曾志康 韋健 李敏 郭元元 莫小香 覃澤林

摘要 以搭建蔬菜精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺(tái)為目標(biāo)，詳細(xì)分析了蔬菜產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)和消費(fèi)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集需求，提出平臺(tái)架構(gòu)由表現(xiàn)層、服務(wù)層和持久層組成，設(shè)計(jì)了基于智能化數(shù)據(jù)接口和第三方監(jiān)管的蔬菜精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控的多終端大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體框架，為監(jiān)控廣西蔬菜產(chǎn)業(yè)全流程信息、促進(jìn)大數(shù)據(jù)落地應(yīng)用和推動(dòng)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 精準(zhǔn)管理;質(zhì)量溯源;產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù);信息平臺(tái);框架設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào) S-126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2021）11-0224-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.058

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Overall Framework Design of Vegetable Precise Management and Safety Monitoring Big Data Platform

ZENG Zhi-kang，WEI Jian，LI Minet al

（1.Agricultural Science and Technology Information Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi 530007;2.Vegetable Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi 530007）

Abstract With the goal of building a big data platform for vegetable precision management and safety monitoring， the data collection requirements of the production， processing， circulation and consumption of the vegetable industry are analyzed in detail， and the platform architecture is proposed to consist a presentation layer， a service layer and a persistence layer. A multi-terminal big data platform for precise management and safety monitoring of vegetables based on intelligent data interface and third-party supervision was designed according to the overall framework of the platform， which provided technical support for monitoring the whole process information of Guangxi vegetable industry， and for promoting the application of big data and promoting the healthy development of vegetable industry.

Key words Precise management;Quality traceability;Industrial big data;Information platform;Framework design

當(dāng)前，信息技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，與各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域深度融合并對(duì)行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！按髷?shù)據(jù)”是繼物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算之后信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)又一次重要的技術(shù)變革[1]，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也應(yīng)運(yùn)而生，并不斷運(yùn)用到農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中。大數(shù)據(jù)的“5V”特點(diǎn)[1]決定了需要通過(guò)搭建相應(yīng)的系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)其分析應(yīng)用價(jià)值，系統(tǒng)平臺(tái)一般由基礎(chǔ)設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和應(yīng)用層組成[2-5]，主要通過(guò)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、交叉驗(yàn)證等處理，供用戶(hù)進(jìn)行深度定制、可視化應(yīng)用和個(gè)性化定制等操作[6]?，F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)注重的是“大”和“全”，而非“專(zhuān)”，“專(zhuān)”即從農(nóng)業(yè)某一行業(yè)或單品種的角度來(lái)設(shè)計(jì)和應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺(tái)。農(nóng)業(yè)不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、單品種間對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求不同，某一行業(yè)的產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后環(huán)節(jié)需求又不盡相同，這就決定了單品種大數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)落地應(yīng)用的關(guān)鍵[7]。

廣西是我國(guó)重要的秋冬菜蔬菜基地和“南菜北運(yùn)”基地，2018年廣西蔬菜（含菜瓜）種植面積達(dá)到143.97 hm2，居全區(qū)農(nóng)作物總播種面積之首，總產(chǎn)量（含菌類(lèi)）3 432.16萬(wàn)t[6]。廣西蔬菜生產(chǎn)主要由外向型蔬菜、城郊型蔬菜和其他分散栽培的蔬菜組成[8]，僅賀州市2018年銷(xiāo)往粵港澳地區(qū)的蔬菜就達(dá)到125萬(wàn)t[9]。廣西對(duì)蔬菜質(zhì)量安全一直保持高度重視，但蔬菜質(zhì)量安全問(wèn)題仍令人擔(dān)憂(yōu)，主要表現(xiàn)在農(nóng)藥使用和管理存在缺陷、蔬菜質(zhì)量檢測(cè)力度不夠、蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控不足、蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化體系不完善等，影響到蔬菜質(zhì)量安全水平的提升和人們的餐桌安全，迫切需要改變蔬菜生產(chǎn)機(jī)制，堅(jiān)持源頭控制，建立質(zhì)量安全管理體系，加強(qiáng)監(jiān)控管理。大數(shù)據(jù)是蔬菜產(chǎn)業(yè)克服自然風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要支撐[10]。鑒于此，筆者以廣西外向型蔬菜產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控需求為導(dǎo)向，從蔬菜生產(chǎn)、加工、流通和消費(fèi)4大環(huán)節(jié)為切入點(diǎn)探討蔬菜精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)，為監(jiān)控廣西外向型蔬菜產(chǎn)業(yè)全流程信息、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供大數(shù)據(jù)應(yīng)用解決方案。

1 平臺(tái)數(shù)據(jù)采集需求分析

平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源與功能分布在蔬菜產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，其中生產(chǎn)記錄、操作數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、交易記錄等數(shù)據(jù)，是平臺(tái)的基礎(chǔ)核心數(shù)據(jù)。需要對(duì)生產(chǎn)、加工、流通和銷(xiāo)售環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中關(guān)注度高、影響力強(qiáng)的重點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，最終形成對(duì)蔬菜產(chǎn)業(yè)具有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。

1.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)需求

平臺(tái)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)采集對(duì)象包括農(nóng)資信息、種植信息、農(nóng)事信息、管理信息和生產(chǎn)環(huán)境信息，涉及蔬菜種植過(guò)程中土地利用、農(nóng)資使用、種植過(guò)程技術(shù)需求、勞動(dòng)力需求與一些特殊工作的外包需求等情況，數(shù)據(jù)來(lái)源以自然數(shù)據(jù)、農(nóng)資數(shù)據(jù)與生產(chǎn)記錄為主，需要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比、統(tǒng)計(jì)、分析。數(shù)據(jù)具體分為以下幾類(lèi)：

①土地?cái)?shù)據(jù)。采集土地使用情況、土地租賃需求、租賃與出讓價(jià)格、土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)期對(duì)比分析。

②農(nóng)資數(shù)據(jù)。采集農(nóng)資產(chǎn)品信息、農(nóng)資交易信息、農(nóng)資企業(yè)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行熱度與市場(chǎng)走勢(shì)分析。

③生產(chǎn)數(shù)據(jù)。采集生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境信息、生產(chǎn)操作記錄、農(nóng)資使用記錄，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析。

④技術(shù)數(shù)據(jù)。采集新品種和優(yōu)勢(shì)品種需求、栽培技術(shù)需求、病蟲(chóng)害防治技術(shù)需求，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行熱度與趨勢(shì)分析。

⑤勞動(dòng)力數(shù)據(jù)。采集基地建設(shè)與生產(chǎn)過(guò)程中，長(zhǎng)期與短期的用工需求以及富余勞動(dòng)力的流動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)勞動(dòng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析與勞動(dòng)力走向分析。

⑥外包數(shù)據(jù)。采集基建、生產(chǎn)、植保、加工、銷(xiāo)售和其他外包需求信息，對(duì)外包需求進(jìn)行熱點(diǎn)分析。

1.2 加工環(huán)節(jié)需求

加工環(huán)節(jié)中，平臺(tái)數(shù)據(jù)采集主要來(lái)源于加工過(guò)程中的環(huán)境數(shù)據(jù)、加工操作記錄與服務(wù)需求供給信息。具體包括以下數(shù)據(jù)：

①?gòu)S房數(shù)據(jù)。采集廠房環(huán)境數(shù)據(jù)、廠房場(chǎng)地租賃需求信息、廠房基建維護(hù)需求信息，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行市場(chǎng)走勢(shì)分析。

②生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)。生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施需求數(shù)據(jù)、供應(yīng)商分析與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、設(shè)備使用與維護(hù)數(shù)據(jù)。

③加工數(shù)據(jù)。采集加工環(huán)境數(shù)據(jù)、加工過(guò)程操作記錄信息、加工品研制需求信息、加工品包裝設(shè)計(jì)需求信息。

④貨源數(shù)據(jù)。采集基地直供、蔬菜企業(yè)專(zhuān)供、合作社推薦的蔬菜信息。

⑤勞動(dòng)力數(shù)據(jù)。采集加工企業(yè)與工廠的長(zhǎng)期與臨時(shí)用工需求信息。

⑥外包數(shù)據(jù)。采集合作加工需求、委托加工需求、定向服務(wù)需求信息。

1.3 流通環(huán)節(jié)需求

流通環(huán)節(jié)中，以倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存、物流、交易數(shù)據(jù)為主，面向倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)、物流企業(yè)、配送企業(yè)、零售餐飲企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。包括以下幾類(lèi)數(shù)據(jù)：

①倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)。采集倉(cāng)庫(kù)與冷庫(kù)環(huán)境數(shù)據(jù)、倉(cāng)儲(chǔ)租賃需求信息，可對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行平均分析。

②物流數(shù)據(jù)。采集物流公司數(shù)據(jù)、運(yùn)輸車(chē)數(shù)據(jù)、運(yùn)輸過(guò)程記錄數(shù)據(jù)，可對(duì)運(yùn)輸時(shí)間與運(yùn)輸質(zhì)量進(jìn)行平均分析。

③批發(fā)數(shù)據(jù)。采集批發(fā)需求數(shù)據(jù)、批發(fā)價(jià)格數(shù)據(jù)，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析。

1.4 消費(fèi)環(huán)節(jié)需求

消費(fèi)環(huán)節(jié)中，平臺(tái)以采集銷(xiāo)售信息、提供蔬菜溯源信息、蔬菜產(chǎn)品信息服務(wù)和數(shù)據(jù)分析為主。

銷(xiāo)售信息采集方面，平臺(tái)對(duì)蔬菜產(chǎn)品的銷(xiāo)售情況、銷(xiāo)售渠道以及反饋意見(jiàn)等信息進(jìn)行采集，分析產(chǎn)品的銷(xiāo)售趨勢(shì)與品質(zhì)趨勢(shì)。

蔬菜溯源信息方面，提供接入平臺(tái)的蔬菜產(chǎn)品溯源查詢(xún)服務(wù)與集成其他溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢(xún)服務(wù)。

產(chǎn)品信息服務(wù)方面，平臺(tái)提供蔬菜品種、種植技術(shù)、市場(chǎng)行情、科普知識(shí)、飲食健康等相關(guān)信息，為電商平臺(tái)各類(lèi)銷(xiāo)售渠道提供蔬菜產(chǎn)品詳細(xì)信息。

數(shù)據(jù)分析方面，對(duì)消費(fèi)者關(guān)注的問(wèn)題與產(chǎn)品做熱度分析，并結(jié)合分析結(jié)論發(fā)布消費(fèi)者關(guān)注度高的熱點(diǎn)問(wèn)題相關(guān)信息與優(yōu)質(zhì)蔬菜產(chǎn)品信息。

2 平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)原則

根據(jù)平臺(tái)需求分析，平臺(tái)設(shè)計(jì)遵循如下原則：

（1）先進(jìn)性原則。平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)蔬菜的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控，最重要就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與交互。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與農(nóng)業(yè)高新技術(shù)結(jié)合，包括實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)基地?cái)?shù)據(jù)、蔬菜加工流通數(shù)據(jù)、蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與氣象傳感器等物聯(lián)網(wǎng)信息化設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。平臺(tái)設(shè)計(jì)充分滿(mǎn)足需求分析內(nèi)容，并具備良好的前瞻性，滿(mǎn)足相關(guān)設(shè)備更新?lián)Q代產(chǎn)生的系統(tǒng)更新需求，使平臺(tái)在長(zhǎng)期使用過(guò)程不需進(jìn)行頻繁擴(kuò)展。

（2）安全性原則。作為蔬菜產(chǎn)品精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)用戶(hù)以及相關(guān)接入設(shè)備需要嚴(yán)格控制，平臺(tái)應(yīng)采用全面的安全保護(hù)措施，完全具備對(duì)重要數(shù)據(jù)、平臺(tái)關(guān)鍵模塊進(jìn)行備份，遵循單一的職責(zé)原則，即一個(gè)類(lèi)只負(fù)責(zé)一項(xiàng)職責(zé)，使平臺(tái)擁有較強(qiáng)的容錯(cuò)力，確保平臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（3）開(kāi)放性原則。平臺(tái)接入的外部設(shè)備較多，涉及農(nóng)業(yè)氣象、物聯(lián)網(wǎng)信息化、衛(wèi)星導(dǎo)航等相關(guān)領(lǐng)域設(shè)備，平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮平臺(tái)延展性，在相關(guān)接入設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代時(shí)，方便系統(tǒng)進(jìn)行延展開(kāi)發(fā)、二次升級(jí)。平臺(tái)對(duì)相關(guān)接入設(shè)備應(yīng)具有較好的適應(yīng)性，不依賴(lài)于某一特定型號(hào)設(shè)備，具備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，能與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

（4）實(shí)用性原則。平臺(tái)設(shè)計(jì)需考慮系統(tǒng)使用的用戶(hù)性質(zhì)，在確保功能滿(mǎn)足需求的情況下，還應(yīng)具有連接穩(wěn)定、數(shù)據(jù)完整、操作簡(jiǎn)單、界面友好的特性;使得用戶(hù)業(yè)務(wù)操作上能夠高效完成任務(wù)，擺脫傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理方式。

（5）可擴(kuò)展性原則。平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)有較好的外部接口，滿(mǎn)足與各類(lèi)外部設(shè)備數(shù)據(jù)的接入接出需求，如GIS電子地圖、視頻監(jiān)控、RFID射頻技術(shù)、BDS衛(wèi)星定位等外部設(shè)備系統(tǒng)。

2.2 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)將蔬菜產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后加工到運(yùn)輸全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，將生產(chǎn)過(guò)程涉及的所有信息進(jìn)行存儲(chǔ)管理，為蔬菜的質(zhì)量安全溯源信息查詢(xún)提供數(shù)據(jù)支撐。平臺(tái)接入的外部系統(tǒng)較多，數(shù)據(jù)傳輸量龐大、數(shù)據(jù)類(lèi)型較為復(fù)雜，運(yùn)用動(dòng)態(tài)控件加載、分布存儲(chǔ)，并以此基于SOA架構(gòu)開(kāi)發(fā)分布式平臺(tái)。平臺(tái)架構(gòu)如圖5所示。

表現(xiàn)層整體應(yīng)用功能將通過(guò)門(mén)戶(hù)方式進(jìn)行展現(xiàn)，只需要處理和頁(yè)面的交互，業(yè)務(wù)邏輯都是調(diào)用服務(wù)層的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。架構(gòu)設(shè)計(jì)外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)門(mén)戶(hù)，平臺(tái)用戶(hù)可通過(guò)登錄相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)展應(yīng)用和瀏覽查詢(xún)信息資源。支持Web瀏覽器、移動(dòng)終端（手機(jī)、智能終端等）等多通道的訪(fǎng)問(wèn)，蔬菜基地生產(chǎn)用戶(hù)可以對(duì)蔬菜種植過(guò)程相關(guān)信息進(jìn)行記錄管理，消費(fèi)者可以使用質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)對(duì)蔬菜農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量安全溯源查詢(xún)。

服務(wù)層包含了業(yè)務(wù)邏輯，負(fù)責(zé)對(duì)外提供服務(wù)。通過(guò)集群實(shí)現(xiàn)高可用機(jī)制，服務(wù)層的服務(wù)被表現(xiàn)層通過(guò)分布式架構(gòu)調(diào)用。通常包括事務(wù)腳本、表模塊、活動(dòng)記錄、領(lǐng)域模型等業(yè)務(wù)邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

持久層即數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)操作的數(shù)據(jù)層。平臺(tái)集成了較多系統(tǒng)應(yīng)用，各數(shù)據(jù)源部署在不同的服務(wù)器上，且各數(shù)據(jù)源存在異構(gòu)性。分散在不同服務(wù)器中的數(shù)據(jù)源造成復(fù)雜、多樣的訪(fǎng)問(wèn)難題，導(dǎo)致服務(wù)響應(yīng)緩慢。平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中間件法執(zhí)行中間件分庫(kù)分表算法，將數(shù)據(jù)操作發(fā)送到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)，由對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)解析和獲取數(shù)據(jù)，并通過(guò)中間件返回結(jié)果。

2.3 平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

根據(jù)平臺(tái)需求分析，結(jié)合廣西蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，針對(duì)性的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)廣西蔬菜精準(zhǔn)管理監(jiān)控大數(shù)據(jù)與質(zhì)量安全溯源平臺(tái)。平臺(tái)主要分為兩大板塊，一是蔬菜生產(chǎn)流通全程安全溯源信息化系統(tǒng)，其中包括：①農(nóng)業(yè)投入品網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)投入品各類(lèi)信息的可追溯化;②蔬菜生產(chǎn)全程智能管理系統(tǒng)，利用蔬菜生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全程智能化管理;③蔬菜加工流通智能管理系統(tǒng)，使用數(shù)據(jù)智能采集技術(shù)，如RFID、BDS等技術(shù)對(duì)蔬菜加工流通全程進(jìn)行跟蹤管理;④多終端的溯源查詢(xún)系統(tǒng)，提供各類(lèi)智能終端的溯源信息查詢(xún)。二是蔬菜產(chǎn)品精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺(tái)。集成蔬菜產(chǎn)銷(xiāo)全程各類(lèi)管理子系統(tǒng)，全方位監(jiān)控蔬菜全流程安全信息，并提供數(shù)據(jù)的開(kāi)放監(jiān)管。平臺(tái)總體框架設(shè)計(jì)如圖6所示。

2.4 平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)

根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)功能，平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)管理與全產(chǎn)業(yè)鏈溯源服務(wù)。生產(chǎn)管理包含產(chǎn)前的農(nóng)業(yè)投入品、生長(zhǎng)過(guò)程中的農(nóng)事和管理、產(chǎn)后的加工流通等信息的采集與分析;溯源服務(wù)主要利用二維碼作為產(chǎn)品的身份ID進(jìn)行蔬菜質(zhì)量安全信息溯源，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行全過(guò)程信息的綜合展示。平臺(tái)展示界面如圖7所示。

（1）數(shù)據(jù)采集。

平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集根據(jù)蔬菜不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的操作需求，采用自動(dòng)化、半自動(dòng)化與手工采集等多種手段相結(jié)合的方式進(jìn)行。針對(duì)可以使用傳感器與自動(dòng)化設(shè)備采集數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)，使用自動(dòng)化與半自動(dòng)化的采集方式來(lái)替代手工采集帶來(lái)的大量繁雜操作，但在不可進(jìn)行自動(dòng)化操作的環(huán)節(jié)，仍然保留手工采集數(shù)據(jù)的功能，以填補(bǔ)自動(dòng)化與半自動(dòng)采集方式的功能盲區(qū)。具體各類(lèi)數(shù)據(jù)采集方式如下：

市場(chǎng)需求類(lèi)信息：包括農(nóng)資需求信息、產(chǎn)品供求信息、土地需求信息、廠房需求信息、用工需求信息等需求或新聞?lì)愋畔ⅲ祟?lèi)信息可以通過(guò)運(yùn)維人員進(jìn)行統(tǒng)一采集后進(jìn)行發(fā)布或?qū)?，也可以由平臺(tái)用戶(hù)通過(guò)平臺(tái)信息發(fā)布功能，在平臺(tái)中發(fā)布企業(yè)或個(gè)人的需求信息。

作業(yè)數(shù)據(jù)：生產(chǎn)過(guò)程信息的采集利用傳感器、RFID標(biāo)簽或二維碼標(biāo)簽等方式，通過(guò)全自動(dòng)或半自動(dòng)的數(shù)據(jù)采集手段，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。在蔬菜生產(chǎn)全過(guò)程中，可以通過(guò)使用平臺(tái)配套的APP，對(duì)帶有標(biāo)記的RFID標(biāo)簽或二維碼標(biāo)簽進(jìn)行掃描，通過(guò)手工操作的方式記錄相應(yīng)的作業(yè)記錄。在加工、包裝、流通等環(huán)節(jié)中，可以通過(guò)使用生產(chǎn)設(shè)備上的傳感器與識(shí)別器對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程產(chǎn)生的操作記錄進(jìn)行自動(dòng)化記錄。

環(huán)境數(shù)據(jù)：蔬菜生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)均可使用各類(lèi)環(huán)境感知傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。例如在種植環(huán)節(jié)，可針對(duì)土壤和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè);在加工、倉(cāng)儲(chǔ)、流通環(huán)節(jié)，可對(duì)廠房、倉(cāng)庫(kù)、物流等蔬菜的存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（2）數(shù)據(jù)處理。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：平臺(tái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通常出現(xiàn)在硬件與平臺(tái)的通信環(huán)境中，在平臺(tái)的使用過(guò)程中常常會(huì)涉及傳感器、生產(chǎn)設(shè)備與平臺(tái)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互通信。在傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及設(shè)備控制器執(zhí)行指令時(shí)，由于其硬件組成原理，通常采用模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的回傳與指令的下達(dá)，因此會(huì)對(duì)信號(hào)與數(shù)據(jù)進(jìn)行大量繁雜的A/D與D/A轉(zhuǎn)換處理。

數(shù)據(jù)清洗：在傳感器回傳的數(shù)據(jù)中，會(huì)存在一部分無(wú)效或異常數(shù)據(jù)，當(dāng)這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)分析過(guò)程時(shí)，會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析前，會(huì)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)清洗模塊中，將無(wú)效和異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。分析時(shí)所用數(shù)據(jù)均是二次處理的數(shù)據(jù)，無(wú)效或異常數(shù)據(jù)將作為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。由于無(wú)效和異常的數(shù)據(jù)也有可能反映出生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，用戶(hù)可以根據(jù)個(gè)人需要，選擇是否進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式采用分庫(kù)存儲(chǔ)，不同的業(yè)務(wù)功能使用各自獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)的管理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)與讀取。同時(shí)，由于傳感器回傳數(shù)據(jù)量級(jí)較大，為保證數(shù)據(jù)的完整性與快速讀寫(xiě)，平臺(tái)針對(duì)回傳數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)表分區(qū)、數(shù)據(jù)分庫(kù)等手段，基于數(shù)據(jù)庫(kù)二維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)邏輯，根據(jù)水平或垂直拆分的原則，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元化的拆分存儲(chǔ)。

（3）數(shù)據(jù)分析。

熱點(diǎn)分析：平臺(tái)針對(duì)企業(yè)和各類(lèi)需求方關(guān)注的土地租賃、廠房租賃、勞動(dòng)力供求、農(nóng)資供求、電商銷(xiāo)售、物流記錄、病蟲(chóng)害信息、農(nóng)殘檢測(cè)信息等數(shù)據(jù)，以及在數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中出現(xiàn)的熱門(mén)數(shù)據(jù)進(jìn)行熱點(diǎn)分析，根據(jù)發(fā)生熱點(diǎn)的地域、產(chǎn)業(yè)、受眾群體、產(chǎn)品等分類(lèi)進(jìn)行熱點(diǎn)與冷點(diǎn)分析，為需求方提供對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。

趨勢(shì)分析：對(duì)市場(chǎng)需求信息、銷(xiāo)售流通記錄、生產(chǎn)環(huán)節(jié)記錄、環(huán)境監(jiān)測(cè)記錄等具有時(shí)間連續(xù)性或空間連續(xù)性的數(shù)據(jù)，平臺(tái)可進(jìn)行數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析，通過(guò)相關(guān)的關(guān)鍵指標(biāo)，反映出市場(chǎng)需求、生產(chǎn)能力、氣候氣象對(duì)蔬菜市場(chǎng)的影響。

對(duì)比分析：平臺(tái)以同期對(duì)比分析法為基礎(chǔ)，采用同比結(jié)構(gòu)組成、同比增長(zhǎng)率、同比增長(zhǎng)速度等指標(biāo)對(duì)蔬菜市場(chǎng)的供需、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可綜合體現(xiàn)蔬菜市場(chǎng)的整體發(fā)展水平。

（4）數(shù)據(jù)可視化。

針對(duì)具有區(qū)域性的數(shù)據(jù)，結(jié)合電子地圖進(jìn)行區(qū)域化的數(shù)據(jù)展示?？蓪?duì)熱點(diǎn)分析的數(shù)據(jù)使用電子地圖的熱力圖展示;對(duì)銷(xiāo)售記錄采用電子地圖的散點(diǎn)圖展示;對(duì)流通記錄采用的電子地圖的流向圖或航線(xiàn)圖展示;對(duì)具有詳細(xì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)內(nèi)容采用條形圖與電子地圖進(jìn)行綜合展示。

針對(duì)具有趨勢(shì)性與對(duì)比性的數(shù)據(jù)，平臺(tái)采用折線(xiàn)圖、曲線(xiàn)圖進(jìn)行展示。例如，每月蔬菜倉(cāng)管數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出的出庫(kù)與入庫(kù)數(shù)據(jù)可采用不同顏色的折線(xiàn)代表年份，以數(shù)量為Y軸，月份為X軸，使用折線(xiàn)圖對(duì)蔬菜倉(cāng)管數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

針對(duì)具有分類(lèi)與構(gòu)成性的數(shù)據(jù)，采用折線(xiàn)面積圖、曲線(xiàn)面積圖、餅圖、扇形圖、旭日?qǐng)D進(jìn)行展示。例如，每個(gè)月生產(chǎn)的蔬菜品種可以按年份篩選，用多個(gè)不同顏色的折線(xiàn)面積表示蔬菜品種分類(lèi)，以數(shù)量為Y軸，月份為X軸，使用折線(xiàn)面積圖進(jìn)行蔬菜品種每月組成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的展示。

3 結(jié)論

蔬菜質(zhì)量安全是全社會(huì)關(guān)注的民生重點(diǎn)事件[11]，建設(shè)蔬菜產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)[12]，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)全要素關(guān)聯(lián)分析[13]，是促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要手段。該研究針對(duì)外向型蔬菜的精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控需求，從“蔬菜生產(chǎn)投入品-播種-育苗-種植-采收-加工-包裝-貯藏-運(yùn)輸-銷(xiāo)售”等環(huán)節(jié)出發(fā)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行全程安全信息記錄跟蹤，通過(guò)構(gòu)建基于智能化數(shù)據(jù)接口和第三方監(jiān)管的蔬菜產(chǎn)品精準(zhǔn)管理與安全監(jiān)控的多終端大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)品生產(chǎn)全周期智能化管理和溯源。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多終端多用戶(hù)的接入，可由第三方進(jìn)行監(jiān)管。通過(guò)農(nóng)業(yè)投入品監(jiān)管、生產(chǎn)全程智能管理、加工流通智能管理，實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)品全流程質(zhì)量安全信息的透明監(jiān)管，并預(yù)留數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳接口，自動(dòng)采集上傳屬性不可修改的農(nóng)資數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)。避開(kāi)人為干擾屬性，避免蔬菜生產(chǎn)企業(yè)為了滿(mǎn)足市場(chǎng)銷(xiāo)售需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行改動(dòng)甚至造假，造成產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題。隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面應(yīng)用和人工智能技術(shù)的發(fā)展，蔬菜大數(shù)據(jù)服務(wù)將更加深入[12]。

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