濰坊煙區(qū)煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動平臺構(gòu)建與應(yīng)用

姜濱 臧傳江 范增博

摘要 ? ?精確信息是開展精益生產(chǎn)的前提，也是精良技術(shù)、精準(zhǔn)作業(yè)、精細(xì)管理的支持和保障。當(dāng)前，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型升級的重要思維和高效方式。山東濰坊煙區(qū)在煙葉生產(chǎn)領(lǐng)域，將精益理念、信息技術(shù)與高效管理結(jié)合，建立以氣象資料、煙田地塊、煙農(nóng)信息、技術(shù)服務(wù)人員、合作社、煙基設(shè)施和煙葉質(zhì)量等信息為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)、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(shù)為關(guān)鍵的煙葉生產(chǎn)綜合信息平臺，實(shí)現(xiàn)了各級單位對生產(chǎn)要素的查詢、展示和充分運(yùn)用，為高效農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?煙葉生產(chǎn);數(shù)據(jù)采集;“互聯(lián)網(wǎng)+”;移動終端;信息平臺;山東濰坊

中圖分類號 ? ?TP274.2 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

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

1 ? ?數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀及系統(tǒng)開發(fā)需求

近年來，山東煙區(qū)推廣應(yīng)用現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)輔助決策、煙技員考評等系統(tǒng)，推動信息化與煙葉產(chǎn)業(yè)的深度融合，煙葉信息化水平得到較大提升，已實(shí)現(xiàn)了煙葉收購、資金結(jié)算、電子合同、原收原調(diào)、內(nèi)管監(jiān)控等煙葉信息項(xiàng)目的落地應(yīng)用，為煙葉生產(chǎn)經(jīng)營提供有力的信息化支撐。如李世祥等[1]在業(yè)務(wù)流程管理與GIS展示的應(yīng)用需求基礎(chǔ)上，設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了煙葉基礎(chǔ)設(shè)施信息化管理系統(tǒng)。魯韋坤等[2]利用“3S”技術(shù)，在云南昭通市建立了現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)示范區(qū)規(guī)劃信息系統(tǒng)。王洪云等[3]利用 Google Maps和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，在紅塔集團(tuán)大理卷煙廠建立了原料基地信息管理系統(tǒng)。嚴(yán) ?偉等[4]綜合運(yùn)用人工智能、多媒體、GIS技術(shù)和專家群經(jīng)驗(yàn)等，成功開發(fā)出皖南地區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉栽培管理專家系統(tǒng)MESTCM。但是，在煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還存在采數(shù)難、監(jiān)管難等問題，在一定程度上制約了山東煙葉生產(chǎn)精益管理水平的提升。為了提高煙技員的技術(shù)水平，山東煙草濰坊分公司在煙技員技術(shù)培訓(xùn)和考評方面做了大量工作，在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的引領(lǐng)下，依托移動智能終端技術(shù)和微信技術(shù)，在現(xiàn)有山東省煙葉信息管理系統(tǒng)的建設(shè)成果上，建立一套煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動平臺，積極推動煙葉生產(chǎn)管理、煙技員管理與信息技術(shù)的深度整合，持續(xù)提升濰坊煙葉品質(zhì)及煙葉生產(chǎn)水平。

2 ? ?總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 ? ?總體設(shè)計方案

圍繞氣象資料、煙田地塊、煙農(nóng)信息、技術(shù)服務(wù)人員、合作社、煙基設(shè)施和煙葉質(zhì)量等主要信息要素，依托大數(shù)據(jù)、移動職能終端、微信公眾平臺等信息化手段，構(gòu)建以信息獲取、分析等職能信息技術(shù)為關(guān)鍵的煙葉生產(chǎn)綜合信息平臺，實(shí)現(xiàn)各級單位對生產(chǎn)要素的查詢展示與統(tǒng)計分析功能。

2.1.1 ? ?微信平臺。①數(shù)據(jù)采集。貫穿濰坊地區(qū)煙葉生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，煙技員通過微信端系統(tǒng)錄入冬耕、育苗、起壟施肥、采收烘烤等11項(xiàng)基本數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)的建立提供數(shù)據(jù)支持，為各環(huán)節(jié)進(jìn)度分析提供保障。②入戶指導(dǎo)。將煙技員日常大田管理、政策宣傳、入戶指導(dǎo)生產(chǎn)等數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，起到很好的監(jiān)督規(guī)范效果。③服務(wù)軌跡。通過分析數(shù)據(jù)采集錄入的生產(chǎn)坐標(biāo)信息，可以得到各個煙技員一天的服務(wù)軌跡并在地圖動態(tài)展示。④二維碼應(yīng)用于煙葉生產(chǎn)。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(tǒng)計報表。通過數(shù)據(jù)采集模塊錄入各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以實(shí)時分析各級單位生產(chǎn)進(jìn)度，以便安排工作。

2.1.2 ? ?工作平臺支撐。信息化服務(wù)公司為煙葉移動應(yīng)用提供了統(tǒng)一的服務(wù)調(diào)用，包括圖像上傳、圖像識別、GPS定位、地圖服務(wù)等功能，是串接移動應(yīng)用與后端各業(yè)務(wù)應(yīng)用組件的樞紐。

2.1.3 ? ?后臺業(yè)務(wù)應(yīng)用。電腦PC端各業(yè)務(wù)應(yīng)用組件，為移動應(yīng)用提供相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和服務(wù)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)審核、個人檔案、行動軌跡顯示、數(shù)據(jù)分析等功能，系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。

依據(jù)煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的業(yè)務(wù)需要和業(yè)務(wù)邏輯流程，設(shè)計出煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動工作平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，如圖 2 所示。煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動工作平臺由 2 個互相獨(dú)立且可以進(jìn)行相互操作的子系統(tǒng)構(gòu)成：電腦網(wǎng)頁訪問和移動端微信訪問。2 個子系統(tǒng)擁有同一個數(shù)據(jù)庫，這樣可以實(shí)現(xiàn) PC端和移動端的互補(bǔ)操作，比如大量重復(fù)性工作可以通過電子表格導(dǎo)入的形式實(shí)現(xiàn)，也可以通過移動端實(shí)時采集煙田的圖像、地理位置信息等。

用戶（技術(shù)員）通過手機(jī)微信端登錄后擁有錄入、修改、刪除各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的權(quán)限，站長及縣、市人員擁有查詢進(jìn)度、服務(wù)軌跡、地塊分布情況等權(quán)限。

2.2 ? ?關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.2.1 ? ?微信JS-SDK。微信JS-SDK是微信公眾平臺面向網(wǎng)頁開發(fā)者提供的基于微信內(nèi)的網(wǎng)頁開發(fā)工具包。通過使用微信JS-SDK，網(wǎng)頁開發(fā)者可借助微信高效地使用拍照、選圖、語音、位置等手機(jī)系統(tǒng)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(tǒng)適應(yīng)于各種操作系統(tǒng)的手機(jī)（包括安卓和蘋果），能夠極大地減少版本更迭帶來的不適應(yīng)。頁面簡單大方、方便操作，一鍵式錄入信息（圖3）。

2.2.2 ? ?數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用。系統(tǒng)采用 Oracle數(shù)據(jù)庫，Oracle是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，能夠滿足商業(yè)環(huán)境要求不同類型的數(shù)據(jù)庫解決方案。它是一種應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，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(shù)據(jù)倉庫功能、與其他服務(wù)器軟件緊密關(guān)聯(lián)的集成性、良好的性價比等優(yōu)點(diǎn)。

2.2.3 ? ?通過百度地圖WEB端API實(shí)現(xiàn)全市級別地塊查詢，地理位置實(shí)時展示。通過百度地圖點(diǎn)聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理，通過地圖標(biāo)識有效展示了技術(shù)員服務(wù)軌跡情況。

2.2.4 ? ?SSH2后臺軟件技術(shù)。采用Struts 2+Spring+Hibernate 3+EasyUI架構(gòu)設(shè)計。Struts 2是一個基于MVC設(shè)計模式的Web應(yīng)用框架，它本質(zhì)上相當(dāng)于一個servlet，在MVC設(shè)計模式中，Struts 2作為控制器（Controller）來建立模型與視圖的數(shù)據(jù)交互。Struts 2是Struts的下一代產(chǎn)品，是在Struts 1和WebWork技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行合并的全新Struts 2框架。全新的Struts 2體系結(jié)構(gòu)與Struts 1體系結(jié)構(gòu)差別巨大。Struts 2以WebWork為核心，采用攔截器的機(jī)制來處理用戶的請求，這種設(shè)計也使得業(yè)務(wù)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(chǎn)品。

Spring框架是由于軟件開發(fā)的復(fù)雜性而創(chuàng)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(wù)器端的開發(fā)。從簡單性、可測試性和松耦合性角度而言，絕大部分Java應(yīng)用都可以從Spring中受益。

3 ? ?系統(tǒng)實(shí)際開展運(yùn)行情況

在濰坊市5個產(chǎn)煙縣（市）、30多個煙站全面展開數(shù)據(jù)采集信息錄入工作，連續(xù)2年定點(diǎn)開展質(zhì)量監(jiān)控工作，記錄煙葉生產(chǎn)全程信息。已記錄數(shù)據(jù)中的地塊信息35 000多條，產(chǎn)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(tǒng)后，一是通過位置和工作軌跡查詢，煙技員入戶指導(dǎo)到位率達(dá)到100%;二是通過平臺運(yùn)算處理，煙葉生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)報送時間提高80%以上;三是通過實(shí)地采集等要求掌握具體情況，煙葉生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度達(dá) 95%以上（表1）。

結(jié)合百度地圖點(diǎn)聚合技術(shù)和運(yùn)動軌跡采集等新技術(shù)，能直觀全面地展示濰坊地區(qū)各種植煙區(qū)的分布情況，能在同一界面動態(tài)展示全市規(guī)模以上煙田地塊位置，能統(tǒng)計查看技術(shù)員服務(wù)軌跡情況。結(jié)合種植煙區(qū)地塊面積和氣象情況信息分析出預(yù)估產(chǎn)量等。通過烘烤煙進(jìn)度實(shí)時數(shù)據(jù)分析出當(dāng)前煙站庫存情況。

煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動工作平臺通過信息化技術(shù)，將煙葉種植、煙葉烘烤、煙葉收購相關(guān)業(yè)務(wù)互連互通，把復(fù)雜的人工統(tǒng)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(tǒng)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā)，以期為合理收購做準(zhǔn)備，為客戶提供了更多降低人工、時間成本的途徑。

4 ? ?結(jié)論

煙葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集移動工作平臺借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，強(qiáng)化信息采集、獲取、分析功能，增強(qiáng)信息終端采集與利用功能，深化煙葉生產(chǎn)信息化管理，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)圖像、數(shù)據(jù)實(shí)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(chǎn)管理、煙技員管理與信息技術(shù)的深度整合。通過微信平臺的方式，把數(shù)據(jù)采集的工作與煙技員日常工作結(jié)合，更快捷地實(shí)現(xiàn)面積落實(shí)、煙田冬耕、起壟施肥、移栽、植保、采烤等數(shù)據(jù)的采集、上傳和分析查詢。錄入結(jié)束后可實(shí)時查詢生成報表，方便對生產(chǎn)信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，確保了各階段生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時性、準(zhǔn)確性。

5 ? 參考文獻(xiàn)

[1] 李世祥，丁偉，朱忠彬，等.煙葉基礎(chǔ)設(shè)施信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].中國煙草科學(xué)，2013，34（2）：99-103.

[2] 魯韋坤，黃韡，黃中艷，等.3S技術(shù)在昭通市現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)示范區(qū)規(guī)劃信息管理中的應(yīng)用[J].中國煙草學(xué)報，2010，16（3）：72-75.

[3] 王洪云，張久權(quán)，楊德海，等.基于GoogleMaps的大理煙葉原料基地管理系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].中國煙草科學(xué)，2012，33（1）：85-90.

[4] 嚴(yán)偉，黃義德，王敬儒，等.安徽省皖南地區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉栽培管理專家系統(tǒng)的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，32（4）：772-774.