食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)的交互架構(gòu)設(shè)計(jì)*

張憲法

（廣東財(cái)經(jīng)大學(xué)華商學(xué)院，廣東 廣州 511300）

1 我國食用菌信息化應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國農(nóng)業(yè)主要分為植物栽培、動(dòng)物養(yǎng)殖和食用菌栽培3大領(lǐng)域，其中被稱為綠色農(nóng)業(yè)的是栽培業(yè)，被稱為藍(lán)色農(nóng)業(yè)的是海水養(yǎng)殖業(yè)，被稱為白色農(nóng)業(yè)的是食用菌類[1]。食用菌種類繁多，目前我國菌物有1.6萬種，其中食用菌近1 000種，廣泛食用的約200種，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化栽培的有60種，規(guī)模化商業(yè)栽培的有10種[2]。食用菌產(chǎn)業(yè)信息化主要集中在食用菌生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測以及遠(yuǎn)程控制等方面。隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷應(yīng)用，通過安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度、二氧化碳和光照等因子進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，通過設(shè)置目標(biāo)控制閥值等方式，采用發(fā)送短信、應(yīng)用系統(tǒng)提示等方式進(jìn)行報(bào)警。有些工廠化食用菌生產(chǎn)企業(yè)安裝自動(dòng)環(huán)境控制設(shè)備，結(jié)合環(huán)境監(jiān)控信息對(duì)環(huán)境控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境，以達(dá)到食用菌生長的最佳環(huán)境指標(biāo)。農(nóng)業(yè)信息化不斷的普及和發(fā)展，逐漸在食用菌的各個(gè)方面得到了應(yīng)用。

2 食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)交互架構(gòu)需要考慮的技術(shù)問題

云服務(wù)的運(yùn)行核心能夠按照用戶需求提供數(shù)據(jù)信息，其中包括的內(nèi)容有：1）作為云服務(wù)的用戶群體，其需求就是能夠通過云平臺(tái)獲得數(shù)據(jù)信息，并且在短時(shí)間內(nèi)完成。數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確和廣泛是用戶對(duì)云服務(wù)平臺(tái)的基本訴求，云服務(wù)平臺(tái)在提升基礎(chǔ)服務(wù)的同時(shí)，信息服務(wù)要更加專業(yè)化，不斷按照用戶需求完善系統(tǒng)。2）作為云服務(wù)平臺(tái)，要最大限度地發(fā)揮自己的作用，不斷發(fā)掘和完善數(shù)據(jù)系統(tǒng)，滿足用戶需求，無限開發(fā)云服務(wù)平臺(tái)的功能。就目前我國食用菌生產(chǎn)的實(shí)際情況和既定發(fā)展目標(biāo)來看，食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云平臺(tái)的交互架構(gòu)存在以下3大主要問題[3-4]。

2.1 信息平臺(tái)建設(shè)

目前食用菌行業(yè)初具信息化規(guī)模，擁有專門的軟件系統(tǒng)和服務(wù)平臺(tái)，要實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)服務(wù)就要將這些資源進(jìn)行完善和升級(jí)，利用云服務(wù)平臺(tái)解決目前軟件系統(tǒng)高技術(shù)成本和維護(hù)成本、完成升級(jí)的問題，這些都是我們需要考慮的問題。

隨著信息化時(shí)代的到來，我國的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)使用人群非常廣，目前食用菌行業(yè)大多數(shù)實(shí)現(xiàn)了信息化管理，尤其是一些食用菌生產(chǎn)企業(yè)和大規(guī)模栽培基地，食用菌生產(chǎn)和加工更加高效。這些系統(tǒng)包含內(nèi)容較多，比如生長環(huán)境檢測、生產(chǎn)管理和一些辦公軟件等，其中部分系統(tǒng)只有簡單的功能，是專門為某一項(xiàng)生產(chǎn)提供服務(wù)的，比如一些網(wǎng)絡(luò)銷售平臺(tái)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的管理和維護(hù)需要企業(yè)或者個(gè)人聘請(qǐng)專門的技術(shù)人員，有的需要委托第三方提供服務(wù)。食用菌生產(chǎn)和加工企業(yè)還未形成規(guī)模，自身不具備管理系統(tǒng)的能力，因此系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù)存在很多問題，系統(tǒng)稍微出現(xiàn)問題就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常使用。尤其是這些系統(tǒng)的使用成本較高，相對(duì)于它所提供的價(jià)值，企業(yè)很難承擔(dān)后期的管理和維護(hù)費(fèi)用，可能使用一段時(shí)間后，管理依然需要借助人工來完成，這對(duì)企業(yè)而言是一種資源消耗，也不利于提升生產(chǎn)效率。云服務(wù)平臺(tái)提供的服務(wù)分為3層，這些服務(wù)可以有針對(duì)性的解決問題，解決目前系統(tǒng)使用成本高的問題，并且使用門檻低，系統(tǒng)升級(jí)實(shí)現(xiàn)智能化管理[5]。云服務(wù)平臺(tái)有一項(xiàng)服務(wù)平臺(tái)稱為IaaS平臺(tái)，目前的軟件系統(tǒng)和服務(wù)器可以通過IaaS平臺(tái)完善運(yùn)行環(huán)境，還能夠管理軟件系統(tǒng)，解決了企業(yè)軟件使用成本高的問題。目前的軟件借助云服務(wù)平臺(tái)的交互架構(gòu)實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行，是目前需要考慮的問題。

2.2 信息平臺(tái)服務(wù)內(nèi)容

食用菌的品種豐富，栽培環(huán)境需求也有所差異，云服務(wù)平臺(tái)要有針對(duì)性地提供信息化需求，完善系統(tǒng)的個(gè)性化服務(wù)是另一個(gè)需要考慮的問題。

食用菌生產(chǎn)企業(yè)有一定的規(guī)模差異，大到生產(chǎn)企業(yè)，小到個(gè)體栽培，發(fā)展規(guī)模參差不齊，因此食用菌信息化需求也存在很大的差異。食用菌的栽培品種很多，每個(gè)品種都有不同的栽培技術(shù)，由于生產(chǎn)規(guī)模和栽培品種的差異所需求的個(gè)性化信息服務(wù)，對(duì)云服務(wù)平臺(tái)提出了更高的服務(wù)要求。尤其是在信息技術(shù)不斷發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)普及的今天，服務(wù)要更加個(gè)性化。云服務(wù)平臺(tái)要充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)為食用菌生產(chǎn)提供個(gè)性化服務(wù)，保障系統(tǒng)軟件的安全高效運(yùn)行，滿足食用菌生產(chǎn)企業(yè)的需求，重點(diǎn)考慮食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)交互架構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)[6]。

2.3 信息平臺(tái)服務(wù)升級(jí)

綜合考慮食用菌生產(chǎn)對(duì)系統(tǒng)服務(wù)的多種需求，且生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模參差不齊，需在短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)構(gòu)架成功，而這是又一個(gè)需要考慮的問題。

我國南北方氣候、土壤等各方面栽培環(huán)境差異較大，食用菌不同的栽培品種所需要的管理模式也不同，獲得的經(jīng)濟(jì)效益也不盡相同，這就對(duì)云服務(wù)平臺(tái)提出了不同的服務(wù)需求，而且生產(chǎn)規(guī)模的不同也要求系統(tǒng)軟件服務(wù)更加個(gè)性化。為了滿足食用菌生產(chǎn)企業(yè)的差異性需求，食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)要有針對(duì)性地提供服務(wù)，并在短期內(nèi)成功架構(gòu)云服務(wù)平臺(tái)。云服務(wù)平臺(tái)可以對(duì)提供的服務(wù)做好分類整理，分別做服務(wù)說明和評(píng)價(jià)，方便用戶在第一時(shí)間找到自己所查找的內(nèi)容，也可以在平臺(tái)發(fā)表權(quán)限范圍內(nèi)的信息內(nèi)容，提高了服務(wù)效率和質(zhì)量。由于食用菌的特殊生產(chǎn)特征，云服務(wù)平臺(tái)要專門設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接口，云服務(wù)平臺(tái)和軟件系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)連接，軟件系統(tǒng)可以在短期內(nèi)快速交互架構(gòu)[7]。

3 食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)的交互架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于云平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過構(gòu)建為單個(gè)食用菌企業(yè)提供個(gè)性化應(yīng)用系統(tǒng)以及業(yè)務(wù)流程的質(zhì)量安全生產(chǎn)管理軟件平臺(tái)，把食用菌生產(chǎn)過程相關(guān)各種基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源集成到統(tǒng)一軟件門戶之下，提供給食用菌企業(yè)用戶統(tǒng)一的信息訪問入口，在充分利用原有設(shè)施設(shè)備的基礎(chǔ)上，一方面降低了企業(yè)信息化的門檻，使示范企業(yè)在用最少的信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息管理，另一方而可實(shí)現(xiàn)軟件服務(wù)的平滑升級(jí)和功能擴(kuò)充，減少企業(yè)信息維護(hù)人員的投入，可以快速在不同示范企業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。系統(tǒng)由食用菌生產(chǎn)企業(yè)管理平臺(tái)、企業(yè)生產(chǎn)管理客戶端軟件、產(chǎn)品溯源查詢系統(tǒng)等組成。包括:生產(chǎn)圖像存證設(shè)備、二維碼標(biāo)簽打印機(jī)、云存儲(chǔ)、溯源、查詢終端等外圍設(shè)備。實(shí)現(xiàn)食用菌安全生產(chǎn)信息的全程記錄，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云計(jì)算中心，用戶通過手機(jī)、電腦和查詢終端均可自主查詢產(chǎn)品的生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)食用菌的安全過程可管理與產(chǎn)品安全生產(chǎn)信息可追溯。

針對(duì)食用菌生產(chǎn)企業(yè)，其內(nèi)部軟件開發(fā)部門、軟件開發(fā)人員以及軟件應(yīng)用管理人員是系統(tǒng)軟件的主要使用人群。開發(fā)商內(nèi)部軟件開發(fā)部門、軟件開發(fā)人員、軟件管理和應(yīng)用人員是為食用菌生產(chǎn)企業(yè)提供服務(wù)的第三方軟件開發(fā)商。

針對(duì)Saas用戶，所開發(fā)的軟件專門針對(duì)Saas用戶，并提供個(gè)性化的應(yīng)用管理系統(tǒng)和資源配置，見表1。

表1 平臺(tái)層提供服務(wù)內(nèi)容表Tab.1 Provides a table of service contents for the platform layer

從表1可以看出，食用菌云計(jì)算服務(wù)為食用菌規(guī)模化生產(chǎn)提供了云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了食用菌規(guī)模化生產(chǎn)的數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)和應(yīng)用，通過數(shù)據(jù)信息分析行業(yè)現(xiàn)狀，用戶通過食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)，獲取有效的數(shù)據(jù)信息，為食用菌實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)提供幫助。

食用菌Iaas服務(wù)和Paas服務(wù)、Saas服務(wù)的集成：其中Iaas服務(wù)的集成主要是食用菌Iaas服務(wù)和Paas服務(wù)的集成，為食用菌存在的共同特性提供基礎(chǔ)服務(wù)和數(shù)據(jù)資源，并在Iaas監(jiān)控服務(wù)上完成，它是專門針對(duì)Paas管理員的集成，基礎(chǔ)服務(wù)包括食用菌數(shù)據(jù)庫服務(wù)、食用菌資源存儲(chǔ)服務(wù)；資源服務(wù)包括食用菌文檔服務(wù)（Iaas）、食用菌圖片服務(wù)（Iaas）、共性食用菌服務(wù)中的地塊信息服務(wù)（Iaas）、食用菌視頻服務(wù)（Iaas）、食用菌課件服務(wù)（Iaas）。

食用菌Paas服務(wù)和Saas服務(wù)的集成：現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)和已經(jīng)完成開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)體現(xiàn)了食用菌Paas服務(wù)和Saas服務(wù)的有效結(jié)合。將現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)和已經(jīng)完成開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)合理配置之后，Saas可以任意選擇2種應(yīng)用使用。

4 結(jié)論

基于目前我國食用菌規(guī)模化生產(chǎn)的現(xiàn)狀，借鑒全球優(yōu)秀的云服務(wù)平臺(tái)的共同結(jié)構(gòu)特征和服務(wù)類型，更加肯定了云服務(wù)平臺(tái)對(duì)食用菌規(guī)模化生產(chǎn)的意義，它為食用菌規(guī)模化生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，在開發(fā)全新的系統(tǒng)軟件的同時(shí)，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)軟件造成浪費(fèi)，通過定制虛擬機(jī)可以將現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)遷移至云服務(wù)平臺(tái)，在云服務(wù)平臺(tái)將現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)和開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行智能化管理。食用菌規(guī)模化生產(chǎn)云服務(wù)平臺(tái)的交互架構(gòu)關(guān)鍵就是要解決現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的遷移與管理、數(shù)據(jù)信息分析與應(yīng)用以及系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境安全性問題所需的技術(shù)支持[8]。針對(duì)食用菌規(guī)模化生產(chǎn)的特殊性，云服務(wù)平臺(tái)的交互架構(gòu)要綜合考慮產(chǎn)品功能和服務(wù)質(zhì)量，在滿足食用菌企業(yè)需求的同時(shí)，最大限度地降低系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)成本。