基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智慧農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)研究

樊 昕

（泰山科學(xué)技術(shù)研究院（泰安市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所），山東 泰安 271000）

如今，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)跨越的重要階段，而智慧農(nóng)業(yè)是人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)發(fā)展成熟且廣泛應(yīng)用后的結(jié)果。生產(chǎn)、科研、管理、資源以及人才等信息對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智慧農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)正是產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需。本平臺(tái)以智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)信息的需求為出發(fā)點(diǎn)，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為時(shí)代背景，構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息服務(wù)愿景。發(fā)揮服務(wù)平臺(tái)在整合產(chǎn)業(yè)信息、科研資源、人才專家、知識(shí)體系等方面的優(yōu)勢(shì)，建立農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)綜合系統(tǒng)，共享生態(tài)環(huán)境、作物生長、項(xiàng)目信息、農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)等資源。信息服務(wù)平臺(tái)統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)、結(jié)合智慧檢索、圖譜展示等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為用戶提供農(nóng)業(yè)知識(shí)庫、培訓(xùn)視頻課件、文獻(xiàn)、科技報(bào)告、專家在線培訓(xùn)等資源，為農(nóng)業(yè)從業(yè)人員開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研提供信息支持，同時(shí)為農(nóng)業(yè)管理部門提供決策參考。對(duì)新時(shí)代農(nóng)民開展智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提檔加速，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)農(nóng)民增收的美好愿景。[1]

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”及智慧農(nóng)業(yè)概述

1.1 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

“互聯(lián)網(wǎng)+”指在知識(shí)社會(huì)的創(chuàng)新形態(tài)和信息時(shí)代推動(dòng)下，由互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合其他產(chǎn)業(yè)形成的新型業(yè)態(tài)，就是知識(shí)社會(huì)創(chuàng)新推動(dòng)下結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)拓展的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢(shì)。

隨著信息技術(shù)的推進(jìn)，借助互聯(lián)網(wǎng)，原有產(chǎn)業(yè)與之融合，相得益彰，同步發(fā)展。借助互聯(lián)網(wǎng)的有利推動(dòng)作用，拓展發(fā)展空間?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”借助自身特點(diǎn)，使原有產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，得到了飛速的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)獲得更大的前進(jìn)動(dòng)力。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是一種新型思維方式，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)的大變革，進(jìn)而激發(fā)了經(jīng)濟(jì)實(shí)體的活力，為產(chǎn)業(yè)進(jìn)步、效率提升拓展了空間。換句話說，“互聯(lián)網(wǎng)+”相當(dāng)于“互聯(lián)網(wǎng)+原有產(chǎn)業(yè)”，當(dāng)然也不是簡單的相加，而是借助信息技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)這一維度的空間上，使原有產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合，產(chǎn)生新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。這是新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，借助互聯(lián)網(wǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)資源的整合和優(yōu)化作用，將互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)相融合，提升經(jīng)濟(jì)實(shí)體的創(chuàng)新能力，提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)的生產(chǎn)力，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)。[2]

1.2 智慧農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

智慧農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)、知識(shí)管理與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)及云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)融合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)可感知農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、可控制生產(chǎn)規(guī)程、可決策設(shè)施調(diào)控、可定制個(gè)性服務(wù)。智慧農(nóng)業(yè)是一個(gè)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化的過程。用最少的資源，科學(xué)合理地種、養(yǎng)出最優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品；用最低的流通成本，將產(chǎn)品最快地運(yùn)輸?shù)戒N售地點(diǎn)；用最短的時(shí)間，將最優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品賣出去；這應(yīng)當(dāng)是“互聯(lián)網(wǎng)+”或“智慧+”在整個(gè)農(nóng)業(yè)行業(yè)的深度運(yùn)用。智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，將引領(lǐng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。

1.2.1 國外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

智慧農(nóng)業(yè)已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，許多發(fā)達(dá)國家政府部門已出臺(tái)了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。包括遙感與傳感器技術(shù)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算服務(wù)技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)裝備等在內(nèi)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。

1.2.2 國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在多個(gè)省市試點(diǎn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程，緊扣設(shè)施溫室智能化監(jiān)管的需求，研發(fā)了作物環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)傳感器、畜牧養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能節(jié)水控制器、智能水肥一體化使用的技術(shù)產(chǎn)品等，對(duì)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)程的推進(jìn)發(fā)揮了重要作用。我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破，建立了天空地一體化的作物氮素快速信息獲取技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)省域、縣域、農(nóng)場、田塊不同空間尺度和作物不同生育時(shí)期時(shí)間尺度的作物氮素營養(yǎng)監(jiān)測(cè)；研制的基于北斗自動(dòng)導(dǎo)航與測(cè)控技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，在新疆棉花精準(zhǔn)種植中發(fā)揮了重要的作用，研制的農(nóng)機(jī)深松作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決了作業(yè)面積和質(zhì)量人工核查難的問題，得到大面積應(yīng)用。

2 國內(nèi)各相關(guān)類型的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)現(xiàn)狀

2.1 政府部門建設(shè)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)

農(nóng)業(yè)信息服務(wù)通常由多個(gè)部門、單位共同參與，互相配合，共享信息，協(xié)同發(fā)展。比如全國文化信息資源共享工程、云上扶貧云端致富工程、民族民俗文化旅游示范工程、云上大舞臺(tái)等工作，就是由多個(gè)政府部門共同聯(lián)動(dòng)推進(jìn)落實(shí)的。這種模式立足當(dāng)?shù)貙?shí)際，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)云的輻射推廣帶動(dòng)作用，卓有成效地凸顯了政府部門在宏觀調(diào)控整合資源方面的作用。政府部門設(shè)立的信息服務(wù)平臺(tái)主要有綜合信息服務(wù)平臺(tái)、行業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)、專項(xiàng)服務(wù)平臺(tái)等，在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。[3]

2.2 市場主體建設(shè)的信息服務(wù)平臺(tái)

隨著農(nóng)村信息化程度的不斷加深，農(nóng)村市場化的趨勢(shì)在不斷凸顯，企業(yè)投資逐漸瞄準(zhǔn)農(nóng)村信息化市場。由政府承擔(dān)農(nóng)村信息化運(yùn)作機(jī)制逐漸過渡到政府主導(dǎo)、企業(yè)配合的新模式上來，這種模式進(jìn)一步激活了農(nóng)村信息化市場。企業(yè)以投資建設(shè)農(nóng)業(yè)信息化培訓(xùn)場所的方式參與，或者以出售農(nóng)村信息化物資的方式參與。農(nóng)村信息化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，市場化運(yùn)作農(nóng)村信息化的工作正在逐步實(shí)行。

2.3 農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)建立的信息服務(wù)平臺(tái)

在農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化推廣過程中，部分涉農(nóng)企業(yè)隨著農(nóng)機(jī)推廣工作的延伸逐步發(fā)展。這些涉農(nóng)企業(yè)瞄準(zhǔn)市場需求，運(yùn)用生產(chǎn)技術(shù)配套、綜合配套服務(wù)等模式，借助互聯(lián)網(wǎng)開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的推廣。這種立足實(shí)際需求的農(nóng)技推廣模式，可以因地制宜地定制農(nóng)民需要的技術(shù)信息，靈活的機(jī)制逐步顯現(xiàn)出來。

2.4 高校院所建設(shè)的信息服務(wù)平臺(tái)

高校、研究院所的主要職責(zé)之一是推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，隨著農(nóng)業(yè)智能設(shè)施成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)合作社得到了優(yōu)質(zhì)科研資源的支持，高校院所建立的信息服務(wù)平臺(tái)的作用得到了體現(xiàn)。

3 建設(shè)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智慧農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的意義

近些年來，各級(jí)農(nóng)業(yè)政府部門更加重視信息技術(shù)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的作用，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)了各類信息服務(wù)平臺(tái)，用于發(fā)布農(nóng)業(yè)資訊、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不但促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的信息化進(jìn)程，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。信息服務(wù)平臺(tái)的作用有：

3.1 信息平臺(tái)成為農(nóng)民獲取信息的重要渠道

通常，平臺(tái)內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)資訊、農(nóng)業(yè)政策、相關(guān)法規(guī)、市場動(dòng)態(tài)等，這些信息對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是至關(guān)重要的。

3.2 信息平臺(tái)成為展示農(nóng)業(yè)成果的舞臺(tái)

信息平臺(tái)得天獨(dú)厚的屬性成為全天候、突破地域限制的成果展示舞臺(tái)，農(nóng)業(yè)院所研制的成果信息，通過信息平臺(tái)推廣、發(fā)布出去，使得有需求的基地、園區(qū)便捷得到成果的信息，為成果轉(zhuǎn)化拉進(jìn)了距離、縮短了時(shí)限。

3.3 信息平臺(tái)成為技術(shù)培訓(xùn)、信息交流的重要渠道

信息平臺(tái)設(shè)立的在線溝通功能，為農(nóng)民朋友解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的難題提供了便利條件。以往，農(nóng)民遇到病蟲害、作物倒伏，以及肥料施用中的難題，求解無門，現(xiàn)在，借助線上答疑這一便捷方式，可以及時(shí)有效地解決農(nóng)業(yè)技術(shù)難題，減少了損失，促進(jìn)了增收。今后，網(wǎng)絡(luò)在線答疑功能會(huì)在智慧農(nóng)業(yè)方面發(fā)揮更加重要的作用，助農(nóng)增收。

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”信息平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

4.1 信息服務(wù)針對(duì)性強(qiáng)

農(nóng)業(yè)信息平臺(tái)的主要用戶是農(nóng)民朋友。信息平臺(tái)以用戶需求作為發(fā)力點(diǎn)，聯(lián)結(jié)農(nóng)業(yè)院所專家，匯通農(nóng)業(yè)信息資源，解決農(nóng)戶在生產(chǎn)、收獲、加工、流通中的各類問題。由于定位準(zhǔn)確，推送信息具有較強(qiáng)的針對(duì)性，將會(huì)獲得更多農(nóng)戶的青睞。

4.2 信息瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)前沿技術(shù)

信息平臺(tái)集成了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)數(shù)據(jù)庫，信息來源是前沿、適用的農(nóng)業(yè)技術(shù)，可抽取與用戶關(guān)注領(lǐng)域相關(guān)的信息進(jìn)行精準(zhǔn)推送，能夠使農(nóng)戶提前了解農(nóng)時(shí)、做好技術(shù)儲(chǔ)備、應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)、縮短農(nóng)戶獲取信息的時(shí)間。

4.3 信息溝通互動(dòng)性好

信息平臺(tái)定期安排農(nóng)業(yè)專家坐鎮(zhèn)平臺(tái)，對(duì)接農(nóng)戶，成為農(nóng)戶與科研院所直接對(duì)話的窗口和橋梁。平臺(tái)成為定期開展農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、推廣智慧農(nóng)業(yè)成果的重要舞臺(tái)。

4.4 聚合資源豐富

信息平臺(tái)聚合了智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科技成果、科技文獻(xiàn)、科技報(bào)告、科技人才、先進(jìn)技術(shù)等重要資源，提供市場行情、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等重要參考，成為農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)、農(nóng)業(yè)園區(qū)基地，以及廣大農(nóng)戶發(fā)展產(chǎn)業(yè)的好幫手。

5 信息平臺(tái)設(shè)計(jì)原則

傳統(tǒng)的信息平臺(tái)多面向大眾，普惠性較好，但針對(duì)性不強(qiáng)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的智慧農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)按照區(qū)域、關(guān)注領(lǐng)域區(qū)分識(shí)別用戶，精準(zhǔn)抽取匹配信息并定點(diǎn)推送，具有較好的適用性。其設(shè)計(jì)原則有：

5.1 適用性原則

平臺(tái)對(duì)信息的聚合和推動(dòng)進(jìn)行流程優(yōu)化再造，統(tǒng)一登錄認(rèn)證、規(guī)范領(lǐng)域分類、精準(zhǔn)推送信息。平臺(tái)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，定位農(nóng)業(yè)技術(shù)需求，可以覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大部分門類，便于用戶各取所需，轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

5.2 可靠性原則

平臺(tái)設(shè)計(jì)合理、流程科學(xué)，信息傳遞過程貫穿信息采集加工、聚合分類、統(tǒng)計(jì)分析、精準(zhǔn)推送，形成閉環(huán)式設(shè)計(jì)。承載系統(tǒng)的硬件設(shè)施性能先進(jìn)穩(wěn)定，安全保障有力。平臺(tái)可承受高負(fù)荷應(yīng)用狀態(tài)下的運(yùn)行，服務(wù)7×24小時(shí)不間斷。

5.3 可擴(kuò)展原則

平臺(tái)立足長遠(yuǎn)發(fā)展，堅(jiān)持可擴(kuò)展開發(fā)原則，適應(yīng)形式發(fā)展新需求。開發(fā)規(guī)則按照可移植、可替換、可拓展、可接駁的部署，便于今后升級(jí)維護(hù)，謀求長期穩(wěn)定的服務(wù)。

5.4 安全性原則

在硬件設(shè)施方面，配備安全防火墻，設(shè)置備份機(jī)制，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)在維護(hù)、受攻擊等不穩(wěn)定因素情況下，避免丟失數(shù)據(jù)和泄密。強(qiáng)化系統(tǒng)維護(hù)，定期備份系統(tǒng)日志和操作日志，對(duì)于非法入侵情況及時(shí)報(bào)警并啟動(dòng)備份設(shè)計(jì)。管理員權(quán)限采用硬件識(shí)別和數(shù)字簽名，確保數(shù)據(jù)安全。

6 信息服務(wù)平臺(tái)資源模塊

6.1 集成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)

信息服務(wù)平臺(tái)聚合了國家科技報(bào)告系統(tǒng)中2.3萬份現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科技報(bào)告，包括棉花加工過程數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)、大田作物高效精量播種技術(shù)與裝備等，部分先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)技術(shù)可以分類實(shí)施推廣應(yīng)用。[4]

6.2 集成農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)

信息平臺(tái)聚合了國家科技圖書文獻(xiàn)中心的海量農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)，對(duì)于有一定研發(fā)應(yīng)用能力的農(nóng)業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)基地來說是寶貴的科研資源，是指導(dǎo)農(nóng)業(yè)新技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，能縮短開發(fā)時(shí)限、降低研發(fā)成本。

6.3 集成農(nóng)業(yè)專家資源

整合了相關(guān)科研院所的農(nóng)業(yè)專家和學(xué)者，作為智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的重要組成。2021年《中共中央 國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》專門指出，深入開展鄉(xiāng)村振興科技支撐行動(dòng)，支持高校為鄉(xiāng)村振興提供智力服務(wù)。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技社會(huì)化服務(wù)體系建設(shè)，深入推行科技特派員制度。眾多農(nóng)業(yè)科技專家作為智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)的生力軍，更多的先進(jìn)技術(shù)將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理方面發(fā)揮重要作用。[5]

6.4 集成信息聚合推送

信息服務(wù)平臺(tái)采集海量農(nóng)業(yè)項(xiàng)目、資訊后，進(jìn)行聚合分類，根據(jù)用戶關(guān)注點(diǎn)的不同，精準(zhǔn)推送農(nóng)業(yè)信息，較好地解決了信息供需不暢、信息不對(duì)稱的問題，也成為政府部門制定科學(xué)決策的助手與參謀。

7 平臺(tái)的研發(fā)

信息服務(wù)平臺(tái)使用Java 2 Platform Enterprise Edition進(jìn)行開發(fā)，利用Spring boot全新框架，用于restful api接口規(guī)范的研發(fā)。采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫MySQL存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)。采用統(tǒng)一門戶認(rèn)證方式規(guī)范用戶信息的識(shí)別。

8 結(jié)束語

該平臺(tái)借助“互聯(lián)網(wǎng)+”將智慧農(nóng)業(yè)的先進(jìn)成果、農(nóng)業(yè)信息聚合成庫，整合其他農(nóng)業(yè)信息資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能，為農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系的完善提供借鑒。