天津農技推廣信息服務平臺開發與構建

李 潔，鄧永卓，楊靖峰，王姝逸，李 冰

（天津市農業技術推廣站，天津 300061）

天津市基層農技推廣體系信息服務平臺，能夠滿足高效數據獲取、管理及服務需求。實現天津農業和農村資源數字化、服務網絡化，最大限度地為基層農技人員和農民提供信息咨詢服務。

1 關鍵技術與研究方法

天津市農技推廣信息服務平臺采用J2EE標準，以SSH三層架構為基礎，分別應用Ajax技術、Gson技術和異步任務技術，并結合GIS技術開發。

1.1 J2EE標準

J2EE是一套全然不同于傳統應用開發的技術架構，用它搭建的系統具有很高的穩定性、適應性和靈活性，支持較為全面的技術規范，同時它又是一套國際通用的開發標準，非常適合開發農業信息平臺。

1.2 Ajax技術

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）結合了Java技術、XML以及JavaScript等編程技術，讓開發者構建基于Java技術的Web應用，打破了使用頁面重載的慣例。應用Ajax技術，天津市農技推廣信息服務平臺幾乎所有的模型計算都在本地完成，大大減少了本地與服務器的通信次數和時間，使用戶的等待時間減少，彌補了各個鄉鎮網絡不好和網速慢的問題；同時，Ajax是標準化的，用戶不需要下載安裝插件，增加了平臺的易用性。

1.3 Gson技術

Gson技術是一種編程技術，它可以把Java對象轉換成JSON，也可以把JSON字符串轉換成一個相等的Java對象。JSON是一種數據存儲格式，用于存儲一些基于文檔的非關系型數據。天津農技推廣信息服務平臺開發的農業專家系統的程序編寫應用了此項技術。農業專家系統中的所有農業技術規則和知識都是以文檔的格式存儲在服務器的數據庫中，也就是JSON數據格式，使用戶能夠快速的讀取這些技術規則和知識，獲得流暢的使用體驗。

1.4 異步任務技術

異步任務技術是一種編程技術。天津農技推廣信息服務平臺的各個系統把Web應用中的邏輯復雜、執行耗時的業務邏輯和功能放在后臺執行，前臺與用戶的交互不用等待，提高用戶體驗。

2 平臺架構與功能

平臺以整合天津市農業資源信息為基礎，建立統一的農業資源信息綜合數據庫，以專家系統、測土配方施肥、市場交易信息、專家會診、政務公開和基于物聯網的溫室智能管理等系統為核心應用，建立和完善面向基層農村和農戶的信息交互平臺，并通過觸摸屏、智能手機和Web網絡等終端向廣大基層農民提供農業技術、農業資源、市場行情和農村文化等信息服務。

2.1 平臺架構

天津農技推廣信息服務平臺采用數據、服務、業務和表現分離的多層設計理念，以安全可靠的數據管理為基礎，以專業的數據服務模塊為支撐，實現高效的業務處理能力，同時融合了權限管理體系，保證平臺的穩定和安全可靠運行，充分考慮了兼容性和可擴展性，能夠在各種終端設備上以多種形式展現。

平臺應用SOA架構，采用 XML與WebServices組件化開發模式，實現業務模塊/組件的松藕合。天津農技推廣信息服務平臺總體架構如圖1所示。

數據層：包括平臺基礎數據、業務基礎數據、應用數據。

圖1 天津農技推廣信息服務平臺總體架構圖

① 平臺基礎數據：整個平臺的管理數據，保障平臺正常運行，包括用戶數據和權限數據等。

② 業務基礎數據：各個應用系統的業務數據，包括測土配方施肥系統中的地塊信息、GIS空間信息、肥料信息及實驗數據等信息；農業專家系統中的生產知識信息、決策信息、病害信息及農事信息等信息；市場交易信息系統中的產品信息、價格信息及預測數據等；專家會診系統中的專家信息及會診信息等；政務公開系統中的各種政務信息以及溫室智能管理系統中的物聯網環境參數和農事生產數據等。

③ 應用數據：用戶對基礎信息進行應用操作，包括統計數據和規則數據等。服務層：服務層是平臺的技術支撐層，包含統計分析引擎、報表服務和數據倉庫組件等各種服務引擎和服務策略，為平臺業務處理提供專業化的服務組件。業務層：為了便于管理不同的業務關系，平臺掛接多個系統，實現農技信息服務的各個功能，包括測土配方施肥系統、農業專家系統、市場交易信息系統、專家會診系統、政務公開系統和溫室智能管理系統，通過接口為不同的用戶提供信息查詢和交互服務。通訊層：通訊層支持多種數據傳輸方式，提供高效安全的數據交互通道。

設備層：平臺能夠掛接多種終端設備，自動完成各種格式的數據轉換和交互。目前開發的服務終端包括觸摸屏、智能手機及Web網絡。

2.2 平臺功能

該平臺從底層依次向上包括數據庫模塊、系統平臺支撐模塊、功能模塊、系統通訊模塊和終端顯示模塊。功能模塊包括測土配方施肥系統、農業專家系統、市場交易信息系統、農村政務管理系統、專家視頻會診系統以及溫室智能管理系統等模塊。

2.3 平臺數據庫

平臺數據庫模塊包括系統數據庫和業務數據庫；系統數據庫包括整個系統的管理數據，以保障系統正常運行；業務數據庫包括功能模塊中的業務數據，如測土配方施肥模塊中的地塊數據、GIS空間信息、肥料數據和實驗數據。

3 平臺應用終端

針對農民快速、便捷獲取信息的需求，以快速傳播農業知識，提升天津市農技推廣體系服務能力為目標，開發了智能移動終端、觸摸屏終端以及Web網絡三類信息服務終端。

天津農技推廣信息服務平臺終端顯示模塊為觸摸式或按鍵式，從物理設備上包括觸摸屏、智能手機和Web網絡三種。終端顯示模塊包括登錄頁面、系統主界面、主內容頁母版、彈出窗口母版、標簽頁框架及標簽頁母版；目錄結構根據各功能模塊的顯示位置自動選擇用戶操作界面模版中的相應母版。

3.1 觸摸屏終端

圖2 農技推廣信息服務平臺觸摸屏界面

通過天津市各區縣1∶10000數字化地圖展示監測點基礎信息，實現全市各區縣空間數據的統一管理，并以地圖服務的形式進行發布，為觸摸屏端和智能手機端的地圖展現提供支撐。開發的專家系統、測土配方施肥、市場交易信息、專家會診、政務公開和基于物聯網的溫室智能管理系統可在觸摸屏端實現。

3.2 移動農技通

在天津農技推廣信息服務平臺運行后，考慮全方位、全覆蓋地開展農技推廣信息服務的需要，及一些用戶硬件設施和網絡的限制問題，開發了應用在智能手機上的移動農技通，利用已經建成的天津農技推廣信息服務平臺，采用移動通信技術整合專家系統、測土配方施肥和市場交易信息、專家視頻會診以及溫室智能管理，實現農業信息服務的移動化，方便農業知識和技術的快速傳播，解決了農民獲取信息速度慢的問題。

農技推廣信息服務平臺以完善農技推廣服務手段，提升農技推廣服務能力為目標，建立和完善面向基層農技推廣體系、農戶的信息交互平臺，通過觸摸屏、智能移動終端“農技通手機”及Web網絡終端等多種方式向基層農技人員和農民提供農業技術、農業資源、市場行情和物聯網應用等信息服務。觸摸屏終端在全市投放了9個農業區縣116個農業鄉鎮13個村莊，依托民心工程與氣象局、組織部、供銷合作社合作建立了1500個村級服務站點；研制的基于Android系統的“農技通”手機，通過與中國聯通簽署戰略合作協議框架，組建了“1862288天津農技集團V網”，200名基層農技人員和骨干科技示范戶成為首批集團用戶。