福建農村科技信息資源共享服務平臺設計與實現

摘 要：針對當前農業信息化建設中存在農業信息難以共享的問題，基于B/S架構與Vue.js+Axios+Element-UI+vueRouter2技術，設計開發了福建省農村科技信息WebAPI共享服務接口、數據管理系統和數據檢索服務系統，闡述了信息資源分類體系、系統功能模塊構成、系統安全設計及關鍵技術實現。實際應用表明，該平臺為福建省科技特派員服務云平臺、福建農村科技網、慧農信APP、慧農信微信公眾號等農業應用系統提供公共數據共享服務，打破了各個數據中心之間的“數據孤島”，實現了福建省農村科技信息資源有序管理和開放共享。

關鍵詞：農業信息服務;農業科技;WebAPI;數據共享

DOI：10. 11907/rjdk. 192639

中圖分類號：TP319 ? 文獻標識碼：A??????????????? 文章編號：1672-7800（2020）003-0141-04

Design and Implementation of Sharing Service Platform of Fujian Rural Science

and Technology Information Resource

GAO Xiao-dan

（Institute of Plant Protection，Fujian Academy of Agriculture Sciences，Fuzhou 350013，China）

Abstract： In view of the problem that agricultural information is difficult to share in current agricultural informatization construction， based on B/S architecture， the rural science and technology information WebAPI sharing service interface， data management system and data retrieval service system in Fujian province were designed and developed with the technology of V ue.js， Axios， Element-UI and vueRouter2. And the information resource classification system， system function module composition， system security design and key technology implementation were also described. The practical applications show that the platform provides public data sharing services for agricultural application systems such as Fujian science and technology commissioner service cloud platform， Fujian rural science and technology network， Hui Nongxin APP， and Hui Nongxin wechat public number， which breaks the data isolated islands among data centers， and has realized the orderly management and open sharing of rural science and technology information resources in Fujian province.

Key Words：agricultural information service; agricultural science and technology; WebAPI，sharing data

0 引言

隨著信息技術與農業生產、經營、管理、服務全面深度融合，信息化成為創新驅動農業現代化發展的先導力量[1-4]，信息同能源、材料并列為當今世界三大資源。農業農村科技信息資源包括農業和農村生產經營活動過程中產生、獲取、處理、存儲、傳輸和使用的一切信息資源，貫穿于農業與農村生產經營全過程。農村科技信息資源開發和利用是整個農業與農村信息化體系建設基礎。集成化、智能化技術的普及應用，促進農業信息資源以指數速度快速增長，并呈現出海量、分散等特點[5]，信息資源有效整合需求日益明顯。但是由于信息所有者之間互相保密、缺少聯系，農業信息資源共建共享程度相對較低，形成了數據資源“信息孤島”，使數據無法共享、充分發揮價值[7- 12]。近年農業信息資源 共享服務平臺研究主要偏向于物聯網、云計算、大數據等新技術的應用[13-17]，有關信息資源的產業服務、分類管理、共享服務方面建設較少，無法滿足地方差異化的產業應用需求。因此，本文立足服務福建省農業優勢主導產業，以滿足福建省農業生產與農村信息化過程中對科技信息資源需求，通過建立統一的福建省農村科技信息資源分類體系，開發福建省農村科技信息資源管理系統，以期為我國農業網站、APP、微信公眾號等農業應用系統提供福建農村科技信息資源的共享服務。系統建立與應用將為我國農村信息化平臺建設提供經驗與借鑒。

1 系統設計

1.1 數據資源分類

農村科技信息資源具有跨行業、多類別、多數據類型、分布式的特征，這些特征給信息資源數據的共享服務和應用帶來了信息整合與集成困難。因此，依據《數字農業信息分類體系研究》設計的基于種養對象的6層數字農業信息分類體系[18]，對福建省農村科技信息資源進行采集、分類、編目和編碼，實現信息資源有序組織與編碼化管理。如圖1所示，第一至四級類目（總類、大類、中類、小類）為種養對象的分類，第五級細類為欄目分類。欄目包括種苗繁育、耕作技術、施肥技術、病害防治、蟲害防治、草害防治、采收技術、貯藏運輸、加工技術、藥膳食療、品種資源、節水灌溉、場舍管理、養成技術、捕撈技術等一系列與該種養對象相關的農業生產技術。

1.2 體系結構設計

WebAPI是一個構建HTTP服務的新框架，采用JSON方式進行數據傳遞，對各種平臺具有較好的兼容性，可減輕以SOAP標準的Web Service、WCF框架技術開發難度，提高程序員開發效率[19-21]。Web站點、手機APP、微信公眾號都可通過HTTP的方式調用WebAPI服務接口，從而提高系統擴展性。因此，本文基于WebAPI標準接口開發福建省農村科技信息資源系統，包括信息管理系統、信息檢索系統和WebAPI服務接口。其中WebAPI服務接口部署在IIS，手機APP、微信公眾號等外部系統可按照HTIP協議的處理流程，調用服務接口以獲取共享數據。

1.3 功能結構設計

福建農村科技信息資源管理系統分為信息管理、信息檢索、WebAPI接口服務3個子系統，見圖2。其中信息管理子系統又進一步劃分為種植信息管理、畜禽信息管理、水產信息管理、園林信息管理、農資信息管理、視頻信息管理、用戶信息管理等功能模塊，信息檢索子系統劃分為信息推薦、關鍵詞檢索、分類瀏覽、視頻檢索等功能模塊，WebAPI接口服務劃分用戶認證服務、農業知識管理服務、文件資源服務、視頻管理服務等功能模塊。

各子系統基本功能如下。

信息管理子系統：實現對福建省農村科技信息的增加、修改、刪除、查詢等管理操作。包括種養對象分類管理，如種植、畜離、水產、園林、農資等農業知識管理，以及用戶信息管理。其中農業知識管理根據種養對象類別調用不同的欄目信息，如類別為種植時，園林調用的欄目有品種資源、種苗繁育、耕作技術、施肥技術、節水灌溉、病害防治、蟲害防治、草害防治、采收技術、貯藏運輸、加工技術、營養美食等;類別為畜禽時，水產調用的欄目有品種資源、種苗繁育、場舍管理、飼料喂養、養成技術、疾病防治、捕撈技術、貯藏運輸、加工技術、營養美食等;類別為農資調用時，欄目有肥料、農藥、獸藥、飼料、農業機械、土壤等。

信息檢索子系統：實現對信息資源的快速檢索服務，包括圖文信息、農業視頻的瀏覽與檢索服務。信息推薦功能模塊可對信息點擊率和更新時間進行動態推薦，方便用戶及時了解最新、最熱門的農業信息;關鍵詞檢索模塊支持按種養對象、信息技術的拼音首字母或關鍵詞進行聯想查詢，實現信息快速檢索;分類瀏覽模塊根據信息資源分類體系，按分類層次顯示種養對象列表，且每一層級的列表均按點擊數進行排列;視頻檢索模塊包括分類、熱門、好評、最新、點播等子模塊，其中點播子模塊還支持按種養對象推薦同類相關視頻。

WebAPI接口服務：通過WebAPI方式對第三方系統提供數據服務，包括用戶認證服務、農業知識管理服務、文件資源服務、視頻管理服務。用戶認證服務包括：用戶登錄接口、單點登錄接口、用戶鑒權接口、用戶注銷接口等。通過用戶登錄接口實現用戶名和密碼登錄系統并返回JWT票據信息;通過單點登錄接口獲取系統登錄用戶信息;通過用戶鑒權接口獲取用戶在系統中的權限信息;通過用戶注銷接口實現用戶注銷功能退出系統。農業知識管理服務包括病害接口、蟲害接口、草害接口、通用信息接口、分類接口等;病害接口實現對病害信息的維護及病害防治;蟲害接口實現對蟲害信息的維護和蟲害防治;草害接口實現對草害信息的維護和草害防治。通用信息接口實現對耕作、采收、加工等信息的維護。分類接口實現對農業知識的分類維護。文件資源服務實現對系統文件資源的統一維護管理，包括文件上傳接口、文件下載接口。文件上傳接口實現圖片資源、文件資源、多媒體資源的上傳;文件下載接口實現各類資源的下載及圖片的展示。視頻管理服務包括視頻信息的維護接口、視頻播放接口。視頻信息維護接口實現視頻的增加、刪除、修改、查詢等功能;視頻播放接口提供視頻資源信息。

1.4 數據表設計

該系統表結構包括：用戶信息表表、系統編碼樹表、物種分類系統表、物種分類階元表、物種屬性表、農藥信息表、獸藥信息表、漁藥信息表、肥料信息表、飼料信息表、農業機械信息表、品種信息表、植物病害信息表、植物蟲害信息表、植物草害信息表、動物疾病信息表、植物施肥表、農業知識通用信息、多媒體信息表、農藥登記信息表、農藥處方表、獸藥登記信息表、對象欄目信息表、物種和編碼關系表、關鍵字表、枚舉值表、日志表等27張表。其中對象欄目信息表是存儲系統信息分類對象與各類農業信息欄目的關聯表，物種與編碼關系表存儲農業知識信息與生物物種之間的關系，包括種養動植物、病原微生物、農業害蟲、雜草等與農業相關的物種信息。

1.5 系統安全設計

系統安全性從數據交互安全、系統登錄安全、資源（界面）安全和日志審計4個方面進行設計。數據交互安全通過對敏感數據采用AES對稱加密和對請求的數據參數進行簽名以防止數據被篡改。系統登錄安全通過對用戶登錄密碼采用RSA非對稱加密，并限制用戶密碼連續輸入錯誤次數，鎖定用戶以保障賬戶安全。資源（界面）安全從訪問權限控制、防腳本XSS攻擊、防SQL注入、防Replay攻擊、防DDos攻擊、防CSRF攻擊等方面進行數據安全防護。日志審核通過訪問日志審計、操作日志審計進行安全分析及合規審計，以便及時、有效地發現異常安全事件及審計違規。

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（責任編輯：江 艷）

收稿日期：2019-12-20

基金項目：中央引導地方科技發展專項項目（2017L3007）;福建省農業科學院科研項目（A2017-28）;福建省農業科學院科技創新團隊項目（STIT2018-1-8）

作者簡介：高曉丹（1984-），女，福建省農業科學院植物保護研究所研究實習員，研究方向為農業信息化應用。