數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”建設思路探索

□ 文 曹 淼

一、前言

習近平總書記強調(diào)，要推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合，加快推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化?！吨泄仓醒雵鴦赵宏P(guān)于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》《數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出，要大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，實施數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略，推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。中央網(wǎng)信辦和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)的《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019—2025年）》明確提出我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村到2025年基本建成天空地一體化觀測網(wǎng)絡、農(nóng)業(yè)農(nóng)村基礎數(shù)據(jù)資源體系和農(nóng)業(yè)農(nóng)村云平臺等信息基礎設施。當前數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化“新基建”已成為發(fā)展共識，是應對疫情和經(jīng)濟下行的有效手段，符合產(chǎn)業(yè)升級要求，也是中國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的方向，農(nóng)業(yè)“新基建”是短板，疫情下需要加強數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”，賦能農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

二、發(fā)展思路

結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)整合與分工協(xié)作深化的發(fā)展趨勢，建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，應推動其網(wǎng)絡化發(fā)展，形成規(guī)模經(jīng)濟，提升網(wǎng)絡效應，為創(chuàng)新要素有效植入農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈提供了多元便捷的通道，發(fā)揮數(shù)字化、網(wǎng)絡化與智能化對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的引領作用。數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”的核心在于打破信息孤島，促進互聯(lián)互通和信息共享，通過推動5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的廣泛應用，包括建設連接各農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集點的傳感網(wǎng)絡和高速接入網(wǎng)絡、搭建一系列涉及數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的專題信息資源數(shù)據(jù)庫、形成基于云計算的農(nóng)業(yè)信息共享云、建成服務數(shù)字農(nóng)業(yè)各相關(guān)主體的大數(shù)據(jù)開放平臺和全產(chǎn)業(yè)鏈信息化服務平臺，促進農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的全程可追溯、可記錄，全面提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)智能化、經(jīng)營網(wǎng)絡化、管理高效化、服務便捷化水平。具體原則如下：

1）統(tǒng)籌規(guī)劃、頂層設計。從戰(zhàn)略性、全局性和系統(tǒng)性出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”各環(huán)節(jié)的發(fā)展，明確其發(fā)展目標和定位，總體設計數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”總體架構(gòu)以及各分項架構(gòu)，在架構(gòu)上打通各項工作關(guān)聯(lián)發(fā)展瓶頸，總體把握各相關(guān)主體和要素在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用。

2）政府引導、市場運作。充分發(fā)揮政府在統(tǒng)籌規(guī)劃、組織推進、政策導向等方面的作用，系統(tǒng)研究解決數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”各環(huán)節(jié)建設發(fā)展中遇到的體制機制問題，營造良好政策環(huán)境。引導和鼓勵數(shù)字農(nóng)業(yè)各類相關(guān)主體參與數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”投資建設，投資方可通過商業(yè)運作獲取資金以支持項目的建設和運行維護。政府部門和社會企業(yè)不斷創(chuàng)新運營模式，實現(xiàn)全社會廣泛參與、合作共贏的發(fā)展局面。

3）資源共享、業(yè)務協(xié)同。建立和完善數(shù)字農(nóng)業(yè)信息資源利用與共享機制，加強信息、網(wǎng)絡資源的有效整合利用，打破不同部門、不同主體間的條塊分割，實現(xiàn)資源共享和互聯(lián)互通。加強農(nóng)業(yè)發(fā)展相關(guān)領域和環(huán)節(jié)的信息化業(yè)務協(xié)同，推進一條龍式信息化管理和服務模式。

4）突出重點、分步實施。充分考慮我國各省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況、社會經(jīng)濟文化水平，有計劃、有步驟地實施各區(qū)域數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”發(fā)展項目。著力解決當前限制數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展的突出問題，優(yōu)先發(fā)展一些緊迫性高、帶動能力強、社會影響大的“新基建”項目，建設一批涵蓋各領域的試點、示范工程，及時總結(jié)經(jīng)驗、創(chuàng)新優(yōu)化方案，適時擴大推廣。

圖1 數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”總體架構(gòu)示意圖

三、總體架構(gòu)

數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”主要通過構(gòu)建廣泛連接的傳感網(wǎng)絡和虛擬化云平臺的信息基礎設施，打造集信息資源開發(fā)與利用為一體的大數(shù)據(jù)開放服務平臺，全面提供適用于數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各類主體應用需求的大服務。其總體架構(gòu)如圖1所示。

數(shù)字農(nóng)業(yè)的總體架構(gòu)劃分為四個邏輯層，分別是信息基礎設施層、信息資源開發(fā)與利用層、信息技術(shù)應用層和信息服務體系層，依托標準規(guī)范體系和安全保障體系的建設，將各項建設內(nèi)容通過技術(shù)上的無縫銜接，形成安全、規(guī)范、實用的有機整體，為整個農(nóng)業(yè)信息化和智能化建設與運行提供有力保障。其技術(shù)架構(gòu)以信息應用系統(tǒng)為核心，以相關(guān)軟硬件設施為基礎，以應用服務支撐系統(tǒng)為依托，以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為資源，以標準規(guī)范和安全管理為保障，通過多元化信息服務渠道展現(xiàn)給最終用戶。

信息基礎設施層是整個體系中的基礎部分，是建設各項信息化系統(tǒng)所必備的物理條件，含通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、云主機與云存儲服務器、視頻會議系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡和信息數(shù)據(jù)接入等，支撐各應用系統(tǒng)的有效運行和互聯(lián)互通。

信息資源開發(fā)與利用層是信息交換與共享最有效的技術(shù)手段，含基礎信息數(shù)據(jù)庫、共享信息數(shù)據(jù)庫、信息專題數(shù)據(jù)庫和信息專業(yè)數(shù)據(jù)庫等，對信息進行大數(shù)據(jù)分析與開發(fā)利用后支撐上層應用系統(tǒng)。

信息技術(shù)應用層是整個農(nóng)業(yè)信息化的核心部分，用以滿足農(nóng)業(yè)信息化的各項業(yè)務需求，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理與服務層面進行信息化應用，并將相關(guān)資源整合后提供給信息服務層。

信息服務層是面向最終用戶，服務于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、管理和消費各環(huán)節(jié)的相關(guān)人群，包括綜合型聚合農(nóng)業(yè)信息服務平臺和多元化信息服務渠道建設。

標準規(guī)范體系是整個農(nóng)業(yè)信息化建設的依托，用以規(guī)范信息化相關(guān)的各類技術(shù)、數(shù)據(jù)、業(yè)務、管理與運維等，包括法律法規(guī)和標準規(guī)范等內(nèi)容。安全保障體系包括信息安全和容災備份等，用以保障各項系統(tǒng)的安全運行。

保障措施包括組織領導、政策制度、機制創(chuàng)新、資金保障和隊伍建設，為數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”的建設與運行提供保障。

四、建設重點

1）完善信息通信網(wǎng)絡和傳感網(wǎng)絡

加強衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面物聯(lián)網(wǎng)等農(nóng)業(yè)傳感網(wǎng)絡建設，動態(tài)監(jiān)測重要農(nóng)作物的種植類型、種植面積、土壤墑情、作物長勢、災情蟲情和畜禽圈舍通風溫控、空氣過濾、環(huán)境感知等情況，實現(xiàn)重大病蟲害和動物疫病疫情智能化識別診斷。采用5G技術(shù)和高速光纖接入技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化數(shù)據(jù)機房與公眾信息網(wǎng)絡的連接，不斷提升接入帶寬能力，做好不同數(shù)據(jù)機房網(wǎng)絡路由配置，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化數(shù)據(jù)平臺的高速連接和信息下發(fā)，提升網(wǎng)絡專線安全性能。

2）構(gòu)建云計算基礎設施

對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)信息化各類系統(tǒng)的服務器、存儲器、交換機等硬件設施進行全方面整合，根據(jù)需要進行相應資源的優(yōu)化和擴容，在備份區(qū)域建設一定規(guī)模的異地備份容災設施，部署虛擬化軟件系統(tǒng)，實施云計算改造，形成云計算設施資源池，構(gòu)建統(tǒng)一的云計算管理平臺，實現(xiàn)所有計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一調(diào)度管理。基于統(tǒng)一的云計算基礎構(gòu)架平臺，為各區(qū)域農(nóng)業(yè)信息化各領域業(yè)務平臺建設提供計算、存儲服務，以及平臺開發(fā)環(huán)境和能力調(diào)用等服務。

3）建設全產(chǎn)業(yè)鏈信息化服務平臺

按照“平臺上移、服務下延”發(fā)展思路，依托農(nóng)業(yè)信息化云計算基礎設施資源，構(gòu)建具有較強公信力的農(nóng)業(yè)信息化綜合服務平臺，覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務各領域。重點建設農(nóng)業(yè)政務管理、農(nóng)資農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管、農(nóng)業(yè)電子商務、農(nóng)業(yè)信息服務等信息化子平臺，并向生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品流通、銀行保險、商業(yè)貿(mào)易、大數(shù)據(jù)服務等進行擴展。充分發(fā)揮以互聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術(shù)優(yōu)勢，理順信息渠道和流通渠道，促進平臺線上和線下緊密結(jié)合，解構(gòu)和重組傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系，將農(nóng)業(yè)、商務、物流、金融、政務等領域進行跨界整合，打通傳統(tǒng)隔離的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。

4）聚集要素打造大數(shù)據(jù)開放平臺

著力推進農(nóng)業(yè)發(fā)展各類要素資源在平臺聚集，推進各類農(nóng)業(yè)主體，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)資企業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品商貿(mào)企業(yè)、農(nóng)戶等直接主體，以及金融企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)、電信運營企業(yè)等間接主體，通過農(nóng)業(yè)信息化綜合服務平臺進行相關(guān)生產(chǎn)、經(jīng)營、商務活動；促進各類農(nóng)業(yè)資源，包括農(nóng)資、農(nóng)產(chǎn)品等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)流通資源，以及資金、土地等新型農(nóng)業(yè)流通資源，利用農(nóng)業(yè)信息化綜合服務平臺實現(xiàn)資金流、物流和信息流的融合流動。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對農(nóng)業(yè)信息化平臺產(chǎn)生的各類農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源進行聚合分析，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)各主體活動提供精準服務。

五、建設案例

以某省十三五期間數(shù)字農(nóng)業(yè)部分建設工程為例說明當前我國數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”建設落實情況。

1）農(nóng)業(yè)云平臺建設工程

為XX省農(nóng)業(yè)信息化建設提供基礎設施共享服務和數(shù)據(jù)支撐，整合XX省農(nóng)業(yè)信息資源，促進農(nóng)業(yè)部門信息資源共享和業(yè)務協(xié)同，消除部門“信息孤島”，規(guī)范XX省農(nóng)業(yè)信息化建設，全面提高XX省農(nóng)業(yè)信息化基礎設施服務水平。具體建設項目包括：

√ XX農(nóng)業(yè)云計算數(shù)據(jù)中心建設項目

對省預警防控中心大樓機房進行云計算數(shù)據(jù)中心改造，采用集中式和規(guī)?；渴穑ㄔO面向全省、集農(nóng)業(yè)信息資源存儲與數(shù)據(jù)計算資源分配于一體的農(nóng)業(yè)中央云計算數(shù)據(jù)中心和災備中心。云計算數(shù)據(jù)中心配置多路由、高帶寬的出口鏈路，建立整體的安全防護管理制度，保證云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡與信息安全。同時在三亞建設異地容災備份機房作為數(shù)據(jù)分中心，為省農(nóng)業(yè)中央云計算數(shù)據(jù)中心提供異地容災備份服務。

√ 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)資源云平臺建設項目

按照國家電子政務十三五規(guī)劃中政府云試點工作要求及省內(nèi)農(nóng)業(yè)云服務實際需求，依托自有云計算數(shù)據(jù)中心和社會成熟的云服務提供商，建設農(nóng)業(yè)云主機、云存儲、云桌面，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的迅速部署和云計算管理，提高基礎資源利用率和應用服務成效，減少重復浪費、避免各自為政、信息孤島。

√ 農(nóng)業(yè)信息共享與業(yè)務協(xié)同基礎平臺建設與推廣項目

建設連接省、市縣兩級農(nóng)業(yè)部門以及XX省農(nóng)業(yè)廳橫向管理部門的XX省農(nóng)業(yè)信息共享與業(yè)務協(xié)同基礎平臺，整合現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理與服務等業(yè)務系統(tǒng)和信息資源，支持跨平臺異構(gòu)數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)部門間數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同。

√ 應急指揮視頻會議系統(tǒng)建設項目

在XX省農(nóng)業(yè)廳原視頻會議系統(tǒng)年久老化的情況下，在十八個市縣建設與完善由多點控制單元、視頻終端、錄播服務器、電視墻服務器等高清設備組成的遠程高清視頻會議系統(tǒng)，保障各大應急指揮視頻會議系統(tǒng)的功能正常運行和增強。

√ 全省農(nóng)業(yè)移動OA自動辦公系統(tǒng)建設項目

在原有互聯(lián)網(wǎng)OA自動辦公系統(tǒng)基礎上，建設全省農(nóng)業(yè)移動端OA自動辦公系統(tǒng)平臺，并配置相應移動辦公設備，提高全省農(nóng)業(yè)系統(tǒng)辦公實時響應操作能力與信息化水平。

2）農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)開放平臺建設工程

將信息數(shù)據(jù)作為XX省農(nóng)業(yè)重要戰(zhàn)略資源，在農(nóng)業(yè)云服務平臺上，加強農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源的采集、匯聚、挖掘和開放，構(gòu)建XX省農(nóng)業(yè)重要戰(zhàn)略資源的大數(shù)據(jù)開放服務平臺，通過全面聚合、深入挖掘、高效應用，打造XX省農(nóng)業(yè)差異化競爭力。具體建設項目包括：

√ 農(nóng)業(yè)信息資產(chǎn)基礎數(shù)據(jù)庫建設項目

全面盤點XX省農(nóng)業(yè)現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)資源，明確可納入信息資產(chǎn)的范疇，根據(jù)農(nóng)業(yè)信息化應用需求，制定數(shù)據(jù)資產(chǎn)標準與規(guī)范。依據(jù)農(nóng)業(yè)信息共享與業(yè)務協(xié)同基礎平臺對信息資源的整合情況，建設農(nóng)業(yè)基礎數(shù)據(jù)庫和公共數(shù)據(jù)庫，農(nóng)業(yè)基礎數(shù)據(jù)庫為農(nóng)業(yè)應用提供標準的、規(guī)范的基礎信息，公共數(shù)據(jù)庫為政府其他部門提供公共數(shù)據(jù)資源，如XX地理信息數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)科技與成果推廣數(shù)據(jù)庫、種質(zhì)資源保護數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)標準數(shù)據(jù)庫、招商引資項目數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)人才智力數(shù)據(jù)庫。

√ 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)彈性匯聚子平臺建設項目

構(gòu)建數(shù)據(jù)彈性匯聚子平臺，按需從各個信息終端與信息系統(tǒng)采集或清洗數(shù)據(jù)，統(tǒng)一存儲在分布式文件系統(tǒng)。

√ 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析子平臺建設項目

基于云計算分布式架構(gòu)，構(gòu)建數(shù)據(jù)按需分析平臺，根據(jù)業(yè)務需求形成挖掘模型，提取農(nóng)業(yè)信息資產(chǎn)基礎數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)，支持各類統(tǒng)計分析報表和各類專題深度數(shù)據(jù)挖掘分析，提高非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理分析能力和實時數(shù)據(jù)處理能力，促進數(shù)據(jù)價值化。

√ 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)開放子平臺建設與推廣項目

建設數(shù)據(jù)開放服務平臺，充分利用XX農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源，與第三方合作規(guī)劃數(shù)據(jù)服務產(chǎn)品體系，有序開放相關(guān)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新商業(yè)模式，挖掘數(shù)據(jù)價值，將匯聚平臺的數(shù)據(jù)或分析平臺的結(jié)果在信息服務體系下開放，促進數(shù)據(jù)服務化。關(guān)注大數(shù)據(jù)安全問題，以政府信息安全和客戶隱私保護為前提，數(shù)據(jù)開發(fā)做到安全可控。

六、結(jié)語

通過數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”的建設來推動數(shù)字農(nóng)業(yè)細致入微的應用，有助于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)、加工、銷售和消費等核心環(huán)節(jié)的資源整合和重組，并加快實現(xiàn)物流、資金流和信息流的全程貫通，集合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體，促進資源優(yōu)勢和信息暢通的產(chǎn)業(yè)鏈條和聯(lián)盟集群的形成，有助于全面提高我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化水平，推動我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>