農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺集成關鍵技術研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化的發(fā)展和信息技術的進步，國家提出了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化的“平臺上移、服務下延”發(fā)展戰(zhàn)略。過去由于①技術的限制和部門與行業(yè)條塊分割的原因，造成農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和設計;②信息資源分散、信息平臺各自獨立，導致農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源共享困難;③已有的網(wǎng)站和平臺眾多，由于管理、運行機制等的原因，信息不能得到及時更新，使得農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息的實用性、時效性差。這些問題已成為制約我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展的瓶頸，正是在這樣的背景下提出了

2、對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺集成關鍵技術開展系統(tǒng)研究的課題。
　　 本研究的目的就是通過對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺集成的關鍵技術問題進行探討和研究，在借鑒國外農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展經(jīng)驗和吸收前人研究成果的基礎上，對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務平臺建設進行系統(tǒng)的需求分析和可行性分析;圍繞云服務平臺構建過程中的體系結(jié)構、農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息標準、農(nóng)業(yè)農(nóng)村本體庫與知識庫、智能信息服務系統(tǒng)等關鍵模塊進行系統(tǒng)設計;以柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務平臺為實現(xiàn)案例開展實證研究

3、，探索加快我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務平臺建設的新思路和新模式，促進農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化快速發(fā)展。
　　 本文針對上述研究目標，通過全面系統(tǒng)的分析與研究，其主要研究結(jié)論如下:
　　 1.農(nóng)業(yè)企業(yè)、種養(yǎng)大戶（合作組織）、農(nóng)村基層政府部門、農(nóng)戶對信息的需求強烈
　　 以重慶市的農(nóng)業(yè)企業(yè)、種養(yǎng)大戶、農(nóng)業(yè)合作組織、農(nóng)村基層政府部門、農(nóng)戶為調(diào)查對象，采取實地現(xiàn)場調(diào)研、座談會、調(diào)查問卷等進行抽樣調(diào)查。利用統(tǒng)計分析軟件SPSS和Excel

4、等分析工具生成了各種分析圖表。
　　 調(diào)查問卷設計是按照受訪者對調(diào)查指標認為的重要程度打分，從1分到5分。農(nóng)戶和種養(yǎng)大戶（專業(yè)合作組織）對肥料、種子、農(nóng)藥、稅收、補貼、教育與醫(yī)療服務等政策法規(guī)類信息的需求最高，其次是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術信息的需求，按照受訪者認為的重要程度打分，其政策法規(guī)類信息和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術信息的平均得分分別是3.72和3.21。農(nóng)民對當前各種渠道獲得信息的實用性、時效性、可理解性以及可獲取程度都極為不滿意，特別是網(wǎng)絡用

5、戶對信息的可理解性和可獲取程度的滿意度最低。廣大農(nóng)民和鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技人員對“12316”、“12396”和“12582”等農(nóng)技服務熱線和網(wǎng)站的了解幾乎為零，平均分只有1.65。調(diào)查的農(nóng)業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)成本、企業(yè)內(nèi)部各類信息的整合集成與共享平臺、電子商務、農(nóng)產(chǎn)品物流與產(chǎn)品質(zhì)量溯源、客戶關系管理(CRM)等信息化需求旺盛，按受訪企業(yè)認為的重要程度打分的平均分均在4.0-4.5之間，特別是對電子商務、農(nóng)產(chǎn)品物流與產(chǎn)品質(zhì)量溯源、客戶關系管理(C

6、RM)的信息化需求程度給予了最大的關注。農(nóng)業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)資料（或原材料）、產(chǎn)品市場和生產(chǎn)技術的信息需求中，其平均分值分別為3.68、3.68、4.11，他們對生產(chǎn)技術信息的關注度更高。農(nóng)業(yè)企業(yè)對企業(yè)信息化服務外包的意愿中，選擇信息服務外包價格合理則愿意的企業(yè)占52％，32％的企業(yè)選擇愿意，16％的企業(yè)急需信息化外包服務，沒有不愿意的企業(yè)?；鶎诱块T對IT企業(yè)參與農(nóng)村電子黨務和政務建設、信息化對提升村鎮(zhèn)競爭力以及農(nóng)村市場拓展的影響給予了極

7、高的關注度，其平均分值分別為4.47、4.34、3.79。涉農(nóng)政府部門對農(nóng)民在短彩信信息訂閱中遇到的困難程度非常高，其平均分值達到了4.06。農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的信息化基礎設施中辦公硬件條件（3.25分）和互聯(lián)網(wǎng)接入條件（3.70分）尚可，但信息化配套設施（1.43分）和配套資金投入（1.32分）嚴重不足?；鶎痈刹空J為農(nóng)村基層計算機的操作使用能力較差(2.75分)、現(xiàn)有信息系統(tǒng)的易用性差（2.61分）、基層信息技術人才需求度高(4.18分)。農(nóng)技

8、專家們對當前農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設中各自為政沒有統(tǒng)一標準的問題表示了高度關注(4.10分)，對村鎮(zhèn)黨務、政務信息化將促進農(nóng)民生活服務信息化給予了肯定（3.48分）。農(nóng)技專家們認為目前的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務體系和信息技術支持服務有待進一步完善和加強（3.02分）。
　　 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息云服務平臺集成建設的需求分析與可行性分析
　　 綜合實地調(diào)研、座談和調(diào)查問卷的分析結(jié)果可以看出，當前農(nóng)村基層存在三大迫切的信息化需求。①涉農(nóng)信息平

9、臺與資源集成整合的需求。過去由于技術、管理等諸多原因，造成農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、信息資源分散、信息平臺各自獨立，導致農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源共享困難。通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺建設，將對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源進行統(tǒng)一規(guī)劃設計，充分整合集成各類涉農(nóng)信息服務平臺和資源，必將極大地提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源共享程度。②個性化、本地化農(nóng)業(yè)科技信息服務的需求。從對農(nóng)民的問卷調(diào)查可以知道，農(nóng)民對當前各種渠道獲得信息的實用性、可理解性極不滿意。這充分說明當前

10、農(nóng)村基層的信息服務亟待改善，而本體與語義技術的成熟應用，為個性化、本地化的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務提供了技術支持。③方便、快捷、正確、及時的農(nóng)村信息服務需求迫切。目前雖然網(wǎng)站和平臺眾多，由于管理、運行機制等的原因，信息不能得到及時更新，使得農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息的實用性、時效性差。
　　 從云計算的理論研究基礎上來講，云計算理論體系研究發(fā)展速度快，理論成果豐富。近年來基于云計算的信息化平臺建設和云服務模式方面的理論研究成果眾多。已經(jīng)具備了開展農(nóng)業(yè)

11、農(nóng)村信息化云服務平臺建設的可行性;云計算技術是從分布式處理、網(wǎng)格計算和并行處理等技術發(fā)展而來。實際上是一種新的網(wǎng)絡技術實現(xiàn)方案。成熟的技術支持為建設農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺提供了有力的技術條件;隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，利用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生經(jīng)濟效益反哺農(nóng)業(yè)已成為國家的重要政策。因此，已具有了建設農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務平臺的經(jīng)濟基礎條件。國家政策環(huán)境的強力支持，特別是農(nóng)村社會經(jīng)濟條件還比較薄弱，云服務模式的高效率、低成本、靈活性優(yōu)勢，成為建設

12、農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺的強大動力。
　　 3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺關鍵構件的系統(tǒng)設計
　　 圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺建設的總體目標和建設內(nèi)容，以基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務(PaaS)、軟件即服務(SaaS)的架構模式，設計了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺的體系結(jié)構;按照農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后和農(nóng)村民生四大類對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息進行分類的方法，提出了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息分類標準體系;應用語義技術和本體論，設計了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息

13、本體庫和知識庫，分析了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息本體庫和知識庫的關系及其構建方法和策略;采用基于RDF的語義表示、語義推理、用戶網(wǎng)絡行為定向等技術，對農(nóng)業(yè)農(nóng)村智能信息服務系統(tǒng)進行了系統(tǒng)設計，詳細設計了語義推理機、語義知識集成、信息主動推送等模塊。
　　 4.柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務平臺案例的關鍵技術設計與實現(xiàn)
　　 通過基于柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務平臺的案例設計與實現(xiàn)的研究，對柑橘產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和柑橘信息化資源狀況的分析，結(jié)合柑橘土壤溫度、濕度等參

14、數(shù)實時采集與處理的計算機試驗模擬系統(tǒng)研究證實:在單機環(huán)境下，對于柑橘產(chǎn)業(yè)信息化的大規(guī)模應用，其內(nèi)存和外存資源的動態(tài)利用受到極大限制。而計算資源的使用也存在同樣的問題。為了解決這些問題，必須尋求計算機的新技術來加以解決。云計算技術的出現(xiàn)，為我們帶來了解決這些問題的契機。特別是云計算技術的高擴展性、虛擬化、靈活性等特性，將給計算和存儲資源的動態(tài)擴展帶來極大地方便。因此，說明農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務平臺的建設是十分必要的。根據(jù)柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務

15、平臺建設目標和實施步驟，重點開展了平臺總體設計、接口規(guī)范設計、數(shù)據(jù)庫設計。圍繞柑橘生產(chǎn)過程信息化，在基于Hadoop的云計算平臺環(huán)境下，實現(xiàn)了平臺主界面、柑橘灌溉智能決策系統(tǒng)等功能。進一步證明了基于云計算的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務平臺建設的可行性，探索了云服務平臺實現(xiàn)的關鍵技術。
　　 綜上所述，本文通過對國內(nèi)外農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務平臺的系統(tǒng)分析研究，以重慶市為調(diào)查研究對象，全面系統(tǒng)地分析了云服務平臺建設的需求與可行性;針對農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息