统分别独立，通过Web API服务接口进行数据共享与互操作。系统的各主要功能模块如图2所示。

图2 系统功能结构Fig.2 Functions of system

1.3.1 生产技术管理与查询

为了满足烟农、烟技员日常烟叶生产过程对相关技术的需求，烟叶生产技术数据以福建省烟草专卖局出版的《福建烤烟生产技术》为主要内容，结合烟草相关文献资料收集整理而成[13]。根据烟草生产管理的阶段技术需求特点，将种植技术分为壮苗培育、大田管理、病虫防治、烘烤管理、烘烤分级、品种资源6个专题进行管理。

1.3.2 生产技术提问与回答

为满足烟农与烟技员的随时随地进行技术咨询，系统设计了3种技术咨询与交流模式：一是电话咨询，即通过手机客户端软件拔打专家（这里的专家主要指烟技员，也可以是有经验的职业烟农，下同）电话进行技术咨询；二是建立“专家工作室”，为烟农与专家搭建起图文交流平台，用户通过选择进入某个领域的专家工作室，对专家进行提问，或对专家的回答进行评论、点赞；同时，专家可以通过“专家工作室”回答用户的问题，或发微博来分享自己的生产经验；三是技术论坛，如通过建立技术交流圈，展开开放式的技术讨论，为烟农、烟技员、农资人提供信息交流平台。

其中用户在线留言提问与回答是系统的核心的功能，其业务流程设计为：①进入专家列表，根据需要选择某一专家进行提问；②输入问题详细描述，如害虫的形态、颜色、大小、为害特点等信息；为了进一步把问题说清楚，用户可以上传图片来完善问题描述，1个问题最多可以上传6张图片；③专家登录系统，对用户提的问题进行解答；④用户对专家的解答进行评论或点赞，如果问题未解决或需要对问题做进一步补充，可以评论的形式发布，如果问题已解决，则对专家进行点赞。专家除了解答用户提问外，还可以通过发微博来分享自己的生产经验，或通过建立话题与用户讨论烟草种植热点问题。

1.3.3 用户行为分析与统计

用户操作日志蕴含巨大的信息量，隐性地包含用户的行为习惯，是用户行为分析研究的重要数据源[14]。通过对用户的操作日志进行分析，结合各模块的数据更新情况，力争对信息时效性做出更全面的判断，为数据更新、系统升级提供指导，以更好地满足用户的使用需求。用户行为分析与统计功能主要实现了用户的分布情况、登录次数、活跃度等数据的统计查询；专家的关注度（粉丝数）、问题数、回答数、评论数、点赞数、发微博数、电话咨询数、登录数、总积分等数据统计；各功能模块的数据量与访问数（点击数）的统计分析。

1.3.4 专家积分制管理设计

考核是将激励与保障紧密结合起来的有效手段，为优秀的烟技员创造更高的施展才华的平台，尝试建立专家积分排名制，从激励机制角度提高了烟技员队伍的积极性和创造性，为烟技员结构优化工作提供制度保障。根据烟技员的服务能力和意愿，设计的专家积分指标有：回复问题的及时性、用户通过电话咨询的次数、推广用户数量、专家发微博的条数及专家登录系统的次数等，各指标积分计算方法如表1。专家积分制的实现为在适合的时间进行烟技员重新筛选，或烟技员队伍晋升激励机制的建立（如按年度排名奖励或末位淘汰）提供有效的数据支撑作用。

表1 专家积分计算方法Tab.1 Calculation Method of Expert Points

1.4 数据库设计

根据功能设计需求，综合系统开销、系统维护、系统运行效率等因素，将系统的图片数据以图片文件存储在磁盘上，在数据库字段中保存包括图片的名称、大小、路径等信息的JSON，格式为“{name:*.jpg;size:*kb; path:root es*.jpg;}”。考虑到系统用户群体对计算机信息技术的掌握不熟练的这一特点，系统采用实名注册方式，以方便用户记住账户信息。因此，在本系统采用MD5（MD5（Password）+Salt）方式对用户的密码进行加密，并将加密后的密码以暗文的形式存储在数据库中，以提高账户注册信息的安全性。目前该系统主要设计了生产技术表、视频表、问题表、回答表和用户表5个数据库结构表。各个数据库表设计为：生产技术表存放烟叶生产技术标题、类型、内容、发布时间、图片JSON、来源等字段，其中类型字段的值有壮苗培育、大田管理、病虫防治、烘烤管理、烘烤分级、烟草品种等类型；视频表存放视频标题、播放地址、简介、图片JSON等字段；问题表存放提问内容、时间、点赞数、是否回答等字段；回答表存放回答内容、回答时间、用户ID、用户名等字段；用户表存放用户姓名、手机、密码、最后一次登陆时间等字段。以烟叶生产技术表为例（如表2所示）：

2 运行效果

2.1 服务端数据管理

管理服务端是基于.NET 4.0开发的B/S结构应用系统，是系统管理员收集、整理、录入、发布烟叶生产技术的工作平台。各个模块功能如下：

1）生产技术管理：该模块由壮苗培育、大田管理、病虫防治、烘烤管理、烘烤分级、品种资源6个子模块组成，实现烟叶生产技术信息的增加、修改、删除，以及相关图片的管理功能（图3A）。目前根据福建烤烟生产技术需求，已建立了烟草种植技术356条。

表2 烟叶生产技术表结构Tab.2 Structure table of tb_info

2）烟草视频管理：对烟叶生产技术视频进行管理，录入视频标题、截图、简介、播放地址等信息（图3B）。从目前收集整理的视频文件大小来看，存在部分视频文件较大，不适合直接使用浏览器进行上传的情况，因此本系统先将收集的视频文件转为手机播放的通用格式mp4，然后利用FTP文件传输工具软件上传到服务器指定文件夹，再形成播放地址。在添加视频数据时，在视频播放地址一栏，只需选择相关的视频文件，系统将自动提取文件名和服务器地址，生成该视频文件对应的播放地址，实现视频信息与播放地址的关联。

图3 网页管理端用户界面Fig.3 user interface of web

3）技术咨询管理：按待解决问题、全部问题、微博进行分类管理，并可删除不满合规范的用户问题与相关评论。

4）专家注册：填写专家姓名、手机号码、专业领域等信息，并上传头像照片，注册成为专家用户。

5）数据统计：查询用户注册信息、登录次数、登录时间等信息；专家的积分排名，主要依据用户的关注度、回复问题的及时性与满意度、发微博数、登录数等指标；实时统计各模块的信息量与用户关注情况（点击率），为扩大系统的推广应用提供数据支撑。

2.2 手机客户端系统功能

手机客户端是基于Android平台开发的系统，由用户注册、技术查询、观看视频、技术咨询4个功能模块组成。其功能如下：

1）用户注册：采用实名注册，填写用户的姓名、手机号、密码、所在地等信息，注册成为系统用户。

2）技术查询：烟叶生产技术知识按“栏目—列表—详细”三级目录导航方式进行组织，用户可通过目录跳转，方便查阅各种知识技术（图4A、图4B、图4C）。

3）观看视频：可按视频的点击率或更新时间进行排序，方便用户查找视频。也可以通过输入关键词进行查询（图4D）。

4）技术咨询：系统以专家在线服务为中心，建立起用户（烟农）与专家的技术交流互动平台。用户可选择拔号或留言向专家提问题，其中留言支持文本录入、图片上传、语音录音等多种形式（图4E、图4F、图4G、图4H）。拔打专家热线（手机号码）进行技术咨询是通过调用Android系统的拨号服务来实现电话拨打功能。

图4 手机端用户界面Fig.4 user interface of APP

2.3 系统测试

系统以华为Ascend P6（Android OS 4.2，硬件配置为海思K3V2E 1.5GHz 四核CPU，8GB ROM，2GB RAM，4.7英寸主屏）作为系统的测试机型，在“福建省作物有害生物监测与治理重点实验室”进行了测试，并在福建南平、龙岩、三明等地进行了初步应用。通过200个用户对系统的实用性和稳定性进行测试，结果表明，成功安装APP用户数192人，提问回答问题数264条，专家发微博数1012条，播放视频1051次，查看技术1535次，APP安装成功率96%，信息查看、上传成功率100%。测试和初步应用结果表明：系统设计合理、便携、界面操作简单，实用性和稳定性较好，适合在农村基层推广应用。

2.4 应用效果

通过建立“专家、技术、视频” 于一体的手机服务平台，熟悉当地生产情况、技术能力强的烟技咨询队伍，能够及时地为农民提供准确、专业的服务。烟农除了对烟草技术的需求，在种烟结束之后对种植培育何种作物以提高自身的收入的同样有强烈的兴趣。为此，在专家队伍建设过程中可以根据不同的生产要求邀请与之相应的农业专家参与，以提高信息的服务范围，为农民获取科学技术提供了新的渠道。

系统在测试推广过程中发现，部分农民手机由于配置较低（RAM内存小于512MB，操作系统低于Android OS 2.3）无法安装该系统APP，给系统普及推广带来一定困难。随着农业移动互联网的快速发展，智能手机不断更新，问题将迎刃而解。

3 结论

系统以智能手机为载体，集农业技术、计算机信息技术、移动通信技术于一体，开发了一个基于Android手机的烟叶生产科技服务平台，建立了烟技员社群互动服务新模式，帮助烟农随时随地获取烟草壮苗培育、大田管理、病虫防治、烘烤管理、烘烤分级、品种资源等生产技术，实现与烟技员零距离技术交流，有效弥补烟草科技在传统推广应用形式中存在的便捷性不高、即时性较差、交互性不足等各种问题。系统采用专家积分制进行管理，为高素质专家队伍的选拔提供了有效的数据支撑。系统的初步应用结果表明，该系统设计合理、便携、界面操作简单，实用性和稳定性较好，适合在农村基层推广应用。随着现代烟草农业的推进，系统的建立和推广将有助于烟草主管部门提高烟草生产技术的推广水平，推动科学技术的传播，为现代烟草行业信息化管理的发展提供借鉴和参考。

致谢：福建省农业科学院植物保护研究所的陈丽丽、林峰协助系统软件开发，林文宇协助烟草数据整理工作，在此表示衷心感谢！

[1]曹淋海 ，王昌全 ，张毅，等.基于RIA WebGIS的区域烟草精准施肥管理决策系统设计与实现——以攀枝花烟区为例[J].中国烟草学报，2015，21(2):94-99.CAO Linhai，WANG Changquan，ZHANG Yi, et al.Design and implementation of decision-making system for tobacco precision fertilization in Panzhihua tobacco growing area based on RIA WebGIS [J]. Acta Tabacaria Sinica，2015，21(2):94-99.

[2]陶健，申国明，徐宜民，等.遥感在烟草种植监测及管理中的应用展望[J].中国烟草学报, 2015,21(1):111-116.TAO Jian，SHEN Guoming，XU Yimi, et al.Prospect of applying remote sensing to tobacco planting monitoring and management[J]. Acta Tabacaria Sinica，2015,21(1):111-116.

[3]彭曙光，唐前君，肖启明，等.烟草病害诊断专家系统的建立与应用[J].中国烟草科学,2010, 31（4）：28-32.PENG Shuguang, TANG Qianjun, XIAO Qiming, et al.Development and Application of Diagnosis Expert System of Tobacco Diseases[J].Chinese Tobacco Science，2010, 31（4）：28-32.

[4]张汉千，赖荣泉，林天然，等.利用手机进行烟草病虫害求助与诊断[J].中国烟草科学, 2009，30（1）：78-79.ZHANG Hanqian, LAI Rongquan, LIN Tianran, et al.A Simple and Quick Method for Tobacco Disease and Pest Prevention by Cell Phone[J].Chinese Tobacco Science，2009，30（1）：78-79.

[5]李一山,苏帆,洪丽芳，等.烟草病虫草害信息查询系统研发[J].西南农业学报，2009，22(2):324-328.LI Yishan, SU Fan, HONG Lifang, et al.Study and Development on the Information Query System of Tobacco Pests & Diseases[J].South west China Journal of Agricultural Sciences, 22(2):324-328.

[6]唐强，梁永江，宫成江，等.烟叶生产全程质量监控信息系统的分析与设计[J].湖北农业科学，2014，53(17):4190-4195.TANG Qiang，LIANG Yongjiang，GONG Chengjiang, et al.Analyses and Design of Full Quality Control in Production Information System of Tobacco Leaves[J].Hubei Agricultural Sciences，2014，53(17):4190-4195.

[7]李世祥，赵仁源，孟宪林，等.基于GIS技术烟叶基础设施管理系统的设计与应用[J].烟草科技，2013，311(6)：28-30.LI Shixiang，ZHAO Renyuan，MENG Xianlin, et al.Design and Application of GIS-based Tobacco Infrastructure Management[J].Information Technology，2013，311(6)：28-30.

[8]肖迎宾，许建，邢阳，等.基于Android平台的烟草移动营销系统设计与实现[J].烟草科技，2015，48（3）：98-102.XIAO Yingbin, XU Jian, XING Yang, et al.Design and Implementation of Mobile Tobacco Marketing System Based on Android Platform[J].Information Technology，2015，48（3）：98-102.

[9]朱卫东，孙宜博，吴勇，等.基于神经网络的卷烟零售户销售假烟行为的预警模型研究[J].中国烟草学报,2014,20(6):127-132.ZHU Weidong，SUN Yibo，WU Yong, et al.A neural networkbased early warning model for counterfeit cigarette traded by retailers[J]. Acta Tabacaria Sinica，2014,20(6):127-132.

[10]孙壮志，鄢烈虎，要学玮.基于线路优化算法的卷烟配送调度系统[J].中国烟草学报, 2014,20(5):128-133.SUN Zhuangzhi, YAN Liehu，YAO Xuewei.Cigarette distribution scheduling system based on route optimization algorithm[J]. Acta Tabacaria Sinica，2014,20(5):128-133.

[11]吴亮，周宏，张兵.基于RFID技术的烟叶物流管理信息系统设计与实现[J].烟草科技,2011,290(9):30-33.WU Liang，ZHOU Hong，ZHANG Bing.Design and Realization of RFID-based Tobacco Logistics M anagem ent Inform ationSystem[J].Information Technology, 2011, 290(9):30-33.

[12]童承凤，胡庆.基于Android 平台的双网双待的研究与设计[J].计算机引用与软件，2012，29（2）:250-253.TONG Chengfeng, HU Qing.Research and Design of Dual-net Dual-standby Based on Android[J].Computer Applicationsand Software，2012，29（2）:250-253.

[13]福建省烟草专卖局（公司），福建省烟草学会.福建烤烟生产技术[M].福州：福建科技出版社.2010：1-3.Fujian tobacco company，Fujian tobacco society.Production Technique for High Quality Flue-cured Tobacco in Fujian provinc[M].Fuzhou: Fujian Science and Technology Press.2010:1-3.

[14]郭俊霞，高城，许南山，等.基于网页浏览日志的用户行为分析[J].计算机科学, 2014,41(3):110-115.GUO Junxia，GAO Cheng，XU Nanshah, et al.User Behavior Analysis Based on Web Browsing Logs[J].Computer Science,2014,41(3):110-115.

Design and application of science and technology service system for tobacco production based on Android smart phone

QIU Rongzhou1,2, Zhao Jian3, Chen Hong3, CHI Meixiang1,2, CHEN Yu4, WENG Qiyong2,5*
1 Institute of Plant Protection, Fujian Academy of Agriculture Sciences, Fuzhou 350013, China；
2 Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests, Fuzhou 350003, China；
3 Institute of Digital Agriculture, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350003, China；
4 Fujian Provincial Tobacco Corporation Longyan Branch, Longyan 364000, Fujian, China；
5 Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350003, China

“Internet+ tobacco” is an important approach to accelerate the transformation of development mode and to promote the development of modern tobacco industry.In order to improve communication ef fi ciency of science and technology information and create ef fi cient and unblocked information interconnect system, a new science and technology service system for tobacco leaf production was developed based on Android smart phone.In the system, functions like query and management of tobacco production technology, Q and A,and video-on-demand study were realized, a new mode of interaction service for tobacco technicians was established, and an expert credit rank system was created to provide new views to team construction of tobacco technicians at primary level.Test results indicated that the success rate of the APP installation reached 96% and that of data uploading and downloading reached 100%.With good practicability and stability, the system was appropriate to be popularized in rural areas.Application of the system realized mobility and intelligentization of science and technology service for tobacco production will enable tobacco farmers to obtain technical services.

tobacco production; expert consulting system; smart phone; Android

邱荣洲，赵健，陈宏，等.基于Android手机的烟叶生产科技服务系统的设计与实现[J].中国烟草学报，2017,23（4）

国家星火计划项目（2015GA720005）；福建省区域重大项目（2014N3003）

邱荣洲（1979—），硕士，副研究员，研究方向：农林科学数据采集与农业科技服务手机客户端软件的开发与应用研究，Email：qiurz@faas.cn

翁启勇（1962—），硕士，研究员，研究方向：有害生物综合防治与农业信息学，Email:wengqy@faas.cn

2016-08-08；< class="emphasis_bold">网络出版日期：

日期：2017-03-06

：QIU Rongzhou, ZHAO Jian, CHEN Hong, et al.Design and application of science and technology service system for tobacco production based on Android smart phone [J].Acta Tabaccaria Sinica, 2017, 23(4)

*Corresponding author.Email：wengqy@faas.cn