基于云計算和大數據的食用菌信息化共享架構研究

姚金玲

摘要：作為一種健康而又營養豐富的食材，食用菌逐漸走進了人們的千家萬戶，成為人們餐桌上不可或缺的一道美味。與此同時，我國食用菌產業也得到了快速的發展。然而我國食用菌行業仍然存在著產學研脫節、產供銷信息不暢、缺少區域化布局、沒有建立行業標準體系等問題，這些問題極大地制約了食用菌行業的進一步發展，茲需建立一個包含產學研一體化交流平臺、產供銷一體化信息共享平臺、行業標準與知識共享平臺在內的食用菌信息化共享平臺。該文首先對我國食用菌行業的發展和不足進行了分析，對當下主流的云計算、大數據等信息技術進行了研究，最后提出了利用云計算和大數據技術構建食用菌信息化共享平臺的方案。食用菌信息化共享平臺的建立是進一步促進食用菌產業發展的有力抓手，對于我國食用菌產業由產量規模密集化轉化為技術質量密集化具有非常重要的意義。

關鍵詞：云計算;食用菌信息化共享平臺;大數據技術

中圖分類號：TP393 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）17-0197-03

Abstract： As a kind of healthy and nutritious food， edible fungus has gradually entered people's homes and become an indispensable delicacy on people's table. At the same time， China's mushroom industry has also been continuelly developing. However， there are still some problems in the edible mushroom industry in China， such as the disconnection of production， education and research， the poor information of production， supply and marketing， the lack of regional layout， and the lack of establishing industry standard system. These problems have greatly restricted the further development of the edible mushroom industry. Therefore， it is necessary to establish an information sharing platform including the integration of production， education and research， the integration of production， supply and marketing， the industry standard and knowledge sharing platform. Firstly， this paper analyzes the development and shortage of edible fungus industry in China， and studies the current mainstream information technology such as cloud computing and big data， finally puts forward the scheme of using cloud computing and big data technology to build edible fungus information sharing platform. The establishment of information sharing platform for edible fungi is a powerful hand to further promote the development of edible mushroom industry， which is of great significance for the transformation of edible mushroom industry from production scale concentration to technology quality concentration.

Key words： cloud computing;edible mushroom information sharing platform;big data technology

隨著云計算和大數據等信息技術的發展，互聯網+助力實體行業發展已經成為人們的共識。近年來信息技術已經滲透到交通、電力、能源、社交等人們生活的方方面面，正在并將繼續改變整個社會的生產和生活方式。對于食用菌行業而言，主動擁抱并且積極探索云計算和大數據等新技術的應用，必將極大地促進食用菌產業的發展。利用云計算和大數據等技術構建食用菌行業的信息化共享平臺，創建“互聯網+”食用菌可以實現以下幾個方面的功能：一是可以搭建產學研一體化信息交流平臺，改善過去“閉門搞科研，埋頭做生產”的方式，提高食用菌育種技術和栽培水平;二是可以搭建產供銷一體化信息交流平臺，使產供銷能夠有序銜接起來，并以信息共享為抓手優化食用菌行業的區域化布局;三是搭建食用菌行業標準和知識共享平臺，促進食用菌行業標準體系的建立;四是可以通過大數據技術對未來食用菌產量、價格、銷量等進行分析預測，從而為種植戶、加工商、經銷商的生產經營活動提供指導。

1 我國食用菌行業的發展和不足

1.1 我國食用菌行業的發展

據著名菌物學家卯曉嵐先生在《中國大型高等真菌》一書中描述，我國的食用菌種類共有2，000 多種。食用菌無葉、無芽、無花，在培植上不需要光合作用，易于實現立體培植。我國人均可耕種面積較少，因此進行食用菌種植的大力推廣對保證我國食品總供給具有很重要的現實意義。在早期我國的食用菌種植多采用“手工作坊”的方式。由于生產較為分散，技術水平和培植條件不一，導致產量較低、質量參差不一。根據統計數據顯示，1978 年中國食用菌產量尚不足10 萬噸，產值不足1 億元。之后我國通過引進國外的先進技術，利用可調節溫度的大棚或簡易的廠房來提高生產效率，食用菌的工廠化生產隨之產生。工廠化不僅克服了生產技術的難題，亦顯著地增加食用菌產量。近年，在“一帶一路”戰略的帶動下，我國食用菌的出口出現了大幅度的上漲，未來我國食用菌行業的發展前景將越來越好。

1.2 我國食用菌行業的不足

1.2.1 科技含量較低，產品質量不優

產學研脫節，種植戶和加工商對最新的科研成果不能很好地應用，科研機構的研究成果與種植戶和生產商的生產實際脫節，不能很好地轉化為生產率。與歐美國家相比，食用菌栽培技術和加工水平仍停留在較低的水平上。知識的更新和品種的改良較慢，產量較高，質量較低，不能很好地適應市場的需求。

1.2.2 分散發展，產業缺乏統籌規劃

在生產領域，我國的食用菌產業仍以農民自發生產經營為基礎，缺乏區域化布局和統籌規劃。一些種植戶盲目追求規模，技術條件和市場適應能力較差。在流通領域，沒有高效的關于食用菌產品生產、加工和銷售的信息共享平臺，產供銷信息流通不暢。價格高了大家一窩蜂似的爭相種植，造成供大于求，引起價格的大幅度降低。這種局面影響食用菌產業的長期健康發展。

1.2.3 缺乏行業標準，品牌意識淡薄

一直以來，我國的食用菌行業標準較少。產品質量規格、培育技術、菌種選擇、加工設備等方面還未形成成熟的標準體系，致使食用菌的育種、種植和加工技術無法實現標準化和自動化，生產效率不高。缺乏品牌包裝和品牌意識，假技術、假信息、偽劣菌種、偽造設備充斥市場、魚目混珠。

總而言之，我國食用菌行業已經取得了很大的進步，未來的發展潛力巨大。然而仍然存在很多的不足，集中表現為“產學研信息不能深度融合”“產供銷信息流通不暢”和“行業標準和知識產權欠缺”，這些不足極大地制約了我國食用菌行業的進一步發展，茲需建立一個包含產學研一體化交流平臺、產供銷一體化信息共享平臺、行業標準與知識共享平臺在內的食用菌信息化共享平臺。

2 云計算和大數據在食用菌信息化方面的應用前景

2.1 云計算技術及其優勢

云計算是利用網絡技術，通過虛擬化的方式將計算資源集中起來以服務的方式提供給用戶使用的架構，它通過計算資源的集中統籌調度，實現資源的高效利用，其本質特征是計算的分布式和資源的共享性。相比于傳統的技術，云計算具有成本低廉、部署高效、易于擴展的優點。自云計算問世以來，越來越多的企業選擇將信息系統部署在云平臺上。相關數據顯示，我國云計算2018年市場規模為437.4億元，預計到2022年，我國云計算市場規模將達到1700億元，云計算在未來將成為我國未來信息技術發展的重要領域之一。用云計算技術構建食用菌信息化共享平臺，將有利于優化資源配置、提高部署速度、節省運營成本。

2.2 大數據技術及其優勢

大數據是實現海量數據儲存、分析和處理的各種技術的統稱。

目前，大數據技術已經應用到醫療診斷、交通運輸、電子商務、人臉識別、天氣預測等人們生活的方方面面。例如醫務工作者利用大數據技術建立關于病人的就診記錄，以為每一個患者提供更加個性化的服務;電子地圖系統利用大數據技術分析和預測各大城市的交通擁堵狀況，給人們出行提供參考依據;各大電商利用大數據技術預測未來各種商品的銷量和價格，以便優化商品存量;安全保衛部門利用大數據技術對犯罪進行預測，以預防犯罪。大數據技術已經必將繼續滲透到各行各業當中，并深入改變社會的生產和生活方式。基于大數據技術構建食用菌信息化共享平臺，可以提前對食用菌未來的種植、加工和銷售情況進行預測，有助于種植戶、加工商提前預置風險或機會，并據此進一步對產能進行優化。

3 食用菌信息化共享平臺架構設計

3.1 整體架構設計

本文將“互聯網+”的理念應用于食用菌信息化建設中，通過采用云計算和大數據技術，設計了食用菌信息化共享架構，用于解決我國食用菌行業發展中出現的產學研脫節、產供銷信息不通暢、缺乏行業標準和缺少區域化布局等問題。

整體架構分成四個層次：第一個層次為云計算架構，該層為食用菌信息化共享架構提供經濟、可靠和高效的基礎設施服務;第二個層次為Hadoop大數據平臺，該層為食用菌信息化共享架構提供數據存儲、數據分析、數據預測等數據服務;第三個層面為食用菌信息共享平臺，包括食用菌產學研一體化交流平臺、食用菌產供銷一體化信息平臺、食用菌行業標準與知識共享平臺、食用菌數據分析與預測平臺四個模塊;第四個層面為食用菌應用功能群，包含產業信息交流、遠程視頻培訓、在線交易撮合、產銷市場預測等多個系統。四個層次從下到上彼此依賴，共同構成了食用菌信息化共享平臺的組成架構，如圖1所示。

3.2 Hadoop大數據平臺

Hadoop大數據平臺具體包括HDFS分布式文件系統、YARN任務調度和集群資源管理、MapReduce大型數據集并行處理、Hbase分布式開源數據庫、Hive數據倉庫工具、Pig大型數據集分析和評估平臺、Mahout機器學習算法實現和ZooKeeper分布式程序協調服務共八個模塊。

八個模塊為整個平臺架構共同為食用菌信息共享平臺提供數據存儲、數據門戶、數據采集、數據計算、數據分析、數據檢索、數據預測等服務，為食用菌信息化共享平臺和各個功能群提供數據支撐。

3.3 食用菌信息化共享平臺和應用功能群

食用菌信息化共享平臺分成食用菌產學研一體化交流平臺、食用菌產供銷一體化信息平臺和食用菌行業標準和知識共享平臺和食用菌數據分析與預測平臺四個部分。

食用菌產學研一體化交流平臺目的是為食用菌研究機構、食用菌相關院校和食用菌種植戶提供三方交流的平臺，促進我國食用菌行業產學研的深度融合，從而提高我國食用菌的培植技術和加工水平。該平臺具體分為產業信息交流、實用技術查詢、遠程教育培訓和專家在線咨詢四個功能模塊。食用菌研究機構可以通過該平臺獲得食用菌種植方式、加工工藝等的第一手資料，有利于提高其研究成果的實用性;種植戶可以通過遠程教育培訓模塊進行種植技術和加工工藝的學習，并可以通過專家在線答疑模塊遠程向食用菌專家進行在線求助以解決種植和生產中的疑難問題。

食用菌產供銷一體化信息平臺旨在為種植戶、加工商和銷售商提供信息平臺，最大限度地減少中間環節和溝通成本，降低食用菌行業的運營成本、節約費用，提高資金的利用率。該平臺具體分為產銷信息發布和在線交易撮合兩個功能模塊。種植戶可以通過產銷信息發布模塊發布自己需要進行售賣的產品，并查看其產品在市場上的銷售情況，獲得關于市場需求的第一手資料;銷售商可以通過產銷信息發布模塊發布自己的采購需求，并對種植戶發布的產品進行篩選，以選出滿足自己需求的產品。在線交易撮合模塊借助大數據的技術自動對種植戶和銷售商的需求進行匹配，減少雙方的時間成本。

食用菌行業標準和知識共享平臺旨在規范我國食用菌生產、加工和銷售，促進食用菌行業標準體系的建立，提高食用菌產品在國際市場上的競爭力，推動我國食用菌行業的進一步發展。該平臺包含行業標準導航、技術知識共享和政策法規公告三個功能模塊。行業標準導航模塊搜集國內外各種行業標準，方便食用菌行業從業者隨時進行查詢;技術知識共享模塊供食用菌從業者分享各自關于育種、培植和加工等方面的技術知識，形成食用菌的“知識庫”，并提供基于食用菌語義的關鍵字搜索，方便大家查詢。

食用菌數據分析與預測平臺旨在為食用菌行業從業者提供數據統計和分析預測，以便研究者、種植戶和經銷商能夠及時掌握市場信息，優化種植和采購方案。該平臺包含產銷情況統計、未來市場預測和產銷方案推薦三個功能模塊。產銷情況統計模塊對當前食用菌生產、加工和銷售的各種數據進行各個維度的計算、統計和分析;未來市場預測模塊和產銷方案推薦模塊通過大數據模型對未來一段時間內食用菌產量、價格、需求等情況進行預測，并給出食用菌種植和銷售方案推薦，為食用菌從業者的經營決策提供科學依據。

4 結論

本文對我國食用菌行業的發展和不足進行了分析，并針對不足提出了基于云計算和大數據技術的食用菌信息化共享平臺架構，用于解決目前食用菌行業存在的產學研脫節、產供銷信息不通暢、缺乏行業標準等問題。通過“互聯網+”、云計算、大數據等現代信息技術，可以進一步推動我國食用菌種植、加工、存儲和推廣，為食用菌產業發展注入新動能，對于我國食用菌產業由產量規模密集化轉化為技術質量密集化具有非常重要的意義。

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