5G背景下的智慧鄉(xiāng)村綜合信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

周紹惠

廣西貴港市港南區(qū)東津鎮(zhèn)人民政府 廣西 貴港 537100

引言

5G時(shí)代為大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能的發(fā)展創(chuàng)造巨大空間，讓數(shù)字技術(shù)逐漸應(yīng)用在智慧鄉(xiāng)村的建設(shè)當(dāng)中，在推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展與治理方面顯示出非常重要的價(jià)值。特別是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)朝著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的這一關(guān)鍵時(shí)期，智慧鄉(xiāng)村已經(jīng)成為落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要保障，因此需從農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展出發(fā)，積極利用5G技術(shù)構(gòu)建城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的信息化資源協(xié)調(diào)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在農(nóng)村各大領(lǐng)域的全面性覆蓋，為鄉(xiāng)村建設(shè)提供更加多元化、針對(duì)性的綜合技術(shù)服務(wù)，推進(jìn)鄉(xiāng)村管理、服務(wù)朝著智慧化、信息化方向發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

1 5G技術(shù)在智慧鄉(xiāng)村建設(shè)中的重要價(jià)值

移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)過快速發(fā)展之后，已經(jīng)從1G迭代升級(jí)到5G，任何一次升級(jí)都具有明顯的里程碑的意義。從語音即傳、短信書寫、圖文并茂、視頻互聯(lián)再到萬物互聯(lián)，5G技術(shù)的高速發(fā)展已經(jīng)讓數(shù)字國(guó)家與智慧社會(huì)的建設(shè)成為全球共識(shí)，此種背景下的鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展也在朝著數(shù)字化、社會(huì)化方向邁進(jìn)[1]。所謂的智慧鄉(xiāng)村就是將新一代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用在廣發(fā)鄉(xiāng)村地區(qū)，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能作為主要依托，積極利用數(shù)字化技術(shù)激發(fā)鄉(xiāng)村振興的活力，通過建設(shè)智慧鄉(xiāng)村的方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、治理的智能化發(fā)展，逐步構(gòu)建起經(jīng)濟(jì)發(fā)展、鄉(xiāng)村治理新型模式，推動(dòng)整個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)形態(tài)、經(jīng)濟(jì)格局的變革。

在5G技術(shù)的影響下，鄉(xiāng)村的原始物理邊界與行政邊界呈現(xiàn)出持續(xù)淡化的表現(xiàn)，技術(shù)手段與智能思想的創(chuàng)新已經(jīng)讓原始村落、行政處村落朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，村莊之間原有的信息壁壘得到打破，各村間的信息生存要素已經(jīng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的流通，讓鄉(xiāng)村的時(shí)空范圍得到再造。智慧鄉(xiāng)村建設(shè)借助各種數(shù)字化手段幫助農(nóng)戶享受到5G技術(shù)帶來的紅利，包括購(gòu)物的便捷化、娛樂交互性等，使得信息的流通得到了進(jìn)一步的強(qiáng)化，促使鄉(xiāng)村地區(qū)的服務(wù)、互動(dòng)變得更加便捷[2]。“互聯(lián)網(wǎng)+產(chǎn)業(yè)”屬于智慧鄉(xiāng)村的典型特征，可以利用技術(shù)手段與鄉(xiāng)村生產(chǎn)要素產(chǎn)生結(jié)合，讓原有單一的生產(chǎn)要素發(fā)生改變，推動(dòng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)朝著規(guī)模化、科技化發(fā)展。

2 5G技術(shù)下智慧鄉(xiāng)村綜合信息管理系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，我國(guó)鄉(xiāng)村綜合信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)戶口為主要內(nèi)容，主要是將對(duì)各類農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行收集，將其添加至數(shù)據(jù)庫(kù)中，創(chuàng)建起農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。同時(shí)，需要將信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)融合在一起，構(gòu)建起新型的農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)。本文主要從5G技術(shù)入手，通過構(gòu)建村莊數(shù)據(jù)庫(kù)的方式開發(fā)出相應(yīng)管理系統(tǒng)，讓人工智能、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)均可得到有機(jī)結(jié)合，讓5G技術(shù)更好地滿足信息管理中的各種需求。框架體系架設(shè)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提，需結(jié)合實(shí)際背景、功能需求、性能要求來對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境做出全面地認(rèn)識(shí)，同時(shí)積極引入5G技術(shù)，朝著智慧鄉(xiāng)村方向發(fā)展。

本次研究中的系統(tǒng)框架以B/S架構(gòu)為主，PHP語言利用ThinkPHP框架進(jìn)行開發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)利用輕量級(jí)開源MySql數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開發(fā)，前臺(tái)頁面利用當(dāng)下最流行、兼容的Bootstrap框架進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，前后臺(tái)間數(shù)據(jù)傳輸利用高效的Ajax技術(shù)來完成。以5G技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧鄉(xiāng)村綜合信息管理系統(tǒng)主要由系統(tǒng)信息管理、居民基礎(chǔ)信息管理、教育信息管理、文化信息管理4個(gè)模塊構(gòu)成，其中登錄、用戶授權(quán)管理內(nèi)容組成系統(tǒng)信息管理模塊，居民信息管理、家庭信息管理、住房信息管理、民族信息管理等內(nèi)容組成居民基礎(chǔ)信息管理模塊，學(xué)校信息管理、年級(jí)與班級(jí)信息管理、教師與學(xué)生信息管理、成績(jī)管理等內(nèi)容組成教育信息管理模塊，文化設(shè)施與節(jié)日信息管理、文化活動(dòng)與活動(dòng)歷史信息管理等內(nèi)容組成文化信息管理模塊，上述模塊的主要功能即面向所有用戶提供相應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時(shí)并對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行托管[3]。此外，該綜合信息管理系統(tǒng)也可對(duì)用戶輸入的內(nèi)容以及提出的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，為用戶提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)。本次設(shè)計(jì)的智慧鄉(xiāng)村綜合信息管理系統(tǒng)的框架采取MVC模式，此種模式能夠?yàn)閺V大開發(fā)人員提供相應(yīng)技術(shù)，為開發(fā)的敏捷度以及PHP的快速啟動(dòng)提供技術(shù)支撐。通常來說，開發(fā)設(shè)計(jì)人員不需針對(duì)MVC自身模式提供刻意的維護(hù)，可借助MVC針對(duì)業(yè)務(wù)做出積極拓展。從綜合信息管理系統(tǒng)的安全性出發(fā)，需在系統(tǒng)每個(gè)頁面對(duì)應(yīng)Controller，不僅可以讓結(jié)構(gòu)維護(hù)方面變得更加清晰，也可以為系統(tǒng)安全性提供更加可靠性的保障。此外，還可對(duì)原有的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行充分利用，將其與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)合在一起，通過添加數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與防火墻的方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效儲(chǔ)存，促進(jìn)系統(tǒng)安全性提升。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)建設(shè)是智慧信息管理的關(guān)鍵工作之一，需儲(chǔ)存并管理大量信息，為后續(xù)相應(yīng)工作提供相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)分析依據(jù)。因此，在開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過程中，需對(duì)系統(tǒng)原始需求數(shù)據(jù)做出系統(tǒng)化分析，借此打通業(yè)務(wù)實(shí)體之間的關(guān)系，并形成明確的定義。本次研究的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為主，通過繪制E-R圖的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表，由主鍵與外鍵共同連接差異化實(shí)體，實(shí)體間關(guān)系主要有單個(gè)對(duì)單個(gè)、單個(gè)對(duì)多個(gè)、多個(gè)對(duì)多個(gè)三種類型，其中的信息內(nèi)容包括人員、家庭、住房等信息。

所謂數(shù)據(jù)庫(kù)即利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、存儲(chǔ)及妥善管理的倉(cāng)庫(kù)，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都有1個(gè)或多個(gè)不同的API，這些API的主要作用即為開發(fā)人員開發(fā)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)空間，讓開發(fā)人員可通過數(shù)據(jù)庫(kù)訪問、搜索與管理的方式獲得相應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯與功能。相比API，MySql關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，已經(jīng)憑借輕量級(jí)、支持多用戶多多線程同時(shí)操作、支持多種系統(tǒng)與開發(fā)語言等諸多優(yōu)勢(shì)，在整個(gè)市場(chǎng)上都擁有良好口碑與信任，獲得較為廣泛的應(yīng)用。由此可看出，MySql數(shù)據(jù)庫(kù)可以涵蓋相當(dāng)廣泛的領(lǐng)域，不僅可以對(duì)眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，還可實(shí)現(xiàn)多線程的訪問，并且能夠支持跨數(shù)據(jù)庫(kù)、跨表的連續(xù)性訪問，讓不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享需求均可得到一定滿足[4]。總體而言，MySql數(shù)據(jù)庫(kù)屬于大體積多線程開源系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)適合廣泛應(yīng)用在鄉(xiāng)村地區(qū)的綜合信息管理當(dāng)中，可以對(duì)系統(tǒng)功能開發(fā)的需求進(jìn)行更好地滿足，因此也可以將該設(shè)計(jì)與5G技術(shù)有機(jī)融合在一起，實(shí)現(xiàn)真正有效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，為鄉(xiāng)村地區(qū)的智慧化發(fā)展水平得到進(jìn)一步提升。

針對(duì)系統(tǒng)與系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，構(gòu)建起核心數(shù)據(jù)實(shí)體相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以為后期的程序面對(duì)面開發(fā)提供重要基礎(chǔ)。在對(duì)下一步數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的主數(shù)據(jù)展開相應(yīng)設(shè)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)字段名、數(shù)據(jù)表應(yīng)數(shù)據(jù)種類進(jìn)行詳細(xì)提供。FP算法的應(yīng)用能夠讓整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到有效提升，特別是在經(jīng)過一定的改進(jìn)之后，可以讓I/O減少，促進(jìn)運(yùn)行效率提升。當(dāng)全部兄弟節(jié)點(diǎn)執(zhí)行遞歸循環(huán)完成之后，可獲得全部項(xiàng)集，并且均可利用主鍵對(duì)其唯一存在進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

2.3 硬件的設(shè)計(jì)

FBMC數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵即使用并行數(shù)據(jù)，其模塊構(gòu)成有QAM的調(diào)制設(shè)計(jì)、OQAM的調(diào)制設(shè)計(jì)平衡等，并且在數(shù)據(jù)處理過程中不采用傳統(tǒng)的串行轉(zhuǎn)換與其進(jìn)行混合，可借助滑動(dòng)窗口的方式將并行數(shù)據(jù)添加到其中。外部盒為計(jì)時(shí)周期，LabVIEW用于實(shí)時(shí)RT和FPGA，因此可以將其稱為直接存儲(chǔ)器訪問。本地導(dǎo)頻的存放位置以LVIEW為主，可以通過地址的控制轉(zhuǎn)換展開相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作工作。對(duì)于鄉(xiāng)村綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)而言，數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性是最為關(guān)鍵的內(nèi)容，因此必須要對(duì)數(shù)據(jù)更新機(jī)制進(jìn)行完善，讓矢量數(shù)據(jù)獲得實(shí)時(shí)性地更新，最好是在系統(tǒng)中針對(duì)每層數(shù)據(jù)指令直接進(jìn)行添加、刪除、修改等操作[5]。因?yàn)榧皶r(shí)的數(shù)據(jù)更新可實(shí)現(xiàn)行政信息表中相應(yīng)信息的直接性修改，促使農(nóng)村綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)獲得更加及時(shí)的更新。綜合信息管理系統(tǒng)中的完善數(shù)據(jù)核查系統(tǒng)不僅可以為各區(qū)縣用戶的數(shù)據(jù)審核提供一定便利，還能對(duì)不同行政村所上報(bào)的屬性信息做出及時(shí)的審核與更新，讓信息填寫的準(zhǔn)確性、及時(shí)性得到有效提升。數(shù)據(jù)層中的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)城區(qū)、縣、鎮(zhèn)、村界等空間數(shù)據(jù)進(jìn)行了存儲(chǔ)，村綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)行政村的地理、人力資源、建筑、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)、特殊資源和保護(hù)區(qū)、特殊發(fā)展點(diǎn)等信息進(jìn)行了存儲(chǔ)，每個(gè)信息表都以行政村的代碼作為主鍵。邏輯層是連接SDE數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵，讓空間數(shù)據(jù)查詢與歸屬信息之間實(shí)現(xiàn)一定連接，為各個(gè)行政村圖形信息的獲取提供了便利，同時(shí)也能從Oracle數(shù)據(jù)表中實(shí)現(xiàn)行政村項(xiàng)目信息的有效獲取。應(yīng)用層主要利用嵌入式ArcGIS Engine和C語言發(fā)揮出系統(tǒng)功能，是用戶與系統(tǒng)之間的重要接口，可為用戶提供所需的功能。

3 仿真實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

完成系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)之后，需盡快構(gòu)建測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，包括測(cè)試程序的設(shè)計(jì)目、具體的要求、遵循的原則、各方面的測(cè)試規(guī)定、對(duì)測(cè)試人員提出的要求等內(nèi)容，此種具體且明確的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)劃可為系統(tǒng)測(cè)試工作提供一定約束，讓其可以更加有序地開展。對(duì)于系統(tǒng)測(cè)試工作來說，一般無法在一天時(shí)間內(nèi)快速完成，因此需以具體的情況制定出詳細(xì)且有效的計(jì)劃，讓測(cè)試工作得以在充足的資源環(huán)境內(nèi)完成，并獲得有效的測(cè)試精準(zhǔn)度，讓系統(tǒng)測(cè)試工作的真正價(jià)值得到充分發(fā)揮[6]?？傮w而言，測(cè)試實(shí)驗(yàn)的所有步驟都為著一個(gè)共同的目標(biāo)，即系統(tǒng)的更好開發(fā)，促進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用穩(wěn)定性、可靠性提升。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

系統(tǒng)測(cè)試人員需對(duì)完成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)展開相應(yīng)的測(cè)試，并且要將測(cè)試過程中獲得的各類數(shù)據(jù)、報(bào)告做出可記錄型文件，內(nèi)容包括軟件所用版本、用例數(shù)量、存在的錯(cuò)誤與問題，針對(duì)不同功能做出相應(yīng)的測(cè)試與錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)，并將問題盡快提交給相應(yīng)的開發(fā)人員，加快問題修改進(jìn)程，降低系統(tǒng)測(cè)試環(huán)節(jié)所耗費(fèi)的時(shí)間，為管理人員的評(píng)估工作開展提供相應(yīng)依據(jù)。系統(tǒng)若無基本參數(shù)對(duì)其做出支撐，該系統(tǒng)將無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且可靠的運(yùn)行。以“系統(tǒng)基本參數(shù)修改測(cè)試用例”為例，管理者可從網(wǎng)站或鏈接進(jìn)入客戶積分管理系統(tǒng)，并進(jìn)行登錄頁面的相關(guān)操作。當(dāng)管理人員將用戶信息輸入到登錄頁面之后，信息正確就會(huì)登錄個(gè)人界面，信息錯(cuò)誤則由系統(tǒng)彈出相應(yīng)提示。成功登錄系統(tǒng)頁面之后需將系統(tǒng)主頁面打開，先對(duì)“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”進(jìn)行選擇，并將該頁面打開，根據(jù)系統(tǒng)所提供的參數(shù)查詢功能針對(duì)需要修改的參數(shù)進(jìn)行修改。系統(tǒng)可對(duì)管理員的查找指令做出相應(yīng)響應(yīng)，并且可以通過“修改”按鈕針對(duì)界面顯示的參數(shù)信息做出相應(yīng)修改并將其保存，且系統(tǒng)會(huì)對(duì)管理員修改后的參數(shù)信息做出“修改成功”的提示。

4 結(jié)束語

總之，5G技術(shù)的發(fā)展為智慧鄉(xiāng)村社會(huì)治理提供了相應(yīng)的技術(shù)支撐，讓鄉(xiāng)村社會(huì)原本存在的制度弊端、數(shù)字壁壘均得到一定突破，讓鄉(xiāng)村社會(huì)治理朝著更加科學(xué)的方向轉(zhuǎn)變。為更好地開展鄉(xiāng)村信息化治理工作，可以將農(nóng)村綜合信息管理系統(tǒng)有機(jī)地融入其中，加快形成全面且規(guī)范的農(nóng)村信息傳遞系統(tǒng)，推進(jìn)農(nóng)村信息服務(wù)的制度化、社會(huì)化發(fā)展，進(jìn)一步改善農(nóng)村地區(qū)人民生活水平。