“互聯(lián)網(wǎng)+”云計算支持下糖業(yè)云服務平臺研發(fā)與應用研究

田 剛

(中共陜西省委黨校(陜西行政學院)，陜西西安710061)

0 引言

云服務是一種基于現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術相關服務的增加、使用和交互模式[1]。云服務平臺是一種由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的，通過互聯(lián)網(wǎng)為個人或行業(yè)提供按需、易擴展形式所需服務的虛擬平臺。云服務平臺通過繁殖大量創(chuàng)業(yè)企業(yè)，對傳統(tǒng)產業(yè)提供的商品進行個性化改良，從而更好地滿足市場上日益膨脹的個性化需求。云服務平臺繁殖創(chuàng)業(yè)公司的主要形式之一，是通過云服務平臺為企業(yè)提供資金、推廣、支付等一系列服務，將自己的運營能力提供給外部企業(yè)。

農業(yè)的產業(yè)深度，是互聯(lián)網(wǎng)公司、房地產企業(yè)紛紛布局農業(yè)的原因。以蔗糖產業(yè)為例，甘蔗作為一種經(jīng)濟作物可以延伸出糖產品、環(huán)保產品、醫(yī)藥材料、制漿造紙、生物肥、發(fā)電、飼料等多個產業(yè)。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”云計算等技術構建針對蔗糖產業(yè)的云服務平臺，能夠有效溝通蔗糖產業(yè)全產業(yè)鏈條，提高蔗糖產業(yè)鏈技術、信息等的交流與溝通，進而在互聯(lián)網(wǎng)時代有效降低蔗糖產業(yè)鏈流通成本，實現(xiàn)糖業(yè)信息化、數(shù)據(jù)化發(fā)展，在實現(xiàn)蔗農增收的同時，提升蔗糖產業(yè)全產業(yè)鏈盈利空間。

1 糖業(yè)云服務平臺構建必要性分析

1.1 蔗糖產業(yè)概述

國外發(fā)達國家關于甘蔗產品的開發(fā)已經(jīng)在糖類一級產品，及紙類、酒精、檸檬酸、食用色素等二級產品的基礎上，衍生出了醫(yī)藥制品、高級調味品、食品添加劑等三級產品，使其蔗糖產業(yè)鏈條得到了進一步延伸，促使蔗糖產業(yè)展現(xiàn)出了更多與其他產業(yè)融合的可能性。而我國蔗糖產業(yè)仍然停留在主要生產二級產品之上，糖業(yè)企業(yè)數(shù)量占比最高的中小型糖企甚至仍然以生產一級產品為主。究其原因，與我國甘蔗種植成本高、基礎工業(yè)差、精深加工不足以及產業(yè)鏈條主體冗雜等存在密切關系[2]。

1.2 糖業(yè)云服務平臺構建意義

1.2.1 提供服務

“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農業(yè)是未來我國三農領域發(fā)展的重點之一。蔗糖產業(yè)作為一種橫跨農業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)的綜合產業(yè)類型，具有產業(yè)鏈冗長、產業(yè)鏈主體成分多樣復雜等特征。以往傳統(tǒng)的蔗糖產業(yè)鏈條，蔗農、糖企、批發(fā)商、零售商等為了工作及產業(yè)運營承擔了過高的硬件成本，而真正的使用率通常不超過30%，甚至更低[3]。利用互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等技術構建的云服務平臺，能夠通過現(xiàn)代信息技術為蔗糖產業(yè)鏈條多主體提供豐富的個性化服務，通過高度集成的平臺，為蔗糖全產業(yè)鏈提供技術咨詢、資金支持、信息共享等，進而在全面降低產業(yè)鏈運營成本的基礎上，優(yōu)化產業(yè)鏈信息、資金以及技術等的運轉水平。

1.2.2 整合資源

制糖僅僅是蔗糖產業(yè)的第一步，深加工才是該產業(yè)未來發(fā)展最優(yōu)價值的關鍵核心。未來我國蔗糖產業(yè)必然圍繞“多產融合、多元開發(fā)、綠色發(fā)展”的理念，根據(jù)市場需求，打造“綠色糖品牌”；加強以蔗糖為原料的高附加值產品的研發(fā)和生產，拓展蔗糖在醫(yī)藥、化工領域的應用。在此背景下，蔗糖產業(yè)的發(fā)展需要與農資、農機、生物技術、有機肥、養(yǎng)殖業(yè)、智慧農業(yè)、節(jié)水灌溉、生物醫(yī)藥、發(fā)電等領域進行高度融合。資源整合能力差已經(jīng)成為目前甘蔗傳統(tǒng)產業(yè)鏈條發(fā)展模式下的重大缺陷，進行蔗糖產業(yè)鏈資源整合勢在必得。云服務平臺恰恰為蔗糖產業(yè)的這一未來發(fā)展趨勢提供了資源高度整合的平臺與機遇，蔗糖產業(yè)能夠依靠云服務平臺獲取大量產業(yè)鏈整合后資源，實現(xiàn)生物、醫(yī)藥、化工等領域與蔗糖產業(yè)生產資料、產業(yè)信息、技術發(fā)展等的資源整合，全力主推蔗糖產業(yè)升級，實現(xiàn)與國際糖業(yè)發(fā)展對接[4-6]。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”云計算支持下的糖業(yè)云服務平臺研發(fā)

2.1 平臺整體設計

本次設計糖業(yè)云服務平臺包含4層(圖1)：①服務層，即面向蔗農、批發(fā)商、糖企等用戶界面，用于展示平臺面向用戶端的前臺功能，如數(shù)據(jù)查詢、技術租賃等；②管理層，利用云計算、大數(shù)據(jù)等進行業(yè)務支持系統(tǒng)在云平臺的遷移，包括蔗糖產業(yè)統(tǒng)計分析、云服務平臺監(jiān)測管理、平臺負載調度管理等；③資源層，提供蔗糖產業(yè)鏈條未來發(fā)展必須的數(shù)據(jù)庫接口，包括產業(yè)信息、甘蔗品種信息庫、糖業(yè)生產技術信息庫、產業(yè)鏈對接數(shù)據(jù)庫以及其他用戶自建數(shù)據(jù)庫等；④物理層，負責蔗糖產業(yè)云服務平臺硬件資源的虛擬化。

2.2 平臺功能設計

結合蔗糖產業(yè)當前發(fā)展概況以及對產業(yè)鏈主體用戶需求進行調研，糖業(yè)云服務平臺功能設計主要圍繞以下5類進行建設，其余功能將會在平臺使用過程中逐漸完善。

2.2.1 新聞資訊

聚合國內外蔗糖產業(yè)新聞動態(tài)及決策信息，為甘蔗生產、糖企加工、產業(yè)鏈發(fā)展等提供蔗糖產業(yè)咨詢服務，包括國內外有關蔗糖產業(yè)的政策法規(guī)、決策、行業(yè)動態(tài)、最新技術等內容。

2.2.2 品種技術

通過圖、文配合知網(wǎng)、萬方等網(wǎng)站學術性文獻，展示蔗糖產業(yè)種植、糖企生產等新品種、新產品等，為蔗農、糖企提供蔗糖產業(yè)科技成果和技術服務。

2.2.3 蔗糖產業(yè)問答

集成社交功能以及第三方社交軟件接入功能等咨詢服務通道，構建蔗糖產業(yè)信息、技術等咨詢數(shù)據(jù)庫，為產業(yè)鏈各主體提供實時/非實時、專業(yè)、全面的專家解答。

2.2.4 便民服務

提供天氣、時間、日歷、物流、交通等方面的常用功能及網(wǎng)址，為蔗農、批發(fā)商等提供生活、生產便捷服務。

2.2.5 蔗糖產業(yè)產品銷售

平臺將會為一定權限的用戶開放蔗糖產業(yè)相關的產品銷售服務，用戶能夠利用平臺進行產品信息公布，幫助蔗農、糖企及產業(yè)鏈其他主體拓寬甘蔗產品銷售渠道，促進增收。

2.3 平臺功能實現(xiàn)

2.3.1 中間件

中間件是蔗糖產業(yè)云服務平臺操作系統(tǒng)與用戶應用程序之間的一種通用軟件服務，在平臺中的位置處于底層硬件設備、操作系統(tǒng)之上，應用軟件之下，蔗糖產業(yè)云服務平臺中間件通信框架見圖2。

圖2 中間件通信框架圖

本次構建的蔗糖產業(yè)云服務平臺中，中間件承擔了平臺和核心服務功能，主要完成的核心任務有：①與無線傳感網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)甘蔗種植、糖企生產過程中甘蔗植株、糖及其他產品或設備與系統(tǒng)的對接，實時監(jiān)控蔗糖產業(yè)全產業(yè)鏈生產流程；②通過構建 HTTP鏈接實現(xiàn)蔗糖產業(yè)云服務平臺WEB端、手機端數(shù)據(jù)交互；③接受數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)庫對蔗糖產業(yè)鏈數(shù)據(jù)進行解析操作等[7-9]。

2.3.2 WEB端數(shù)據(jù)動態(tài)顯示

WEB端開發(fā)之初，充分考量蔗糖產業(yè)鏈冗長以及主體復雜性問題，引入了專業(yè)級圖表用于承載蔗糖產業(yè)鏈數(shù)據(jù)，但如何使蔗糖產業(yè)云服務平臺WEB端顯示數(shù)據(jù)能夠實時、準確，則需要平臺前后端進行交互配合，完成數(shù)據(jù)動態(tài)顯示。為此，本次設計引入了 MVC(即模型-視圖-控制器)設計模式(圖3)，將應用程序的數(shù)據(jù)展示、處理以及 WEB端數(shù)據(jù)動態(tài)控制流程進行剝離。

在MVC模式中，JSP頁面承擔了蔗糖產業(yè)云服務平臺的動態(tài)加載數(shù)據(jù)任務，通過Echarts圖表控件實現(xiàn)了動態(tài)數(shù)據(jù)異步加載，能夠很方便地進行解析和數(shù)據(jù)交換。

2.3.3 手機端整體功能設計

圖3 WEB端數(shù)據(jù)動態(tài)顯示MVC模式

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和普及，智能手機逐漸對人們的日常生活、工作等產生了越來越大的影響。為方便蔗糖產業(yè)鏈部分主體如蔗農等能夠隨時使用本平臺，本次系統(tǒng)開發(fā)專門設計了一個手機端軟件，實現(xiàn)了 WEB段平臺功能的移植與拓展，手機端整體功能設計見圖4。

圖4 蔗糖產業(yè)云服務平臺手機端結構圖

手機端主要實現(xiàn)了蔗糖產業(yè)云服務平臺中間件的信息通信，完成了用戶登陸、蔗糖產業(yè)實時信息展示、歷史信息查詢以及種植生產等方面的控制與監(jiān)控。

3 蔗糖產業(yè)云服務平臺搭建成本與效益分析

3.1 搭建成本

蔗糖產業(yè)利用云數(shù)據(jù)庫RDS搭建私有云，具有比自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫服務顯著的優(yōu)勢，如服務可用性更高、數(shù)據(jù)可靠性更高以及系統(tǒng)安全性更高，能夠有效防止Ddos攻擊和流量清洗等優(yōu)勢。但與一般自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫服務相比，蔗糖產業(yè)搭建云服務平臺的優(yōu)勢最直觀的體現(xiàn)主要集中在搭建成本以及后期運維成本上，云數(shù)據(jù)庫RDS與自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫服務二者之間的費用對比情況見表1。

云數(shù)據(jù)庫 RDS平臺使用成本約為 2040元/年，遠遠低于自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫(32633元/年)。更重要的是，利用云計算搭建云服務平臺，完全不需要制糖企業(yè)投入人力，所有服務、數(shù)據(jù)優(yōu)化以及后期維護均由云平臺服務供應商提供。可見，蔗糖產業(yè)搭建云服務平臺從經(jīng)濟成本方向進行分析，能夠極大地優(yōu)化現(xiàn)有自購服務器搭建、運維數(shù)據(jù)庫成本。同時，表中費用僅為最低程度滿足一般中小型制糖企業(yè)使用所耗費的費用，對于某些大型制糖企業(yè)而言，這一成本節(jié)約值將會更高，對于制糖企業(yè)發(fā)展而言較為有利。

表1 云數(shù)據(jù)庫RDS與自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫服務費用對比情況

3.2 效益分析

從經(jīng)濟角度分析，該平臺能夠全面優(yōu)化蔗糖產業(yè)生產、管理流程，提高蔗糖產業(yè)鏈物料及信息流轉效率，有利于改良企業(yè)蔗糖制備工藝、降低生產成本。如我國廣西某糖企應用類似的云計算支持的云平臺服務中的甘蔗含雜量自動檢測與分級系統(tǒng)，能夠通過視覺傳感器拍攝甘蔗傾倒過程的視頻數(shù)據(jù)，采用人工智能算法對整車機收的甘蔗含渣量進行評判。該系統(tǒng)投入使用后，將有效降低人力成本[10]。同時，云平臺中的部分功能有助于糖企更加精確地計算甘蔗含雜量，對機械收割甘蔗有很好推動作用。

從社會角度分析，制糖企業(yè)利用本平臺還可以通過視頻監(jiān)控以及大數(shù)據(jù)可視化窗口對蔗農、原料蔗運輸司機、糖企各加工環(huán)節(jié)以及其他環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。如糖廠可以利用該平臺派發(fā)砍蔗、裝車等的訂單；蔗農、批發(fā)商等也可以通過平臺向糖企上報甘蔗種植、收割以及補貼申請等。云平臺對于實現(xiàn)區(qū)域性蔗糖產業(yè)規(guī)模化推廣具有積極作用，有助于開展區(qū)域性蔗糖產業(yè)結構調整、調控甘蔗種植規(guī)模、暢通營銷渠道，對于實現(xiàn)蔗糖產業(yè)集約化、規(guī)模化和產業(yè)化經(jīng)營具有一定的現(xiàn)實意義。

4 結語

綜上所述，本文構建了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”云計算背景下糖業(yè)云服務平臺模型，針對該平臺的整體結構設計、功能設計以及功能實現(xiàn)進行詳細論述，認為該類型云平臺的出現(xiàn)能夠極大地優(yōu)化蔗糖產業(yè)從種植到生產、銷售的各個環(huán)節(jié)。從搭建成本上來說，該平臺使用一年的費用遠低于自購服務器搭建數(shù)據(jù)庫所產生的花費；從經(jīng)濟效益而言能夠較大地解放糖企內部勞動力，降低人力成本的同時更好地改良企業(yè)制糖工藝，實現(xiàn)經(jīng)濟效益提升，但由于該平臺尚未能正式應用于某一具體糖企，因此經(jīng)濟效益方面尚難以具體量化；社會效益方面云平臺有助于實現(xiàn)蔗糖產業(yè)的結構調整，實現(xiàn)宏觀層面對甘蔗種植規(guī)模的控制，還能夠利用互聯(lián)網(wǎng)技術對蔗糖產業(yè)鏈各營銷環(huán)節(jié)進行連接，對于實現(xiàn)蔗糖產業(yè)集約化、規(guī)模化發(fā)展具有一定的積極作用。