云计算在农业上的应用.doc

云计算在农业上的应用作者【摘要】Farmeron的竞争对手包括专注于农作物数据的网络初创公司Farmlogs、软件厂商FarmWorks，以及JohnDeere。JohnDeere针对农作物生产和设备的管理，开发软件和提供网络支持服务。Deere发言人肯.戈登(KenGolden)表示：无论是在畜牧业还是在农作物产业，只要是在高产农业领域，数据都是非常重要的。 1. 云计算在农业信息化建设中的优势 （1） 云计算是一种分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化、网络存储等计算机技术与互联网技术紧密结合的计算和访问模式，以集成大规模、可扩展的计算、存储和应用能力为用户提供按需分配资源的服务。一般分为三层串行同步通讯协议。 （2）基础设施即服务(Infrastructure As A Service,IaaS),IaaS由底层硬件或虚拟机构成，由集群服务器、存储资源等硬件设备构成“云端”资源池，将内存、I/O设备、存储、计算能力等资源形成虚拟化服务提供给用户，用户只需提交需求即可获得相应的虚拟硬件配置。 （3）平台即服务(Platform As A Server,PaaS),PaaS构架在云基础设施上，为用户提供应用程序开发、建立数据库、托管、应用等服务，是一种中间件平台，用户不用购买独立的底层硬件和平台软件就可以在该平台上定制开发应用程序，并可以通过互联网传递给其它用户。 （4）软件即服务(Software As A Service,SaaS),SaaS是最为常见和使用最多的云计算服务，用户通过向“云端”申请即可通过标准的Web浏览方式获得互联网上的软件服务，而无需自己安装软件，降低了客户硬件计算能力、资金等资源消耗。 2. 云计算在农业信息化建设中的优势 （1）云计算可以根据访问量灵活调配CPU、内存、存储、带宽和软件应用等IT资源，满足用户规模变化和应用需求，实现访问负载分担，避免服务器性能过载或闲置，优化了IT资源配置。 （2）云计算硬件设备配置灵活，无需购置高端硬件设备即可建设大容量数据中心，通过整合IT基础设施形成资源池，实现资源共享和统一管理，根据资源池的使用情况和用户资源申请需求，按照策略灵活按需分配和调度资源，将零散分布的设备纳入统一管理，降低了维护成本和人力资源消耗。 （3）以计时或计次收费的模式为用户提供IT资源，用户按照需求申请资源而无需大量采购设备，“云端”资源池可以实现设备叠加，具有可伸缩、平滑、分布式的设备扩容能力，大大降低了用户信息化建设成本。 （4）云计算具有大规模、高可用行、高集成度、高稳定性的特点，智能备份、校验纠错、容灾恢复、设备轮巡和在线业务及数据无感知切换等机制大幅提升了系统的安全性。 （5）桌面云技术提升了用户灵活使用的能力，降低了用户终端接入门槛和购置费用。 3. 基于云计算的农业综合信息服务平台建设方案 （1） 鉴于松散的农业信息化建设方式的不足，建设统一的农业综合信息服务平台体现出了它的潜在需求和应用前景。按照统一的网络构架和技术标准，在云计算基础上搭建全国或全省农业综合信息服务平台可以实现设备、资源和应用的共建共享，大幅降低农业信息化的建设成本和维护成本，以大容量计算平台提供海量业务应用，并为用户提供统一的接入门户，解决信息服务最初一公里问题，同时利用桌面云技术解决信息服务最后一公里问题。 （2）基于云计算的农业综合信息服务平台按照“基础架构即服务”（IaaS）理念建设一个私有云，可为不同的业务应用快速提供虚拟主机、虚拟存储、虚拟专用网络等基础设施。通过平台服务层、软件服务层、客户端服务层采用云计算的服务模式，部署业务应用，为用户提供应用环境。采用省数据中心、县/市区域节点、乡/镇/村远端节点三级架构，省数据中心通过Internet或专网与国家农业数据中心连通。 （3） 系统资源按照云计算服务模式细分为基础层、平台层、服务层及应用层四层结构，基础层为“基础架构及服务”（IaaS），可为各种业务应用快速提供虚拟主机、虚拟存储、虚拟专用网络等基础设施；平台层即平台即服务（PaaS），通过全局核心服务和中间件，向应用系统提供共性服务能力；服务层即应用软件即服务（SaaS），通过WEB页面以B/S方式向用户提供业务使用服务；应用层即客户端即服务(CaaS),通过桌面云等瘦客户终端实现业务接入和申请。 （4）基于云计算的农业综合信息服务平台功能架构，软件系统分为基础业务层和业务运营层，由综合业务管理、农经业务管理、信息服务业务管理和接口服务管理等四个模块构成。业务运营层负责整个项目的建设和运营，包括虚拟化管理、平台管理、云资源调度管理、虚拟资源管理等，基础业务层为用户提供各种农业综合业务、农业增值业务和管理能力。系统通过整合资源为用户提供统一的接入渠道。 （5）云计算数据中心是整个云计算农业综合信息服务平台的中心枢纽，是云计算的基础平台和农业信息资源的共享平台，底层有数量庞大的服务器群和虚拟化管理软件构成，通过VCenter等虚拟化管理软件和虚拟化计算分配策略实现虚拟化资源均衡分配，平衡底层服务器的计算能力，结合虚拟化存储和云分布文件系统，为用户提供虚拟化存储服务、虚拟计算服务、数据安全服务、分权分域隔离等服务。服务器群中故障设备将被虚拟化管理系统检测并排除在资源池外，故障服务器上部署的业务及数据可以在线迁移到其它服务器上，实现用户无感知迁移，保障了系统安全和数据完整。大容量、高集成的数据中心提供了农业综合信息服务平台的稳定性，避免了重复建设，简化了用户的信息检索操作。 4. 基于云计算的农业综合信息服务应用前景 基于云计算的农业综合信息服务平台的搭建，降低了农业信息化的建设成本，加快了农业信息化服务基础设施的建设速度，同时可以提升农业信息化的集中管理、统一接入和便捷服务的能力，在农村信息资源存储、农产品网上供销、农产品安全控制、农业信息检索引擎、农业决策综合分析、农业生产智能化控制及农业综合信息服务等方面具有较大的应用前景。 （1）基于云存储的农业信息资源 大容量虚拟化存储技术提供了文字、图片、语音、视频等多媒体数据的海量存储，数据读写、采集、处理和统计分析能力得到很大提高，低廉的存储成本使得存储资源池得以快速部署。海量数据、安全可靠、无中断服务、便于管理等特点为用户提供了数据挖掘的基础环境和能力。 （2）基于云计算的数据快速检索能力 大容量服务器集群提高了平台的计算能力，采用云计算搜索引擎在检索速度和复杂算法实现能力上都有了较大提升，信息检索不在受到硬件条件的限制，GOOGLE、BAIDU等国内外搜索网站已经率先进入了云技术搜索时代，并取得了很好的效果。 （3）农业生产过程智能化控制及监控 随着云计算技术、物联网技术的普及，智能灌溉系统、自动化温室、智能饲料投放技术等生产自动化控制都可以引入到云计算中，农户只需购置少量远端自动化生产工具，无需独立的控制系统，就可以实现“云端”控制。远程控制、监控应用将成为田间地头的技术，农业生产过程智能化使得劳动力和生产率得到释放和提升，进一步促进了农业