淺議云計算在農業信息化中的應用

[摘 要] 云計算服務與傳統的互聯網服務相比，可以節省信息平臺建設基礎設施的投資和減少平臺搭建的工作量，可以降低信息技術的使用門檻，更適應當前我國農業信息化的需求。應用云計算技術服務農業信息化建設，將為我國農業信息化的發展提供不容忽視的推動力。

[關鍵詞] 云計算； 農業； 信息化

[中圖分類號] TP399 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）03- 0076- 03

云計算是未來互聯網發展的趨勢和方向，與傳統的互聯網服務相比，在信息技術應用水平較低的地區，云計算更適合推廣和應用，適應農業信息平臺的建設和農業信息資源整合管理的需求，適應農業信息化用戶的特點。將云技術引入農業信息化領域，建立各級各類的農業信息化網絡管理平臺，將極大推動我國農業信息化的發展。

1 云計算及其服務模式

1.1 云計算及其發展現狀

云計算是一種商業計算模型，它將計算任務分布在大量計算結構構成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務。云計算的核心概念是資源池，這種資源池稱為“云”。“云”是一些可以自我維護和管理的虛擬計算資源， 通常是一些大型服務器集群，包括計算服務器、存儲服務器和寬帶資源等。云計算是并行計算、分布式計算和網格計算的發展，或者說是這些計算科學概念的商業實現。云計算技術體系結構分為4層：物理資源層、資源池層、管理中間件層和SOA （ Service-Oriented Architecture，面向服務的體系結構）構建層。物理資源層包括計算機、存儲器、網絡設施、數據庫和軟件等；資源池層是將大量相同類型的資源構成同構或接近同構的資源池，如計算資源池等；管理中間件層負責對云計算的資源進行管理，并對眾多應用任務進行調度，使資源能夠高效、安全地為用戶提供服務；SOA構建層將云計算能力封裝成標準的Web Service 服務，并納入SOA體系進行管理和使用，包括服務接口、服務注冊、服務查找、服務訪問和服務工作流等[1]。

云計算自從2006年誕生以來，發展非常迅速。最先是亞馬遜推出彈性計算云（EC2） 服務，讓中小型企業能夠按照自己的需要購買亞馬遜數據中心的計算能力，云計算模式就此誕生。隨后在短短的兩年間，云計算模式產生了巨大的影響力，Google、Microsoft、Yahoo、Amazon和IBM等世界各大IT 巨頭都投入巨資進行云計算的研發，紛紛推出自己的云計算服務方案，如Google 的Google AppEngine、Amazon的AWS、Microsoft 的Windows Azure等。

在國內，云計算發展也非常迅猛。2008年，IBM先后在無錫和北京建立了兩個云計算中心；世紀互聯推出了CloudEx產品線，提供互聯網主機服務等；中國移動研究院建立了1 024個CPU的云計算試驗中心；解放軍理工大學研制了云存儲系統MassCloud。2009年全國首屆云計算論壇成功舉辦，并正式發布了國內首個云計算產業白皮書，對云計算的機遇及未來作了大膽的預測。云計算服務的優勢迅速被業界認可，并被積極探索應用和大力推廣。

1.2 云計算的服務模式

云基礎設施即服務（IaaS）、云平臺即服務（PaaS）、云軟件即服務（SaaS）是云計算的3種服務模式。

1.2.1 云基礎設施即服務（IaaS，Cloud Infrastructure as a Service）

云基礎設施即服務，系統供應商可以向用戶提供同顆粒度的可度量的計算、存儲、網絡和單機操作系統等基礎資源，用戶可以在之上部署或運行各種軟件，包括客戶操作系統和應用業務。

1.2.2 云平臺即服務 （PaaS，Cloud Platform as a Service）

云平臺即服務是指云計算平臺供應商將業務軟件的開發環境、運行環境作為一種服務，通過互聯網提交給用戶。云平臺即服務，需要構建在云基礎設施之上。用戶可以在云平臺供應商提供的開發環境下創建自己業務應用，而且可以直接在云平臺的運行環境中運營自己的業務。

1.2.3 云軟件即服務（SaaS，Cloud Software as a Service ）

軟件即服務，是指運營商通過互聯網，向用戶提供軟件服務的一種軟件應用模式。云SaaS，要求軟件業務運行在云平臺服務層或構建在云基礎設施層之上。云SaaS的優勢，體現在后臺資源的動態伸縮和流轉上，資源可擴展性更強，這一重大優勢是傳統SaaS所不具備的。傳統的SaaS（軟件即服務）直接構建在硬件設備之上，不能實現后臺資源的多租戶共享，也無法實現資源的動態流轉，而云計算可以實現后臺資源的動態伸縮和流轉，可以以公開的標準和服務為基礎，提供安全、快速、便捷的數據服務，包括云計算、云存儲、云安全等。

1.3 云計算服務的優勢

云計算作為一種新興技術，其能力十分強大，對服務提供商來說需要解決的技術問題比較復雜，比如：應當著力于提高網絡數據處理和存儲能力，致力于低碳高效地利用基礎資源，應著重從高端服務器、高密度低成本服務器、海量存儲設備和高性能計算設備等硬件基礎設施領域，提高云計算數據中心的數據處理能力[2]，提高服務的可用性，解決數據的安全性和可審計性等。

但是，對管理信息系統建設開發者和用戶而言，與傳統互聯網服務相比較，使用云技術，就是用較低的成本使用一種原來不可能使用的服務，云的用戶可以共享云中基礎設施、云平臺（業務軟件的開發環境、運行環境）和軟件服務。

第一，信息系統建設者在建設各級各類的網絡信息硬件平臺時，通過共享云中的基礎設施，可以節省基礎設施的投資。

第二，信息系統開發人員在整合海量、分散的信息資源，建設信息管理系統時，通過云平臺（業務軟件的開發環境、運行環境）的共享可以減少平臺搭建的工作量。

第三，當終端用戶使用基于云計算技術建設的應用系統時，云技術使不懂計算機的人輕松使用計算機成為可能，就像家庭使用天然氣一樣，只需會開天然氣閥門的開關，不需要了解天然氣生產、運輸的各個環節 [3]。

與互聯網服務相比，云計算服務深度和廣度都有巨大提高。正是云計算的這種優勢使其迅猛發展，在全球各大網絡服務提供商的積極推動下，云計算應用廣泛滲透到各個領域。

2 我國“農業”信息化現狀

“三農”領域的信息化建設，具體講包括農村地區電子政務建設、農業綜合信息化服務、信息村建設、智能農業等多個領域的信息化。隨著我國經濟的快速發展和信息技術不斷發展和普及，各級政府和涉農企業及農民逐步認識到農業信息化的重要性，變被動為主動，積極推動農業信息化的全面發展。

2012年3月16日，農業部開始在全國范圍內啟動“12316信息惠農家”活動。該活動目前已經上線了基于互聯網技術的“12316中國農業信息網”中央農業信息平臺，各地市也有眾多地方平臺加入，形成了初具規模的農業公共服務平臺，有針對性地為農業用戶提供專業、特色及滿足個性化需求的信息資源。同時，農業部也已經與中國電信、中國移動、中國聯通分別簽署了農業信息化合作的相關協議，將在三農各領域中積極引入3G、物聯網、云計算等新興技術，為各級農業部門提供全面的技術支撐和服務保障，積極推動農業信息化發展。

目前各地新型農業合作社蓬勃發展，但是大多數規模較小，管理不夠，資金不足，使用信息技術的能力較差；農民計算機擁有率和使用率較低；農村地區網絡基礎設施建設水平偏低，這也阻礙了信息技術在農業領域的推廣。

3 云計算在農業信息化領域的應用優勢

在信息技術應用水平較低的地區，與傳統的互聯網服務相比，云計算共享基礎設施、節省投資的特點，非常適合農業信息平臺的建設需求，云平臺（業務軟件的開發環境、運行環境）的共享適應農業信息系統建設的需求；云服務利于農業信息資源整合；基于云計算的系統使用的簡便性，更適應農業信息化用戶的特點，便于推廣應用。

3.1 云服務節省農業信息平臺建設基礎設施投資，簡化平臺建設工作

可以利用云計算“云基礎設施即服務”的特點，在系統供應商提供的計算、存儲、網絡和單機操作系統等基礎資源之上開發運行各種軟件（包括客戶操作系統和應用業務），大大節省建設各類農業信息平臺的基礎設施投資。還可以利用云計算的“云平臺即服務”的特點，在云平臺供應商提供的業務軟件開發環境、運行環境下創建各種農業信息系統的業務應用，而且可以直接在云平臺的運行環境中運營各項業務。這可以降低農業信息平臺或農業信息系統建設的技術復雜程度，一定程度上降低了開發技術人員的工作量，可以簡化農業信息平臺建設過程。

3.2 云服務利于農業信息資源整合

我國分散的農業生產方式決定了農業信息資源分散，收集成本較高，整合困難。就信息服務領域而言，作為一種共享的基礎架構，云計算可以很方便地整合各類信息資源。云存儲讓用戶可以使用包括手機在內的多種終端通過Internet隨時訪問自己的數據，建立屬于自己的信息中心，并可以通過多種方式隨時連接互聯網來查看信息，而不用關心存儲器的問題，低成本的云存儲可以降低高昂的數據匯總成本，拓寬了信息服務廣度，降低了信息化的門檻，提升了信息服務效益。

3.3 云計算服務適合農村終端用戶的特點

3.3.1 云計算降低了信息化技術在農村使用的技術門檻

云計算對終端用戶信息技術應用能力的要求很低。普通用戶可以采用多種設備訪問云端，可以是電腦也可以是手機等移動終端，只要能連網絡、有一個瀏覽器，不用安裝種類繁多的應用軟件，不用關心數據的存儲位置，不用關心數據的安全，不用關心所需的應用程序是否需要升級，甚至不用安裝殺毒軟件和防火墻就能滿足日常的需要。這一切工作都是由云計算中心負責完成的，云團隊里有專業的組織和專業的人員為用戶提供專業的服務。農民用戶只需選擇自己喜歡的云計算服務商，購買自己所需的服務并為之付費。

3.3.2 云計算服務的付費方式和對終端的要求低降低了費用門檻

云用戶按使用的量計費，就是根據用戶實際使用的時間和具體的流量來計費，有別于以前的峰值計費和包月包年制，在計費方式上走向精細化，較低的收費使農村用戶更容易接受。用戶甚至不用購買電腦，用手機終端即可以登錄云端，降低了費用門檻。這一特點對農村用戶來說，掃除了使用障礙，便于各種農業信息平臺的推廣應用。

3.3.3 云計算增強了用戶體驗，服務界面統一，容易被農村用戶接受

云計算時代數據資源、管理資源充分整合，在互聯網上以服務的方式，提供給用戶，可以實時互動響應，雖然云里有若干臺計算機在運行，但對云外的用戶來說他只看到一個統一的服務界面，方便農民用戶使用，增強了用戶體驗感。積極的用戶體驗會提升農民對企業和機構的信任，培育忠誠度，提高農民用戶的滿意度。

3.3.4 云計算的主動推送式信息服務

信息主動推送服務的目的是根據信息用戶需求，將最佳適合度的信息在恰當的時間主動傳遞給恰當的人，把以往的“人找信息”變成“信息找人”。進入云計算時代，推送服務在原來基礎上有了發展，具備了針對性、動態性和時效性的特點，可以根據不同用戶的不同需求，及時將信息進行推送處理，便于農業管理機構向農民傳送信息。

4 結 論

目前，農業領域信息化需求強勁，但農業信息化起步晚，農村資金力量和信息技術力量比較薄弱。云計算技術雖然是一項新興技術，但它與生俱來的優勢令當前農業信息化發展中出現的問題迎刃而解，因此，我國應該順應這種技術的發展趨勢，在農業信息化中采用云計算技術。由于上述云計算的優點比傳統網絡服務更加切合農業信息化的建設需求，決定了云計算必將在“農業”信息化領域有嶄新的增長點和廣闊的發展空間，為我國農業信息化提供原動力。

主要參考文獻

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