大數(shù)據(jù)時(shí)代基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)研究

摘 要：本文簡述我國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作的開展現(xiàn)狀，分析云計(jì)算在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建中的技術(shù)優(yōu)勢，基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)并分析平臺(tái)中資源層、平臺(tái)層和服務(wù)層的運(yùn)行模式。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；云計(jì)算；農(nóng)業(yè)信息服務(wù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2017）03-0019-03

Abstract： This paper introduced the development status of agricultural information service in China， analyzed the advantages of cloud computing technology in the construction of agricultural information service platform， and then built the agricultural information service platform basing on cloud computing technology， and analyzed the operation mode of the platform resource layer， platform layer and service layer.

Keywords： big data；cloud computing；agricultural information service

隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，農(nóng)業(yè)發(fā)展迎來了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)量井噴式的增長，使原有農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析和發(fā)布等模式已經(jīng)不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作的需要。針對(duì)這種情況，國務(wù)院和農(nóng)業(yè)部相繼發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》《農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實(shí)施意見》《農(nóng)業(yè)部關(guān)于印發(fā)<“十三五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃>的通知》等重要文件，鼓勵(lì)各省、自治區(qū)、直轄市農(nóng)業(yè)信息服務(wù)部門結(jié)合自身實(shí)際，積極開展大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，更好地做好農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作。云計(jì)算技術(shù)的逐漸成熟，為大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)提供了關(guān)鍵性的技術(shù)保障[1]。

1 我國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作開展現(xiàn)狀

目前，我國的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作主要由各級(jí)政府機(jī)構(gòu)的農(nóng)業(yè)主管部門負(fù)責(zé)開展，如農(nóng)業(yè)部、農(nóng)業(yè)廳、農(nóng)業(yè)局等。農(nóng)業(yè)主管部門一般采用現(xiàn)場問卷調(diào)查、電話問卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查、報(bào)表匯總等方式收集信息，然后將收集的信息存儲(chǔ)在本地服務(wù)器上。這種存儲(chǔ)在本地服務(wù)器上的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)主管部門的信息發(fā)布者根據(jù)信息服務(wù)工作的需要，使用數(shù)據(jù)處理分析軟件對(duì)這些結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并加以分析，生成農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他用戶需要的信息，然后通過自建的網(wǎng)站、電視、廣播、期刊、雜志和報(bào)紙等媒體途徑開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作，有時(shí)農(nóng)業(yè)主管部門也會(huì)聘請(qǐng)部門內(nèi)部、科研院所、高等院校的農(nóng)業(yè)專家到農(nóng)業(yè)企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊現(xiàn)場開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作。

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大且種類繁多，導(dǎo)致多源及異構(gòu)數(shù)據(jù)形成?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理和分析模塊無法有效滿足對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理及分析，無法滿足農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他用戶對(duì)農(nóng)業(yè)信息的需求。因此，目前很有必要采用新技術(shù)構(gòu)建農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)，提高農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、分析及發(fā)布的效率，滿足農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他用戶對(duì)農(nóng)業(yè)信息的需求[2]。

2 基于云計(jì)算構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢

2.1 云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算是一種通過網(wǎng)絡(luò)提供存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、服務(wù)器資源、應(yīng)用程序資源和計(jì)算資源的網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用技術(shù)[3]。這種技術(shù)通過一個(gè)共享的、動(dòng)態(tài)配置的資源池，以最經(jīng)濟(jì)的方式自動(dòng)獲取和釋放資源，提高資源的可用性和資源使用的便捷性。用戶在通過網(wǎng)絡(luò)訪問獲取相關(guān)服務(wù)時(shí)，無需投入較多管理工作，亦無需了解所需服務(wù)的相關(guān)IT技術(shù)，即可快速獲得此服務(wù)。

2.2 基于云計(jì)算構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢

云計(jì)算所具有的彈性服務(wù)、資源共享、按需服務(wù)、可通用性和泛在接入等特點(diǎn)，使其在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布等方面具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢，這些技術(shù)優(yōu)勢組合成構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的綜合技術(shù)優(yōu)勢。

2.2.1 云計(jì)算在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)優(yōu)勢。隨著IT技術(shù)和各種信息工具在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)種類越來越多，文字、圖片、音頻、視頻和位置等各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)種類龐雜，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)量的級(jí)別與復(fù)雜性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集方式不再適用。云計(jì)算技術(shù)可以整合利用各種軟硬件資源，通過清洗轉(zhuǎn)換、邏輯審核、分層次分類別等新方法收集種類龐雜的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，降低設(shè)備成本和運(yùn)維成本，提高設(shè)備使用效率和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集效率。

2.2.2 云計(jì)算在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的技術(shù)優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)呈幾何倍數(shù)增長，因而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)張能力也呈幾何倍數(shù)增長，這必將給農(nóng)業(yè)主管部門的IT架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施承載能力帶來巨大的沖擊，使其不能滿足新時(shí)期農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需要。云計(jì)算技術(shù)可以整合利用加入云的各種存儲(chǔ)資源，通過分布式可擴(kuò)展的存儲(chǔ)模式構(gòu)建云存儲(chǔ)系統(tǒng)，以此容納海量的農(nóng)業(yè)信息。

2.2.3 云計(jì)算在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理方面的技術(shù)優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)時(shí)代的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大且種類繁多，導(dǎo)致多農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)源及異構(gòu)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)形成，既包括傳統(tǒng)格式的二維結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，又包括文字、圖片、音頻、視頻和位置等非結(jié)構(gòu)化農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，這給農(nóng)業(yè)主管部門農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力帶來巨大的沖擊，使其不能滿足新時(shí)期異構(gòu)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理的需要。云計(jì)算技術(shù)可以整合利用加入云的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理資源，通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)降維技術(shù)革新傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理方式，處理規(guī)模龐大且種類繁多的農(nóng)業(yè)信息。

2.2.4 云計(jì)算在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析方面的技術(shù)優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)主管部門的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析方法相對(duì)單一，主要以處理結(jié)構(gòu)化的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)為主，一般提供固定報(bào)表服務(wù)。面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代多源異構(gòu)的海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析方法顯得力不從心。云計(jì)算技術(shù)可以整理利用加入云的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析資源，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、關(guān)聯(lián)和可視化分析，適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)高速、多樣且強(qiáng)關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，深度挖掘更有價(jià)值的農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)信息，提升農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的分析水平和預(yù)警預(yù)測能力。

2.2.5 云計(jì)算在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布方面的技術(shù)優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)時(shí)代農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)爆炸性的增長使農(nóng)業(yè)主管部門傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布途徑已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足展示農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、理解農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、演繹農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的需要。云計(jì)算技術(shù)可以整合利用加入云的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布資源，改進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布模式，實(shí)現(xiàn)按用戶的服務(wù)需求開展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布工作；同時(shí)借助云發(fā)布資源平臺(tái)，可以設(shè)計(jì)更加高級(jí)的統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品及服務(wù)，如精準(zhǔn)使用的分析模型、按需定制的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)、便捷共享的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)查詢平臺(tái)等。

3 基于云計(jì)算技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建

基于云計(jì)算技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建是一項(xiàng)系統(tǒng)、龐大的工程，涉及到農(nóng)業(yè)部、農(nóng)業(yè)廳、農(nóng)業(yè)局等各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他使用農(nóng)業(yè)信息的人員[4]?；谠朴?jì)算技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)體系架構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)以分布式數(shù)據(jù)總線技術(shù)、分布式統(tǒng)一存儲(chǔ)技術(shù)、分布式資源調(diào)度等技術(shù)為支撐，整合農(nóng)業(yè)部、農(nóng)業(yè)廳、農(nóng)業(yè)局等各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所的硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源和人力資源，為農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他用戶提供資源層服務(wù)、平臺(tái)層服務(wù)和應(yīng)用層服務(wù)。

3.1 資源層服務(wù)

在資源服務(wù)層，農(nóng)業(yè)部可以牽頭在各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所部署云計(jì)算平臺(tái)，利用云計(jì)算平臺(tái)將分布于不同位置的離散硬件資源封裝成存儲(chǔ)資源池、通信資源池和計(jì)算資源池，由統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)實(shí)施集中管理，開展資源描述、分配和調(diào)度等服務(wù)。資源層服務(wù)模式以數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等技術(shù)來確保資源層服務(wù)的高可靠性，而且無需專職管理人員進(jìn)行硬件設(shè)備維護(hù)。基于云計(jì)算的資源層服務(wù)模式既提高了硬件資源服務(wù)的效率，又降低了硬件資源建設(shè)的成本[5]。

3.2 平臺(tái)層服務(wù)

在平臺(tái)服務(wù)層，農(nóng)業(yè)部利用在各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所部署的云計(jì)算平臺(tái)，充分整合這些機(jī)構(gòu)的軟件運(yùn)行平臺(tái)，將其封裝成統(tǒng)一的軟件運(yùn)行平臺(tái)資源池，由統(tǒng)一的云計(jì)算平臺(tái)實(shí)施集中管理，向應(yīng)用層交付封裝好的存儲(chǔ)能力、通信能力和計(jì)算能力，并提供良好的接口搭建面向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境[6]。應(yīng)用程序開發(fā)者在進(jìn)行新應(yīng)用的二次開發(fā)時(shí)，無需關(guān)注底層的存儲(chǔ)資源、通信資源、計(jì)算資源的管理問題，提高了二次應(yīng)用開發(fā)效率，節(jié)省了二次應(yīng)用開發(fā)成本。

3.3 應(yīng)用層服務(wù)

在應(yīng)用服務(wù)層，農(nóng)業(yè)部利用在各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所部署的云計(jì)算平臺(tái)，充分整合這些機(jī)構(gòu)的各種業(yè)務(wù)邏輯模塊，然后通過標(biāo)準(zhǔn)定義的接口以友好的用戶界面對(duì)外提供服務(wù)，在資源服務(wù)和平臺(tái)服務(wù)的基礎(chǔ)上面向各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門和大專院校農(nóng)業(yè)院系、農(nóng)業(yè)科研院所、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶及其他用戶開展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、發(fā)布和查詢等各種功能服務(wù)，提高了服務(wù)效率，節(jié)省了服務(wù)成本。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時(shí)代基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)，充分利用云計(jì)算技術(shù)開展農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、發(fā)布和查詢等各項(xiàng)工作，提高了農(nóng)業(yè)信息服務(wù)效率，節(jié)省了農(nóng)業(yè)信息服務(wù)成本?；谠朴?jì)算技術(shù)開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)工作，對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準(zhǔn)化、智慧化，提升農(nóng)業(yè)信息及時(shí)性、準(zhǔn)確性，提高城鄉(xiāng)信息服務(wù)均等化水平具有重要作用，是推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容，是政府科學(xué)管理的重要依據(jù)。

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