摘要 以搭建蔬菜精準管理與安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺為目標，詳細分析了蔬菜產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)和消費環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集需求，提出平臺架構(gòu)由表現(xiàn)層、服務(wù)層和持久層組成，設(shè)計了基于智能化數(shù)據(jù)接口和第三方監(jiān)管的蔬菜精準管理與安全監(jiān)控的多終端大數(shù)據(jù)平臺總體框架，為監(jiān)控廣西蔬菜產(chǎn)業(yè)全流程信息、促進大數(shù)據(jù)落地應(yīng)用和推動蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

　　關(guān)鍵詞 精準管理;質(zhì)量溯源;產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù);信息平臺;框架設(shè)計

　　當前，信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進，與各個行業(yè)領(lǐng)域深度融合并對行業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響。“大數(shù)據(jù)”是繼物聯(lián)網(wǎng)、云計算之后信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)又一次重要的技術(shù)變革[1]，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也應(yīng)運而生，并不斷運用到農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中。大數(shù)據(jù)的“5V”特點[1]決定了需要通過搭建相應(yīng)的系統(tǒng)平臺來實現(xiàn)其分析應(yīng)用價值，系統(tǒng)平臺一般由基礎(chǔ)設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層組成[2-5]，主要通過數(shù)據(jù)標準化、交叉驗證等處理，供用戶進行深度定制、可視化應(yīng)用和個性化定制等操作[6]。現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)注重的是“大”和“全”，而非“專”，“專”即從農(nóng)業(yè)某一行業(yè)或單品種的角度來設(shè)計和應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺。農(nóng)業(yè)不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、單品種間對大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求不同，某一行業(yè)的產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后環(huán)節(jié)需求又不盡相同，這就決定了單品種大數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)落地應(yīng)用的關(guān)鍵[7]。

　　廣西是我國重要的秋冬菜蔬菜基地和“南菜北運”基地，2018年廣西蔬菜(含菜瓜)種植面積達到143.97 hm2，居全區(qū)農(nóng)作物總播種面積之首，總產(chǎn)量(含菌類)3 432.16萬t[6]。廣西蔬菜生產(chǎn)主要由外向型蔬菜、城郊型蔬菜和其他分散栽培的蔬菜組成[8]，僅賀州市2018年銷往粵港澳地區(qū)的蔬菜就達到125萬t[9]。廣西對蔬菜質(zhì)量安全一直保持高度重視，但蔬菜質(zhì)量安全問題仍令人擔憂，主要表現(xiàn)在農(nóng)藥使用和管理存在缺陷、蔬菜質(zhì)量檢測力度不夠、蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控不足、蔬菜標準化體系不完善等，影響到蔬菜質(zhì)量安全水平的提升和人們的餐桌安全，迫切需要改變蔬菜生產(chǎn)機制，堅持源頭控制，建立質(zhì)量安全管理體系，加強監(jiān)控管理。大數(shù)據(jù)是蔬菜產(chǎn)業(yè)克服自然風險、市場風險，實現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要支撐[10]。鑒于此，筆者以廣西外向型蔬菜產(chǎn)業(yè)精準管理與安全監(jiān)控需求為導(dǎo)向，從蔬菜生產(chǎn)、加工、流通和消費4大環(huán)節(jié)為切入點探討蔬菜精準管理與安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺總體框架設(shè)計，為監(jiān)控廣西外向型蔬菜產(chǎn)業(yè)全流程信息、促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供大數(shù)據(jù)應(yīng)用解決方案。

　　1 平臺數(shù)據(jù)采集需求分析

　　平臺的數(shù)據(jù)來源與功能分布在蔬菜產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)，其中生產(chǎn)記錄、操作數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、交易記錄等數(shù)據(jù)，是平臺的基礎(chǔ)核心數(shù)據(jù)。需要對生產(chǎn)、加工、流通和銷售環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中關(guān)注度高、影響力強的重點數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，最終形成對蔬菜產(chǎn)業(yè)具有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)分析報告。

　　1.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)需求

　　平臺在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)采集對象包括農(nóng)資信息、種植信息、農(nóng)事信息、管理信息和生產(chǎn)環(huán)境信息，涉及蔬菜種植過程中土地利用、農(nóng)資使用、種植過程技術(shù)需求、勞動力需求與一些特殊工作的外包需求等情況，數(shù)據(jù)來源以自然數(shù)據(jù)、農(nóng)資數(shù)據(jù)與生產(chǎn)記錄為主，需要對采集到的數(shù)據(jù)進行對比、統(tǒng)計、分析。數(shù)據(jù)具體分為以下幾類：

　　①土地數(shù)據(jù)。采集土地使用情況、土地租賃需求、租賃與出讓價格、土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息，對數(shù)據(jù)進行同時期對比分析。

　　②農(nóng)資數(shù)據(jù)。采集農(nóng)資產(chǎn)品信息、農(nóng)資交易信息、農(nóng)資企業(yè)信息，對數(shù)據(jù)進行熱度與市場走勢分析。

　　③生產(chǎn)數(shù)據(jù)。采集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境信息、生產(chǎn)操作記錄、農(nóng)資使用記錄，對數(shù)據(jù)進行趨勢分析。

　　④技術(shù)數(shù)據(jù)。采集新品種和優(yōu)勢品種需求、栽培技術(shù)需求、病蟲害防治技術(shù)需求，對數(shù)據(jù)進行熱度與趨勢分析。

　　⑤勞動力數(shù)據(jù)。采集基地建設(shè)與生產(chǎn)過程中，長期與短期的用工需求以及富余勞動力的流動數(shù)據(jù)，對勞動力數(shù)據(jù)進行趨勢分析與勞動力走向分析。

　　⑥外包數(shù)據(jù)。采集基建、生產(chǎn)、植保、加工、銷售和其他外包需求信息，對外包需求進行熱點分析。

　　1.2 加工環(huán)節(jié)需求

　　加工環(huán)節(jié)中，平臺數(shù)據(jù)采集主要來源于加工過程中的環(huán)境數(shù)據(jù)、加工操作記錄與服務(wù)需求供給信息。具體包括以下數(shù)據(jù)：

　　①廠房數(shù)據(jù)。采集廠房環(huán)境數(shù)據(jù)、廠房場地租賃需求信息、廠房基建維護需求信息，可對數(shù)據(jù)進行市場走勢分析。

　　②生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)。生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施需求數(shù)據(jù)、供應(yīng)商分析與評價數(shù)據(jù)、設(shè)備使用與維護數(shù)據(jù)。

　　③加工數(shù)據(jù)。采集加工環(huán)境數(shù)據(jù)、加工過程操作記錄信息、加工品研制需求信息、加工品包裝設(shè)計需求信息。

　　④貨源數(shù)據(jù)。采集基地直供、蔬菜企業(yè)專供、合作社推薦的蔬菜信息。

　　⑤勞動力數(shù)據(jù)。采集加工企業(yè)與工廠的長期與臨時用工需求信息。

　　⑥外包數(shù)據(jù)。采集合作加工需求、委托加工需求、定向服務(wù)需求信息。

　　1.3 流通環(huán)節(jié)需求

　　流通環(huán)節(jié)中，以倉庫儲存、物流、交易數(shù)據(jù)為主，面向倉儲企業(yè)、物流企業(yè)、配送企業(yè)、零售餐飲企業(yè)進行數(shù)據(jù)采集。包括以下幾類數(shù)據(jù)：

　　①倉儲數(shù)據(jù)。采集倉庫與冷庫環(huán)境數(shù)據(jù)、倉儲租賃需求信息，可對倉儲環(huán)境數(shù)據(jù)進行平均分析。

　　②物流數(shù)據(jù)。采集物流公司數(shù)據(jù)、運輸車數(shù)據(jù)、運輸過程記錄數(shù)據(jù)，可對運輸時間與運輸質(zhì)量進行平均分析。

　　③批發(fā)數(shù)據(jù)。采集批發(fā)需求數(shù)據(jù)、批發(fā)價格數(shù)據(jù)，可對數(shù)據(jù)進行趨勢分析。

　　1.4 消費環(huán)節(jié)需求

　　消費環(huán)節(jié)中，平臺以采集銷售信息、提供蔬菜溯源信息、蔬菜產(chǎn)品信息服務(wù)和數(shù)據(jù)分析為主。

　　銷售信息采集方面，平臺對蔬菜產(chǎn)品的銷售情況、銷售渠道以及反饋意見等信息進行采集，分析產(chǎn)品的銷售趨勢與品質(zhì)趨勢。

　　蔬菜溯源信息方面，提供接入平臺的蔬菜產(chǎn)品溯源查詢服務(wù)與集成其他溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢服務(wù)。

　　產(chǎn)品信息服務(wù)方面，平臺提供蔬菜品種、種植技術(shù)、市場行情、科普知識、飲食健康等相關(guān)信息，為電商平臺各類銷售渠道提供蔬菜產(chǎn)品詳細信息。

　　數(shù)據(jù)分析方面，對消費者關(guān)注的問題與產(chǎn)品做熱度分析，并結(jié)合分析結(jié)論發(fā)布消費者關(guān)注度高的熱點問題相關(guān)信息與優(yōu)質(zhì)蔬菜產(chǎn)品信息。

　　2 平臺總體框架設(shè)計

　　2.1 平臺設(shè)計原則

　　根據(jù)平臺需求分析，平臺設(shè)計遵循如下原則：

　　(1)先進性原則。平臺設(shè)計實現(xiàn)蔬菜的大數(shù)據(jù)精準管理與安全監(jiān)控，最重要就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲與交互。平臺實現(xiàn)與農(nóng)業(yè)高新技術(shù)結(jié)合，包括實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)基地數(shù)據(jù)、蔬菜加工流通數(shù)據(jù)、蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測數(shù)據(jù)與氣象傳感器等物聯(lián)網(wǎng)信息化設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。平臺設(shè)計充分滿足需求分析內(nèi)容，并具備良好的前瞻性，滿足相關(guān)設(shè)備更新?lián)Q代產(chǎn)生的系統(tǒng)更新需求，使平臺在長期使用過程不需進行頻繁擴展。

　　(2)安全性原則。作為蔬菜產(chǎn)品精準管理與安全監(jiān)控平臺，對用戶以及相關(guān)接入設(shè)備需要嚴格控制，平臺應(yīng)采用全面的安全保護措施，完全具備對重要數(shù)據(jù)、平臺關(guān)鍵模塊進行備份，遵循單一的職責原則，即一個類只負責一項職責，使平臺擁有較強的容錯力，確保平臺長期運行的穩(wěn)定性。

　　(3)開放性原則。平臺接入的外部設(shè)備較多，涉及農(nóng)業(yè)氣象、物聯(lián)網(wǎng)信息化、衛(wèi)星導(dǎo)航等相關(guān)領(lǐng)域設(shè)備，平臺設(shè)計時，需要充分考慮平臺延展性，在相關(guān)接入設(shè)備進行更新?lián)Q代時，方便系統(tǒng)進行延展開發(fā)、二次升級。平臺對相關(guān)接入設(shè)備應(yīng)具有較好的適應(yīng)性，不依賴于某一特定型號設(shè)備，具備標準數(shù)據(jù)接口，能與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。

　　(4)實用性原則。平臺設(shè)計需考慮系統(tǒng)使用的用戶性質(zhì)，在確保功能滿足需求的情況下，還應(yīng)具有連接穩(wěn)定、數(shù)據(jù)完整、操作簡單、界面友好的特性;使得用戶業(yè)務(wù)操作上能夠高效完成任務(wù)，擺脫傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理方式。

　　(5)可擴展性原則。平臺設(shè)計應(yīng)有較好的外部接口，滿足與各類外部設(shè)備數(shù)據(jù)的接入接出需求，如GIS電子地圖、視頻監(jiān)控、RFID射頻技術(shù)、BDS衛(wèi)星定位等外部設(shè)備系統(tǒng)。

　　2.2 平臺架構(gòu)設(shè)計

　　平臺將蔬菜產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后加工到運輸全過程進行監(jiān)測管理，將生產(chǎn)過程涉及的所有信息進行存儲管理，為蔬菜的質(zhì)量安全溯源信息查詢提供數(shù)據(jù)支撐。平臺接入的外部系統(tǒng)較多，數(shù)據(jù)傳輸量龐大、數(shù)據(jù)類型較為復(fù)雜，運用動態(tài)控件加載、分布存儲，并以此基于SOA架構(gòu)開發(fā)分布式平臺。平臺架構(gòu)如圖5所示。

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