基于SAAS的智慧農(nóng)業(yè)管理平臺專項方案

云端農(nóng)業(yè)SAAS系統(tǒng)初步建設(shè)方案9月目錄一、概述 3二、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 32.1系統(tǒng)總體設(shè)計 32.2平臺技術(shù)架構(gòu) 52.3SAAS平臺架構(gòu) 72.4SOA架構(gòu)設(shè)計 8三、平臺特點 103.1數(shù)據(jù)報表可視化 103.2應用結(jié)果專題化 103.3企業(yè)要求空間化 113.4信用評定模型化 113.5系統(tǒng)優(yōu)勢 12四、系統(tǒng)功效設(shè)計 124.1基礎(chǔ)管理 124.2監(jiān)控中心 134.3價格監(jiān)控 144.4數(shù)據(jù)采集 154.5土地流轉(zhuǎn)管理 154.6供給商管理 154.7報表功效 15概述“云端農(nóng)業(yè)SAAS系統(tǒng)”立足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，融入國際領(lǐng)先“物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算”技術(shù)，借助個人電腦、智能手機，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場氣象、土壤、水源環(huán)境實時監(jiān)測，并對大棚、溫室澆灌、通風、降溫、增溫等農(nóng)業(yè)設(shè)施實現(xiàn)遠程自動化控制。結(jié)合視頻直播、智能預警等強大功效，系統(tǒng)可幫助廣大農(nóng)業(yè)工作者隨時隨地掌握農(nóng)作物生長情況及環(huán)境改變趨勢，為用戶提供一套高效便捷、功效強大農(nóng)業(yè)監(jiān)控處理方案。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計平臺建設(shè)是基于高前瞻性、高穩(wěn)定性、高性能、數(shù)據(jù)整合共享、高技術(shù)應用為關(guān)鍵綜合集成架構(gòu)。總體架構(gòu)設(shè)計應用從以下多個方面進行綜合集成：應用集群、分布式布署將平臺作為整個系統(tǒng)入口，采取服務集群方法進行布署，一是處理用戶并發(fā)量，二是將信息平臺基礎(chǔ)關(guān)鍵功效進行性能分發(fā)，以確保其運行正常，而且在信息中心平臺還包含到能夠?qū)⒉糠謶孟到y(tǒng)進行集成整合開發(fā)，從而進行統(tǒng)一布署，所以，信息中心平臺應該將其分為關(guān)鍵功效服務集群和業(yè)務應用集群兩部分。SAAS服務架構(gòu)在平臺建設(shè)中，建設(shè)方法是以云模式進行建設(shè)，所以在系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮多租戶應用，每個用戶/企業(yè)全部應該有自己獨立區(qū)域，有自己特有數(shù)據(jù)，而且每個用戶或企業(yè)數(shù)據(jù)做到完全隔離。那么，從軟件設(shè)計角度來說，此種模式即為軟件即服務（SAAS）應用?；赟OA（面向服務架構(gòu)）應用SOA是一個面向服務架構(gòu)體系，也是實現(xiàn)SAAS關(guān)鍵技術(shù)；在此基礎(chǔ)上能夠快速響應其它業(yè)務應用系統(tǒng)功效集成和數(shù)據(jù)調(diào)用，將平臺關(guān)鍵功效以接口方法進行開放，在面向服務技術(shù)應用同時，平臺實現(xiàn)ESB（企業(yè)服務總線）來支撐SOA架構(gòu)應用，建設(shè)成為平臺服務總線。采取SOA面向服務架構(gòu)能夠處理和于第三方集成也能夠確保平臺化建設(shè)要求。基于J2EE技術(shù)架構(gòu)應用J2EE企業(yè)級應用開發(fā)架構(gòu)是現(xiàn)在較為流行且穩(wěn)定技術(shù)架構(gòu)，在企業(yè)級應用中一直處于前列，所以此次基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)將采取J2EE架構(gòu)模式，為實現(xiàn)其平臺建設(shè)要求，在技術(shù)架構(gòu)上將會采取多個技術(shù)合成架構(gòu)方法來實現(xiàn)?；贏ctivitiBPM應用平臺在更大程度上應該建立統(tǒng)一BPM業(yè)務步驟平臺，而Activiti是現(xiàn)在Java開源中使用最多步驟引擎，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)工作流，而且能夠支持業(yè)務步驟；所以在平臺步驟引擎將選擇Activiti作為BPM業(yè)務步驟引擎，將直接實現(xiàn)系統(tǒng)和系統(tǒng)間業(yè)務步驟整合（即能實現(xiàn)跨系統(tǒng)業(yè)務集成，那么基于單個系統(tǒng)步驟則更易）?？倶?gòu)架系圖：平臺技術(shù)架構(gòu)系統(tǒng)采取業(yè)界主流SOA架構(gòu)系統(tǒng)框架，統(tǒng)一ESB服務，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)私有云，支持多企業(yè)不一樣軟件布署和共享。門戶支持，能夠愈加好進行多種信息展現(xiàn)整合，提供個性化展現(xiàn)形式強化系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)庫處理支持系統(tǒng)集成能力、數(shù)據(jù)整合能力平臺系統(tǒng)用戶體驗層完全采取B/S架構(gòu)體系，提供對AJAX、HTML/XHTML、flex、和WML等技術(shù)標準支持，從而使用戶不僅能夠經(jīng)過桌面終端，還能夠經(jīng)過其它方法訪問平臺系統(tǒng)提供服務，大大增強整個系統(tǒng)使用程度。同時，這么架構(gòu)體系讓平臺系統(tǒng)能夠和第三方現(xiàn)有門戶很好集成在一起。步驟層能夠愈加貼近業(yè)務，快速跟進業(yè)務改變。步驟引擎將人工工作流和系統(tǒng)自動化步驟融合在一起，利用單一引擎對二者加以實施，實現(xiàn)了真正意義上端到端步驟。一體化設(shè)計環(huán)境也使得用戶無須將業(yè)務分析人員或咨詢方梳理出來完整業(yè)務步驟拆散成人工工作流和系統(tǒng)自動步驟，然后再利用不一樣引擎對二者分別實施。這么一來，端到端步驟從設(shè)計，到實施，到監(jiān)控，再到優(yōu)化，全部是統(tǒng)一，不會存在于業(yè)務人員和IT人員不一樣設(shè)計工具中，不會帶來步驟模型同時問題，真正做到對業(yè)務步驟正確和統(tǒng)一管理。步驟引擎支持XPDL、BPEL和其它模型導入和導出。規(guī)則引擎將平臺內(nèi)業(yè)務規(guī)則進行模型化設(shè)計、實現(xiàn)、和管理，同時又和步驟引擎和系統(tǒng)集成平臺緊密結(jié)合，依據(jù)實際業(yè)務要求，就能夠?qū)崿F(xiàn)開啟步驟和觸發(fā)后端系統(tǒng)功效等操作。業(yè)務步驟監(jiān)控基于完整端到端步驟，所以能夠正確定位問題和瓶頸所在，為業(yè)務分析人員提供正確資料對現(xiàn)有業(yè)務步驟進行分析和優(yōu)化。假如將人工工作流和系統(tǒng)自動化步驟分開處理和監(jiān)控，就極難定位問題根源，無法確定是最初業(yè)務模型問題，還是在對步驟進行IT實現(xiàn)時拆散過程有問題。而且，將分開監(jiān)控數(shù)據(jù)提供給業(yè)務分析人員，對其分析也會造成一定不便，因為拆散后步驟已經(jīng)和最初業(yè)務人員設(shè)計端到端步驟不一致了，所以極難在原有模型上定位問題，從而無法對原有業(yè)務進行優(yōu)化。在步驟層內(nèi)，提供對企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務定義指標，并對其進行圖形化監(jiān)控，使得用戶能夠正確掌握企業(yè)業(yè)務運行情況。而且，平臺業(yè)務步驟監(jiān)控和審計等也和規(guī)則引擎和步驟引擎緊密相連。當偵測到定義業(yè)務事件后，就能夠進行觸發(fā)業(yè)務步驟和發(fā)送消息等動作。對于經(jīng)過優(yōu)化業(yè)務步驟，平臺提供審計功效，使用戶對業(yè)務發(fā)展歷程有個清楚檔案管理，供以后分析所用，所以幫助企業(yè)達成相關(guān)質(zhì)量體系和內(nèi)控法規(guī)要求。在應用集成層內(nèi)，平臺采取SOA架構(gòu)和技術(shù)，能夠方便地和第三方必需IT架構(gòu)融合為一體，而且性能上達成線性伸縮能力，同時在這一層內(nèi)還提供豐富用戶認證和信息安全機制（支持SAML、WS-Security、X.509等安全協(xié)議，和服務級和數(shù)據(jù)級ACL）、負載均衡機制、和高可用性保障。平臺采取無狀態(tài)信息連接和含狀態(tài)信息XML對象技術(shù)，消除傳統(tǒng)分布式體系架構(gòu)中必需維護系統(tǒng)間連接狀態(tài)開銷，所以在服務器數(shù)量增加時候，整體性能不會出現(xiàn)衰減，恰恰相反，整體性能會展現(xiàn)線性增加趨勢。平臺系統(tǒng)利用不一樣種類連接器和后端系統(tǒng)進行集成，再利用不一樣通信協(xié)議和后端系統(tǒng)進行通訊。現(xiàn)在關(guān)鍵支持協(xié)議包含Socket、JMS、MSMQ、SSL（SecureSocketLayer）等。業(yè)務邏輯層用于向集成層提供企業(yè)資源，將企業(yè)內(nèi)不一樣系統(tǒng)功效開放出來，形成Web服務。假如現(xiàn)有功效無法滿足業(yè)務需求，平臺就需要提供基于一般Java語言應用服務器WS-AppServer，讓用戶自由擴展現(xiàn)有系統(tǒng)功效，并自動完成和Web服務調(diào)用等相關(guān)代碼邏輯。平臺需支持構(gòu)建于現(xiàn)有主流技術(shù)體系應用系統(tǒng)功效開放成Web服務，這些技術(shù)包含J2EE、.Net等。經(jīng)過對ODBC和JDBC等技術(shù)支持，平臺系統(tǒng)還能夠訪問到個人數(shù)據(jù)層，對數(shù)據(jù)進行對應操作。SAAS平臺架構(gòu)SaaS是Software-as-a-Service(軟件即服務)簡稱，本云端農(nóng)業(yè)系統(tǒng)全部將根據(jù)SaaS架構(gòu)模式進行開發(fā)，從而處理多用戶統(tǒng)一應用，統(tǒng)一軟件管理和維護。對于SaaS應用可伸縮，最理想情況：伴隨用戶數(shù)增大，系統(tǒng)架構(gòu)無需調(diào)整，而僅需要增加/增強對應硬件設(shè)備（應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器）即可。SaaS服務實現(xiàn)，從技術(shù)角度來說，關(guān)鍵是在布署、存放和開發(fā)架構(gòu)上需要統(tǒng)一確定，在開發(fā)上應該完全基于SOA架構(gòu)模式進行，而在存放則需要對每個應用進行數(shù)據(jù)庫獨立架構(gòu)設(shè)計（信息中心平臺作為關(guān)鍵主數(shù)據(jù)中心無需獨立設(shè)計），在運行布署上則需要實現(xiàn)應用集群和分布式應用。SaaS服務平臺是一個多元化、多技術(shù)集成服務平臺，除上述應用設(shè)計外，其中還包含PaaS（Platform-as-a-Service）是平臺即服務簡稱，IaaS（Infrastructure-as-a-Service）是基礎(chǔ)設(shè)施即服務簡稱，其中PaaS平臺實現(xiàn)則是此次信息中心平臺所建設(shè)基礎(chǔ)關(guān)鍵功效；IaaS服務則是以機房、網(wǎng)絡(luò)、硬件服務器等組合形成系統(tǒng)集群和分布式應用。下圖是對SaaS應用從云計算方法來進行構(gòu)建邏輯架構(gòu)圖：SOA架構(gòu)設(shè)計面向服務體系結(jié)構(gòu)（Service-OrientedArchitecture，SOA）是一個組件模型，它將應用程序不一樣功效單元（稱為服務）經(jīng)過這些服務之間定義良好接口和契約聯(lián)絡(luò)起來。接口是采取中立方法進行定義，它應該獨立于實現(xiàn)服務硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構(gòu)建在多種多樣系統(tǒng)中服務能夠使用一個統(tǒng)一和通用方法進行交互。在本平臺方案中將完全使用SOA架構(gòu)，它能夠依據(jù)需求經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合粗粒度應用組件進行分布式布署、組合和使用。因為服務層是SOA基礎(chǔ)，能夠直接被應用調(diào)用，從而有效控制系統(tǒng)中和軟件代理交互人為依靠性。SOA技術(shù)是一個粗粒度、松耦合服務架構(gòu)，服務之間經(jīng)過簡單、正確定義接口進行通訊，不包含底層編程接口和通訊模型。SOA能夠看作是B/S模型、XML/WebService技術(shù)以后自然延伸。它將能夠幫助軟件工程師們站在一個新高度了解企業(yè)級架構(gòu)中多種組件開發(fā)、布署形式，它將幫助企業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)者以更快速、更可靠、更具重用性架構(gòu)整個業(yè)務系統(tǒng)。較之以往，以SOA架構(gòu)系統(tǒng)能夠愈加從容地面對業(yè)務急劇改變。SOA關(guān)鍵架構(gòu)SODAService-OrientedDeviceArchitecture(SODA),即“面向服務設(shè)備架構(gòu)”，經(jīng)過引入基于服務（SOA）編程模型，以規(guī)范和簡化智能設(shè)備（Devices）和企業(yè)應用集成。SODA致力于充足利用嵌入式系統(tǒng)和IT領(lǐng)域已經(jīng)有標準，為智能設(shè)備和SOA技術(shù)融合提供一個標準平臺。具體來說，SODA提供標準接口，實現(xiàn)以下目標：Integrateonce,deployeverywhere,使用戶專注于整體應用方案而不是陷于設(shè)備連接工作；在應用和眾多協(xié)議之間建立一個通用接口，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準；作為一個中間件平臺，為眾多行業(yè)應用提供給用支持。SODA系統(tǒng)架構(gòu)圖以下：在這個架構(gòu)中，集成接口定義是關(guān)鍵，也就是所謂API和描述語言定義。因為對實時性和footprint大小要求較高，通常見REST而不是用SOAP來定義和實現(xiàn)WebServices接口。SOA體系結(jié)構(gòu)作用對SOA需要起源于需要使業(yè)務IT系統(tǒng)變得愈加靈活，以適應業(yè)務中改變。經(jīng)過許可強定義關(guān)系和仍然靈活特定實現(xiàn)，IT系統(tǒng)既能夠利用現(xiàn)有系統(tǒng)功效，又能夠準備在以后做部分改變來滿足它們之間交互需要。平臺特點數(shù)據(jù)報表可視化趨勢圖、柱形圖、氣泡圖、地圖組成任意混搭分析模式：應用結(jié)果專題化優(yōu)異可視化展現(xiàn)技術(shù)，隨心所欲生成可讀性專題匯報企業(yè)要求空間化梯度、密度、區(qū)域統(tǒng)計多個空間分析方法，全方面展示特定群體空間集聚特征。信用評定模型化專業(yè)風險評定模型，個性化信用匯報。系統(tǒng)優(yōu)勢1.多功效合一云端監(jiān)控在同一個系統(tǒng)中，用戶可同時在云端監(jiān)控全部種植園區(qū)種植環(huán)境、作物情況及設(shè)備運行狀態(tài)，無需購置數(shù)據(jù)中心設(shè)備，不僅節(jié)省了大量系統(tǒng)設(shè)備購置成本，同時大大降低了以后維護成本。2.數(shù)據(jù)采集正確高效系統(tǒng)采取智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動采集數(shù)據(jù)，正確度高，無需人工進行采集上傳，可避免人為操作錯誤，確保對環(huán)境精細管理。3.移動管理方便快捷系統(tǒng)已實現(xiàn)和手機端、平板電腦端、PC電腦端無縫對接。管理者可隨時隨地對種植園區(qū)進行遠程監(jiān)控。系統(tǒng)功效設(shè)計基礎(chǔ)管理經(jīng)過對生產(chǎn)過農(nóng)事活動進行信息化股哪里，下達農(nóng)事計劃，發(fā)放農(nóng)事任務，經(jīng)過平臺能夠?qū)⑷蝿障逻_成具體作業(yè)人員；作業(yè)人員完成后經(jīng)過系統(tǒng)立即反饋給管理人員。具體工作包含有：對企業(yè)基礎(chǔ)信息進行統(tǒng)一管理；對農(nóng)村基礎(chǔ)信息統(tǒng)一管理（借助GIS技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)、可視化應用）；實現(xiàn)對現(xiàn)場人員基礎(chǔ)信息管理，達成全方面監(jiān)測和評定；對土地進基礎(chǔ)信息統(tǒng)籌計劃和管理；工作計劃管理，計劃下發(fā)，計劃監(jiān)控等；工作內(nèi)容上報，立即反饋；監(jiān)控中心1.隨時了解農(nóng)業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)在監(jiān)控中心可結(jié)合園區(qū)平面圖直觀顯示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、和多種農(nóng)機設(shè)備運行狀態(tài)。氣象數(shù)據(jù)：空氣溫度、空氣濕度、光照時長、光照強度、降雨量、風速、風向、二氧化碳濃度等等；土壤數(shù)據(jù)：土壤溫度、土壤含水率、土壤張力，土壤pH值、土壤EC值等設(shè)備狀態(tài)：燈光狀態(tài)，卷簾狀態(tài)，水泵壓力、閥門狀態(tài)，水表流量，車輛位置等等2.視頻圖像實時監(jiān)控可經(jīng)過360°視頻監(jiān)控設(shè)備和高清攝影機對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，對作物生長情況進行遠程查看。同時可依據(jù)設(shè)定，對視頻進行錄像，隨時回放。3.遠程自動控制采取全智能化設(shè)計遠程控制系統(tǒng)，用戶設(shè)定監(jiān)控條件后，可完全自動化運行，遠程控制生產(chǎn)現(xiàn)場多種農(nóng)用設(shè)施和農(nóng)機設(shè)備，快速實現(xiàn)自動化澆灌，和智能化溫室大棚建設(shè)。4.智能自動報警依據(jù)作物種植所需環(huán)境條件，對系統(tǒng)進行預警設(shè)置。一旦有異常情況發(fā)生，系統(tǒng)將自動向管理員手機發(fā)送警報，如高溫預警、低溫預警、高濕預警等。預警條件觸發(fā)后，系統(tǒng)可自動對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備進行自動控制以處理異常情況，或由管理員干預解除異常。價格監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于3S技術(shù)（GIS/GPRS/RS），借助衛(wèi)星、移動基站、UAV、無人駕駛機器人等，實現(xiàn)圖像識別處理、現(xiàn)場拍照、溫度、濕度、太陽光強度等信息采集，從而用于現(xiàn)場巡查、測產(chǎn)等應用。土地流轉(zhuǎn)管理對園區(qū)全部土地和全部掛牌土地統(tǒng)一進行流轉(zhuǎn)管控，并能對流轉(zhuǎn)