智能水肥一體化管控平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

戴 秀 王 堅(jiān) 強(qiáng) 任 妮 等 智 能 水 肥 一 體 化 管 控 平 臺 的 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 智 能 水 肥 一 體 化 管 控 平 臺 的 設(shè) 計(jì) 與 實(shí) 現(xiàn) 戴 秀 王堅(jiān)強(qiáng) 任 妮 劉家玉 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所 江蘇南京 摘 要 當(dāng)前水肥一體化技術(shù)已日漸普及 但其線上管控平臺還存在不少問題 如管理比較簡單 缺少手動預(yù)設(shè)和自 動生成水肥策略功能等 因此設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種智能水肥一體化管控平臺 管控平臺擁有完善的機(jī)構(gòu) 用戶 溫室 機(jī) 器和權(quán)限等系統(tǒng)管理功能 實(shí)時采集 展示和分析土壤 環(huán)境等傳感器數(shù)據(jù)和水肥數(shù)據(jù) 能夠及時對異常情況進(jìn)行多種 方式的告警 能夠線上手動或自動幫助農(nóng)戶預(yù)設(shè)水肥策略等 實(shí)際運(yùn)行結(jié)果說明 該管控平臺的架構(gòu)與模塊設(shè)計(jì)合 理 用戶友好度高 功能比較全面和靈活 提高了水肥一體化技術(shù)的自動化和智能化水平 關(guān) 鍵 詞 水肥一體化 管控平臺 水肥管控 云平臺 中 圖 分 類 號 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 文 章 編 號 收稿日期 基金項(xiàng)目 江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金 編號 年江蘇省省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目 編號 作者簡介 戴 秀 女 江蘇徐州人 碩士 助理研究員 主 要從事農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析與可視化研究工作 通信作者 劉家玉 副研究員 主要從事信息化建設(shè) 信息安全研究工 作 水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代種植業(yè)中一項(xiàng)先進(jìn)的 水肥管理技術(shù) 具有提高水肥利用效率 降低勞動 力成本等優(yōu)點(diǎn) 是目前國際上公認(rèn)的最好的灌溉施 肥技術(shù) 我國自 年開始水肥一體化技術(shù) 的研究試驗(yàn) 年 農(nóng)業(yè)部組織實(shí)施國家旱作節(jié) 水農(nóng)業(yè)項(xiàng)目 水肥一體化技術(shù)日益被重視 發(fā)展至 今已得到大面積 多作物種類的推廣應(yīng)用 隨 著信息技術(shù) 特別是物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算 大數(shù) 據(jù) 等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展 為了進(jìn)一步提高對水肥一 體化系統(tǒng)的自動化和智能化管控 已有不少研究者 設(shè)計(jì)了水肥一體化線上管控平臺 金永奎等 采用 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了云端管控系統(tǒng) 用戶能夠查看 機(jī)器狀態(tài) 設(shè)置運(yùn)行參數(shù)以及啟停設(shè)備 提高了試 點(diǎn)機(jī)器的管理效率 師志剛等為田間灌溉系統(tǒng) 建立了簡單的信息中心 精確展示農(nóng)田環(huán)境信息 水量信息等 趙進(jìn)等設(shè)計(jì)了水肥一體化智能管 理系統(tǒng) 并實(shí)現(xiàn)了云平臺遠(yuǎn)程控制軟件 功能上大 致包含模式選擇 灌溉信息 報警信息 作物信息 系統(tǒng)參數(shù)等 與線上管控平臺不同 張雪飛等 利用 開發(fā)智能決策節(jié)水灌溉控制器 在硬件 端獲取數(shù)據(jù) 運(yùn)行模型 有效地實(shí)現(xiàn)了設(shè)施蔬菜的 適量灌溉 但受限于硬件性能 必然無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 的模型計(jì)算 不利于后續(xù)功能擴(kuò)展 當(dāng)前我國水 肥一體化技術(shù)體系中 管控平臺的設(shè)計(jì)和建設(shè)較為 薄弱 平臺功能大多比較簡單 如查看機(jī)器狀態(tài) 直 接控制機(jī)器開關(guān)等 少數(shù)實(shí)現(xiàn)了完整的用戶和權(quán)限 管理 鮮有提供線上預(yù)設(shè)水肥計(jì)劃和策略或是根據(jù) 實(shí)時監(jiān)測值自動計(jì)算和分配水肥的功能 不能有效 提升水肥一體化技術(shù)的管控水平 針對當(dāng)前水肥一體化管控平臺存在的問題 本 研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種智能水肥一體化管控平臺 擁 有完善的機(jī)構(gòu) 用戶 溫室 機(jī)器和權(quán)限管理功能 專家可以線上幫助農(nóng)戶預(yù)設(shè)水肥計(jì)劃和策略 平臺 也可以通過實(shí)時采集分析土壤 環(huán)境等數(shù)據(jù)再結(jié)合 專家經(jīng)驗(yàn)知識 實(shí)時計(jì)算和分配水肥 提高水肥一 體化技術(shù)的全方位自動化和智能化管理水平 平 臺 架 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 分層式結(jié)構(gòu)是當(dāng)前軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)中使用 最頻繁 也是應(yīng)用效果最好的一種結(jié)構(gòu) 因此 本研究中的架構(gòu)設(shè)計(jì)參考了經(jīng)典的三層架構(gòu) 數(shù)據(jù) 訪問層 業(yè)務(wù)邏輯層 表現(xiàn)層 并 結(jié)合實(shí)際情況 設(shè)計(jì)了如圖 所示的架構(gòu) 圖中各 層之間只能通過接口提供數(shù)據(jù)和服務(wù) 如 應(yīng)用層 接收用戶請求 然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)層為應(yīng)用層 提供的接口 服務(wù)層通過邏輯判斷和處理等步驟后 通過數(shù)據(jù)層暴露的接口發(fā)起數(shù)據(jù)訪問請求 數(shù)據(jù)訪 問層最終從數(shù)據(jù)庫直接獲取結(jié)果數(shù)據(jù)后再反饋給 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 服務(wù)層和應(yīng)用層 該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了前臺應(yīng)用與后臺 服務(wù)之間的解耦 安全性高且易于維護(hù) 基礎(chǔ)設(shè)施層是服務(wù)層和應(yīng)用層的基礎(chǔ) 為平臺 建設(shè)提供基礎(chǔ)支撐 本研究中該層包括種植區(qū)域 布設(shè)的設(shè)備 如傳感器 水肥一體機(jī) 網(wǎng)關(guān) 攝像頭 等 包含建設(shè)平臺本身所需的資源 如存儲 物理主 機(jī) 虛擬機(jī)等設(shè)施 利用傳感器能夠采集土壤溫濕 度 土壤 值 值和光照強(qiáng)度等指標(biāo) 為水肥控 制提供依據(jù) 水肥一體機(jī)是平臺的核心設(shè)備 它除 了能夠?qū)崿F(xiàn)水肥澆灌工作之外 還必須提供讀取數(shù) 據(jù) 設(shè)置參數(shù)和狀態(tài)控制接口 種植區(qū)域布設(shè)的網(wǎng) 關(guān)主要用于穩(wěn)定地接收傳感器和水肥一體機(jī)的數(shù) 據(jù) 然后再傳輸?shù)狡脚_數(shù)據(jù)庫 存儲需要采用物理 主機(jī)作為服務(wù)器 數(shù)據(jù)層包含了 個層面 存儲的數(shù)據(jù)資源和對 數(shù)據(jù)的訪問 數(shù)據(jù)資源大致分為平臺錄入的基本 信息 如機(jī)構(gòu) 用戶 種植作物等 所有傳感器的監(jiān) 測數(shù)據(jù) 水肥一體機(jī)的接口相關(guān)信息 工作參數(shù)和 水肥數(shù)據(jù)等以及水肥施用的專家知識 采用關(guān)系 數(shù)據(jù)庫存儲上述數(shù)據(jù)資源 數(shù)據(jù)訪問則管理數(shù)據(jù) 庫的連接和直接操作 包括 服務(wù) 即增加 修 改 刪除 加載 和復(fù)雜的查詢服務(wù)等 服務(wù)層是應(yīng)用層和其他層之間的邊界 涵蓋了 業(yè)務(wù)邏輯層 是實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯的地方 服務(wù)層 主要包含如下服務(wù) 系統(tǒng)管理服務(wù)支持系統(tǒng)基本信 息如用戶 機(jī)器等的增刪改查 機(jī)器控制服務(wù)能夠 向水肥一體機(jī)的 發(fā)送開始和停止工作的指令 實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作的實(shí)時控制 數(shù)據(jù)采集服務(wù)按照一定 周期讀取傳感器和機(jī)器數(shù)據(jù) 并調(diào)用數(shù)據(jù)交互層相 關(guān)接口保存到數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)檢索服務(wù)提供對傳感器 和水肥歷史數(shù)據(jù)的條件查詢 策略服務(wù)包括對策略 增刪改查的基本操作 智能化策略的計(jì)算生成功 能 策略遠(yuǎn)程寫入到機(jī)器的功能 告警服務(wù)通過監(jiān) 測傳感器和機(jī)器的實(shí)時數(shù)值 判斷是否存在異常 并將告警通知到用戶 再到告警解除功能 應(yīng)用層位于結(jié)構(gòu)中的最頂層 它為最終用戶提 供界面化的交互功能 平臺所有的交互都從該層進(jìn) 入 通過界面 用戶能夠進(jìn)行機(jī)構(gòu) 機(jī)器等系統(tǒng)基 本信息的錄入 修改 刪除等操作 用戶點(diǎn)擊按鈕遠(yuǎn) 程控制機(jī)器的啟停 頁面實(shí)時刷新展示機(jī)器的工作 狀態(tài)以及傳感器的數(shù)據(jù) 策略管理支持用戶遠(yuǎn)程設(shè) 置水肥工作參數(shù) 查看手動和自動添加的所有策略 等 告警管理包括用戶設(shè)置告警條件 查看和解除 告警等 平 臺 功 能 模 塊 設(shè) 計(jì) 系統(tǒng)管理模塊 系統(tǒng)管理模塊主要是對機(jī)構(gòu) 用戶 溫室 水肥 機(jī) 傳感器以及角色權(quán)限的增刪改查 機(jī)構(gòu)下能夠 設(shè)置多個子機(jī)構(gòu)和多個部門層級 基本滿足不同組 織架構(gòu)的復(fù)雜情況 一個機(jī)構(gòu)里的用戶類型大致分 為機(jī)構(gòu)管理員 農(nóng)事操作人員和查看人員 一個機(jī) 構(gòu)只有一個機(jī)構(gòu)管理員 擁有本機(jī)構(gòu)里的最高權(quán) 限 溫室包括地理位置 面積 種植作物等基本信 息 水肥一體機(jī)包括型號 灌區(qū) 面積 流量等 等信 息 傳感器的信息錄入主要是監(jiān)測類型 生產(chǎn)廠家 等 機(jī)構(gòu) 溫室 水肥一體機(jī)和機(jī)構(gòu) 溫室 傳感器均 為從屬關(guān)系 對一個普通用戶 除了給其賦予能限定 操作或查看的角色 還可以給其分配本機(jī)構(gòu)內(nèi)具體管 理的一個或多個溫室 達(dá)到更細(xì)粒度的權(quán)限控制 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 數(shù)據(jù)采集與展示模塊 本模塊主要包括傳感器與水肥一體機(jī)的數(shù)據(jù) 采集與展示 空氣溫濕度 土壤溫濕度 土壤 值 光照強(qiáng)度等傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)通過 協(xié)議 傳輸至網(wǎng)關(guān) 采集模塊通過 從網(wǎng)關(guān)每一分 鐘獲取一次所有傳感器的數(shù)據(jù) 并保存到平臺數(shù)據(jù) 庫中 水肥一體機(jī)采用可編程邏輯控制器 控 制機(jī)器的工作 輸出寄存器中的數(shù)據(jù) 如機(jī)器狀態(tài) 工作的設(shè)置參數(shù) 水肥數(shù)據(jù)等 根據(jù)具體 的性 能 通過 協(xié)議以不超過 次的頻率傳輸至 為其配置的獨(dú)立網(wǎng)關(guān) 采集模塊通過 從水 肥一體機(jī)網(wǎng)關(guān)每隔 獲取 次澆灌的水肥數(shù)據(jù) 并增量保存到平臺數(shù)據(jù)庫中 數(shù)據(jù)展示模塊主要包括實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù) 的展示 前臺使用 技術(shù)以分頁的形式讀取平臺 數(shù)據(jù)庫中所有傳感器數(shù)據(jù)和水肥歷史數(shù)據(jù) 并用表 格和圖表 種方式展示傳感器所有數(shù)據(jù) 展示前臺 通過調(diào)用采集模塊的相應(yīng)接口 每 通過 從水肥一體機(jī)網(wǎng)關(guān)獲取機(jī)器的工作狀態(tài) 并刷新到 展示界面 而水肥一體機(jī)的設(shè)置參數(shù)則只在被訪問 時進(jìn)行實(shí)時獲取和展示 機(jī)器控制與水肥策略模塊 本模塊支持在管控平臺上手動和自動控制機(jī) 器工作 查看監(jiān)控影像 傳感器數(shù)據(jù)以及當(dāng)前機(jī)器 狀態(tài) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動控制機(jī)器是否立即澆灌 調(diào)整 澆灌量 平臺發(fā)送開始和停止指令到機(jī)器的 即 可實(shí)現(xiàn)控制 自動控制機(jī)器 也就是水肥策略的制 定 而水肥策略的設(shè)置又分為手動和自動 可以查 看溫室中錄入的作物和面積等基本信息 然后結(jié)合 經(jīng)驗(yàn) 在前臺手動預(yù)設(shè)作物不同生育階段的水肥澆 灌策略 包括澆灌次數(shù) 澆灌時間和澆灌量等 然后 分時自動地寫入到機(jī)器 也可以由平臺監(jiān)測傳感器 的實(shí)時數(shù)值 當(dāng)達(dá)到澆灌的閾值時 結(jié)合機(jī)理模型 與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?利用 方程 和目標(biāo) 產(chǎn)量法 確定本次時間段內(nèi)的水量和肥量 然后 根據(jù)機(jī)器參數(shù)轉(zhuǎn)換成機(jī)器工作的時長或是澆灌升 量 即時寫入機(jī)器后便控制機(jī)器開始工作 告警模塊 告警模塊主要是監(jiān)控傳感器數(shù)值 水肥一體機(jī) 工作是否正常和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)等 用戶可預(yù)設(shè)土壤 值 值 土壤濕度 以及營養(yǎng)液 值 值 或水肥比例等數(shù)值的可接受范圍 根據(jù)獲取的水肥 和傳感器數(shù)據(jù) 判斷各裝備是否正常聯(lián)網(wǎng) 各裝備 監(jiān)測的數(shù)值是否處于正常范圍 如水肥濃度是否安 全 水泵有無空轉(zhuǎn) 土壤有無鹽分積累等 異常則產(chǎn) 生告警并通過首頁高亮 響鈴 發(fā)送短信等方式通 知管理人員 平 臺 開 發(fā) 與 實(shí) 踐 在平臺實(shí)現(xiàn)時 為了便于后期維護(hù)和擴(kuò)展 選 擇了當(dāng)下主流且前景良好的開發(fā)技術(shù)和框架 系 統(tǒng)整體上采用 架構(gòu) 和 相比 它是建立在 廣域網(wǎng)上的 適應(yīng)范圍廣 維護(hù)升級比較簡單 關(guān)系 型數(shù)據(jù)庫采用開源的 后臺開發(fā)使用 語 言 并選擇了基于 的能夠簡化編碼 配置和部 署的 框架 它使得開發(fā)工作更加省時 省心 省力 是未來發(fā)展的一個大趨勢 同時整合了 持久層框架 使得開發(fā)人員可以使用面向?qū)?象的編程思想來操作數(shù)據(jù)庫 免除了幾乎所有的 代碼以及設(shè)置參數(shù)和獲取結(jié)果集的工作 前 端采用 它是 和 的集合 是 一個快速開發(fā) 應(yīng)用程序的前端工具包 為網(wǎng)頁 提供自適應(yīng)布局和優(yōu)化的元素樣式 本系統(tǒng)在 服務(wù)器上部署后 接入了試驗(yàn) 基地中的 臺水肥機(jī) 并錄入其所屬溫室 種植作 物 灌區(qū)等信息 水肥一體機(jī)類型分別為四灌區(qū)單 肥 四灌區(qū)三肥和三灌區(qū)雙肥 均能在平臺界面上 進(jìn)行統(tǒng)一展示和控制 圖 和圖 分別是實(shí)現(xiàn)的管 理后臺中水肥機(jī)管理界面和管控前臺中控制臺界 面 用戶如果擁有后臺管理權(quán)限 即機(jī)構(gòu)管理員類 型的用戶 那么在登錄時可以選擇進(jìn)入管理后臺或是 管控前臺 其中進(jìn)入管理后臺后也可以跳轉(zhuǎn)到前臺 如果用戶沒有后臺管理權(quán)限 即只是農(nóng)事操作人員或 是查看人員 則直接進(jìn)入管控前臺 控制臺每 刷 新 次 實(shí)時地展示機(jī)器工作狀態(tài)與傳感器數(shù)據(jù) 結(jié) 論 本研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的智能水肥一體化管控平 臺 包含 層架構(gòu)設(shè)計(jì) 安全性高 易于維護(hù)和擴(kuò)展 平臺功能完備 充分考慮了實(shí)際應(yīng)用需求 實(shí)現(xiàn)了 用戶 溫室和機(jī)器等基本信息的錄入管理和細(xì)粒度 的權(quán)限控制 傳感器和機(jī)器狀態(tài)等數(shù)據(jù)的實(shí)時查 看 還提供了水肥策略的手動設(shè)置和自動生成功 能 應(yīng)用表明 管控平臺提高了傳統(tǒng)水肥一體化技 術(shù)的自動化和智能化水平 更近一步方便了農(nóng)事管 理 且一定程度上提高了水肥施用的科學(xué)性 但是 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 目前肥料施用的自動策略主要是基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn) 行的計(jì)算分配 沒有結(jié)合當(dāng)前作物的實(shí)時養(yǎng)分含 量 未來需要積累更多維度的數(shù)據(jù) 建立更加精細(xì) 的養(yǎng)分模型 提高該部分的智慧化水平 參 考 文 獻(xiàn) 江景濤 楊然兵 鮑余峰 等 水肥一體化技術(shù)的研究進(jìn)展與發(fā)展 趨勢 農(nóng)機(jī)化研究 易文裕 程方平 熊昌國 等 農(nóng)業(yè)水肥一體化的發(fā)展現(xiàn)狀與對策 分析 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報 高祥照 杜 森 鐘永紅 等 水肥一體化發(fā)展現(xiàn)狀與展望 中國農(nóng)業(yè)信息 吳現(xiàn)兵 白美健 李益農(nóng) 等 蔬菜水肥一體化研究進(jìn)展分析 節(jié)水灌溉 歐陽愛國 李 雄 張 偉 等 贛南臍橙水肥管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí) 現(xiàn) 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 馬 興 王 巍 韓 潔 等 以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 葛文杰 趙春江 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 臧賀藏 王來剛 李國強(qiáng) 等 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國糧食作物生產(chǎn)過 程中的應(yīng)用進(jìn)展 河南農(nóng)業(yè)科學(xué) 張賓賓 李家春 蔡 秀 等 基于云計(jì)算的水肥一體化控制體系 研究 農(nóng)機(jī)化研究 劉永波 唐江云 曹 艷 等 基于云計(jì)算的農(nóng)業(yè)信息化優(yōu)勢分 析 山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 陳穎博 大數(shù)據(jù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 李淑華 農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測與智能灌溉云服務(wù)平臺構(gòu)建關(guān)鍵技 術(shù)研究 北京 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 石 瑩 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水肥一體化服務(wù)云平臺 石家 莊 河北科技大學(xué) 金永奎 盛斌科 孫 竹 等 水肥一體化管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期 農(nóng)機(jī)化研究 師志剛 劉群昌 白美健 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化智能灌 溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效益分析 水資源與水工程學(xué)報 趙 進(jìn) 張 越 趙麗清 等 水肥一體化智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報 馮培存 魏正英 張育斌 等 基于云平臺的智能精量水肥灌溉 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 中國農(nóng)村水利水電 陳 東 杜緒偉 馬兆昆 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能水肥一體化管理系 統(tǒng)構(gòu)建 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) 張雪飛 彭 凱 王建春 等 設(shè)施蔬菜水肥一體化智能灌溉控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn) 山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 陳 敏 淺析 層架構(gòu)的組成及優(yōu)勢 信息通信 付裕峰 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 山西科 技 呂燦翔 石 佳 劉晨輝 作物需水量 計(jì)算方法及普適性探 討 南方農(nóng)機(jī) 付汝勇 張明剛 作物測土配方施肥配方的實(shí)用方法 目標(biāo) 產(chǎn)量法 以玉米為例 農(nóng)業(yè)科技與信息 黃治平 米長虹 侯彥林 等 生態(tài)平衡施肥模型與目標(biāo)產(chǎn)量施 肥模型比較研究 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報 孫 想 吳 華 瑞 郭 旺 等 數(shù) 字 鄉(xiāng) 村 大 數(shù) 據(jù) 平 臺 設(shè) 計(jì) 與 應(yīng) 用 江 蘇 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 數(shù) 字 鄉(xiāng) 村 大 數(shù) 據(jù) 平 臺 設(shè) 計(jì) 與 應(yīng) 用 孫 想 吳華瑞 郭 旺 李慶學(xué) 彭 程 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心 北京 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心 北京 國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心 農(nóng)業(yè)信息軟硬件產(chǎn)品質(zhì)量檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 摘 要 在實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略 推動數(shù)字農(nóng)業(yè)與數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展的時代背景下 為了提高鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)效率 運(yùn)用物 聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)協(xié)同 人工智能等手段獲取村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施 自然環(huán)境 社會經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)技術(shù) 商貿(mào)物流 社會保障 基層治理等 動靜態(tài)數(shù)據(jù) 構(gòu)建數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)平臺 平臺基于 數(shù)據(jù)中臺 業(yè)務(wù)前臺 服務(wù)架構(gòu) 支持多用戶定制 數(shù)據(jù)多維分析 和多業(yè)態(tài)服務(wù)擴(kuò)展 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)興旺 生態(tài)宜居 鄉(xiāng)風(fēng)文明 治理有效 生活富裕 個系統(tǒng) 通過鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)管理 挖掘和 決策分析為村鎮(zhèn)管理部門 經(jīng)營組織和農(nóng)民提供個性化服務(wù) 該平臺已成功應(yīng)用于多個鄉(xiāng)鎮(zhèn) 為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展 農(nóng)民生活品質(zhì)提高和基層治理能力提升提供一種開放 高效的信息化解決方案 關(guān) 鍵 詞 數(shù)字鄉(xiāng)村 大數(shù)據(jù) 平臺 技術(shù)架構(gòu) 實(shí)現(xiàn)路徑 感知體系 服務(wù) 中 圖 分 類 號 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 文 章 編 號 收稿日期 基金項(xiàng)目 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 編號 作者簡介 孫 想 女 天津?qū)幒尤?博士 研究員 主要從事 農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)研究 通信作者 吳華瑞 博士 研究員 主要從事農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)研究 在國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施和數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā) 展的時代背景下 黨中央 國務(wù)院高度做出實(shí)施大 數(shù)據(jù)和數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略 大力推進(jìn) 互聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)等一系列重大部署 以縮小我國城鄉(xiāng) 數(shù)字鴻 溝 隨著物聯(lián)網(wǎng) 移動互聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算技術(shù)的快速 發(fā)展 鄉(xiāng)村管理與服務(wù)數(shù)據(jù)呈海量增長趨勢 這些 數(shù)據(jù)具有領(lǐng)域涉及廣 涵蓋鏈條長 時空關(guān)聯(lián)特點(diǎn) 顯著 尺度與粒度多樣等特點(diǎn) 如何利用這些數(shù) 據(jù) 為鄉(xiāng)村振興提供服務(wù)是擺在我們面前的重要課 題 利用大數(shù)據(jù)貫穿鄉(xiāng)村 產(chǎn)業(yè)興旺 生態(tài)宜居 鄉(xiāng) 風(fēng)文明 治理有效 生活富裕 各個環(huán)節(jié) 關(guān)聯(lián) 基礎(chǔ) 設(shè)施 自然環(huán)境 社會經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)技術(shù) 商貿(mào)物流 社 會保障 基層治理 全要素 通過生產(chǎn) 生活 服務(wù) 管理等數(shù)據(jù)一體化管理與協(xié)同服務(wù) 為管理人員提 供鄉(xiāng)村跨域服務(wù)與治理全息數(shù)據(jù)決策 為鄉(xiāng)村用戶 提供精準(zhǔn)畫像與個性化服務(wù) 是未來支撐鄉(xiāng)村智慧 化 現(xiàn)代化發(fā)展的有效途徑 大數(shù)據(jù)通過收集種類繁多 范圍廣泛的信息資 源 挖掘獲得隱藏的有價值的信息 為鄉(xiāng)村治理和 決策行為提供全息數(shù)據(jù)支撐 推動鄉(xiāng)村治理的決策 模式由經(jīng)驗(yàn)決策向數(shù)據(jù)決策轉(zhuǎn)變 提升鄉(xiāng)村的應(yīng)急 管理能力 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)的研究重點(diǎn)主 要集中在數(shù)據(jù)感知采集 存儲管理 監(jiān)測與預(yù)警 數(shù) 據(jù)挖掘與智能決策 平臺構(gòu)建與應(yīng)用綜述等方 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 年第 卷第 期