農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)集成關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化的發(fā)展和信息技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)家提出了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化的“平臺(tái)上移、服務(wù)下延”發(fā)展戰(zhàn)略。過(guò)去由于①技術(shù)的限制和部門(mén)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(shè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和設(shè)計(jì);②信息資源分散、信息平臺(tái)各自獨(dú)立，導(dǎo)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(tái)眾多，由于管理、運(yùn)行機(jī)制等的原因，信息不能得到及時(shí)更新，使得農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息的實(shí)用性、時(shí)效性差。這些問(wèn)題已成為制約我國(guó)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(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)集成關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展系統(tǒng)研究的課題。
　　 本研究的目的就是通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)集成的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討和研究，在借鑒國(guó)外農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務(wù)平臺(tái)建設(shè)進(jìn)行系統(tǒng)的需求分析和可行性分析;圍繞云服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建過(guò)程中的體系結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村本體庫(kù)與知識(shí)庫(kù)、智能信息服務(wù)系統(tǒng)等關(guān)鍵模塊進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì);以柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務(wù)平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)案例開(kāi)展實(shí)證研究

3、，探索加快我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的新思路和新模式，促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化快速發(fā)展。
　　 本文針對(duì)上述研究目標(biāo)，通過(guò)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(mén)、農(nóng)戶對(duì)信息的需求強(qiáng)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(mén)、農(nóng)戶為調(diào)查對(duì)象，采取實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、座談會(huì)、調(diào)查問(wèn)卷等進(jìn)行抽樣調(diào)查。利用統(tǒng)計(jì)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(wèn)卷設(shè)計(jì)是按照受訪者對(duì)調(diào)查指標(biāo)認(rèn)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(duì)肥料、種子、農(nóng)藥、稅收、補(bǔ)貼、教育與醫(yī)療服務(wù)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(shù)信息的需求，按照受訪者認(rèn)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(shù)信息的平均得分分別是3.72和3.21。農(nóng)民對(duì)當(dāng)前各種渠道獲得信息的實(shí)用性、時(shí)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(luò)用

5、戶對(duì)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(duì)“12316”、“12396”和“12582”等農(nóng)技服務(wù)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(duì)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、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(tái)、電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品物流與產(chǎn)品質(zhì)量溯源、客戶關(guān)系管理(CRM)等信息化需求旺盛，按受訪企業(yè)認(rèn)為的重要程度打分的平均分均在4.0-4.5之間，特別是對(duì)電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品物流與產(chǎn)品質(zhì)量溯源、客戶關(guān)系管理(C

6、RM)的信息化需求程度給予了最大的關(guān)注。農(nóng)業(yè)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)資料（或原材料）、產(chǎn)品市場(chǎng)和生產(chǎn)技術(shù)的信息需求中，其平均分值分別為3.68、3.68、4.11，他們對(duì)生產(chǎn)技術(shù)信息的關(guān)注度更高。農(nóng)業(yè)企業(yè)對(duì)企業(yè)信息化服務(wù)外包的意愿中，選擇信息服務(wù)外包價(jià)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(wù)，沒(méi)有不愿意的企業(yè)?；鶎诱块T(mén)對(duì)IT企業(yè)參與農(nóng)村電子黨務(wù)和政務(wù)建設(shè)、信息化對(duì)提升村鎮(zhèn)競(jìng)爭(zhēng)力以及農(nóng)村市場(chǎng)拓展的影響給予了極

7、高的關(guān)注度，其平均分值分別為4.47、4.34、3.79。涉農(nóng)政府部門(mén)對(duì)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(dá)到了4.06。農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的信息化基礎(chǔ)設(shè)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(shè)施（1.43分）和配套資金投入（1.32分）嚴(yán)重不足。基層干部認(rèn)為農(nóng)村基層計(jì)算機(jī)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(shù)人才需求度高(4.18分)。農(nóng)技

8、專家們對(duì)當(dāng)前農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)中各自為政沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題表示了高度關(guān)注(4.10分)，對(duì)村鎮(zhèn)黨務(wù)、政務(wù)信息化將促進(jìn)農(nóng)民生活服務(wù)信息化給予了肯定（3.48分）。農(nóng)技專家們認(rèn)為目前的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務(wù)體系和信息技術(shù)支持服務(wù)有待進(jìn)一步完善和加強(qiáng)（3.02分）。
　　 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息云服務(wù)平臺(tái)集成建設(shè)的需求分析與可行性分析
　　 綜合實(shí)地調(diào)研、座談和調(diào)查問(wèn)卷的分析結(jié)果可以看出，當(dāng)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(tái)與資源集成整合的需求。過(guò)去由于技術(shù)、管理等諸多原因，造成農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化建設(shè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃、信息資源分散、信息平臺(tái)各自獨(dú)立，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源共享困難。通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，將對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分整合集成各類涉農(nóng)信息服務(wù)平臺(tái)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(gè)性化、本地化農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)的需求。從對(duì)農(nóng)民的問(wèn)卷調(diào)查可以知道，農(nóng)民對(duì)當(dāng)前各種渠道獲得信息的實(shí)用性、可理解性極不滿意。這充分說(shuō)明當(dāng)前

10、農(nóng)村基層的信息服務(wù)亟待改善，而本體與語(yǔ)義技術(shù)的成熟應(yīng)用，為個(gè)性化、本地化的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務(wù)提供了技術(shù)支持。③方便、快捷、正確、及時(shí)的農(nóng)村信息服務(wù)需求迫切。目前雖然網(wǎng)站和平臺(tái)眾多，由于管理、運(yùn)行機(jī)制等的原因，信息不能得到及時(shí)更新，使得農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息的實(shí)用性、時(shí)效性差。
　　 從云計(jì)算的理論研究基礎(chǔ)上來(lái)講，云計(jì)算理論體系研究發(fā)展速度快，理論成果豐富。近年來(lái)基于云計(jì)算的信息化平臺(tái)建設(shè)和云服務(wù)模式方面的理論研究成果眾多。已經(jīng)具備了開(kāi)展農(nóng)業(yè)

11、農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的可行性;云計(jì)算技術(shù)是從分布式處理、網(wǎng)格計(jì)算和并行處理等技術(shù)發(fā)展而來(lái)。實(shí)際上是一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。成熟的技術(shù)支持為建設(shè)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)提供了有力的技術(shù)條件;隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，利用工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益反哺農(nóng)業(yè)已成為國(guó)家的重要政策。因此，已具有了建設(shè)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務(wù)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)條件。國(guó)家政策環(huán)境的強(qiáng)力支持，特別是農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件還比較薄弱，云服務(wù)模式的高效率、低成本、靈活性優(yōu)勢(shì)，成為建設(shè)

12、農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)的強(qiáng)大動(dòng)力。
　　 3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵構(gòu)件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　 圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的總體目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容，以基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)、軟件即服務(wù)(SaaS)的架構(gòu)模式，設(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu);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(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息進(jìn)行分類的方法，提出了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息分類標(biāo)準(zhǔn)體系;應(yīng)用語(yǔ)義技術(shù)和本體論，設(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息

13、本體庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，分析了農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息本體庫(kù)和知識(shí)庫(kù)的關(guān)系及其構(gòu)建方法和策略;采用基于RDF的語(yǔ)義表示、語(yǔ)義推理、用戶網(wǎng)絡(luò)行為定向等技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村智能信息服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了語(yǔ)義推理機(jī)、語(yǔ)義知識(shí)集成、信息主動(dòng)推送等模塊。
　　 4.柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務(wù)平臺(tái)案例的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
　　 通過(guò)基于柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務(wù)平臺(tái)的案例設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的研究，對(duì)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(shí)時(shí)采集與處理的計(jì)算機(jī)試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)研究證實(shí):在單機(jī)環(huán)境下，對(duì)于柑橘產(chǎn)業(yè)信息化的大規(guī)模應(yīng)用，其內(nèi)存和外存資源的動(dòng)態(tài)利用受到極大限制。而計(jì)算資源的使用也存在同樣的問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，必須尋求計(jì)算機(jī)的新技術(shù)來(lái)加以解決。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，為我們帶來(lái)了解決這些問(wèn)題的契機(jī)。特別是云計(jì)算技術(shù)的高擴(kuò)展性、虛擬化、靈活性等特性，將給計(jì)算和存儲(chǔ)資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展帶來(lái)極大地方便。因此，說(shuō)明農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化云服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)是十分必要的。根據(jù)柑橘產(chǎn)業(yè)信息化云服務(wù)

15、平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)和實(shí)施步驟，重點(diǎn)開(kāi)展了平臺(tái)總體設(shè)計(jì)、接口規(guī)范設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。圍繞柑橘生產(chǎn)過(guò)程信息化，在基于Hadoop的云計(jì)算平臺(tái)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)主界面、柑橘灌溉智能決策系統(tǒng)等功能。進(jìn)一步證明了基于云計(jì)算的農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的可行性，探索了云服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 綜上所述，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化服務(wù)平臺(tái)的系統(tǒng)分析研究，以重慶市為調(diào)查研究對(duì)象，全面系統(tǒng)地分析了云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的需求與可行性;針對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息