濰坊煙區煙葉生產數據采集移動平臺構建與應用

姜濱 臧傳江 范增博

摘要 ? ?精確信息是開展精益生產的前提，也是精良技術、精準作業、精細管理的支持和保障。當前，“互聯網+”已經成為促進經濟社會轉型升級的重要思維和高效方式。山東濰坊煙區在煙葉生產領域，將精益理念、信息技術與高效管理結合，建立以氣象資料、煙田地塊、煙農信息、技術服務人員、合作社、煙基設施和煙葉質量等信息為基礎，以大數據、移動終端、微信公眾號等信息化手段為依托，以信息獲取、分析等職能信息技術為關鍵的煙葉生產綜合信息平臺，實現了各級單位對生產要素的查詢、展示和充分運用，為高效農業發展提供參考。

關鍵詞 ? ?煙葉生產;數據采集;“互聯網+”;移動終端;信息平臺;山東濰坊

中圖分類號 ? ?TP274.2 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）17-0253-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

1 ? ?數據采集現狀及系統開發需求

近年來，山東煙區推廣應用現代煙草農業輔助決策、煙技員考評等系統，推動信息化與煙葉產業的深度融合，煙葉信息化水平得到較大提升，已實現了煙葉收購、資金結算、電子合同、原收原調、內管監控等煙葉信息項目的落地應用，為煙葉生產經營提供有力的信息化支撐。如李世祥等[1]在業務流程管理與GIS展示的應用需求基礎上，設計和實現了煙葉基礎設施信息化管理系統。魯韋坤等[2]利用“3S”技術，在云南昭通市建立了現代煙草農業示范區規劃信息系統。王洪云等[3]利用 Google Maps和數據庫等技術，在紅塔集團大理卷煙廠建立了原料基地信息管理系統。嚴 ?偉等[4]綜合運用人工智能、多媒體、GIS技術和專家群經驗等，成功開發出皖南地區優質煙葉栽培管理專家系統MESTCM。但是，在煙葉生產環節，還存在采數難、監管難等問題，在一定程度上制約了山東煙葉生產精益管理水平的提升。為了提高煙技員的技術水平，山東煙草濰坊分公司在煙技員技術培訓和考評方面做了大量工作，在“互聯網+”思維的引領下，依托移動智能終端技術和微信技術，在現有山東省煙葉信息管理系統的建設成果上，建立一套煙葉生產數據采集移動平臺，積極推動煙葉生產管理、煙技員管理與信息技術的深度整合，持續提升濰坊煙葉品質及煙葉生產水平。

2 ? ?總體結構設計

2.1 ? ?總體設計方案

圍繞氣象資料、煙田地塊、煙農信息、技術服務人員、合作社、煙基設施和煙葉質量等主要信息要素，依托大數據、移動職能終端、微信公眾平臺等信息化手段，構建以信息獲取、分析等職能信息技術為關鍵的煙葉生產綜合信息平臺，實現各級單位對生產要素的查詢展示與統計分析功能。

2.1.1 ? ?微信平臺。①數據采集。貫穿濰坊地區煙葉生產的各個環節，煙技員通過微信端系統錄入冬耕、育苗、起壟施肥、采收烘烤等11項基本數據，為大數據的建立提供數據支持，為各環節進度分析提供保障。②入戶指導。將煙技員日常大田管理、政策宣傳、入戶指導生產等數據錄入系統，起到很好的監督規范效果。③服務軌跡。通過分析數據采集錄入的生產坐標信息，可以得到各個煙技員一天的服務軌跡并在地圖動態展示。④二維碼應用于煙葉生產。通過附近及二維碼模塊清楚了解地塊信息，做到隨時隨地可查可溯。⑤統計報表。通過數據采集模塊錄入各個環節的生產數據，可以實時分析各級單位生產進度，以便安排工作。

2.1.2 ? ?工作平臺支撐。信息化服務公司為煙葉移動應用提供了統一的服務調用，包括圖像上傳、圖像識別、GPS定位、地圖服務等功能，是串接移動應用與后端各業務應用組件的樞紐。

2.1.3 ? ?后臺業務應用。電腦PC端各業務應用組件，為移動應用提供相關的業務數據和服務，包括數據采集、數據審核、個人檔案、行動軌跡顯示、數據分析等功能，系統整體架構如圖1所示。

依據煙葉生產數據采集的業務需要和業務邏輯流程，設計出煙葉生產數據采集移動工作平臺的網絡拓撲圖，如圖 2 所示。煙葉生產數據采集移動工作平臺由 2 個互相獨立且可以進行相互操作的子系統構成：電腦網頁訪問和移動端微信訪問。2 個子系統擁有同一個數據庫，這樣可以實現 PC端和移動端的互補操作，比如大量重復性工作可以通過電子表格導入的形式實現，也可以通過移動端實時采集煙田的圖像、地理位置信息等。

用戶（技術員）通過手機微信端登錄后擁有錄入、修改、刪除各個生產環節的權限，站長及縣、市人員擁有查詢進度、服務軌跡、地塊分布情況等權限。

2.2 ? ?關鍵技術實現

2.2.1 ? ?微信JS-SDK。微信JS-SDK是微信公眾平臺面向網頁開發者提供的基于微信內的網頁開發工具包。通過使用微信JS-SDK，網頁開發者可借助微信高效地使用拍照、選圖、語音、位置等手機系統功能，同時可以直接使用微信分享、掃一掃等功能，確保了系統適應于各種操作系統的手機（包括安卓和蘋果），能夠極大地減少版本更迭帶來的不適應。頁面簡單大方、方便操作，一鍵式錄入信息（圖3）。

2.2.2 ? ?數據庫技術應用。系統采用 Oracle數據庫，Oracle是一個關系數據庫管理系統，能夠滿足商業環境要求不同類型的數據庫解決方案。它是一種應用廣泛的數據庫管理系統，具有易用性、適合分布式組織的可伸縮性、用于決策支持的數據倉庫功能、與其他服務器軟件緊密關聯的集成性、良好的性價比等優點。

2.2.3 ? ?通過百度地圖WEB端API實現全市級別地塊查詢，地理位置實時展示。通過百度地圖點聚合技術實現大量數據的優化處理，通過地圖標識有效展示了技術員服務軌跡情況。

2.2.4 ? ?SSH2后臺軟件技術。采用Struts 2+Spring+Hibernate 3+EasyUI架構設計。Struts 2是一個基于MVC設計模式的Web應用框架，它本質上相當于一個servlet，在MVC設計模式中，Struts 2作為控制器（Controller）來建立模型與視圖的數據交互。Struts 2是Struts的下一代產品，是在Struts 1和WebWork技術基礎上進行合并的全新Struts 2框架。全新的Struts 2體系結構與Struts 1體系結構差別巨大。Struts 2以WebWork為核心，采用攔截器的機制來處理用戶的請求，這種設計也使得業務邏輯控制器能夠與Se-rvletAPI完全脫離，所以Struts 2可以理解為WebWork的更新產品。

Spring框架是由于軟件開發的復雜性而創建的。Spring使用基本的JavaBean來完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不僅限于服務器端的開發。從簡單性、可測試性和松耦合性角度而言，絕大部分Java應用都可以從Spring中受益。

3 ? ?系統實際開展運行情況

在濰坊市5個產煙縣（市）、30多個煙站全面展開數據采集信息錄入工作，連續2年定點開展質量監控工作，記錄煙葉生產全程信息。已記錄數據中的地塊信息35 000多條，產生地塊煙田GPS圖像信息2 600余條、圖片3 000多張。采用該系統后，一是通過位置和工作軌跡查詢，煙技員入戶指導到位率達到100%;二是通過平臺運算處理，煙葉生產信息數據報送時間提高80%以上;三是通過實地采集等要求掌握具體情況，煙葉生產信息數據采集準確度達 95%以上（表1）。

結合百度地圖點聚合技術和運動軌跡采集等新技術，能直觀全面地展示濰坊地區各種植煙區的分布情況，能在同一界面動態展示全市規模以上煙田地塊位置，能統計查看技術員服務軌跡情況。結合種植煙區地塊面積和氣象情況信息分析出預估產量等。通過烘烤煙進度實時數據分析出當前煙站庫存情況。

煙葉生產數據采集移動工作平臺通過信息化技術，將煙葉種植、煙葉烘烤、煙葉收購相關業務互連互通，把復雜的人工統計管理工作替換成簡單的頁面展示（圖4），提高了多工作單位之間的合作效率，工作流程上無縫對接。同時本系統對生產數據采集進行重點開發，以期為合理收購做準備，為客戶提供了更多降低人工、時間成本的途徑。

4 ? ?結論

煙葉生產數據采集移動工作平臺借鑒“互聯網+”理念，強化信息采集、獲取、分析功能，增強信息終端采集與利用功能，深化煙葉生產信息化管理，實現各生產關鍵環節圖像、數據實時采集、查詢和展示，并對煙技員工作路徑軌跡跟蹤回放，推動煙葉生產管理、煙技員管理與信息技術的深度整合。通過微信平臺的方式，把數據采集的工作與煙技員日常工作結合，更快捷地實現面積落實、煙田冬耕、起壟施肥、移栽、植保、采烤等數據的采集、上傳和分析查詢。錄入結束后可實時查詢生成報表，方便對生產信息進行系統分析，確保了各階段生產數據的實時性、準確性。

5 ? 參考文獻

[1] 李世祥，丁偉，朱忠彬，等.煙葉基礎設施信息化管理系統的設計與實現[J].中國煙草科學，2013，34（2）：99-103.

[2] 魯韋坤，黃韡，黃中艷，等.3S技術在昭通市現代煙草農業示范區規劃信息管理中的應用[J].中國煙草學報，2010，16（3）：72-75.

[3] 王洪云，張久權，楊德海，等.基于GoogleMaps的大理煙葉原料基地管理系統設計與實現[J].中國煙草科學，2012，33（1）：85-90.

[4] 嚴偉，黃義德，王敬儒，等.安徽省皖南地區優質煙葉栽培管理專家系統的研究[J].安徽農業科學，2004，32（4）：772-774.