基于“互联网+的”智慧农业大数据管理一体化平台研究

发表时间:2020/12/15   来源:《科学与技术》2020年22期   作者:朵生霞
[导读] 在新经济常态下,我国传统农业面临着内外部环境变革的双重挑战。
        朵生霞
        青海之也科技咨询服务有限公司 青海省西宁市  810000
        摘要:在新经济常态下,我国传统农业面临着内外部环境变革的双重挑战。“农业信息少、信息获取慢、渠道被垄断”已成为农业供应链中的三大难题,农产品供应链和对接环节的建设滞后于社会发展,严重制约了我国农业现代化进程。面对种种问题,我国开始将物联网技术引入传统农业的供应环节。基于此,本文对基于“互联网+的”智慧农业大数据管理的一体化平台进行了阐述。
        关键词:智慧农业;大数据;一体化
        由于农业市场的多样性,致使许多特色地区产业和种植户无法通过这种形式盈利。虽然一些电商平台会推出特色水果销售,但各界人士帮助买卖只能解决燃眉之急,并且信任问题也不断受到挑战。该平台将新兴的互联网信息技术与传统农业生产过程中的管理、生产、加工、销售、服务等紧密结合在一起,利用电商平台进行线上销售,减少中间商差价,以此提高农民的利润。
        一、大数据概述
        大数据(big data)是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据的特点可概括为:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性)。
        二、智慧农业简介
        随着农业技术进步及市场化竞争加剧,我国粗放式生产农产品受到了极大地
冲击,农业发展也逐渐从传统的机械化生产向智慧化升级。智慧农业的基础定义是利用现代信息技术、互联网、物联网、大数据等平台,通过数字化决策对农业的生产过程进行监控,同时提高由生产到销售的效率,实现农业信息采集、存储、加工、处理和反馈的信息化,较少的资源投入实现农业产业的协调发展,达到改善生态环境、提高农作物产量和质量的目的。智慧农业可划分为智慧生产、智慧经营、智慧服务三个阶段,要实现在利用现代技术的基础上,实现发展意识的智能化、生产过程的精细化、资源利用的集约化、生产运行的系统化、产品销售智能化、社会发展的持续化等目标。智慧农业作为一种新的发展模式,已成为我国农业产业的发展趋势。智慧农业有其自身的特点:
        1、生产过程智能性。结合物联网、大数据、遥感系统、GPS定位系统在农业生产中的应用,通过大棚温度控制技术、大田种植信息化技术、农业用水灌概技术、现代物流应用等方式,做到农业生产浇水、湿度测量、成分测试等进行程序化,实现对农业发展的精准控制。同时在智慧化阶段,不仅要考虑到经济收益,还要考虑到对环境及社会的影响,在生产中保持与自然环境发展相协调的理念,以清洁、有机、健康为理念创新农业生产模式,从思想上转变农业发展理念,实现智慧化生产。
        2、生产模式动态性。智慧化生产是现代化生产的进阶版本,摒弃了以前传统的机械化生产方式,解决以前农产品市场大小年问题。智慧农业的生产模式是基于互联网平台的市场化运作方式,将生产与市场需求相结合,采取“订单式”生产方式,以实际需求为基础,解决传统农业销路不畅的问题。同时,智慧农业不再是单一的传统产出,而是与生态、旅游、文化相结合的综合体,让更多的受众参与到农业生产、采摘过程中去,体验与智慧农业的互动式发展,形成受众与农业发展间的良性互动,以构建环境友好、生态健康的生态圈。
        3、农业生产个性化与多样性。传统的农业生产因受地理、气候等因素,导致产品较单一,同质化程度较高。在智慧农业条件下,能最大限度的解决土壤、气候、水质等问题,提高农业产品的种类和数量。同时在订单式的生产状态下,智慧农业生产可做到个性化,对产品的等级、营养、大小、色泽等方面的不同要求实现个性化定制,满足不同地区的多样化要求,能增加农业产业的收益,避免传统农业生产方式中的同质性竞争。此外,农业生产方式也逐渐向无土栽培、室内栽培、沙地种植、光伏农业等多种方式发展,节约了农用土地利用的同时,还能提高资源利用率,从而实现环境的友好发展。
        三、农业监测服务
        农业监测是指分布式物联网采样点采集当地温湿度、土壤pH值等数据。该过程主要通过硬件设备的采集及软件接口的调用来完成操作,通过部署传感器、采集器和检测仪,对服务器进行配置,将采集到的数据即时上传到云端,方便后续的云计算及数据预测。同时,对最高点和最低点进行监测,采取预警措施,预防灾害发生,设置账户权限分级,以便根据不同的权限进行不同的功能及数据操作。
        四、农业知识旅游信息智能推荐服务
        当今社会,随着高科技的进步,带动了现代农业产业的发展,在农作物产业方面,从一开始的温饱问题逐步扩展到农产品加工、农业环保、旅游、休闲等服务领域。为了保证这些领域的快速健康发展,首先需提高当地群众的农业技术水平,其次向外界观光旅游的人民介绍和宣传当地的风土人情,它不仅能提高当地的农业效益,而且能促进当地旅游业的发展。
        在推荐部分,主要使用SVD简化数据来推送用户的首页。使用SVD从数据中构造主题空间,然后计算其在空间下的相似度,如下图矩阵所示:
        图1  推送信息及用户点击喜爱次数
        
        通过对矩阵进行SVD处理,将奇异值与数据集相关联,再经大量的云计算,推送文章间的欧式距离得到基于文章类型的相似度,最终通过前端接口调用服务器数据,从而为用户呈现推荐效果。
        五、产品服务
        目前,农业仍是许多贫困地区的主要产业,受传统农村经济发展模式的影响,农产品价格主要由供求关系决定。因此,根据“蛛网定律”,若价格由供求关系决定,其结果将对农业生产规模产生很大影响。为针对当地农作物进行线上平台销售,在小程序中采用前后端分离方式,以充分发挥组件化功能。
        1、产品后端设计。产品后端主要在Idea中采用Java编程语言进行开发,方便后期维护;采用主流框架SSM进行设计,利用MyBatis作为优秀的持久层框架,支持定制的SQL、存储过程和高级映射功能,避免了几乎所有JDBC代码及手工设置参数、获取结果集;同时,利用token使用jwt生成和解密;使用集成的主流shiro框架作为权限控制;数据库使用mysql 5.7版本,整体采用MVC架构模式。
        2、产品前端。本产品是一个小程序,进行前端开发。JS负责业务逻辑的实现,WXML与WXSS用于实现视图层。与网页开发的MVC结构类似,小程序使用JSBridge调用底层API接口。
        对于小程序的前端公共界面的管理,相似的分组化模块采用tem-plate及wx-if作为条件渲染进行布局,给整体带来了便利,在与后端交互时,通过request接口以GET/POST方式传入参数提交到数据库,因小程序只支持https的域名,因此,有必要确保SSL证书已安装在自己的网站服务器上。同时,微信提供的一系列接口(包括支付接口),使开发更为便利。
        六、结语
        该系统以现代信息化方式进行生产,实现农事全程透明化、可监管,购买者可直接到产地考察,并制定严格的质量审核标准,重新赢得消费者舌尖上的信任。利用基于GIS系统的农庄服务设施综合展示,实现开发地的多目标开发及规划,包括食、住、游、购、娱等娱乐项目,开发产地旅游。同时,还可开展网络“固定课堂”等农业技能培训课堂,给种植户提供新的养殖技术,促进生产发展。在推进传统农业模式变革、提高经济效益、节约经营成本等方面具有巨大潜力。
参考文献:
[1]唐权.SSM框架在JavaEE教学中的应用与实践[J].福建电脑,2017(12).
[2]徐孝成.基于Shiro的Web应用安全框架的设计与实现[J].电脑知识与技术,2015(16).
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