將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳遞給云平臺，以便計算和處理。
[0042]本發(fā)明詳細的網(wǎng)絡實體架構圖如圖2所示，用戶接入農(nóng)業(yè)信息一體化云平臺的所使用的設備包括信息終端設備、網(wǎng)絡連接設備、用戶信息管理中心以及各種傳感器設備等實體。
[0043]信息終端設備是指云用戶用來執(zhí)行、顯示和與云平臺交互的網(wǎng)絡實體，其所對應的具體設備通常為個人計算機、移動智能終端(智能手機、平板電腦等)、IP電話和能夠接入因特網(wǎng)的其他人機交互設備等。
[0044]網(wǎng)絡連接設備是指實現(xiàn)接入網(wǎng)各終端間互聯(lián)互通的網(wǎng)絡實體，包括無線、有線接入點，WLAN、3G接入點，交換機，路由器，Modem以及邊界網(wǎng)關。
[0045]用戶信息管理中心是指同一數(shù)據(jù)處理型云用戶所管轄的內部網(wǎng)絡安全域中的信息終端設備及其所提供的業(yè)務服務進行管理的功能實體，其主要作用是收集傳感器通過網(wǎng)絡接入設備采集的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息。
[0046]傳感器設備是指數(shù)據(jù)處理型云用戶用以對所管轄的農(nóng)業(yè)設施和場地等進行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集的電子設備，如溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤酸堿度傳感器等等。“接入點”是連接傳感器必備的設備，其功能通常包括傳感器信息采集和傳感器控制兩個功能。由于大多數(shù)傳感器直接得到的數(shù)據(jù)多表示為電平信號，因此需要通過傳感器控制箱等設備將其轉換為常用的RS485/232、usb接口信號，或者直接轉換為帶IP的RJ45或wifi數(shù)據(jù)信號，一遍數(shù)據(jù)傳輸、存儲和處理。
[0047]2.農(nóng)業(yè)信息一體化云服務管理子系統(tǒng)
[0048]根據(jù)農(nóng)業(yè)領域中農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的不同應用需要，云服務管理子系統(tǒng)細分為農(nóng)林業(yè)信息處理子系統(tǒng)、牧業(yè)信息處理子系統(tǒng)和漁業(yè)信息處理子系統(tǒng)三個部分。這三個子系統(tǒng)僅僅負責專業(yè)的信息和數(shù)據(jù)處理，其管理模塊由應用域業(yè)務管理子系統(tǒng)負責。如圖2所示，這三個子系統(tǒng)所負責的信息處理業(yè)務如下:
[0049]農(nóng)林業(yè)信息處理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)負責傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和林業(yè)數(shù)據(jù)和信息的處理工作。數(shù)據(jù)是由本云平臺從權威數(shù)據(jù)源獲得，或者由數(shù)據(jù)處理型云用戶通過其信息管理中心采集傳感器原始數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)據(jù)整理得到。以農(nóng)林業(yè)信息處理子系統(tǒng)為例，所提供的服務包括:
[0050](I)公共信息查詢類，如氣象、地震、水文、洪澇資料，農(nóng)業(yè)和林業(yè)相關的科普知識及病蟲害防治查詢，公開的農(nóng)業(yè)和林業(yè)相關數(shù)據(jù)資料查詢等；
[0051](2)數(shù)據(jù)處理平臺，提供權威的病蟲害防治與預測模型，農(nóng)林業(yè)數(shù)據(jù)計算和分析等。通過認證的數(shù)據(jù)處理型云用戶可以在該平臺上對自己上傳的數(shù)據(jù)進行查詢、分析、計算、評估和存儲操作。該功能不但極大的方便和提高了用戶對數(shù)據(jù)的專業(yè)處理能力，而且高效、廉價；
[0052](3)信息發(fā)布與解答論壇，提供一個面向農(nóng)業(yè)和林業(yè)的專業(yè)信息論壇，用戶可以在其上進行發(fā)帖子分享經(jīng)驗和心得、求助、交易等操作；
[0053](4)云資料存儲，提供海量的云存儲服務，方便用戶將資料備份在云端。
[0054]牧業(yè)信息處理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)負責牧業(yè)數(shù)據(jù)和信息的處理工作。數(shù)據(jù)是由本云平臺從權威數(shù)據(jù)源獲得，或者由數(shù)據(jù)處理型云用戶通過其信息管理中心采集傳感器原始數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)據(jù)整理得到。其具體實現(xiàn)的功能大體上與農(nóng)林業(yè)信息處理子系統(tǒng)類似，但是專注于牧業(yè)相關數(shù)據(jù)和信息的處理和發(fā)布。因此，在公共信息查詢類中包含有育種信息、飼料營養(yǎng)信息等；數(shù)據(jù)處理平臺上所提供的模型為遺傳育種模型，傳染病模型等。
[0055]漁業(yè)信息處理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)負責漁業(yè)數(shù)據(jù)和信息的處理工作。數(shù)據(jù)是由本云平臺從權威數(shù)據(jù)源獲得，或者由數(shù)據(jù)處理型云用戶通過其信息管理中心采集傳感器原始數(shù)據(jù)并經(jīng)過數(shù)據(jù)整理得到。其具體實現(xiàn)的功能大體上與牧業(yè)信息處理子系統(tǒng)類似，但是專注于漁業(yè)相關數(shù)據(jù)和信息的處理和發(fā)布。因此，在公共信息查詢類中包含有海洋湖泊信息，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息、育種信息、飼料營養(yǎng)信息等；數(shù)據(jù)處理平臺上所提供的模型為水產(chǎn)遺傳育種模型，魚類傳染病模型等。
[0056]3.農(nóng)業(yè)信息一體化云服務的實現(xiàn)與發(fā)布方式
[0057]本發(fā)明云服務的實現(xiàn)和發(fā)布方式采用經(jīng)典的云計算多租戶模型，即可以提供基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件應用即服務(SaaS)三種服務模式，如圖3所不O
[0058]基礎設施即服務模式，是消費者使用處理、儲存、網(wǎng)絡以及各種基礎運算資源，部署與執(zhí)行操作系統(tǒng)或應用程序等各種軟件。用戶無須購買服務器、軟件等網(wǎng)絡設備，即可任意部署和運行處理、存儲、網(wǎng)絡和其它基本的計算資源，不能控管或控制底層的基礎設施，但是可以控制操作系統(tǒng)、儲存裝置、已部署的應用程序，有時也可以有限度地控制特定的網(wǎng)絡元件。其實現(xiàn)是通過將服務器集群的物理硬件利用虛擬化技術轉變?yōu)橛布橄髮雍?，通過云計算核心通信組件將基礎設施資源封裝成各個模塊的API接口提供給云用戶。在本發(fā)明中，用戶可以通過租用虛擬機實例、云存儲、云數(shù)據(jù)庫等方式按需的使用云平臺提供的基礎設施服務。
[0059]平臺即服務模式，提供運算平臺與解決方案堆棧即服務。在云計算的典型層級中，平臺即服務層介于軟件即服務與基礎設施即服務之間。平臺即服務提供用戶能將云端基礎設施部署與創(chuàng)建至客戶端，或者借此獲得使用編程語言、程序庫與服務。用戶不需要管理與控制云端基礎設施，包含網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)或存儲，但需要控制上層的應用程序部署與應用代管的環(huán)境。其實現(xiàn)是在基礎設施即服務模式的基礎上，將各個模塊的API接口進行進一步的集成和封裝成中間件的形式提供給云用戶。在本發(fā)明中，用戶可以通過云平臺的中間件接口開發(fā)適合自己使用的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理模型、工具和軟件等。
[0060]軟件應用即服務模式，有時被作為“即需即用軟件”，它是一種軟件交付模式。在這種交付模式中云端集中式托管軟件及其相關的數(shù)據(jù)，軟件僅需透過互聯(lián)網(wǎng)，而不須透過安裝即可使用。用戶通常使用精簡客戶端經(jīng)由一個網(wǎng)頁瀏覽器來訪問軟件即服務。對于許多商業(yè)應用來說，軟件即服務已經(jīng)成為一種常見的交付模式。軟件即服務已經(jīng)被吸納進所有領先的企業(yè)級軟件公司的戰(zhàn)略中。這些公司的最大的賣點之一就是通過將硬件和軟件維護及支持外包給軟件即服務的提供者，來降低信息技術成本。其位于云服務模式的最上層，實現(xiàn)方式基于平臺即服務模式。將集成的模塊和中間件進一步包裝成以數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和內容為特征的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，然后交由各種運行在云平臺上的軟件和應用程序處理，最終通過應用程序API接口或者用戶接口(UI)的形式由web的方式發(fā)布給云用戶。
[0061]從系統(tǒng)的角度來看這些服務，如圖4所示。本發(fā)明的云平臺搭建在Linux操作系統(tǒng)之上，選用高效的內核虛擬機KVM虛擬機監(jiān)控器作為QEMU虛擬機的管理工具。每一個虛擬機實例通過QEMU運行在KVM虛擬機監(jiān)控器之上，并提供基礎設施即服務的服務模式。其上運行的應用軟件組成了虛擬服務節(jié)點，這些服務節(jié)點可以直接向用戶提供云服務，或者由服務發(fā)現(xiàn)和組合模塊將其組合成新的服務后提供給用戶。最終，這些服務通過農(nóng)/林/牧/漁信息匯聚服務器收集并通過農(nóng)業(yè)信息一體化服務接口提供給云用戶使用。
[0062]4.云平臺的具體實現(xiàn)和大數(shù)據(jù)以及負載均衡的處理方式
[0063]本發(fā)明的云平臺實驗環(huán)境采用OpenStack+Hadoop的實現(xiàn)方式。OpenStack作為目前最流行的開源云版本，它包括控制器、計算(Nova)、存儲(Swift)、消息隊列(RabbitMQ)和網(wǎng)絡(Quantum)組件。這些組件共同提供了一個允許動態(tài)配給計算和存儲資源的環(huán)境。
[0064]本發(fā)明面對的大數(shù)據(jù)一般可以理解為三個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)匯集:來自于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的專業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)(結構化數(shù)據(jù))、感知數(shù)據(jù)(日志數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù))和用于用戶間交流或者娛樂的社交(社交媒體)