福建農(nóng)村科技信息資源共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：針對(duì)當(dāng)前農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中存在農(nóng)業(yè)信息難以共享的問(wèn)題，基于B/S架構(gòu)與Vue.js+Axios+Element-UI+vueRouter2技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了福建省農(nóng)村科技信息WebAPI共享服務(wù)接口、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)檢索服務(wù)系統(tǒng)，闡述了信息資源分類體系、系統(tǒng)功能模塊構(gòu)成、系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際應(yīng)用表明，該平臺(tái)為福建省科技特派員服務(wù)云平臺(tái)、福建農(nóng)村科技網(wǎng)、慧農(nóng)信APP、慧農(nóng)信微信公眾號(hào)等農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)提供公共數(shù)據(jù)共享服務(wù)，打破了各個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的“數(shù)據(jù)孤島”，實(shí)現(xiàn)了福建省農(nóng)村科技信息資源有序管理和開(kāi)放共享。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息服務(wù);農(nóng)業(yè)科技;WebAPI;數(shù)據(jù)共享

DOI：10. 11907/rjdk. 192639

中圖分類號(hào)：TP319 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??????????????? 文章編號(hào)：1672-7800（2020）003-0141-04

Design and Implementation of Sharing Service Platform of Fujian Rural Science

and Technology Information Resource

GAO Xiao-dan

（Institute of Plant Protection，F(xiàn)ujian Academy of Agriculture Sciences，F(xiàn)uzhou 350013，China）

Abstract： In view of the problem that agricultural information is difficult to share in current agricultural informatization construction， based on B/S architecture， the rural science and technology information WebAPI sharing service interface， data management system and data retrieval service system in Fujian province were designed and developed with the technology of V ue.js， Axios， Element-UI and vueRouter2. And the information resource classification system， system function module composition， system security design and key technology implementation were also described. The practical applications show that the platform provides public data sharing services for agricultural application systems such as Fujian science and technology commissioner service cloud platform， Fujian rural science and technology network， Hui Nongxin APP， and Hui Nongxin wechat public number， which breaks the data isolated islands among data centers， and has realized the orderly management and open sharing of rural science and technology information resources in Fujian province.

Key Words：agricultural information service; agricultural science and technology; WebAPI，sharing data

0 引言

隨著信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、服務(wù)全面深度融合，信息化成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的先導(dǎo)力量[1-4]，信息同能源、材料并列為當(dāng)今世界三大資源。農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技信息資源包括農(nóng)業(yè)和農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生、獲取、處理、存儲(chǔ)、傳輸和使用的一切信息資源，貫穿于農(nóng)業(yè)與農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程。農(nóng)村科技信息資源開(kāi)發(fā)和利用是整個(gè)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息化體系建設(shè)基礎(chǔ)。集成化、智能化技術(shù)的普及應(yīng)用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息資源以指數(shù)速度快速增長(zhǎng)，并呈現(xiàn)出海量、分散等特點(diǎn)[5]，信息資源有效整合需求日益明顯。但是由于信息所有者之間互相保密、缺少聯(lián)系，農(nóng)業(yè)信息資源共建共享程度相對(duì)較低，形成了數(shù)據(jù)資源“信息孤島”，使數(shù)據(jù)無(wú)法共享、充分發(fā)揮價(jià)值[7- 12]。近年農(nóng)業(yè)信息資源 共享服務(wù)平臺(tái)研究主要偏向于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用[13-17]，有關(guān)信息資源的產(chǎn)業(yè)服務(wù)、分類管理、共享服務(wù)方面建設(shè)較少，無(wú)法滿足地方差異化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求。因此，本文立足服務(wù)福建省農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，以滿足福建省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村信息化過(guò)程中對(duì)科技信息資源需求，通過(guò)建立統(tǒng)一的福建省農(nóng)村科技信息資源分類體系，開(kāi)發(fā)福建省農(nóng)村科技信息資源管理系統(tǒng)，以期為我國(guó)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站、APP、微信公眾號(hào)等農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)提供福建農(nóng)村科技信息資源的共享服務(wù)。系統(tǒng)建立與應(yīng)用將為我國(guó)農(nóng)村信息化平臺(tái)建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)與借鑒。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)資源分類

農(nóng)村科技信息資源具有跨行業(yè)、多類別、多數(shù)據(jù)類型、分布式的特征，這些特征給信息資源數(shù)據(jù)的共享服務(wù)和應(yīng)用帶來(lái)了信息整合與集成困難。因此，依據(jù)《數(shù)字農(nóng)業(yè)信息分類體系研究》設(shè)計(jì)的基于種養(yǎng)對(duì)象的6層數(shù)字農(nóng)業(yè)信息分類體系[18]，對(duì)福建省農(nóng)村科技信息資源進(jìn)行采集、分類、編目和編碼，實(shí)現(xiàn)信息資源有序組織與編碼化管理。如圖1所示，第一至四級(jí)類目（總類、大類、中類、小類）為種養(yǎng)對(duì)象的分類，第五級(jí)細(xì)類為欄目分類。欄目包括種苗繁育、耕作技術(shù)、施肥技術(shù)、病害防治、蟲(chóng)害防治、草害防治、采收技術(shù)、貯藏運(yùn)輸、加工技術(shù)、藥膳食療、品種資源、節(jié)水灌溉、場(chǎng)舍管理、養(yǎng)成技術(shù)、捕撈技術(shù)等一系列與該種養(yǎng)對(duì)象相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。

1.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

WebAPI是一個(gè)構(gòu)建HTTP服務(wù)的新框架，采用JSON方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，對(duì)各種平臺(tái)具有較好的兼容性，可減輕以SOAP標(biāo)準(zhǔn)的Web Service、WCF框架技術(shù)開(kāi)發(fā)難度，提高程序員開(kāi)發(fā)效率[19-21]。Web站點(diǎn)、手機(jī)APP、微信公眾號(hào)都可通過(guò)HTTP的方式調(diào)用WebAPI服務(wù)接口，從而提高系統(tǒng)擴(kuò)展性。因此，本文基于WebAPI標(biāo)準(zhǔn)接口開(kāi)發(fā)福建省農(nóng)村科技信息資源系統(tǒng)，包括信息管理系統(tǒng)、信息檢索系統(tǒng)和WebAPI服務(wù)接口。其中WebAPI服務(wù)接口部署在IIS，手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等外部系統(tǒng)可按照HTIP協(xié)議的處理流程，調(diào)用服務(wù)接口以獲取共享數(shù)據(jù)。

1.3 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

福建農(nóng)村科技信息資源管理系統(tǒng)分為信息管理、信息檢索、WebAPI接口服務(wù)3個(gè)子系統(tǒng)，見(jiàn)圖2。其中信息管理子系統(tǒng)又進(jìn)一步劃分為種植信息管理、畜禽信息管理、水產(chǎn)信息管理、園林信息管理、農(nóng)資信息管理、視頻信息管理、用戶信息管理等功能模塊，信息檢索子系統(tǒng)劃分為信息推薦、關(guān)鍵詞檢索、分類瀏覽、視頻檢索等功能模塊，WebAPI接口服務(wù)劃分用戶認(rèn)證服務(wù)、農(nóng)業(yè)知識(shí)管理服務(wù)、文件資源服務(wù)、視頻管理服務(wù)等功能模塊。

各子系統(tǒng)基本功能如下。

信息管理子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)福建省農(nóng)村科技信息的增加、修改、刪除、查詢等管理操作。包括種養(yǎng)對(duì)象分類管理，如種植、畜離、水產(chǎn)、園林、農(nóng)資等農(nóng)業(yè)知識(shí)管理，以及用戶信息管理。其中農(nóng)業(yè)知識(shí)管理根據(jù)種養(yǎng)對(duì)象類別調(diào)用不同的欄目信息，如類別為種植時(shí)，園林調(diào)用的欄目有品種資源、種苗繁育、耕作技術(shù)、施肥技術(shù)、節(jié)水灌溉、病害防治、蟲(chóng)害防治、草害防治、采收技術(shù)、貯藏運(yùn)輸、加工技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)美食等;類別為畜禽時(shí)，水產(chǎn)調(diào)用的欄目有品種資源、種苗繁育、場(chǎng)舍管理、飼料喂養(yǎng)、養(yǎng)成技術(shù)、疾病防治、捕撈技術(shù)、貯藏運(yùn)輸、加工技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)美食等;類別為農(nóng)資調(diào)用時(shí)，欄目有肥料、農(nóng)藥、獸藥、飼料、農(nóng)業(yè)機(jī)械、土壤等。

信息檢索子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資源的快速檢索服務(wù)，包括圖文信息、農(nóng)業(yè)視頻的瀏覽與檢索服務(wù)。信息推薦功能模塊可對(duì)信息點(diǎn)擊率和更新時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)推薦，方便用戶及時(shí)了解最新、最熱門(mén)的農(nóng)業(yè)信息;關(guān)鍵詞檢索模塊支持按種養(yǎng)對(duì)象、信息技術(shù)的拼音首字母或關(guān)鍵詞進(jìn)行聯(lián)想查詢，實(shí)現(xiàn)信息快速檢索;分類瀏覽模塊根據(jù)信息資源分類體系，按分類層次顯示種養(yǎng)對(duì)象列表，且每一層級(jí)的列表均按點(diǎn)擊數(shù)進(jìn)行排列;視頻檢索模塊包括分類、熱門(mén)、好評(píng)、最新、點(diǎn)播等子模塊，其中點(diǎn)播子模塊還支持按種養(yǎng)對(duì)象推薦同類相關(guān)視頻。

WebAPI接口服務(wù)：通過(guò)WebAPI方式對(duì)第三方系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，包括用戶認(rèn)證服務(wù)、農(nóng)業(yè)知識(shí)管理服務(wù)、文件資源服務(wù)、視頻管理服務(wù)。用戶認(rèn)證服務(wù)包括：用戶登錄接口、單點(diǎn)登錄接口、用戶鑒權(quán)接口、用戶注銷接口等。通過(guò)用戶登錄接口實(shí)現(xiàn)用戶名和密碼登錄系統(tǒng)并返回JWT票據(jù)信息;通過(guò)單點(diǎn)登錄接口獲取系統(tǒng)登錄用戶信息;通過(guò)用戶鑒權(quán)接口獲取用戶在系統(tǒng)中的權(quán)限信息;通過(guò)用戶注銷接口實(shí)現(xiàn)用戶注銷功能退出系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)知識(shí)管理服務(wù)包括病害接口、蟲(chóng)害接口、草害接口、通用信息接口、分類接口等;病害接口實(shí)現(xiàn)對(duì)病害信息的維護(hù)及病害防治;蟲(chóng)害接口實(shí)現(xiàn)對(duì)蟲(chóng)害信息的維護(hù)和蟲(chóng)害防治;草害接口實(shí)現(xiàn)對(duì)草害信息的維護(hù)和草害防治。通用信息接口實(shí)現(xiàn)對(duì)耕作、采收、加工等信息的維護(hù)。分類接口實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)的分類維護(hù)。文件資源服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)文件資源的統(tǒng)一維護(hù)管理，包括文件上傳接口、文件下載接口。文件上傳接口實(shí)現(xiàn)圖片資源、文件資源、多媒體資源的上傳;文件下載接口實(shí)現(xiàn)各類資源的下載及圖片的展示。視頻管理服務(wù)包括視頻信息的維護(hù)接口、視頻播放接口。視頻信息維護(hù)接口實(shí)現(xiàn)視頻的增加、刪除、修改、查詢等功能;視頻播放接口提供視頻資源信息。

1.4 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)表結(jié)構(gòu)包括：用戶信息表表、系統(tǒng)編碼樹(shù)表、物種分類系統(tǒng)表、物種分類階元表、物種屬性表、農(nóng)藥信息表、獸藥信息表、漁藥信息表、肥料信息表、飼料信息表、農(nóng)業(yè)機(jī)械信息表、品種信息表、植物病害信息表、植物蟲(chóng)害信息表、植物草害信息表、動(dòng)物疾病信息表、植物施肥表、農(nóng)業(yè)知識(shí)通用信息、多媒體信息表、農(nóng)藥登記信息表、農(nóng)藥處方表、獸藥登記信息表、對(duì)象欄目信息表、物種和編碼關(guān)系表、關(guān)鍵字表、枚舉值表、日志表等27張表。其中對(duì)象欄目信息表是存儲(chǔ)系統(tǒng)信息分類對(duì)象與各類農(nóng)業(yè)信息欄目的關(guān)聯(lián)表，物種與編碼關(guān)系表存儲(chǔ)農(nóng)業(yè)知識(shí)信息與生物物種之間的關(guān)系，包括種養(yǎng)動(dòng)植物、病原微生物、農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)、雜草等與農(nóng)業(yè)相關(guān)的物種信息。

1.5 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

系統(tǒng)安全性從數(shù)據(jù)交互安全、系統(tǒng)登錄安全、資源（界面）安全和日志審計(jì)4個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)交互安全通過(guò)對(duì)敏感數(shù)據(jù)采用AES對(duì)稱加密和對(duì)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行簽名以防止數(shù)據(jù)被篡改。系統(tǒng)登錄安全通過(guò)對(duì)用戶登錄密碼采用RSA非對(duì)稱加密，并限制用戶密碼連續(xù)輸入錯(cuò)誤次數(shù)，鎖定用戶以保障賬戶安全。資源（界面）安全從訪問(wèn)權(quán)限控制、防腳本XSS攻擊、防SQL注入、防Replay攻擊、防DDos攻擊、防CSRF攻擊等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)安全防護(hù)。日志審核通過(guò)訪問(wèn)日志審計(jì)、操作日志審計(jì)進(jìn)行安全分析及合規(guī)審計(jì)，以便及時(shí)、有效地發(fā)現(xiàn)異常安全事件及審計(jì)違規(guī)。

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（責(zé)任編輯：江 艷）

收稿日期：2019-12-20

基金項(xiàng)目：中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目（2017L3007）;福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研項(xiàng)目（A2017-28）;福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（STIT2018-1-8）

作者簡(jiǎn)介：高曉丹（1984-），女，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究實(shí)習(xí)員，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用。