SSM智慧农业管理系统
摘要
网络的广泛应用给生活带来了十分的便利。所以把农业信息管理与现在网络相结合，利用SSM枝术建设智慧农业管理系统，实现农业管理的信息化。则对于进一步提高农业信息管理，发展丰富农业信息管理经验能起到不少的促进作用。
智慧农业管理系统能够通过互联网得到广泛的、全面的宣传，让尽可能多的用户了解和熟知农业管理系统的便捷高效，不仅为群众提供了服务，而且也推广了自己，让更多的群众了解自己。对于农业管理而言，若拥有自己的系统，通过系统得到更好的管理,同时提升了形象。
智慧农业管理系统的开发是采用小程序开发技术为基础，基于MVVM模式进行开发，采取MySQL作为后台数据的主要存储单元，采用SSM框架实现了本系统的全部功能。智慧农业管理系统，具有大棚信息、光照信息、空气湿度、空气温度、土壤湿度、市场分析、指标数值等功能，本系统代码的复用率高，系统维护代价小，具有方便、灵活、高效等特征。
关键词：智慧农业管理，SSM，数据库
abstract
The wide application of network has brought great convenience to life. Therefore, combine agricultural information management with the current network, and use SSM to build a smart agricultural management system to realize the informatization of agricultural management. It can play a lot of promoting role in further improving agricultural information management and developing rich agricultural information management experience.
The intelligent agricultural management system can be widely and comprehensively publicized through the Internet, so that as many users as possible can understand and be familiar with the convenience and efficiency of the agricultural management system. It not only provides services for the masses, but also promotes itself, so that more people can understand themselves. For agricultural management, if you have your own system, you can get better management through the system and improve your image.
The development of smart agriculture management system is based on the small program development technology and MVVM mode. MySQL is used as the main storage unit of background data, and the SSM framework is used to realize all functions of the system. Intelligent agricultural management system has the functions of greenhouse information, lighting information, air humidity, air temperature, soil humidity, market analysis, index value, etc. The system code has high reuse rate, low system maintenance cost, and is convenient, flexible and efficient。
Key words: Smart agricultural management, SSM, database
目 录
致谢 33
1.1课题研究的背景与意义
21世纪，我国早在上世纪就已普及互联网信息，互联网对人们生活中带来了无限的便利。像大部分的企事业单位都有自己的系统，由从今传统的管理模式向互联网发展，如今开发自己的系统是理所当然的。那么开发智慧农业管理系统意义和用处有哪些呢?
1.首先提升形象:这是每个企事业单位建设系统的目的之一。当今的网络信息年代，连一个操作系统都不从有过，将会跟不上时代的步伐。
2.加强农业信息管理服务:农业信息管理性质要求您定期提供资料给管理员，或者随时接受用户的建议。如果群众需要，可以通过系统进行管理。
3.同时一个好的系统能将农业信息的管理手段提上一个新的台阶。系统内容可以随时更新，这点对于现代农业管理来说是很重要，但传统的管理方式都无法做到的。智慧农业管理系统就可以每天更新，随时反映您农业信息的最新情况。
智慧农业管理系统能够通过互联网得到广泛的、全面的宣传，让尽可能多的用户了解和熟知农业信息系统的便捷高效，不仅为群众提供了服务，而且也推广了自己，让更多的群众了解农业信息。
人类的进步带动信息化的发展，使人们生活节奏越来越快，所以人们越来越重视信息的时效性。以往的管理方式已经满足不了人们对获得信息的方式、方便快捷的需求。即农业管理系统慢慢的被人们关注。首先，网上获取信息十分的实时、便捷，只要系统在线状态，无论在哪里都能第一时间查找到理想的信息。计算机技术在管理中成为人们的重要工具。可以有效快捷的解决想要获取的信息，提高工作效率。
1.2研究内容
智慧农业管理系统的开发及实现，所需要的工作内容：
（1）首先是确定选题，确定好所要做的系统，并对系统的背景及现在面临的一些问题等进行系统的初步确认。
（2）系统确认完成后，结合系统开发的需求进行确认系统开发所使用的技术，智慧农业管理系统的开发使用SSM框架，数据库进行平台的搭建开发，确认好使用的技术进行技术分析，所使用的技术是否可以完成系统的实现。
（3）确定好系统使用的技术，进行在线确认系统所划分的用户角色，并且根据用户角色划分确定所要设计的功能模块，对智慧农业管理系统的设计主要划分别为管理员和用户角色.
（4）系统的功能模块确认完成后进行程序及界面的设计，设计完成后，并且通过测试来判断程序是否完善，对于系统测试，需要不同的用户进行不同的内容编辑及提交，及使用不同的测试方式找出程序中存在的漏洞，并对程序出现的漏洞问题进行在线解决处理，如果测试系统没有任何问题时，可以将系统上传进行正式操作使用。
1.4 开发技术
本系统前端部分基于MVVM模式进行开发，采用B/S模式，后端部分基于Java的ssm框架进行开发。
前端部分：前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型，项目前端通过栅格布局实现响应式，可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。
后端部分：采用ssm作为开发框架，同时集成MyBatis、Redis等相关技术。
1.4.1 J2EE技术
人可以掌握多门外语，而一个计算机科学家精通的大多是编程语言，它不是人类的自然语言，比如C语言、Java、Perl等等。由于不同的公司开发出的“中间件”不够规范，所以Sun公司推出J2EE，用这个标准来解决弊病。它提供了良好的机制，让每个层次允许与之相对的服务器、组件运行，使得系统的搭建稳定可用、开发高效、维护方便[1][2]。
1.4.2 MVC模式
MVC模式是常用的开发模式，主要是在代码实现上将其分为M层、V层和C层。
视图（View）代表用户交互界面，一个 Web 应用就可能有很多的界面，在 MVC 模式中，视图仅仅处理的只有数据采集、处理，还有用户的请求， 并不包括业务流程的处理，业务流程由模型（Model）来处理。
模型（Model）就是业务流程/状态的处理及业务规则的制定。模型处理业务流程的过程其它层是无法看见了的，它就像黑箱子，在接受视图请求的数据之后，然后返回最终的处理结果。MVC 最主要的核心就是业务模型的设计，一个典型的应用例子就是目前流行的 EJB 模型，它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分，以便充分利用现有的组件，但是它不能作为应用设计模型的框架。
控制器（Controller）可以理解为接收用户的请求，然后视图和模型匹配在一起，一起再完成用户请求。它有非常明显的作用在划分控制层上，可以很清晰地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型、视图，可以完成用户的什么样的请求。控制层不做所有的数据处理，比如说：用户点击一个连接，控制层接受到请求之后，并不处理业务信息，它只是向模型传递用户的信息，同时告诉模型做什么，然后选择符合需求的视图返回给用户。
1.4.3 MySQL数据库
科技的进步，给日常带来许多便利：教室的投影器用到了虚拟成像技术，数码相机用到了光电检测技术，比如超市货物进出库的记录需要一个信息仓库。这个信息仓库就是数据库，而这次的作业管理平台也需要这项技术的支持。
用MySQL这个软件，是因为它能接受多个使用者访问，而且里面存在Archive等。它会先把数据进行分类，然后分别保存在表里，这样的特别操作就会提高数据管理系统自身的速度，让数据库能被灵活运用。MySQL的代码是公开的，而且允许别人二次编译升级。这个特点能够降低使用者的成本，再搭配合适的软件后形成一个良好的网站系统。虽然它有缺点，但是综合各方面来说，它是使用者的主流运用的对象。
1.4.4 B/S结构
B/S（Browser/Server）比前身架构更为省事的架构。它借助Web server完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为客户端，那么工作就达到“瘦身”效果， 不需要考虑不停装软件的问题。
1.4.5 ssm框架介绍
SSM（Spring+SpringMVC+MyBatis）框架集由Spring、MyBatis两个开源框架整合而成（SpringMVC是Spring中的部分内容）。常作为数据源较简单的web项目的框架。
2.5.1 Spring
Spring就像是整个项目中装配bean的大工厂，在配置文件中可以指定使用特定的参数去调用实体类的构造方法来实例化对象。也可以称之为项目中的粘合剂。
Spring的核心思想是IoC（控制反转），即不再需要程序员去显式地`new`一个对象，而是让Spring框架帮你来完成这一切。
2.5.2 SpringMVC
SpringMVC在项目中拦截用户请求，它的核心Servlet即DispatcherServlet承担中介或是前台这样的职责，将用户请求通过HandlerMapping去匹配Controller，Controller就是具体对应请求所执行的操作。SpringMVC相当于SSH框架中struts。
2.5.3 mybatis
mybatis是对jdbc的封装，它让数据库底层操作变的透明。mybatis的操作都是围绕一个sqlSessionFactory实例展开的。mybatis通过配置文件关联到各实体类的Mapper文件，Mapper文件中配置了每个类对数据库所需进行的sql语句映射。在每次与数据库交互时，通过sqlSessionFactory拿到一个sqlSession，再执行sql命令。
页面发送请求给控制器，控制器调用业务层处理逻辑，逻辑层向持久层发送请求，持久层与数据库交互，后将结果返回给业务层，业务层将处理逻辑发送给控制器，控制器再调用视图展现数据。。
1.4.6 Ajax 应用
该技术在 1998 年前后得到了应用。允许客户端脚本发送HTTP请求（XMLHTTP）的第一个组件由Outlook Web Access小组写成。该组件原属于微软 Exchange Server，并且迅速地成为了 Internet Explorer 4.0 的一部分。部分观察家认为，Outlook Web Access 是第一个应用了 Ajax 技术的成功的商业应用程序，并成为包括Oddpost 的网络邮件产品在内的许多产品的领头羊。但是，2005 年初，许多事件使得 Ajax 被大众所接受。Google 在它著名的交互应用程序中使用了异步通讯，如Google、Google 地图、Google 搜索建议、Gmail等。Ajax 这个词由《Ajax: A New Approach to Web Applications》一文所创，该文的迅速传播加强了人们使用该项技术的意识。另外，对Mozilla/Gecko 的支持使得该技术走向成熟，变得更为易用。
Ajax 前景非常乐观，可以提高系统性能，优化用户界面。Ajax 现有直接框架 AjaxPro，可以引入 AjaxPro.2.dll 文件，可以直接在前台页面 JavaScript 调用后台页面的方法。但此框架与表单验证有冲突。另外微软也引入了 Ajax 组件，需要添加AjaxControlToolkit.dll 文件，可以在控件列表中出现相关控件。
1.4.7 B/S体系工作原理
B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。
用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；
而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；
从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在这种结构中，将许许多多的网连接到一块，形成一个巨大的网，即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。
在 B/S 模式中，用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器，其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器，该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。
2.1 可行性分析
可行性分析的目的是确定一个系统是否有必要开发、确定系统是否能以最小的代价实现。其工作主要有三个方面，分别是技术、经济和社会三方面的可行性。我会从这三个方面对智慧农业管理系统进行详细的分析。
该系统主要使用ssm框架和MySQL数据库进行开发，Java易于学习和使用灵活。在校期间也接触过ssm和MySQL数据库的课程，对此有一定的开发经验，因此开发难度不高，所以从技术上来说是可行的。
本系统设计所选择的开发工具和服务器都是免费的开源软件，又或者是适合学生使用的免费版本，并不需要支付费用，而且由作者本人单独完成，也不存在团队费用，几乎没有经济成本，具备经济可行性。
社会可行性主要包括法律和用户两个方面，下面将从这两方面进行分析。
(1)法律因素
本系统是学习开发所制作的程序，并不用作商业用途，是在根据实际调研的结果结合现有的智慧农业管理系统后得出的，而且系统制作的全部过程都是在个人的工作电脑中完成的，使用的都是开源和免费的开发环境、分析软件和数据库，不存在侵权问题。
(2)用户可行性
操作人员或者客户只需要具备一定的windows电脑操作常识，不需要精通计算机技能。此外系统管理人员，只需要在windows常识之上再熟悉下使用Tomcat服务器的操作流程，只要掌握一定的计算机知识即可，在正式上线运营之前，仅需要对操作人员进行简单的熟悉流程培训即可。所以从用户可行性上也是可行的。
一个系统要在开发和维护的过程中方便使用，必须采取一定的设计原则，其主要设计原则有：
简单性：系统功能简单易懂，只需要掌握基本的计算机操作能力即可使用。
针对性：针对特定的用户，没有多余的其他功能，使用户可以专心使用。
实用性：能够满足用户进行农业信息查询跟踪等方面的需求。
一致性：设计风格、命名规范一致，整个系统的各个功能模块色彩、摆放位置、功能等都是一致的。
先进性：本系统的代码采用读取数据的方式，方便后续开发、拓展。
智慧农业管理系统需要满足的需求有以下几个：
1.注册登录，需要吸引用户，即通过注册来提高用户的存留率。
2.修改用户信息，可以修改用户密码或者用户名等一些个性化操作。
3.管理员功能，管理员可以对大棚信息、光照信息、空气湿度、空气温度、土壤湿度、市场分析、指标数值进行管理。
4.系统安全，操作简便，不过于复杂。
5.系统可以稳定运行，不存在卡顿等问题造成用户反感。
2.4.1登录流程
登录模块主要满足管理员以及用户的权限登录，用户登录流程图如图2-1所示。
图2-1 登录流程图
2.4.2注册流程
未有账号的用户可进入注册界面进行注册操作，用户注册流程图如图2-2所示。
图2-2 注册流程图
2.4.3添加信息流程
用户在添加信息时，信息编号自动生成，系统会对添加的信息进行验证，验证通过则添加至数据库，添加信息成功，反之添加失败。添加信息流程如图2-3所示。
图2-3 添加信息流程图
2.4.4删除信息流程
用户可选择要删除的信息进行信息删除操作，在删除信息时系统提示是否确定删除信息，是则删除信息成功，系统数据库将信息进行删除。删除信息流程图如图2-4所示。
图2-4删除信息流程图
本智慧农业管理系统选择B/S结构(Browser/Server,浏览器/服务器结构)和基于Web服务两种模式。适合在手机上进行操作，只要用户能连网，任何时间、任何地点都可以进行系统的操作使用。系统工作原理图如图3-1所示：
图3-1 系统工作原理图
3.2系统结构设计
整个系统是由多个功能模块组合而成的，要将所有的功能模块都一一列举出来，然后进行逐个的功能设计，使得每一个模块都有相对应的功能设计，然后进行系统整体的设计。
智慧农业管理系统结构图如图3-2所示。
图3-2 智慧农业管理系统结构图
数据库可以说是所有软件的根本，如果数据库存在缺陷，那么会导致系统开发的不顺利、维护困难、用户使用不顺畅等一系列问题，严重时将会直接损害企业的利益，同时在开发完成后，数据库缺陷也更加难以解决。所以必须要对数据库设计重点把握，做到认真细致。因此，数据库设计是这个智慧农业管理系统的重点要素。
(1)管理员实体属性图如下图3-3所示
图3-3管理员实体属性图
图3-3用户用例图
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，但是表的结构表现在表的字段上。
表air_humidity (空气湿度)
| 编号 |
名称 |
数据类型 |
长度 |
小数位 |
允许空值 |
主键 |
默认值 |
说明 |
| 1 |
air_humidity_id |
int |
10 |
0 |
N |
Y |
空气湿度ID |
|
| 2 |
shed_no |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚编号 |
|
| 3 |
name_of_greenhouse |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚名称 |
|
| 4 |
type_of_greenhouse |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚类型 |
|
| 5 |
greenhouse_address |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚地址 |
|
| 6 |
greenhouse_area |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚面积 |
|
| 7 |
planting_varieties |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
种植品种 |
|
| 8 |
planting_quantity |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
种植数量 |
|
| 9 |
user_information |
int |
10 |
0 |
Y |
N |
0 |
用户信息 |
| 10 |
measure_humidity |
int |
10 |
0 |
Y |
N |
0 |
测量湿度 |
| 11 |
date_of_measurement |
date |
10 |
0 |
Y |
N |
测量日期 |
|
| 12 |
recommend |
int |
10 |
0 |
N |
N |
0 |
智能推荐 |
| 13 |
create_time |
datetime |
19 |
0 |
N |
N |
CURRENT_TIMESTAMP |
创建时间 |
| 14 |
update_time |
timestamp |
19 |
0 |
N |
N |
CURRENT_TIMESTAMP |
更新时间 |
表air_temperature (空气温度)
| 编号 |
名称 |
数据类型 |
长度 |
小数位 |
允许空值 |
主键 |
默认值 |
说明 |
| 1 |
air_temperature_id |
int |
10 |
0 |
N |
Y |
空气温度ID |
|
| 2 |
shed_no |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚编号 |
|
| 3 |
name_of_greenhouse |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚名称 |
|
| 4 |
type_of_greenhouse |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚类型 |
|
| 5 |
greenhouse_address |
varchar |
64 |
0 |
Y |
N |
大棚地址 |
|
| 6 |
greenhouse_area |
varchar |
64 |
0 |
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