基于云計算和大數(shù)據(jù)的食用菌信息化共享架構(gòu)研究

姚金玲

摘要：作為一種健康而又營養(yǎng)豐富的食材，食用菌逐漸走進(jìn)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(chǎn)業(yè)也得到了快速的發(fā)展。然而我國食用菌行業(yè)仍然存在著產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)、產(chǎn)供銷信息不暢、缺少區(qū)域化布局、沒有建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系等問題，這些問題極大地制約了食用菌行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，茲需建立一個包含產(chǎn)學(xué)研一體化交流平臺、產(chǎn)供銷一體化信息共享平臺、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與知識共享平臺在內(nèi)的食用菌信息化共享平臺。該文首先對我國食用菌行業(yè)的發(fā)展和不足進(jìn)行了分析，對當(dāng)下主流的云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)進(jìn)行了研究，最后提出了利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)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(jìn)一步促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力抓手，對于我國食用菌產(chǎn)業(yè)由產(chǎn)量規(guī)模密集化轉(zhuǎn)化為技術(shù)質(zhì)量密集化具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：云計算;食用菌信息化共享平臺;大數(shù)據(jù)技術(shù)

中圖分類號：TP393 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(shù)據(jù)等信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+助力實體行業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為人們的共識。近年來信息技術(shù)已經(jīng)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(xù)改變整個社會的生產(chǎn)和生活方式。對于食用菌行業(yè)而言，主動擁抱并且積極探索云計算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用，必將極大地促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。利用云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建食用菌行業(yè)的信息化共享平臺，創(chuàng)建“互聯(lián)網(wǎng)+”食用菌可以實現(xiàn)以下幾個方面的功能：一是可以搭建產(chǎn)學(xué)研一體化信息交流平臺，改善過去“閉門搞科研，埋頭做生產(chǎn)”的方式，提高食用菌育種技術(shù)和栽培水平;二是可以搭建產(chǎn)供銷一體化信息交流平臺，使產(chǎn)供銷能夠有序銜接起來，并以信息共享為抓手優(yōu)化食用菌行業(yè)的區(qū)域化布局;三是搭建食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和知識共享平臺，促進(jìn)食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立;四是可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對未來食用菌產(chǎn)量、價格、銷量等進(jìn)行分析預(yù)測，從而為種植戶、加工商、經(jīng)銷商的生產(chǎn)經(jīng)營活動提供指導(dǎo)。

1 我國食用菌行業(yè)的發(fā)展和不足

1.1 我國食用菌行業(yè)的發(fā)展

據(jù)著名菌物學(xué)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(xiàn)立體培植。我國人均可耕種面積較少，因此進(jìn)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(xiàn)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(chǎn)較為分散，技術(shù)水平和培植條件不一，導(dǎo)致產(chǎn)量較低、質(zhì)量參差不一。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，1978 年中國食用菌產(chǎn)量尚不足10 萬噸，產(chǎn)值不足1 億元。之后我國通過引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，利用可調(diào)節(jié)溫度的大棚或簡易的廠房來提高生產(chǎn)效率，食用菌的工廠化生產(chǎn)隨之產(chǎn)生。工廠化不僅克服了生產(chǎn)技術(shù)的難題，亦顯著地增加食用菌產(chǎn)量。近年，在“一帶一路”戰(zhàn)略的帶動下，我國食用菌的出口出現(xiàn)了大幅度的上漲，未來我國食用菌行業(yè)的發(fā)展前景將越來越好。

1.2 我國食用菌行業(yè)的不足

1.2.1 科技含量較低，產(chǎn)品質(zhì)量不優(yōu)

產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)，種植戶和加工商對最新的科研成果不能很好地應(yīng)用，科研機構(gòu)的研究成果與種植戶和生產(chǎn)商的生產(chǎn)實際脫節(jié)，不能很好地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)率。與歐美國家相比，食用菌栽培技術(shù)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(chǎn)量較高，質(zhì)量較低，不能很好地適應(yīng)市場的需求。

1.2.2 分散發(fā)展，產(chǎn)業(yè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃

在生產(chǎn)領(lǐng)域，我國的食用菌產(chǎn)業(yè)仍以農(nóng)民自發(fā)生產(chǎn)經(jīng)營為基礎(chǔ)，缺乏區(qū)域化布局和統(tǒng)籌規(guī)劃。一些種植戶盲目追求規(guī)模，技術(shù)條件和市場適應(yīng)能力較差。在流通領(lǐng)域，沒有高效的關(guān)于食用菌產(chǎn)品生產(chǎn)、加工和銷售的信息共享平臺，產(chǎn)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(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。

1.2.3 缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，品牌意識淡薄

一直以來，我國的食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較少。產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格、培育技術(shù)、菌種選擇、加工設(shè)備等方面還未形成成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，致使食用菌的育種、種植和加工技術(shù)無法實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動化，生產(chǎn)效率不高。缺乏品牌包裝和品牌意識，假技術(shù)、假信息、偽劣菌種、偽造設(shè)備充斥市場、魚目混珠。

總而言之，我國食用菌行業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，未來的發(fā)展?jié)摿薮?。然而仍然存在很多的不足，集中表現(xiàn)為“產(chǎn)學(xué)研信息不能深度融合”“產(chǎn)供銷信息流通不暢”和“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和知識產(chǎn)權(quán)欠缺”，這些不足極大地制約了我國食用菌行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，茲需建立一個包含產(chǎn)學(xué)研一體化交流平臺、產(chǎn)供銷一體化信息共享平臺、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與知識共享平臺在內(nèi)的食用菌信息化共享平臺。

2 云計算和大數(shù)據(jù)在食用菌信息化方面的應(yīng)用前景

2.1 云計算技術(shù)及其優(yōu)勢

云計算是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過虛擬化的方式將計算資源集中起來以服務(wù)的方式提供給用戶使用的架構(gòu)，它通過計算資源的集中統(tǒng)籌調(diào)度，實現(xiàn)資源的高效利用，其本質(zhì)特征是計算的分布式和資源的共享性。相比于傳統(tǒng)的技術(shù)，云計算具有成本低廉、部署高效、易于擴(kuò)展的優(yōu)點。自云計算問世以來，越來越多的企業(yè)選擇將信息系統(tǒng)部署在云平臺上。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國云計算2018年市場規(guī)模為437.4億元，預(yù)計到2022年，我國云計算市場規(guī)模將達(dá)到1700億元，云計算在未來將成為我國未來信息技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。用云計算技術(shù)構(gòu)建食用菌信息化共享平臺，將有利于優(yōu)化資源配置、提高部署速度、節(jié)省運營成本。

2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)及其優(yōu)勢

大數(shù)據(jù)是實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)儲存、分析和處理的各種技術(shù)的統(tǒng)稱。

目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到醫(yī)療診斷、交通運輸、電子商務(wù)、人臉識別、天氣預(yù)測等人們生活的方方面面。例如醫(yī)務(wù)工作者利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立關(guān)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(wù);電子地圖系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析和預(yù)測各大城市的交通擁堵狀況，給人們出行提供參考依據(jù);各大電商利用大數(shù)據(jù)技術(shù)預(yù)測未來各種商品的銷量和價格，以便優(yōu)化商品存量;安全保衛(wèi)部門利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對犯罪進(jìn)行預(yù)測，以預(yù)防犯罪。大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)必將繼續(xù)滲透到各行各業(yè)當(dāng)中，并深入改變社會的生產(chǎn)和生活方式?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)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(jìn)行預(yù)測，有助于種植戶、加工商提前預(yù)置風(fēng)險或機會，并據(jù)此進(jìn)一步對產(chǎn)能進(jìn)行優(yōu)化。

3 食用菌信息化共享平臺架構(gòu)設(shè)計

3.1 整體架構(gòu)設(shè)計

本文將“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念應(yīng)用于食用菌信息化建設(shè)中，通過采用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)計了食用菌信息化共享架構(gòu)，用于解決我國食用菌行業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)、產(chǎn)供銷信息不通暢、缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和缺少區(qū)域化布局等問題。

整體架構(gòu)分成四個層次：第一個層次為云計算架構(gòu)，該層為食用菌信息化共享架構(gòu)提供經(jīng)濟(jì)、可靠和高效的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù);第二個層次為Hadoop大數(shù)據(jù)平臺，該層為食用菌信息化共享架構(gòu)提供數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)預(yù)測等數(shù)據(jù)服務(wù);第三個層面為食用菌信息共享平臺，包括食用菌產(chǎn)學(xué)研一體化交流平臺、食用菌產(chǎn)供銷一體化信息平臺、食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與知識共享平臺、食用菌數(shù)據(jù)分析與預(yù)測平臺四個模塊;第四個層面為食用菌應(yīng)用功能群，包含產(chǎn)業(yè)信息交流、遠(yuǎn)程視頻培訓(xùn)、在線交易撮合、產(chǎn)銷市場預(yù)測等多個系統(tǒng)。四個層次從下到上彼此依賴，共同構(gòu)成了食用菌信息化共享平臺的組成架構(gòu)，如圖1所示。

3.2 Hadoop大數(shù)據(jù)平臺

Hadoop大數(shù)據(jù)平臺具體包括HDFS分布式文件系統(tǒng)、YARN任務(wù)調(diào)度和集群資源管理、MapReduce大型數(shù)據(jù)集并行處理、Hbase分布式開源數(shù)據(jù)庫、Hive數(shù)據(jù)倉庫工具、Pig大型數(shù)據(jù)集分析和評估平臺、Mahout機器學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)和ZooKeeper分布式程序協(xié)調(diào)服務(wù)共八個模塊。

八個模塊為整個平臺架構(gòu)共同為食用菌信息共享平臺提供數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)門戶、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)預(yù)測等服務(wù)，為食用菌信息化共享平臺和各個功能群提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 食用菌信息化共享平臺和應(yīng)用功能群

食用菌信息化共享平臺分成食用菌產(chǎn)學(xué)研一體化交流平臺、食用菌產(chǎn)供銷一體化信息平臺和食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和知識共享平臺和食用菌數(shù)據(jù)分析與預(yù)測平臺四個部分。

食用菌產(chǎn)學(xué)研一體化交流平臺目的是為食用菌研究機構(gòu)、食用菌相關(guān)院校和食用菌種植戶提供三方交流的平臺，促進(jìn)我國食用菌行業(yè)產(chǎn)學(xué)研的深度融合，從而提高我國食用菌的培植技術(shù)和加工水平。該平臺具體分為產(chǎn)業(yè)信息交流、實用技術(shù)查詢、遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)和專家在線咨詢四個功能模塊。食用菌研究機構(gòu)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(yuǎn)程教育培訓(xùn)模塊進(jìn)行種植技術(shù)和加工工藝的學(xué)習(xí)，并可以通過專家在線答疑模塊遠(yuǎn)程向食用菌專家進(jìn)行在線求助以解決種植和生產(chǎn)中的疑難問題。

食用菌產(chǎn)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(huán)節(jié)和溝通成本，降低食用菌行業(yè)的運營成本、節(jié)約費用，提高資金的利用率。該平臺具體分為產(chǎn)銷信息發(fā)布和在線交易撮合兩個功能模塊。種植戶可以通過產(chǎn)銷信息發(fā)布模塊發(fā)布自己需要進(jìn)行售賣的產(chǎn)品，并查看其產(chǎn)品在市場上的銷售情況，獲得關(guān)于市場需求的第一手資料;銷售商可以通過產(chǎn)銷信息發(fā)布模塊發(fā)布自己的采購需求，并對種植戶發(fā)布的產(chǎn)品進(jìn)行篩選，以選出滿足自己需求的產(chǎn)品。在線交易撮合模塊借助大數(shù)據(jù)的技術(shù)自動對種植戶和銷售商的需求進(jìn)行匹配，減少雙方的時間成本。

食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和知識共享平臺旨在規(guī)范我國食用菌生產(chǎn)、加工和銷售，促進(jìn)食用菌行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，提高食用菌產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，推動我國食用菌行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。該平臺包含行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航、技術(shù)知識共享和政策法規(guī)公告三個功能模塊。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航模塊搜集國內(nèi)外各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，方便食用菌行業(yè)從業(yè)者隨時進(jìn)行查詢;技術(shù)知識共享模塊供食用菌從業(yè)者分享各自關(guān)于育種、培植和加工等方面的技術(shù)知識，形成食用菌的“知識庫”，并提供基于食用菌語義的關(guān)鍵字搜索，方便大家查詢。

食用菌數(shù)據(jù)分析與預(yù)測平臺旨在為食用菌行業(yè)從業(yè)者提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析預(yù)測，以便研究者、種植戶和經(jīng)銷商能夠及時掌握市場信息，優(yōu)化種植和采購方案。該平臺包含產(chǎn)銷情況統(tǒng)計、未來市場預(yù)測和產(chǎn)銷方案推薦三個功能模塊。產(chǎn)銷情況統(tǒng)計模塊對當(dāng)前食用菌生產(chǎn)、加工和銷售的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行各個維度的計算、統(tǒng)計和分析;未來市場預(yù)測模塊和產(chǎn)銷方案推薦模塊通過大數(shù)據(jù)模型對未來一段時間內(nèi)食用菌產(chǎn)量、價格、需求等情況進(jìn)行預(yù)測，并給出食用菌種植和銷售方案推薦，為食用菌從業(yè)者的經(jīng)營決策提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論

本文對我國食用菌行業(yè)的發(fā)展和不足進(jìn)行了分析，并針對不足提出了基于云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的食用菌信息化共享平臺架構(gòu)，用于解決目前食用菌行業(yè)存在的產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)、產(chǎn)供銷信息不通暢、缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等問題。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，可以進(jìn)一步推動我國食用菌種植、加工、存儲和推廣，為食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動能，對于我國食用菌產(chǎn)業(yè)由產(chǎn)量規(guī)模密集化轉(zhuǎn)化為技術(shù)質(zhì)量密集化具有非常重要的意義。

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