对“三网合一”的果树生产信息服务系统的研究.doc

对“三网合一”的果树生产信息服务系统的研究丘 耘 樊景超 胡 林 周国民（中国农业科学院农业信息研究所，北京 100081）摘要：本系统综合运用各种最新的信息技术以及主动式网关技术，将无线通讯网、固定电话网和互联网络（三网）连接在一起，实现信息的无缝跨接，拓宽了互联网络上应用系统的服务范围。农业专家或农技推广员利用本系统可以更加方便、快捷地为基层果农提供信息服务，基层果农也能够以灵活方便的形式获得互联网络上的信息，有效的解决了果树信息传递的“最后一公里”问题。关键词：信息技术；果农热线；果树生产；远程诊断；最后一公里1 问题的提出改革开放以来，我国果树生产得到了迅猛发展。2010年我国水果种植面积达到1,154.40万公顷，产量达到21,401.40万吨【1】。我国的水果产量位居世界之首（2），但是目前果树生产中也存在一些问题，制约了果树产业的健康、持续发展，一是品质差，优质果率低，目前我国优果率不到总产量的10，达到出口标准的高档果不足总产量的5【3】，市场竞争力低，效益低下。二是果树产业可持续发展和安全生产意识落后，无公害生产意识淡薄，造成农用化学投入品污染环境，果品农药残留，重金属超标现象较重。三是品种结构比例失调，单一品种的过量发展难以满足市场多样化消费的需要，加大了销售压力。这些问题的存在是由于多种原因造成的，但是缺乏有效的途径及时获取新技术和市场信息，果树生产者整体技术落后、信息不畅和生产上的盲目性是主要原因之一。随着我国综合国力的不断提高以及“村村通”工程的不断深入，我国广大的农村已基本实现了电话、电视进村入户。同时，我国无线通讯事业的快速发展，富裕起来的果农拥有手机已不再是梦想，电话、手机已逐渐成为广大的基层果农学习新知识、新技术的工具。那么，作为农业专家或农技推广员如何能更加方便、快捷地充分利用这些先进的传播工具向果农传授农业技术，解决果农在生产中的问题是我们农业信息技术应该解决的问题。因此，研究利用信息技术，解决果树生产信息传递不畅和传递效率不高的问题，在农业专家和果农之间架起一座沟通的桥梁，对促进我国果树生产具有重要的现实意义。2 果树生产信息服务系统的模式研究2.1 我国农村电信设施的基本状况进入21世纪以来，我国各级政府部门十分重视农业信息网络的建设，全国31 个省级农业部门（不包括港澳台）建立了省级农业信息网络平台，大部分省建立了农业信息中心，全国已有2000多个市县开辟了农业信息服务网站，截至2010 年，农业网站总数达31108个【4】。初步形成了覆盖全国的农业信息网络体系。根据中国互联网络信息中心（CNNIC）2012年1月公布的最新统计结果，截至2011年12月底，中国网民达到5.13亿，农村网民为1.36亿，占整体网民比例为26.5%【5】，与2006年相比，新增农村网民11289万人，占整体网民比例由2006年的1.6%上升为26.5%，农村居民上网人数明显增加。然而从网民的职业结构来看，从事农业劳动的网民只占农村网民总数的7.2%（如图1）【6】，还是处于相当低的水平，由此看出，除了我国农民利用互联网络获取信息的意识还较淡薄外，网站信息中能使农民感兴趣、看得懂、学得会的信息相当匮乏，农民能够获得网站信息的手段也十分不足。如何办好让广大果农喜爱的网站，同时又能让更多的果农能够获得网站信息，真正让果树生产技术信息进村入户，解决果树信息化“最后一公里”是目前要解决的首要问题。由于农村人均年收入较低，消费支付能力有限，在农村地区网民上网设备相对匮乏。而随着手机上网日渐便利，手机以较低的价格获得农民的青睐。2009年农村网民使用台式机作为上网终端的比例下滑至68%，而使用手机上网的比例迅速增加，目前中国手机上网用户达到2.33亿，其中农村手机上网用户约为7189万人，占农村网民的67.3%（如图2）【6】。3G网络已经覆盖全国所有县城和大部分乡镇，手机成为农村网民主流的上网终端。其他无业、下岗、失业退休农林牧副渔劳动者个体户/自由职业者产业、服务业务工人农村外出务工人员专业技术人员企业/公司一般职员企业/公司管理者党政机关事业单位工学生图1 农村网民职业结构由我国工业和信息化部2011年1月公布的统计结果可知，截止到2010年，全国电话用户总数达到115339万户，农村电话用户达到9776万户，固定电话普及率达到22.1部/百人。其中，移动电话用户85900万户，3G用户累计达到4705万户。移动电话普及率达到64.4部/百人，在电话用户总数中所占的比重达到74.5%，是固定电话用户的3倍左右。“村村通电话、乡乡能上网”的“十一五”农村通信发展规划目标全面实现。全国范围内100%的行政村通电话，100%的乡镇通互联网（其中98%的乡镇通宽带），94%的20户以上自然村通电话，全国近一半乡镇建成乡镇信息服务站和县、乡、村三级信息服务体系。我国的电信设施已达到了“进村入户”的目标（7）。台式电脑 笔记本电脑 手机 其他 图2 农村网民上网设备从中国互联网络信息中心的统计调查结果发现，88.3%的非网民获取信息的主要途径是电视，35.9%的非网民获取信息的主要途径是报纸，以广播、书籍、杂志为主要获取信息途径的非网民所占比例都不足13%（如图3）【8】。可见，绝大多数非网民主要依靠电视获取相关信息。电视报纸广播书籍杂志其他 图3 非网民获取信息的主要途径2.2 果树生产信息服务系统的结构体系通用专家知识系统开发工具，即时通讯系统开发工具，短信收发接口软件，语音合成接口软件等数据库知识库果树生产管理知识系统，实时咨询系统，短信收发系统，电话语音系统无公害果树生产信息服务系统（中国果农热线网站）果树生产环境数据普通果农互联网络无公害果树栽培专家知识手机短信热线电话视频播放器3G网络农业专家、农技推广员、农技咨询员充分利用好我国现有的电信设施，利用好电视和被称为“第四媒体”的手机短信，是解决果树信息化“最后一公里”的最好途径。为此，我们设计了以互联网络、3G网络、热线电话、手机短信、视频播放“五位一体”的系统模式（如图4）。综合运用XML技术、多媒体技术、COM控件技术、专家系统技术、WAP技术，开发网络化的“无公害果树生产管理知识系统”。在WDM设备驱动模型上采用DirectShow的媒体处理技术，研究开发了“即时通讯组件”，建立了“无公害果树远程实时咨询系统”。提供果农在线咨询和果农与果树专家进行“一对一”的在线交流界面。基于GSM短信收发器和OCX控件，利用GSM模块提供的API函数，研究开发了“无公害果树生产短信收发系统”以及利用CCITT No.7信号方图4 果树生产信息服务系统的结构式，采用数字信号处理（DSP）技术，利用通用电话语音器，研究开发了“无公害果树生产电话语音播放系统”。农户利用手机和电话作为终端与互联网络上的应用进行交互，随时随地获取信息。3 构建无公害果树生产管理知识系统无公害果树生产管理知识系统生产技术查询浏览果园建设决策咨询果园周年生产管理方案咨询病虫草害预测预报优良品种查询病虫草害查询生产资料查询基本技能查询土壤耕作制度咨询施肥方案咨询灌溉方案咨询树体管理方案咨询果实管理方案咨询数字果园远程诊断系统图5 “无公害果树生产知识系统”功能图无公害果树生产管理知识系统（如图5）包括：果树生产技术知识浏览模块、果园建设咨询模块、果园周年生产管理方案咨询模块和病虫草害预测预报模块。果农通过互连网、手机短信或电话直接与系统交流，查询生产中需要了解的知识和能够按一定的规则解决的问题。4 系统的实现“三网合一”的果树生产信息服务系统由中国果农热线网站（如图6）、果农热线后台维护系统（如图7）和数字果园远程诊断系统（如图8）三部分组成。图6 中国果农热线网站界面图7 果农热线后台维护系统界面图8 数字果园远程诊断系统界面4.1 中国果农热线网站中国果农热线网站（/）是“果树生产信息服务系统”在互联网上的门户网站（安卓版手机用户访问http:/android. ，wap版手机用户访问http:/wap. ）。网站集成了“无公害果树生产管理知识系统”、“苹果树病虫害专家系统”和“数字果园远程诊断系统”，为全国果农提供公益性的信息服务。网站包括最新果树苗木推荐、精品果园推荐、实用栽培技术、市场价格行情以及专家在线咨询、专家系统、培训课堂等栏目。4.2 果农热线后台维护系统果农热线后台维护系统采用C/S结构，用C+Builder语言编程，运行于Windows操作系统环境，由电话咨询、短信服务和信息库维护三部分组成。4.2.1 电话咨询，声讯服务：包括电话值守、运行情况统计、播发单维护和语音库维护4个模块。4.2.2 短信服务：包括接收短信，草稿信箱、在途短信、已发短信和用户通讯录维护5个部分。4.2.3 信息库维护：该模块是一个对中国果农热线网站数据库的后台维护，它包含对每一个数据库的数据集进行添加、修改、删除、查看详细信息等功能，同时，还有一个比较独特的是数据同步，即让服务器的数据库和客户端的数据同步，实现农业专家（农技咨询员）维护的数据在网站上发布。4.3 数字果园远程诊断系统数字果园远程诊断系统采用B/S结构，由远程咨询、视频会议、知识推理三部分组成。4.3.1 远程咨询：包括图文通讯、视频咨询、文件传输、电子白板、果园生长环境信息查看与分析等功能。4.3.2 视频会议：通过构建虚拟的视频会议室为专家和果农提供实时在线会诊功能。4.3.3 专家系统：将专家的经验与知识整理出来形成知识推理机，并在有限的步骤内解决果农遇到的难题。5 结束语目前，“三网合一”的果树生产信息服务系统主要应用在辽宁兴城、绥中和北京远郊，本系统将无线通讯网、固定电话网和互联网络连接在一起，实现了信息的无缝跨接，拓宽了互联网络上应用系统的服务范围，将中国农业科学院果树研究所的专家与推广试验区的果农紧密地联系起来，“全天候”的为果农提供信息服务，深受推广试验区的果农欢迎，加速了果树新技术的推广，为基层技术人员和广大果农进行无公害果树生产提供一种方便的决策管理手段，实现了无公害果树生产技术的普及化、傻瓜化，使广大果农看得见、摸得着、用得上，成为果区“不走的果树高级专家”,从根本上提高了广大果树生产者的技术水平，弥补了果树技术推广体系不健全和果树技术人员短缺带来的一系列弊端，有效的解决了果树信息传递的“最后一公里”问题。 致谢果树生产信息服务系统是在国家高新计划（863）项目“大田作物病虫害远程智能诊断系统（2007AA10Z237）”和农业科技成果转化项目“果园病虫害远程诊断系统与中试（2009GB23260457）”支持下完成的，在此表示衷心的感谢。参考文献【1】 中国农业信息网全国历年水果生产情况/V20/cxl/sjfw/tjsj/sg_1/scqk/历年水果生产情况.htm1 中国农业出版社中国农业年鉴2010年2 王立飞中国水果国际竞争力分析农业经济2011（04）P283 中华人民共和国农业部中国农业农村信息化发展报告2010/ztzl/sewgh/fzbg/201112/P020111208362702958871.pdf4 中国互联网信息网络中心.中国互联网络发展状况统计报告.2012./dtygg/dtgg/201201/W020120116337628870651.pdf5 中国互联网信息网络中心. 2009年中国农村互联网发展状况调查报告h