基于北斗和互联网的农机管理调度平台的制作方法

本发明属于信息农业和互联网领域，具体的说是一种面向农业相关从业人员的农机作业服务交互平台，同时为相关管理部门提供一种农机管理调度工具。

背景技术：

近年来，“互联网+”的出现拉动了传统行业的发展，促进了互联网与农业、教育、医疗、交通、金融、消费生活等方面的深度融合。中国作为农业生产大国，从事农业及农业相关活动的人口数量可观，但我国农业信息化进程相比发达国家，仍较为落后。因此，这个传统的行业需要互联网高新技术去进军改变。

目前我国水稻、小麦全国总面积约为8.1亿亩，市场需求较大。但是因农机购置费较为昂贵，大多数农民会选择农机租赁服务，而非自购。针对各地域农机分布不均衡的问题，农机手通常选择跨区域的方式进行作业。但在跨区作业过程中，由于农户与农机手信息交互滞后，相关管理部门也无法掌握实时农机作业信息，缺乏有效的宏观调度策略，限制了农机作业的健康发展。

技术实现要素：

本发明的目的是针对农户与农机手信息交互滞后，相关管理部门也无法掌握实时农机作业信息，缺乏有效的宏观调度策略的问题，提出一种基于北斗和互联网的农机管理调度平台。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种基于北斗和互联网的农机管理调度平台，该平台包括移动终端平台、北斗定位终端、web平台、远程服务器和数据库；

所述的移动终端平台用于与农户端和农机机手端进行通信，农户端通过移动终端平台向远程服务器发出需求，远程服务器通过移动终端平台向农机机手端发布需求信息，农机机手端根据情况对需求做出响应；

北斗定位终端固定安装在农机上，负责实时跟踪车辆，该北斗定位终端与调度平台的远程服务器进行通信，上传农机位置信息；

web平台作为后台管理工具，供用户注册、查看和修改个人相关信息，能够查看当前权限下平台所能管控的农机的工作状态、实时位置、历史轨迹和订单信息的内容；

远程服务器作为中间件，是北斗定位终端、移动平台和web平台三个组成部分之间的通信网关，负责数据的解析、转发和存储；首先，远程服务器接收农户端通过移动终端平台发出的农机使用需求信息，并且通过数据库获取北斗定位终端发送的实时跟踪车辆位置信息，根据需求配置相应位置的农机，将需求信息发送至相应的农机机手，农机机手应答后执行订单，完成交易。

进一步地，北斗定位终端包括bd/gps模块、处理器、电源部分、电平转换模块、sim卡和sd卡，处理器用于控制bd/gps模块输出的经纬度信息和三维加速度信号，处理器与bd/gps模块采用串行接口通信，所述的电源部分包括充放电管理模块、车载电源、锂电源和三个dc-dc模块，选择车载电源进行供电，当车载电源不能供电时，锂电池自动通过充放电管理模块为系统供电；当锂电池电压不足时，车载电源在保证系统供电的同时，车载电源为锂电池充电。

进一步地，北斗定位终端上电后，处理器读取bd/gps模块的定位数据和三维振动数据，根据三轴加速度数据判断车辆是否静止，如果静止，则停止上传定位数据，直到车辆移动，上传定位数据，定位数据通过bd/gps模块传输至远程服务器，当bd/gps模块通信不稳定或者断开时，北斗定位终端将获取到的数据存入sd卡中，待网络恢复正常后，发送至远程服务器。

进一步地，农户端通过移动终端平台向远程服务器发出需求后，远程服务器获取目标地块的经纬度坐标为(aw,aj)，遍历数据库中的农机位置数据(bw,bj)，采用下述公式计算目标地块的位置与数据库中存储的各农机位置的距离d，将订单需求推送给一定距离范围内的农机司机，

其中，r为地球平均半径，取值6371km，

进一步地，按照经纬度与目标地块各相差小于1度的标准筛选数据库中的农机，再计算指定范围内的农机位置，直接将订单推送给该范围内的农机司机。

进一步地，该平台采用信用评价机制，农户和农机司机在订单交易后通过互相打分实现，满分为10分，则信用分s为：

其中，n为评分次数，也相当于交易次数，si是第i次交易的评分。该评分和交易次数作为农户和农机司机的属性信息而存储于数据库中。

本发明的有益效果：

本发明借鉴共享经济的思想，为农业相关人员提供了农机作业服务的网上业务洽谈平台，为农机司机和农户之间的双向选择提供了沟通媒介。系统利用大数据分析进行精准对接与gps定位技术，为农机司机提供最优路径推荐与作业面积自动计算，节约跨区作业途中的时间和资金成本，提高农机作业效率。同时，帮助相关管理部门掌握实时农机分布情况、农机作业状况与农户作业需求分布情况，加强政府调控作用，促进相关管理部门与从事农业相关人口友好合作关系。将互联网与农机作业结合在一起，更好地服务于我国农业生产活动，造福广大农业人口。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了平台结构示意图。

图2示出了北斗定位终端结构示意图。

图3示出了本发明的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

一种面向农业相关从业人员的农机作业服务交互平台和农机管理调度工具，实现包括以下步骤：(1)为农业相关从业人员提供双向选择，在该平台进行交互式农机作业服务业务洽谈，实现竞价接单；(2)采用北斗定位技术进行农机作业轨迹追踪，提供一种作业轨迹分析方法，实现最优路径推荐与作业面积计算；(3)采用大数据技术统计分析区域农机作业信息，提供一种农机作业发展趋势的预测方法。

本发明的步骤(1)具体包括：(a)ibm公司的mqtt协议相比传统类似系统采用的tcp或者http协议更有优势。mqtt协议有两个重要特点：一是为大量计算能力有限，且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计；二是采用消息代理架构，组成对象只有mqtt客户端和mqtt消息代理两种，比较适合构建即时通信应用。所以，本发明基于mqtt协议构建了一种由mqtt消息代理和业务逻辑处理模块组成的中间件。农户通过移动终端向中间件的mqtt消息代理发布农机需求订单，业务逻辑处理模块将该订单转发至附近所有农机司机，附近的农机司机移动终端会立刻获得该消息，进行竞价接单。当农机司机接单后，相应的农户会收到已接单信息，农户可对接单农机司机进行选择，实现双向选择。(b)由于农户和农机司机是在不相识不见面的情况下联系，双方的订单交易存在一定风险。为了这种风险，系统引入信用评价机制。具体做法是通过互相打分的方式实现，满分为10分，则信用分s为：

其中，n为评分次数，也相当于交易次数，si是第i交易的评分。该评分和交易次数将成为农户和农机司机的重要属性信息而存储于数据库中。

本发明的步骤(2)具体包括：(a)现阶段在部分农村地区北斗的精度相比gps还有差距，所以在采用北斗技术的同时保留gps功能仍有必要。本发明的的定位模块支持北斗和gps定位，同时集成了gprs通信功能以及三维振动检测芯片。采用该模块既满足了双定位的需求，又避免了传统方案中需要单独增加的gprs模块。本发明基于mt2503模块设计了一种北斗定位终端，该终端固定安装在农机上，负责实时跟踪农机，通过集成的gprs模块与远程服务器保持连接。根据实时路况信息，结合农机目前所在位置，可实现为农机司机推荐到达作业地点的最优路径。(b)基于经纬度求解作业起始点与作业结束点的距离可转化成求解多个球面上两个点的距离。假定作业起始点的经纬度坐标为(aw,aj)，而作业结束点对应的坐标为(bw,bj)，则表达为：

其中，d为作业起始点与作业结束点的距离，r为地球平均半径，可取6371km。结合农机的配置信息与行驶速度即可计算农机作业面积，作为农户与农机手的业务洽谈参考。

本发明的步骤(3)具体包括：(a)采用北斗定位技术实时监测农机分布情况与农户作业需求分布情况，对各地农机作业进行准确的宏观调控。通过平台获取已登录农机的具体位置，以及农机当前状态，包括空闲、正在赶往作业地点、正在作业三种状态，对农机情况进行实时监测。获取农户发布的作业需求的具体位置，以及作业需求的紧急程度，对各地农机作业进行准确的宏观调控，及时满足各地农机需求，减少农机闲置。(b)就地域、季度、作物类型三个变量对农机作业数量、成本及收益进行统计。对不同地域各季度、作物类型，不同季度各地域、作物类型，不同作物类型各地域、季度的农机作业数据进行统计分析。根据用户自主选择需求，对农机作业数据进行统计分析，并以折线图及表格形式进行展示，为相关管理部门提供全国农机作业数据信息。利用大数据分析技术对农机作业数据统计结果进行分析，对各区域、季度、作物类型的农机作业数量、成本及收益进行预测。为相关管理部门提供全国农机作业数量发展趋势，有效调控跨区作业的农机数量。

本发明利用大数据分析、北斗定位等技术，提供一种面向农业相关从业人员的农机作业服务交互平台，及时满足各地农户作业需求。提供一种作业轨迹分析方法，实现最优路径推荐与作业面积计算，提高农机作业效率。帮助相关管理部门实时监测农机作业状态，及时满足各地农机需求，减少农机闲置。提供全国农机作业数据统计信息与发展趋势，为相关管理部门对农机跨区作业提供一种有效的宏观调度策略。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。