湖南农业科技服务平台的设计与构建

周超 金龙新 于超 麻剑钧

摘 要：聚焦于湖南農业科技服务平台的设计与构建，阐述分析湖南农业科技服务平台的建设构想、架构设计与功能实现。就建设构想而言，湖南农业科技服务平台以信息技术全面助力农业科技服务发展为目标，充分运用物联网、人工智能、流媒体、即时通讯等现代信息技术，采用人机混合方式构建线上线下相结合的农业科技服务模式。就架构设计而言，湖南农业科技服务平台包含基础设施层、数据层、支撑层、应用层和用户层，采用扁平化设计，以服务站点为基本载体面向用户开展服务。就功能实现而言，湖南农业科技服务平台构建了视频服务支撑系统、农业物联网应用支撑系统、可视化农业支撑系统、标准化生产过程支撑系统、知识服务系统、农业资源供需发布管理系统、农事托管服务系统和站群信息管理系统来实现平台各种功能。湖南农业科技服务平台通过创新农业科技服务方式提高农业科技服务效能，对湖南农业科技服务发展有着积极的促进作用。

关键词：农业科技服务；服务平台；信息技术；人机混合；扁平化设计；湖南

中图分类号：F323.3文献标识码：A文章编号：1006-060X（2023）10-0079-04

The Design and Construction of Hunan Agricultural Science and Technology Service Platform

ZHOU Chao1， JIN Long-xin1， YU Chao1， MA Jian-jun2

（1. Hunan Institute of Agricultural Information and Engineering， Changsha 410125， PRC; 2. Agricultural and Rural Information Center of Hunan Province， Changsha 410005， PRC）

Abstract：This paper， focusing on the design and construction of Hunan Agricultural Science and Technology Service Platform， elaborates and analyzes its construction conception， architecture design and function realization. In terms of construction conception， the platform， aiming at comprehensively promoting the development of agricultural science and technology services， makes full use of modern information technologies， such as the internet of things， artificial intelligence， streaming media and instant messaging to construct an online-offline combined service model of agricultural science and technology in a man-machine hybrid way. In terms of architecture design， the platform includes the infrastructure layer， data layer， support layer， application layer and user layer， adopting the flat design with service sites as basic carriers to provide services for users. In terms of function realization， the platform builds the video service support system， agricultural internet of things application support system， visual agriculture support system， standardized production process support system， knowledge service system， agricultural resource supply and demand release management system， agricultural commission service system， and station and group information management system to achieve various functions. Hunan Agricultural Science and Technology Service Platform improves the efficacy of agricultural science and technology services by innovating service ways， and plays a positive role in promoting the development of agricultural science and technology services in Hunan.

Key words：agricultural science and technology service; service platform; information technology; man-machine hybrid; flat design; Hunan

收稿日期：2023–08–14

基金项目：湖南省农业科技创新资金项目（2022CX91）

作者简介：周 超（1984—），男，湖南长沙市人，副研究员，主要从事农业信息技术研究、应用与推广工作。

通信作者：麻剑钧

近年来，农业科技对我国农业现代化发展的支撑作用显著增强。农业科技推广是农业科技创新与应用链条中的重要环节，但在农业科技推广组织多元化、需求多样化和环境复杂化的背景下，农业科技推广体系存在服务效能不佳等问题，亟待重构优化[1]。特别是随着我国农业的不断发展，传统依靠农业科技推广人员的单一推广模式已经逐渐难以满足农业发展需求，也与如今农民群众接受农业新技术的习惯不相适应[2-3]。而农业科技推广信息化是推进农业农村信息化进程、创新农业科技推广方式方法、提高农业科技服务质量和农民整体素质、加快农业科技成果转化应用以及促进农村产业高质量发展和农民增收致富的重要动力[4-5]。为此，笔者所在团队充分运用物联网、人工智能、流媒体、即时通讯等现代信息技术搭建了湖南农业科技服务平台，以提升全省的农业科技综合服务能力，在一定程度上解决目前湖南农业科技服务存在的有限的农业专家资源难以满足广大基层农业生产经营者不断增长的农业科技服务需求的问题。本文从建设构想、架构设计与功能实现方面对湖南农业科技服务平台进行了阐述和分析。

1 湖南农业科技服务平台的建设构想

湖南农业科技服务平台以信息技术全面助力农业科技服务发展为目标，充分运用物联网技术、人工智能技术、流媒体技术、即时通讯技术等现代信息技术手段，采用人机混合方式构建线上线下相结合的农业科技服务模式。该服务模式根据请求发起方的类别分为基于用户请求和基于生产过程需求2类。该平台的基本业务包括即时服务、QA问答、农业托管服务、线上课堂、田间农技直播、在线阅览以及服务过程管理等。

2 湖南农业科技服务平台设计与功能实现

2.1 平台架构

湖南农业科技服务平台的总体架构包含基础设施层、数据层、支撑层、应用层和用户层5个部分（图1），整个平台采用扁平化的设计，以服务站点为基本服务载体面向用户开展服务。基础设施层是平台运行的软硬件基础，为平台运行提供支撑，由终端设备、云服务器、网络环境、安全系统及存储设备组成。数据层是平台应用的基础支撑，是由农业知识库、专家信息库、站点数据库、服务数据库、农业物联信息库和视频信息库等各类数据资源库组成的数据资源中心。支撑层以标准化接口方式支撑应用层各类业务请求，由视频服务支撑系统、农业物联网应用支撑系统、可视化农业支撑系统、标准化生产过程支撑系统组成。应用层通过应用程序向用户提供各类业务需求响应，由知识服务、农业资源供需发布管理、农事托管服务、站群信息管理等应用系统构成，用户依托服务站点发起服务请求，服务站点通过调用应用系统响应用户请求。用户层的用户可根据平台站点的类型分为农业主管部门、生产经营主体和专技服务人员3类，农业主管部门涉及政府涉农管理部门、专业协会等，生产经营主体涵盖个体生产者、农业合作社、农业企业、农业生产物资生产商、农资经销商、农产品经销商等农业生产销售主体，专技服务人员包括各级农业专家以及其他各类专业技术服务人员，用户可以根据自身实际情况动态创建对应类型的服务站点并申请应用授权。

2.2 平台功能设计与实现

湖南农业科技服务平台构建了视频服务支撑系统、农业物联网应用支撑系统、可视化农业支撑系统、标准化生产过程支撑系统、知识服务系统、农业资源供需发布管理系统、农事托管服务系统和站群信息管理系统，各个系统的功能设计和实现方式如下。

2.2.1 视频服务支撑系统 视频服务是平台的核心功能之一，平台运用即时通讯技术实现用户间的音视频通讯。一是一对一音视频：通过客户端建立用户和专家间一对一音视频通讯，该服务支持即时和预约通话2种模式，服务流程如图2所示。二是多人音视频：由用户发起请求邀请其他参与人启动多人音视频服务，用户向平台发起服务请求，平台通知其他参与人加入，参与人通过客户端加入音视频通道，该音视频服务支持即时和预约2种模式，单次并行接入数为20人以内，服务流程如图3所示。三是视频直播：直播发起者通过客户端向平台申请直播服务，平台审核后动态建立直播间并授权使用，其他人员可通过移动客户端进入直播间观看相关内容，单个直播间的并发用户数为200人以内，该功能适用于中小型科技培训业务。四是视频录制与回放：平台对一对一音视频、多人音视频、视频直播服务过程进行云端录制和存储，服务过程完成后用户可对该次音视频服务进行点播回放。

2.2.2 农业物联网应用支撑系统 平台集成农业物联网应用，提供标准化环境下的数据采集接口和可视化接口，服务站点站内人员可通过服务站点向平台提出设备接入请求，经审核并授权后将设备接入到平台，该系统还具有物联网数据管理、分析和展示功能（图4）。

2.2.3 可视化农业支撑系统 平台提供可视化接口用于建立一个视频网络信息的集成环境，使分散、异构的视频网络应用需求和信息资源得以聚合。平台通过统一的视频网络系统访问接口，实现来自不同厂家的各种摄像头的无缝接入和应用集成，提供支持视频可视化网络信息访问、传输以及协同操作的集成化环境。

2.2.4 标准化生产过程支撑系统 平台可使农业以及其他产业专家进行合作，结合平台各个站点农业生产实际、根据不同的生产模式和地域特点建立不同版本的数字化生产标准模型，动态创建新的种植、养殖品種品类，并对各个站点下发应用标准。一方面是根据模型创建并管理农业生产基地等，为农业企业、生产基地、生产区域等提供建园设置功能，帮助制订生产计划、下发生产指令、进行远程技术指导和监督。另一方面是结合标准化农业生产过程管理前端App系统，为农业生产基地提供现场执行情况反馈功能，记录农事作业过程，帮助农民及时反馈问题，帮助农业企业、农业专家及时发现问题。

2.2.5 知识服务系统 平台为站内成员提供农业知识服务，站内用户以文字、图片、语音、视频等形式发起知识服务请求，平台以人机协同方式提供应答。平台的AI会对请求内容进行识别和分类，通过搜索知识资源库和网络数据提出解决方案，此外，还会针对服务需求智能匹配相关候选专家进行同步响应，将服务请求消息推送给候选专家。平台优先将服务请求推送给站内相关专家来响应并处理，站内专家没有响应时平台会自动匹配其他站点相关专家进行响应。当有专家进行服务响应时，平台自动形成提问会话，并对会话进行记录，此时，平台对当前任务进行锁定，不再受理其他专家的服务响应；会话结束后，系统自动要求用户和相关专家对此次会话进行会话完结确认操作，并存储此次会话过程。

2.2.6 农事托管服务系统 各服务站点内人员可根据实际情况经平台发布农事托管请求，农事托管请求优先由站内人员响应，当站内无人响应时，平台将请求向外发布，寻求平台其他人员响应。农事托管服务有全程托管（联机方式）和部分托管（脱机方式）2种类型，通过标准化生产过程支撑系统制定农事标准化专业技术流程指导用户进行农事操作。其中，全程托管服务需要用户基地配套安装物联网自动监控设备和视频监测设备以自动获取作物生长信息，部分托管服务要求用户配备工具箱做好作物生长信息采集工作并手动上报相关数据，以辅助专家下达个性化农事任务。

2.2.7 农业资源供需发布管理系统 农业资源供需发布管理系统可促使农业资源供应方和需求方实现农业资源有效对接和利用。经平台认证的农业资源供应方发布资源信息详情，资源需求方发起需求响应。该服务以平台为中介实现农业资源对接，这些农业资源涉及农资、农业专业技术服务、农产品等。

2.2.8 站群信息管理系统 服务站点是平台开展服务的载体，考虑到用户习惯和实际应用效果，平台通过构建农业“微网格”服务模式对服务站点进行设计和建设。服务站点采用类似微信群的形式对外展现，用户向平台动态申请创建服务站点，站内用户通过服务指令获取服务资源。

3 结 语

湖南农业科技服务平台立足湖南农业科技服务现实需求，充分利用现代信息技术开展人机混合服务模式下的农业科技服务方式研究与应用，通过创新农业科技服务方式提高农业科技服务效能，深化拓展农业科技服务领域，促使湖南农业科技服务从传统的线下指导方式转变为实时高效的线上线下相结合的指导模式，从单一专家服务方式转变为多领域专家“会诊”模式，从专家主导型服务方式转变为人机融合服务模式，对湖南农业科技服务发展有着积极的促进作用。

参考文献：

[1] 王 航，于湘莉，杜清清，等. 农技推广协同机制分析与涉农高校实践探索[J]. 科技管理研究，2023（9）：90-94.

[2] 张洪春，王登波，王殿峰. 新时期农技推广中信息技术的应用研究[J]. 农业工程技术，2020，40（24）：42-43.

[3] 丛立军. 互联网信息技术下如何做好农技推广工作[J]. 农业工程技术，2020，40（3）：60-61.

[4] 李广海. 山东省农技推广信息化助力乡村振兴分析[J]. 农业展望，2022，18（2）：109-113.

[5] 王雪融，王立新，張玉卓. 信息技术在农业技术推广中对发展速度的改善探讨[J]. 农业工程技术，2021，41（12）：61，67.

（责任编辑：袁萍萍）