摘要
智慧农业是现代农业的主要发展趋势之一，以物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术为手段，对农业生产、经营和管理进行全面优化与升级。多农机协同作业及导航技术是实现智慧农场的关键技术之一，不仅有利于我国农业集成化、智能化发展，而且可减少人员投入、提高作业效率。智能手机作为农户便携式农场管理工具，通过集成先进的信息通信技术和物联网技术，为现代化智能农场及无人农机自动导航作业提供了强大支持，可满足现代化无人农场的智能化管理需求。因此，本文针对智慧农场与无人农机自动导航作业的需求，开展多农机任务分配与平台开发相关工作，主要研究内容包括: (1)基于移动端设备的多机协同导航系统设计开发。使用客户端/服务端的分离架构进行平台开发，采用前后端分离技术进行后续拓展、开发测试及运维工作。Client客户端采用Uniapp进行开发，便于多移动端平台移植与发布;Server服务端采用网络主流框架SSM进行开发;利用MySQL技术服务于数据库;使用了 Redis缓存技术用于用户登录验证码暂存和农机路径数据的缓存。经测试，该平台能在主流智能手机系统上顺利部署运行，能够高效完成多机协同监控作业、农田及农机数据的存储与管理、用户的个人信息安全管理等任务，具有较高的稳定性、安全性与可拓展性。 (2)实现Matlab与Java混合编程，客户端可调用Matlab平台仿真算法，并能可视化接收仿真结果。研究Matlab以及Java语言的开发优势，利用Matlabcontrol插件实现Java调用Matlab编写的命令型多机协同任务分配算法，完成了 Java与Matlab两个不同开发语言的数据交互与业务协同。用户通过移动端设备进行仿真算法的参数输入即可调用Matlab编写的仿真算法并查看仿真结果，降低了仿真算法的操作难度，提高了仿真算法的普用性。 (3)实现了 Unity3D模拟器中的网络通信以及农机自驱动功能，使用者可通过模拟器动态观察路径规划算法。研究Unity3D平台中的网络通信以及物体移动功能,在已有的Unity3D农场模块中进行二次开发。采用Unity3D平台内置的WWW类进行模拟器农机对外部服务器进行访问，包括数据请求及任务请求。模拟器获得路径规划算法结果后，解析每行经纬度数据并转换至模拟器坐标指示农机进行自驱动。用户可在模拟器端对农机行驶轨迹进行实时观测，动态展示和分析路径规划算法结果。
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