基于iOS系统的农机预约管理系统设计与实现

张祥军，刘刚，黄文博

（罗定职业技术学院，广东 云浮 527200）

0 引言

随着农村劳动力的大量流失以及农业机械化的高度普及，农民作业时对机械的依赖越来越大，因此越来越多的农民开始选择农机雇佣服务。但是，农机预约途径少、预约不方便、不及时的问题一直存在，而农机闲置率高的问题同样一直困扰着农机主。

近年来随着互联网、大数据、人工智能与实体经济融合拉动了传统行业的快速发展[1]。iOS 平台由于具有优秀的用户体验、显著的安全和稳定性以及完整的生态系统等优点，深受广大用户的喜爱[2]。因此，在“互联网+”的思维模式和提高农民种田效率及农机使用率以优化资源配置实现农机共享的理念下，本研究设计了一款农民、农机主、管理员3 端深度融合高效的农机调度管理平台系统。

1 需求分析

本系统可以提升农民和农机主之间雇佣关系的高效性和便捷性，从而提高农机使用率和种田效率。管理员可通过web 后台管理端对农机预约服务进行规范化管理和订单数据的统计与科学分析，合理化分配农机。就此结合农民和农机主的实际应用需求对系统功能进行分析，得出以下5 个模块：CMS 管理平台模块、农民客户端模块、农机主客户端模块、GPS 定位模块、农业专家模块，系统架构图如图1 所示。

图1 农机预约平台总体架构图

1）CMS 管理平台模块。主要具有添加和删除业务管理员、订单查询、农机信息审核、处理超时未确认接单订单、各区域订单分析、查看农机主评价、发送远程推送消息等功能。

2）农民客户端模块。主要具有用户注册与登录、个人信息修改、预约农机、发布订单、订单评价等功能。

3）农机主客户端模块。主要具有用户注册与登录、个人信息修改、提交农机材料审核、订单查询、确认接单、路径规划等功能。

4）GPS 定位模块。主要具有实时采集农机当前地理位置、GPRS 数据传输至后台服务器等功能。

5）农业专家模块。主要具有进行农业生产标准化指定、农民生产与种植在线咨询服务等功能。

2 系统硬件功能设计

定位系统主要分为4 个模块，即控制模块、定位模块、传输模块、电源模块。软件编程IDE 采用Keil uVision5，用C 语言进行开发，系统框架如图2 所示。

图2 GPS 系统模块架构图

1）控制模块。控制模块采用STC12C5A60S2 增强型8051 单片机作为处理器[3]。通过GPS 模块实时采集农机当前地理位置。GPRS 模块对采集的数据进行传输。STC12C5A60S2 系列单片机具有低功耗、抗干扰、运行速度快等特点。工作电压3.5～5.5 V，指令代码和管脚完全兼容8051，但速度比普通单片机快8～12 倍。内部集成MAX810 专用复位电路[4]，性价比高，既能满足需求又能节约成本[5]。

2）定位模块。GPS 定位模块采用SiRF starII LP芯片，此款芯片具有高灵敏度，低功耗的特点，可同时接收12 颗卫星信号，符合NMEA 0183（v3.0）协定[6]。

3）传输模块。传输模块采用GPRS 模块安装SIM卡，基于HTTP 协议，数据以JSON 格式传输到后台服务器。

4）电源模块。电源模块采用车载蓄电池作为电源，但是农用车车载蓄电池电压一般为12 V，而单片机和其他模块需要的电压在5 V 左右，因此采用LM7805 设计1 个电源模块[7]，将12 V 降压到5 V。使用时简单、稳定、方便且价格实惠，节约成本。

3 系统软件功能设计

本系统包括农民端APP、农机主端APP 以及CMS 管理平台。为方便农机主快速到达农民指定目的地执行作业，移动端直接集成高德地图SDK，调用高德地图提供的API 进行路径规划实现快捷开发。后台使用阿里云[8]数据库、云端远程推送等服务。APP 端主要通过mac OS 系统下的Xcode 平台开发，开发语言选用Swift 语言。

3.1 APP端主要功能

1）农民农机预约功能。农民预约农机有2 种方式，①指定农机，农民可以就近原则预约农机；②发布广播预约农机[9]，农机主以抢单的形式接单。指定农机流程如下：农民在注册登录成功后，进入首页农机种类列表页面，根据自己的需求选择对应的农机类型，进入所选农机列表，农机按照与农民当前位置由近到远的顺序排列。农民选择指定农机后弹出预约日期，根据预约日期筛选闲置的农机，农民选择指定农机后点击进入所选中的农机详情页面，页面呈现该机的工作效率及收费情况，农民输入田地面积后系统自动计算出收费情况和作业时间，点击确定生成订单，然后等待农机主确认接单。广播预约农机流程如下：农民选择对应农机类型后，直接输入田地面积和预约时间，在计算出大概收费后，农民可以直接点击确定生成订单，此时的订单对所有已注册的农机主可见，农机主可以以抢单的方式来确认订单，农民预约农机功能流程如图3 所示。

图3 农民预约农机功能流程图

2）农民订单查询与操作。农民进入“我的订单”页面后可以查询当前订单的状态，针对超时未确认接单的订单，可以用在线咨询或者客服电话等方式及时沟通解决问题，对于已经确认的订单，可以与农机主以在线咨询或者电话的形式沟通。在订单完成后农民可以对已完成的订单进行评价。农民订单查询与操作功能流程如图4 所示。

图4 农民订单查询与操作功能流程图

3）农业专家服务。农业专家制定生产标准，提供农民在线咨询服务协助生产和种植。

4）农机主订单查询与操作。农机主可以通过地理位置、价格、土地面积、作业时间、农机类型等条件查询筛选发布的订单，从而决定是否接单。农机主订单查询与操作功能流程如图5 所示。

图5 农机主订单查询与操作功能流程图

5）农机主路径规划。农机主可以根据农民提供的地址点击路线查询按钮直接跳转到高德地图页面，根据高德地图提供的路线选择最佳路线。农机主路径规划功能流程如图6 所示。

图6 农机主路径规划功能流程图

3.2 CMS后台管理平台主要功能

CMS后台管理平台，web端使用HTML5 和Foundation 框架，后台采用JavaScript 技术开发直接访问阿里云数据库以及远程通知等接口。CMS 后台管理web 端主要流程如图7 所示。

图7 CMS 后台管理web 端功能流程图

1）农机主以及农机真实信息审核。根据农机主上传的身份证以及农机资料审核其信息的真实性，审核通过后发放电子认证牌照方可接单。

2）订单管理。管理员可以查询所有订单状态，包括处理超时未确认接单的订单。

3）订单分析。管理员可以根据订单涉及的地理位置、价格、时间、面积等信息进行大数据分析来合理安排农机。

4）评价分析。管理员可查询获取到所有订单评价，并且可以根据好评、中评、差评进行分类，获好评则农机主加1分，获中评则农机主不加分，获差评则农机主扣1分，农机主的分数大于等于80 分时可获优先派单，低于80 分时限制其接单，低于60分时不允许农机主接单，在其接受必要的教育培训学习合格后再允许接单。

5）权限管理。管理员可以添加或者删除低权限的管理员，也可完成远程信息推送。

4 主要功能实现

4.1 农机预约功能实现

农机预约功能是系统的核心功能，农民在注册登录成功后，会进入“我的农机”页面，农民根据需求选择农机，“我的农机”页面采用UI Collection View 控件，在选择完成后会进入下一页面选择订单发布方式。指定订单界面如图8 所示，根据GPS 模块实时采集农机的地理位置和农民当前的定位计算出此时农民与农机之间的大概距离，农民可以就近原则来指定农机。广播接单界面如图9所示，农民无需指定农机直接以广播推送的方式发布订单，农机主以抢单的方式接单。

图8 指定订单界面

图9 广播订单界面

4.2 地图功能实现

农机主在接单成功后可以获取到对应的作业地理位置，点击导航后跳转到高德地图进行路径规划，界面如图10 所示。

图10 农机路径规划界面

4.3 功能试验测试

系统经过线下实际测试，定位系统能正确的采集农机当前地理位置，并且成功传送到后台服务器，APP 在5 s 内将农民与农机主当前的距离显示出来，并且可以实现快速下单，农机主APP 可以实现正常接单以及路径规划。整个系统程序经测试正确无误，稳定运行，能高效简洁地完成农机预约功能。

5 结语

随着互联网技术的高速发展和普及以及农业机械化程度的快速提高，农机管理和互联网相结合的“互联网+”思维的农机预约管理平台将应运而生[10]，本系统从农民和农机主的实际应用需求出发，基于iOS 系统和HTML5 以及JAVA 技术开发一款基于iOS系统的农机预约管理系统，将农民、农机主、管理部门3 者结合在一起，实现农机的科学高效调度使用，大大提高种田效率和增加农机主的收入。该系统安全稳定，响应速度快，UI 界面简洁友好，易于操作，应用前景广，可以为基于大数据的农业管理平台提供研究基础。