1. 研究目的与意义（文献综述）

1.研究背景及意义

1.1研究背景

我国从古至今都是一个农业大国, 农业现代化技术水平程度普遍还是比较低, 特别是在我国的广大偏远的农村地区。如何通过科学技术生产出高质优产的农产品, 同时解放劳动生产力, 通过更少的人力解决农业生产问题。随着物联网技术的不断发展, 农业的自动化控制、智能化管理成为了研究学者研究的主题, 实现农作物生长的实时监测的智慧化农业也成为了人们重点研究的领域[1]。

农业在我国总体的经济增长中占有重要的地位，同时在实施乡村振兴战略的时代背景下，农业智能化和自动化的重要性日益突出。目前，物联网技术的发展给农业发展带来了契机，智慧农业系统通过各种传感设备对农作物的生长环境和生长状况进行监控和管理，然后对采集数据进行收集和整理，实现精准农业管理，有效提升生产效率，提高农作物的产量和品质，降低成本和劳动力消耗，达到科学农业种植的效果。

2. 研究的基本内容与方案

2.系统功能和技术支持

2.1系统功能

农业智慧管理包括智慧预警、智慧控制、智慧指挥、智慧调度等内容[7]。智慧农业监控系统的web前端设计具有以下基本功能：

(1)能够实现农作物生长环境信息实时显示；

(2)对所采集的农田环境参数和农作物生长状况信息，可存储在Web服务器，为现代农业的发展提供基础信息库；

(3)能够将存储在数据库的数据进行提取、筛选、统计、分析，最终将更具科学性、代表性的结果通过浏览器展现给用户。

(4)用户经过注册后，可以登录系统，对农田环境参数和农作物生长状况进行实时了解；

(5)用户能够与后台进行数据交互，实现参数设置、设备控制。

(6)能够将结果进行自动分析，自动控制相应设备。

2.2技术支持

2.2.1HTML技术

HTML是指超文本标记语言，且每个HTML就是一个界面，该页面可以包含除文字以外的其他资源。HTML文档由大量标记标签和文本组成，标签都有自己的属性且为成对出现，当有开始标签显示时对应的必有一个结束标签出现，两个标签显示的内容皆为实际内容。

2.2.2CSS技术

CSS是一种层叠样式表，其通过对系统图片和文字的属性设置，达到对页面控件的美化。CSS主要由内联样式表，外部样式表，内联样式三个部分组成，当需要对页面中某一个标签进行修饰可以用内联样式直接对属性进行修改，当同一页面中需要共用属性时可使用内部样式表在HTML的head标签内定义其属性，当多个界面需应用相同样式时就可以使用外部样式表，以文件的形式对其进行定义，外部样式表的开发精简了代码还实现了内容和表现的分离给用户提供很好的视觉效果，CSS与其他的技术同时配合也能更好的处理浏览器兼容等问题。

2.2.3JavaScript技术

JavaScript是用于创建动态网页的脚本语言，拥有自己的变量，函数，控制等。这门技术必须依赖于HTML文档，因为其可以在HTML文档中任意插入，也可以单独写成文件再引入到HTML文档中。一个HTML可以引用一个或者多个JavaScript，一个JavaScript也可以被多个HTML文档引用，在系统前端中这种技术代码通过事件触发被调用，实现网页动态。

2.2.4PHP技术

PHP 是一种 HTML 内嵌式的语言，是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言，语言的风格有类似于C语言，被广泛地运用。PHP技术在动态网站开发中的应用优势比较显著, 其主要对超文本进行预处理, 使动态网站中的编程环节更加规范[15]。在动态网站开发中, 虽然还会结合其他的开发技术, 如ASP、JSP, 但这两种技术单独使用往往不能满足动态网站开发要求, 相关人员还要基于PHP优势, 将其与动态网开发作业结合起来, 使其两者相适应, 使前者在后者中的应用优势更加显著[16]。

3技术路线设计

3.1前端界面设计

整个界面设计框架主要分为三层, 结构层、表示层和行为层[8][9][18]。结构层主要是由HTML负责创建, 实现了页面文字、图片和动画的绘制[10][11];表示层是CSS负责创建, 完成了网页颜色、布局和线条的美化[12];行为层则是JavaScript语言负责创建，实现了页面事件的动态交互。三层结合提供给用户一个可视性强、可操作性强的智能平台。

web前端设计最注重就是前端的展示以及交互的友好性[19], 监测系统只要分为几个不同的模块, 分别是登陆界面、设备监控界面、设备管理界面、视频监控界面、系统设置界面、日志记录界面。

登录模块主要是验证用户的身份, 它给予用户权限进入本系统以执行相应的操作[13]。

设备监控模块给用户提供了一个实时数据和底层设备接口, 用户可以通过单选框选定不同农田并对其进行监控, 前端可以通过服务器对植物生长环境参数进行显示。

设备详情模块主要展示监测设备工作状态，一旦出现异常状况, 用户就能及时对其进行处理，也可远程对其进行设置。

视屏监控模块主要实现了对农作物生长实况的监控和对采集视频功能性的操作，用户可根据需要对其进行调节。

系统设置模块主要实现了用户对系统参数的批量设置,用户可以根据实际情况设置相应参数，实现对检测系统的管理。

日志记录模块主要记录了各个时间段内各个设备所反映的农作物生长环境和土壤参数值。

图1 系统总体框架设计

3.2后端服务器设计

在对监控系统进行设计开发的过程中, 需要构建后台数据库, 以储存系统模块信息, 在此过程中, PHP技术可以提供助力, 可以将PHP技术对数据操作的能力应用到数据库处理中, 主要应用在数据库连接方面, 而且PHP技术连接数据库时, 并不需要任何通道介质[14]。

要发挥诸多功能需要依赖于总系统, 总系统下有很多子系统模块[17], 这些模块具有统一的检索功能, 可以供用户随意检索信息。这些子系统的基本架构在构建完善时, 相关人员需要将相关信息储存到子系统模块中, 以供检索使用。程序编写需要用到的语言工具必须是优势显著的PHP脚本语言, 使用这种语言编辑的程序更加完整清晰, 程序执行后, 其作用形式以及功能等都会直接表现在管理界面上。后台子模块是构成管理系统的主要部分, 相关人员要根据管理系统的具体功能, 选择合适的功能模块, 并对其进行分类, 使其对应相关的功能。PHP技术在其中的应用便是用于区分模块、对模块进行分类。

图2 系统请求执行框图

3. 研究计划与安排

4.进度安排

完成时间节点：

第1周-第3周 查阅相关资料，撰写开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王雪.智慧农业远程监控系统设计.农业与技术,2019,39(08)

[2] 张博文.基于物联网的智慧农业监控系统研究[d].武汉:长江大学,2017.

[3] 郭颖.监控管理系统web前端的设计与实现[d].北京:北京邮电大学,2019.