“互聯(lián)網(wǎng)+”云計(jì)算支持下糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用研究

田 剛

(中共陜西省委黨校(陜西行政學(xué)院)，陜西西安710061)

0 引言

云服務(wù)是一種基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交互模式[1]。云服務(wù)平臺(tái)是一種由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)為個(gè)人或行業(yè)提供按需、易擴(kuò)展形式所需服務(wù)的虛擬平臺(tái)。云服務(wù)平臺(tái)通過(guò)繁殖大量創(chuàng)業(yè)企業(yè)，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供的商品進(jìn)行個(gè)性化改良，從而更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)上日益膨脹的個(gè)性化需求。云服務(wù)平臺(tái)繁殖創(chuàng)業(yè)公司的主要形式之一，是通過(guò)云服務(wù)平臺(tái)為企業(yè)提供資金、推廣、支付等一系列服務(wù)，將自己的運(yùn)營(yíng)能力提供給外部企業(yè)。

農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)深度，是互聯(lián)網(wǎng)公司、房地產(chǎn)企業(yè)紛紛布局農(nóng)業(yè)的原因。以蔗糖產(chǎn)業(yè)為例，甘蔗作為一種經(jīng)濟(jì)作物可以延伸出糖產(chǎn)品、環(huán)保產(chǎn)品、醫(yī)藥材料、制漿造紙、生物肥、發(fā)電、飼料等多個(gè)產(chǎn)業(yè)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”云計(jì)算等技術(shù)構(gòu)建針對(duì)蔗糖產(chǎn)業(yè)的云服務(wù)平臺(tái)，能夠有效溝通蔗糖產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈條，提高蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)、信息等的交流與溝通，進(jìn)而在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代有效降低蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈流通成本，實(shí)現(xiàn)糖業(yè)信息化、數(shù)據(jù)化發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)蔗農(nóng)增收的同時(shí)，提升蔗糖產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈盈利空間。

1 糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建必要性分析

1.1 蔗糖產(chǎn)業(yè)概述

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于甘蔗產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)已經(jīng)在糖類(lèi)一級(jí)產(chǎn)品，及紙類(lèi)、酒精、檸檬酸、食用色素等二級(jí)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，衍生出了醫(yī)藥制品、高級(jí)調(diào)味品、食品添加劑等三級(jí)產(chǎn)品，使其蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈條得到了進(jìn)一步延伸，促使蔗糖產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出了更多與其他產(chǎn)業(yè)融合的可能性。而我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)仍然停留在主要生產(chǎn)二級(jí)產(chǎn)品之上，糖業(yè)企業(yè)數(shù)量占比最高的中小型糖企甚至仍然以生產(chǎn)一級(jí)產(chǎn)品為主。究其原因，與我國(guó)甘蔗種植成本高、基礎(chǔ)工業(yè)差、精深加工不足以及產(chǎn)業(yè)鏈條主體冗雜等存在密切關(guān)系[2]。

1.2 糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建意義

1.2.1 提供服務(wù)

“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是未來(lái)我國(guó)三農(nóng)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)之一。蔗糖產(chǎn)業(yè)作為一種橫跨農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)的綜合產(chǎn)業(yè)類(lèi)型，具有產(chǎn)業(yè)鏈冗長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈主體成分多樣復(fù)雜等特征。以往傳統(tǒng)的蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈條，蔗農(nóng)、糖企、批發(fā)商、零售商等為了工作及產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)承擔(dān)了過(guò)高的硬件成本，而真正的使用率通常不超過(guò)30%，甚至更低[3]。利用互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算等技術(shù)構(gòu)建的云服務(wù)平臺(tái)，能夠通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)為蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈條多主體提供豐富的個(gè)性化服務(wù)，通過(guò)高度集成的平臺(tái)，為蔗糖全產(chǎn)業(yè)鏈提供技術(shù)咨詢(xún)、資金支持、信息共享等，進(jìn)而在全面降低產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)成本的基礎(chǔ)上，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈信息、資金以及技術(shù)等的運(yùn)轉(zhuǎn)水平。

1.2.2 整合資源

制糖僅僅是蔗糖產(chǎn)業(yè)的第一步，深加工才是該產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展最優(yōu)價(jià)值的關(guān)鍵核心。未來(lái)我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)必然圍繞“多產(chǎn)融合、多元開(kāi)發(fā)、綠色發(fā)展”的理念，根據(jù)市場(chǎng)需求，打造“綠色糖品牌”；加強(qiáng)以蔗糖為原料的高附加值產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，拓展蔗糖在醫(yī)藥、化工領(lǐng)域的應(yīng)用。在此背景下，蔗糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要與農(nóng)資、農(nóng)機(jī)、生物技術(shù)、有機(jī)肥、養(yǎng)殖業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、節(jié)水灌溉、生物醫(yī)藥、發(fā)電等領(lǐng)域進(jìn)行高度融合。資源整合能力差已經(jīng)成為目前甘蔗傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展模式下的重大缺陷，進(jìn)行蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈資源整合勢(shì)在必得。云服務(wù)平臺(tái)恰恰為蔗糖產(chǎn)業(yè)的這一未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)提供了資源高度整合的平臺(tái)與機(jī)遇，蔗糖產(chǎn)業(yè)能夠依靠云服務(wù)平臺(tái)獲取大量產(chǎn)業(yè)鏈整合后資源，實(shí)現(xiàn)生物、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域與蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)資料、產(chǎn)業(yè)信息、技術(shù)發(fā)展等的資源整合，全力主推蔗糖產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)與國(guó)際糖業(yè)發(fā)展對(duì)接[4-6]。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”云計(jì)算支持下的糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)研發(fā)

2.1 平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)包含4層(圖1)：①服務(wù)層，即面向蔗農(nóng)、批發(fā)商、糖企等用戶(hù)界面，用于展示平臺(tái)面向用戶(hù)端的前臺(tái)功能，如數(shù)據(jù)查詢(xún)、技術(shù)租賃等；②管理層，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等進(jìn)行業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)在云平臺(tái)的遷移，包括蔗糖產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)分析、云服務(wù)平臺(tái)監(jiān)測(cè)管理、平臺(tái)負(fù)載調(diào)度管理等；③資源層，提供蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈條未來(lái)發(fā)展必須的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，包括產(chǎn)業(yè)信息、甘蔗品種信息庫(kù)、糖業(yè)生產(chǎn)技術(shù)信息庫(kù)、產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)接數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他用戶(hù)自建數(shù)據(jù)庫(kù)等；④物理層，負(fù)責(zé)蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)硬件資源的虛擬化。

2.2 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合蔗糖產(chǎn)業(yè)當(dāng)前發(fā)展概況以及對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈主體用戶(hù)需求進(jìn)行調(diào)研，糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)主要圍繞以下5類(lèi)進(jìn)行建設(shè)，其余功能將會(huì)在平臺(tái)使用過(guò)程中逐漸完善。

2.2.1 新聞資訊

聚合國(guó)內(nèi)外蔗糖產(chǎn)業(yè)新聞動(dòng)態(tài)及決策信息，為甘蔗生產(chǎn)、糖企加工、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展等提供蔗糖產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)，包括國(guó)內(nèi)外有關(guān)蔗糖產(chǎn)業(yè)的政策法規(guī)、決策、行業(yè)動(dòng)態(tài)、最新技術(shù)等內(nèi)容。

2.2.2 品種技術(shù)

通過(guò)圖、文配合知網(wǎng)、萬(wàn)方等網(wǎng)站學(xué)術(shù)性文獻(xiàn)，展示蔗糖產(chǎn)業(yè)種植、糖企生產(chǎn)等新品種、新產(chǎn)品等，為蔗農(nóng)、糖企提供蔗糖產(chǎn)業(yè)科技成果和技術(shù)服務(wù)。

2.2.3 蔗糖產(chǎn)業(yè)問(wèn)答

集成社交功能以及第三方社交軟件接入功能等咨詢(xún)服務(wù)通道，構(gòu)建蔗糖產(chǎn)業(yè)信息、技術(shù)等咨詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，為產(chǎn)業(yè)鏈各主體提供實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)、專(zhuān)業(yè)、全面的專(zhuān)家解答。

2.2.4 便民服務(wù)

提供天氣、時(shí)間、日歷、物流、交通等方面的常用功能及網(wǎng)址，為蔗農(nóng)、批發(fā)商等提供生活、生產(chǎn)便捷服務(wù)。

2.2.5 蔗糖產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品銷(xiāo)售

平臺(tái)將會(huì)為一定權(quán)限的用戶(hù)開(kāi)放蔗糖產(chǎn)業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品銷(xiāo)售服務(wù)，用戶(hù)能夠利用平臺(tái)進(jìn)行產(chǎn)品信息公布，幫助蔗農(nóng)、糖企及產(chǎn)業(yè)鏈其他主體拓寬甘蔗產(chǎn)品銷(xiāo)售渠道，促進(jìn)增收。

2.3 平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)

2.3.1 中間件

中間件是蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)操作系統(tǒng)與用戶(hù)應(yīng)用程序之間的一種通用軟件服務(wù)，在平臺(tái)中的位置處于底層硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)之上，應(yīng)用軟件之下，蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)中間件通信框架見(jiàn)圖2。

圖2 中間件通信框架圖

本次構(gòu)建的蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)中，中間件承擔(dān)了平臺(tái)和核心服務(wù)功能，主要完成的核心任務(wù)有：①與無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)甘蔗種植、糖企生產(chǎn)過(guò)程中甘蔗植株、糖及其他產(chǎn)品或設(shè)備與系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)時(shí)監(jiān)控蔗糖產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)流程；②通過(guò)構(gòu)建 HTTP鏈接實(shí)現(xiàn)蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)WEB端、手機(jī)端數(shù)據(jù)交互；③接受數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行解析操作等[7-9]。

2.3.2 WEB端數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示

WEB端開(kāi)發(fā)之初，充分考量蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈冗長(zhǎng)以及主體復(fù)雜性問(wèn)題，引入了專(zhuān)業(yè)級(jí)圖表用于承載蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)，但如何使蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)WEB端顯示數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確，則需要平臺(tái)前后端進(jìn)行交互配合，完成數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示。為此，本次設(shè)計(jì)引入了 MVC(即模型-視圖-控制器)設(shè)計(jì)模式(圖3)，將應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)展示、處理以及 WEB端數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)控制流程進(jìn)行剝離。

在MVC模式中，JSP頁(yè)面承擔(dān)了蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)加載數(shù)據(jù)任務(wù)，通過(guò)Echarts圖表控件實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)異步加載，能夠很方便地進(jìn)行解析和數(shù)據(jù)交換。

2.3.3 手機(jī)端整體功能設(shè)計(jì)

圖3 WEB端數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示MVC模式

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及，智能手機(jī)逐漸對(duì)人們的日常生活、工作等產(chǎn)生了越來(lái)越大的影響。為方便蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈部分主體如蔗農(nóng)等能夠隨時(shí)使用本平臺(tái)，本次系統(tǒng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)手機(jī)端軟件，實(shí)現(xiàn)了 WEB段平臺(tái)功能的移植與拓展，手機(jī)端整體功能設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4。

圖4 蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)手機(jī)端結(jié)構(gòu)圖

手機(jī)端主要實(shí)現(xiàn)了蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)中間件的信息通信，完成了用戶(hù)登陸、蔗糖產(chǎn)業(yè)實(shí)時(shí)信息展示、歷史信息查詢(xún)以及種植生產(chǎn)等方面的控制與監(jiān)控。

3 蔗糖產(chǎn)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)搭建成本與效益分析

3.1 搭建成本

蔗糖產(chǎn)業(yè)利用云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS搭建私有云，具有比自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)顯著的優(yōu)勢(shì)，如服務(wù)可用性更高、數(shù)據(jù)可靠性更高以及系統(tǒng)安全性更高，能夠有效防止Ddos攻擊和流量清洗等優(yōu)勢(shì)。但與一般自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)相比，蔗糖產(chǎn)業(yè)搭建云服務(wù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)最直觀的體現(xiàn)主要集中在搭建成本以及后期運(yùn)維成本上，云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS與自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)二者之間的費(fèi)用對(duì)比情況見(jiàn)表1。

云數(shù)據(jù)庫(kù) RDS平臺(tái)使用成本約為 2040元/年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)(32633元/年)。更重要的是，利用云計(jì)算搭建云服務(wù)平臺(tái)，完全不需要制糖企業(yè)投入人力，所有服務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化以及后期維護(hù)均由云平臺(tái)服務(wù)供應(yīng)商提供?？梢?jiàn)，蔗糖產(chǎn)業(yè)搭建云服務(wù)平臺(tái)從經(jīng)濟(jì)成本方向進(jìn)行分析，能夠極大地優(yōu)化現(xiàn)有自購(gòu)服務(wù)器搭建、運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)成本。同時(shí)，表中費(fèi)用僅為最低程度滿(mǎn)足一般中小型制糖企業(yè)使用所耗費(fèi)的費(fèi)用，對(duì)于某些大型制糖企業(yè)而言，這一成本節(jié)約值將會(huì)更高，對(duì)于制糖企業(yè)發(fā)展而言較為有利。

表1 云數(shù)據(jù)庫(kù)RDS與自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)費(fèi)用對(duì)比情況

3.2 效益分析

從經(jīng)濟(jì)角度分析，該平臺(tái)能夠全面優(yōu)化蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、管理流程，提高蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈物料及信息流轉(zhuǎn)效率，有利于改良企業(yè)蔗糖制備工藝、降低生產(chǎn)成本。如我國(guó)廣西某糖企應(yīng)用類(lèi)似的云計(jì)算支持的云平臺(tái)服務(wù)中的甘蔗含雜量自動(dòng)檢測(cè)與分級(jí)系統(tǒng)，能夠通過(guò)視覺(jué)傳感器拍攝甘蔗傾倒過(guò)程的視頻數(shù)據(jù)，采用人工智能算法對(duì)整車(chē)機(jī)收的甘蔗含渣量進(jìn)行評(píng)判。該系統(tǒng)投入使用后，將有效降低人力成本[10]。同時(shí)，云平臺(tái)中的部分功能有助于糖企更加精確地計(jì)算甘蔗含雜量，對(duì)機(jī)械收割甘蔗有很好推動(dòng)作用。

從社會(huì)角度分析，制糖企業(yè)利用本平臺(tái)還可以通過(guò)視頻監(jiān)控以及大數(shù)據(jù)可視化窗口對(duì)蔗農(nóng)、原料蔗運(yùn)輸司機(jī)、糖企各加工環(huán)節(jié)以及其他環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。如糖廠(chǎng)可以利用該平臺(tái)派發(fā)砍蔗、裝車(chē)等的訂單；蔗農(nóng)、批發(fā)商等也可以通過(guò)平臺(tái)向糖企上報(bào)甘蔗種植、收割以及補(bǔ)貼申請(qǐng)等。云平臺(tái)對(duì)于實(shí)現(xiàn)區(qū)域性蔗糖產(chǎn)業(yè)規(guī)模化推廣具有積極作用，有助于開(kāi)展區(qū)域性蔗糖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、調(diào)控甘蔗種植規(guī)模、暢通營(yíng)銷(xiāo)渠道，對(duì)于實(shí)現(xiàn)蔗糖產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文構(gòu)建了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”云計(jì)算背景下糖業(yè)云服務(wù)平臺(tái)模型，針對(duì)該平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)以及功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)論述，認(rèn)為該類(lèi)型云平臺(tái)的出現(xiàn)能夠極大地優(yōu)化蔗糖產(chǎn)業(yè)從種植到生產(chǎn)、銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)。從搭建成本上來(lái)說(shuō)，該平臺(tái)使用一年的費(fèi)用遠(yuǎn)低于自購(gòu)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫(kù)所產(chǎn)生的花費(fèi)；從經(jīng)濟(jì)效益而言能夠較大地解放糖企內(nèi)部勞動(dòng)力，降低人力成本的同時(shí)更好地改良企業(yè)制糖工藝，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益提升，但由于該平臺(tái)尚未能正式應(yīng)用于某一具體糖企，因此經(jīng)濟(jì)效益方面尚難以具體量化；社會(huì)效益方面云平臺(tái)有助于實(shí)現(xiàn)蔗糖產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)宏觀層面對(duì)甘蔗種植規(guī)模的控制，還能夠利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈各營(yíng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)進(jìn)行連接，對(duì)于實(shí)現(xiàn)蔗糖產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)?；l(fā)展具有一定的積極作用。