薛心怡 ，周 杰

（1.貴州大學(xué)馬克思主義學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學(xué)圖書館，貴州 貴陽 550025）

數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)是鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略方向，也是推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè)的重要內(nèi)容。如何發(fā)揮信息化的驅(qū)動(dòng)作用，利用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)邁出新步伐是重要的議題。《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》指出，到2025 年，數(shù)字中國(guó)建設(shè)取得決定性進(jìn)展，信息化發(fā)展水平大幅躍升，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新體系基本形成[1]。同時(shí)，隨著新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，以數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用為開端，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生產(chǎn)數(shù)字化、文化數(shù)字化、治理數(shù)字化、生態(tài)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民生活數(shù)字化、數(shù)字素養(yǎng)與技能提升，為數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)與發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障，起到了推動(dòng)作用。但在新型基礎(chǔ)設(shè)施推動(dòng)鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)過程中，因數(shù)字技術(shù)的單一性造成新型基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)際應(yīng)用還面臨諸多問題。為有效發(fā)揮新一代技術(shù)在鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)利用邊緣計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)賦能平臺(tái)的角色，實(shí)現(xiàn)“邊緣計(jì)算+”的“數(shù)據(jù)+算法+算力”融合[2]，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、平臺(tái)化建設(shè)。

1 數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)新技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，要建設(shè)新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以新一代通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)和算力設(shè)施為核心、以融合基礎(chǔ)設(shè)施為突破的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系。尤其是5G、物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的比重。鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)離不開技術(shù)支撐，更要依賴于技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資源的梳理，發(fā)現(xiàn)新技術(shù)在數(shù)字鄉(xiāng)村中的應(yīng)用主要在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代物流園等方面，具體如表1 所示。

表1 數(shù)字鄉(xiāng)村中新技術(shù)的主要應(yīng)用

以“5G+數(shù)字鄉(xiāng)村”為例：1）鄉(xiāng)村治理方面，姜英結(jié)合5G數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從智慧治理網(wǎng)格化、普惠治理均等化、人才培養(yǎng)素養(yǎng)化等方面探討鄉(xiāng)村治理的可能性[3]，在一定程度上給予鄉(xiāng)村治理新的路徑。昌雋如提出利用5G構(gòu)建虛擬農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)[4]，借助虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)數(shù)字化改造。2）文化方面，唐琳以5G 為技術(shù)支撐，提出用5G 實(shí)現(xiàn)對(duì)非遺文化的數(shù)字化革新，實(shí)現(xiàn)非遺“重生”，并以5G 為平臺(tái)，構(gòu)建數(shù)字化文化產(chǎn)業(yè)鏈[5]，以鏈為基，以鏈為新，實(shí)現(xiàn)對(duì)特色文化資源的保護(hù)、傳承與共享。3）系統(tǒng)構(gòu)建方面，朱宏等借助“5G+云原生”技術(shù)，從基礎(chǔ)感知層、中間層、應(yīng)用層、展現(xiàn)層四個(gè)方面[6]，規(guī)劃符合數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展的全生命周期應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，滿足了數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)需求。

以“物聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字鄉(xiāng)村”為例：未來農(nóng)業(yè)農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將加速推進(jìn)形成全面感知、泛在連接、安全可信的鄉(xiāng)村物聯(lián)網(wǎng)感知體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鄉(xiāng)村自動(dòng)化連接、智能化流通、平臺(tái)化共享，暢通移動(dòng)互聯(lián)下的鄉(xiāng)村公共文化服務(wù)供給渠道[7]，為實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村數(shù)字孿生奠定基礎(chǔ)。

以“區(qū)塊鏈+數(shù)字鄉(xiāng)村”為例：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)眾籌，開拓新零售模式，收獲新的數(shù)字經(jīng)濟(jì)形式，構(gòu)建農(nóng)業(yè)聯(lián)盟鏈（供應(yīng)鏈、合作鏈、產(chǎn)業(yè)鏈），將有效助力精準(zhǔn)脫貧[8]。

以“邊緣計(jì)算+數(shù)字鄉(xiāng)村”為例：1）發(fā)揮其靠近端側(cè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為各類新技術(shù)提供端側(cè)存儲(chǔ)與計(jì)算能力；2）通過將各類技術(shù)“邊緣平臺(tái)化”，實(shí)現(xiàn)各類邊緣服務(wù)能力升級(jí)，由此發(fā)揮“邊緣計(jì)算+”的技術(shù)融合優(yōu)勢(shì)，解決因差異化引起的計(jì)算與服務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)與數(shù)字鄉(xiāng)村互相融合協(xié)同創(chuàng)新。

2 “邊緣計(jì)算+”在數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中應(yīng)用的可行性

2.1 優(yōu)化信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在鄉(xiāng)村信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，需要發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢(shì)并融合各類新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從網(wǎng)絡(luò)、算力、平臺(tái)方面提升鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容厚度。邊緣計(jì)算為新一代ICT技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了必要的“云、邊、端”一體多樣的算力能力，邊緣計(jì)算基于自身的低時(shí)延、大帶寬優(yōu)勢(shì)滿足邊緣所需處理需求，并具備云端總調(diào)度、端側(cè)協(xié)同處理能力。新技術(shù)在邊緣計(jì)算的基礎(chǔ)支撐下、實(shí)現(xiàn)與邊緣計(jì)算的融合創(chuàng)新，將發(fā)揮“邊緣計(jì)算+”在鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)中的最大優(yōu)勢(shì)，全面拓展農(nóng)業(yè)農(nóng)村各領(lǐng)域各模塊借助“邊緣計(jì)算+”迎合平臺(tái)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、治理創(chuàng)新。

2.2 滿足差異化需求

利用“邊緣計(jì)算+”技術(shù)融合創(chuàng)新平臺(tái)，融合創(chuàng)新模式。在“邊緣計(jì)算+5G+云計(jì)算”方面，邊緣計(jì)算充分結(jié)合5G 三大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在高通量的環(huán)境下云端處理能力下沉至邊緣端，有效滿足邊緣端實(shí)時(shí)性處理需求，如農(nóng)業(yè)示范共享平臺(tái)。在“邊緣計(jì)算+AI+物聯(lián)網(wǎng)”方面，通過人工智能技術(shù)與邊緣計(jì)算的融合，使AI 算法嵌入到邊緣計(jì)算設(shè)備上，有效緩解與云端互通損失的網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性、本地性，如農(nóng)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在“邊緣計(jì)算+5G+區(qū)塊鏈”方面，以5G 大連接為前提，區(qū)塊鏈服務(wù)可以利用邊緣計(jì)算的端側(cè)能力獲取資源與計(jì)算能力，而邊緣側(cè)可借助區(qū)塊鏈保障可信的數(shù)據(jù)信息。

2.3 增設(shè)數(shù)據(jù)保護(hù)壁壘

以“邊緣計(jì)算+”方式架設(shè)數(shù)據(jù)防護(hù)層，以用戶為主體，建立防護(hù)金字塔，上層為云端，儲(chǔ)存大容量，處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜性數(shù)據(jù)；中層為邊緣端，儲(chǔ)存計(jì)算資源，處理內(nèi)容復(fù)雜性數(shù)據(jù)，邊緣端算力中心起到上聯(lián)下達(dá)的作用；下層為用戶端或移動(dòng)端，儲(chǔ)存用戶即時(shí)數(shù)據(jù)，處理隱私數(shù)據(jù)。利用5G 高速率，加之邊緣計(jì)算低延遲技術(shù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)用戶端數(shù)據(jù)脫敏處理，并配以數(shù)字鄉(xiāng)村平臺(tái)全網(wǎng)絡(luò)流量可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可防止因遭受DDOS 攻擊（分布式拒絕服務(wù)攻擊）導(dǎo)致數(shù)據(jù)流動(dòng)過程中被竊取的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)從用戶端改變數(shù)據(jù)上傳后遭遇泄露的心理抵抗，達(dá)到最底層數(shù)據(jù)防護(hù)的作用，以此緩解5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用后帶給農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 “邊緣計(jì)算+”助力數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展

依據(jù)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）對(duì)于邊緣計(jì)算的產(chǎn)業(yè)分析發(fā)現(xiàn)，邊緣計(jì)算在具備實(shí)時(shí)性、分布性、外延性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)外[9]，單一技術(shù)應(yīng)用尚存不足，若能融合各類技術(shù)，發(fā)揮各自技術(shù)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于數(shù)字鄉(xiāng)村中，將能夠發(fā)揮“邊緣計(jì)算+”融合創(chuàng)新平臺(tái)最大優(yōu)勢(shì)。

3.1 “邊緣計(jì)算+5G+云計(jì)算”

邊緣計(jì)算與5G 的融合能夠發(fā)揮彼此最大的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，依托5G 的高帶寬、低時(shí)延、大連接，計(jì)算下沉于邊緣端的更多應(yīng)用場(chǎng)景將被解鎖。在數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中，借助邊緣計(jì)算、5G 與云計(jì)算能夠滿足監(jiān)測(cè)、展示、測(cè)試等場(chǎng)景需求。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化實(shí)施中，可借助邊緣計(jì)算、5G 與云計(jì)算構(gòu)建農(nóng)業(yè)示范共享平臺(tái)，將更多優(yōu)質(zhì)的、成熟的農(nóng)業(yè)農(nóng)村應(yīng)用成果共享借鑒，發(fā)揮點(diǎn)到面的全面聯(lián)動(dòng)。如在安裝于各處的傳感器及視頻獲取點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過邊緣中臺(tái)接入各模塊源數(shù)據(jù)，上傳至集控中心，對(duì)內(nèi)做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析對(duì)比、對(duì)外解析異構(gòu)問題并協(xié)同共享示范點(diǎn)優(yōu)質(zhì)資源，真實(shí)展示農(nóng)業(yè)管理過程中的各類信息；借助云計(jì)算龐大的計(jì)算存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，提供全套的模型測(cè)試方案，為決策中心輸送更加智能化的設(shè)備管理方案、更精準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)信息分析方案、更及時(shí)性的預(yù)警管理方案。

3.2 “邊緣計(jì)算+AI+物聯(lián)網(wǎng)”

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模完善階段，智能終端設(shè)備急速增長(zhǎng)，本地計(jì)算能力需求日益旺盛，通過融入邊緣計(jì)算可以有效提升端側(cè)場(chǎng)景能力，并借助AI 增強(qiáng)算法能力，應(yīng)對(duì)更加多元的數(shù)據(jù)形態(tài)?；诖?，利用邊緣AI 與物聯(lián)感知能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。1）可視化管理。針對(duì)位置偏遠(yuǎn)影響因素，農(nóng)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示是管理的核心，通過邊緣設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的收集，經(jīng)由邊緣AI 做算法分析、模型測(cè)算、上報(bào)決策中心，制定不同場(chǎng)景下的可視化呈現(xiàn)。2）物聯(lián)感知。智能設(shè)備的增加需要異構(gòu)性到集群性再到聯(lián)動(dòng)性的改變，異構(gòu)設(shè)備的有效串接轉(zhuǎn)化為聯(lián)動(dòng)管理是物聯(lián)感知的最終目標(biāo)，是由點(diǎn)到面的覆蓋，能夠滿足農(nóng)場(chǎng)不同場(chǎng)景下的設(shè)備聯(lián)動(dòng)、數(shù)據(jù)流通、要素共享。

3.3 “邊緣計(jì)算+5G+區(qū)塊鏈”

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景主要以溯源、增信、存證為主[10]，受應(yīng)用場(chǎng)景單一、使用成本較高等因素限制，該技術(shù)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域的融合應(yīng)用整體較少。但邊緣計(jì)算的融入為區(qū)塊鏈技術(shù)賦予了新的應(yīng)用可能性。一是區(qū)塊鏈服務(wù)下的場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)能夠基于邊緣計(jì)算獲得端側(cè)的算力資源與低時(shí)延能力，二是運(yùn)行在邊緣上的端側(cè)設(shè)備能夠利用區(qū)塊鏈的智能合約能力實(shí)現(xiàn)可信數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)與可信數(shù)據(jù)共享?；趦煞N技術(shù)天然的融合性，在5G大連接的支持下，以邊緣計(jì)算與區(qū)塊鏈技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)鄉(xiāng)村旅游的智慧巡檢，為設(shè)備日常巡檢及后期巡檢數(shù)據(jù)提供更加穩(wěn)定的全過程追溯，確保巡檢數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性?；诳尚叛矙z數(shù)據(jù)的分析和處理，能夠支持鄉(xiāng)村旅游在數(shù)據(jù)上的可信流通，解決旅游業(yè)務(wù)真實(shí)數(shù)據(jù)中的偽數(shù)據(jù)，保障鄉(xiāng)村旅游在日常的人流控制、偏好決策、統(tǒng)計(jì)分析、興趣點(diǎn)改造等方面的創(chuàng)新優(yōu)化。

4 “邊緣計(jì)算+”賦能數(shù)字鄉(xiāng)村智慧化

4.1 “一體化”智慧鄉(xiāng)村綜合管理平臺(tái)

“邊緣計(jì)算+”作為技術(shù)融合的能力底座，將為數(shù)字鄉(xiāng)村諸多應(yīng)用提供一體化的資源保障方案，為最終受益者提供一體化的服務(wù)體驗(yàn)，為鄉(xiāng)村治理提供一體化的決策支持，為數(shù)字鄉(xiāng)村的智慧化延伸添磚加瓦，是構(gòu)建一體化智慧鄉(xiāng)村綜合管理平臺(tái)的核心?！斑吘売?jì)算+”融合基礎(chǔ)設(shè)施共建共享，將縮小運(yùn)營(yíng)成本，是滿足國(guó)家總體發(fā)展戰(zhàn)略的需要，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)綠色發(fā)展的關(guān)鍵部署。“邊緣計(jì)算+”的技術(shù)融合架構(gòu)，將為解決異構(gòu)性問題帶來的困擾提供服務(wù)能力。在實(shí)現(xiàn)智慧鄉(xiāng)村一體化綜合管理基礎(chǔ)上，“邊緣計(jì)算+”將在融合數(shù)據(jù)、算力、算法的基礎(chǔ)上，提供個(gè)性化的數(shù)據(jù)感知、場(chǎng)景感知、流通感知、智能感知、安全感知能力。

4.2 “云邊端”智慧鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)要素協(xié)同發(fā)展

《中國(guó)數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)發(fā)展報(bào)告（2021—2022）》中指出，數(shù)據(jù)要素對(duì)2021 年GDP 增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率和貢獻(xiàn)度分別為14.7%和0.83%，足以說明數(shù)據(jù)要素的有效流通在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用與地位。數(shù)據(jù)要素應(yīng)在解放和發(fā)展數(shù)字化生產(chǎn)力上，以數(shù)據(jù)要素價(jià)值流通為本，以信息化工具、智能化設(shè)備、智慧化手段引領(lǐng)驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)，統(tǒng)籌推進(jìn)數(shù)字鄉(xiāng)村向智慧鄉(xiāng)村的轉(zhuǎn)型發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。發(fā)揮“邊緣計(jì)算+”的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在，端側(cè)分布式采集源數(shù)據(jù)，并按照規(guī)則與數(shù)據(jù)模型分析處理后上傳至邊緣數(shù)據(jù)中心，經(jīng)由中心整理上傳至云端，云端提供數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)與關(guān)聯(lián)分析，“云邊端”的數(shù)據(jù)協(xié)同，將有效支持?jǐn)?shù)據(jù)的可控有序流通，一定程度上解決了底層基礎(chǔ)架構(gòu)的差異性和復(fù)雜性，壯大了數(shù)據(jù)要素的流轉(zhuǎn)路徑，提供了最佳運(yùn)行效率的數(shù)據(jù)要素協(xié)同發(fā)展環(huán)境。

4.3 “智慧化”傳承鄉(xiāng)村優(yōu)秀文化

鄉(xiāng)村文化設(shè)施和內(nèi)容數(shù)字化改造工程是國(guó)家推進(jìn)鄉(xiāng)村文化數(shù)字化戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。如何利用數(shù)字化手段保存鄉(xiāng)村優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、利用智慧化模式傳播鄉(xiāng)村優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，是鄉(xiāng)村文化振興的首要前提?！斑吘売?jì)算+”融合創(chuàng)新平臺(tái)能夠?yàn)椤霸粕厦褡宕逭こ獭钡膶?shí)施增加優(yōu)質(zhì)力量?！斑吘売?jì)算+”通過依托各類技術(shù)，能夠在近底層、近端側(cè)發(fā)揮實(shí)時(shí)高可靠、高帶寬、大連接優(yōu)勢(shì)，為“云上民族村寨工程”的數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)與信息管理系統(tǒng)的建立提供底層支撐，保障平臺(tái)有效運(yùn)行，為智慧化傳承鄉(xiāng)村優(yōu)秀文化提供全場(chǎng)景、全方位、全流程的增值服務(wù)。