基于微信小程序的智慧农药信息管理系统的研究与实现

大学开发的、具有本体编辑以及知识获取功能的Protégé本体建模工具实现本体模型构建，Protégé 5.2.0具有构建简单方便，可视化强等特点，屏蔽具体的本体描述语言。系统使用了Jena操作本体，结合自顶向下的本体构建的技术路线，采用“七步法”[9]来构建农药和农作物相关领域本体并采用OWL描述语言进行形式化的表示。根据对农药和农作物的分类特征构建的农药和农作物领域本体片段如图3所示。

4  数据库设计

智慧农药信息管理微信小程序系统的数据库E-R图如图4所示。

智慧农药信息管理微信小程序系统中的农药数据库采用关系型数据库MySQL数据库，系统本身设计2个数据表，分别为登记农药信息表和登记农药作用信息表，其中每个表的详细说明如表1和表2所示。

农药信息表主要储存农药的编号、名称、用途等基本信息。

农药作用表主要储存农药的编号、名称、毒性、针对作物、防治对象、用量和使用方法等信息。

5  系统实现

微信小程序端以Stable Build 1.02.1902010为开发环境，农药信息的存储以MySQL作为数据库，利用Protégé构建本体。基于微信小程序的智慧农药信息管理系统的功能模块主要分为农作物领域查询、农药领域查询和基础信息管理。

农作物领域查询模块：本模块主要实现基于作物名称或者分类进行智能检索，用户可输入农作物名称以及与它等价的别名查询出农作物适用的农药信息。例如，用户输入农作物“荷兰薯”，而数据库中可能没有适用于“荷兰薯”的农药信息，但根据农作物领域本体，“荷兰薯”“土豆”“洋芋”“地蛋”“薯仔”“番仔薯”和“马铃薯”是等价的关系，如图4所示，即可推知适用于“土豆”“洋芋”“地蛋”“薯仔”“番仔薯”和“马铃薯”等的农药都可以给“荷兰薯”施用。基于农作物的查询界面、结果和农药使用详细信息如图5（a）（b）所示。

农药领域查询模块：本模块主要实现基于农药名称、分类或者用途的检索。用户通过输入农药名称、分类或者用途进行查询，基于农药用途的查询界面和结果如图5（c）（d）所示。

基础信息管理模块：主要实现农药、防治对象和登记农作物之间关系的有效管理。对农药和农作物的基础信息进行“添加”“删除”“修改”“查询”等操作。

6  結  论

本文针对现有基于Web和APP的农药信息管理系统普遍存在的用户粘性低、开发成本高、智能化程度低等问题，研究与实现了一种基于微信小程序的智慧农药信息管理系统。以微信小程序作为实现的载体对农药领域信息进行智慧和科学的管理，能够更加便捷地指导农户科学合理地选择和使用农药;创建本体对农药和农作物领域进行知识表示。本系统实现了基于农药名称和登记作物的检索，实用性强、智能化、成本低、用户友好。

参考文献：

[1] 胡亚琛.探究微信小程序的开辟与走向 [J].现代营销（经营版），2019（4）：92.

[2] 马国强，路佳.基于微信小程序的高校期末考试智能安排系统 [J].信息技术与信息化，2018（5）：158-160.

[3] 王婷婷.微信小程序开发 [J].信息技术与信息化，2018（12）：62-63.

[4] 微信官方文档.微信小程序设计指南 [EB/OL].（2017-12-14）.https：//mp.weixin.qq.com/debug/wxadoc/design/index.html？t=20171214.

[5] 程海峰.基于微信小程序的图片分享系统的设计与实现 [J].工业控制计算机，2019，32（2）：97-98.

[6] ALLEMANG D，HENDLER J. Semantic web for the working ontologist：effective modeling in RDFS and OWL [M].San Francisco：Morgan Kaufmann，2008.

[7] 蔡盈芳.基于本体的航空产品知识库构建研究 [D].北京：北京交通大学，2011.

[8] 吕刚，王昆仑，胡春玲，等.基于本体的数据结构课程知识表示研究与实现 [J].合肥学院学报（自然科学版），2011，21（1）：86-88+92.

[9] NOY N F，MCGUINNESS D L. Ontology Development 101：A Guide to Creating Your First Ontology [EB/OL].（2005-09-07）.http：//www.ksl.stanford.edu/people/dlm/papers/ontology101/ontology101-noy-mcguinness.html.

作者简介：张杭（1998.04-），男，汉族，山东青岛人，本科，研究方向：计算机科学与技术;通讯作者：朱红梅（1969.12-），女，汉族，上海崇明人，副教授，博士，研究方向：知识工程、智能信息处理;王婕（1998.10-），女，汉族，山东青岛人，本科，研究方向：计算机科学与技术;刘凯杰（1997.11-），男，汉族，山东青岛人，本科，研究方向：计算机科学与技术。

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