CN104820946A - 一种面向农业信息一体化的云计算系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向农业信息一体化的云计算系统，属于网络通信和计算机技术领域，涉及虚拟化、多租户、分布式资源管理、海量存储、大数据、云平台、云服务、云安全等技术，特别是指面向农业信息一体化的云计算系统架构。其特征在于：包括与因特网连接的农业信息一体化云平台门户，从而提供一个聚合农业、林业、畜牧业、渔业各种热门信息以及提供云用户登录云、注册和租赁的平台；还包括与该农业信息一体化云平台门户连接的云计算平台核心模块，从而通过该云计算平台核心模块为上层云服务提供保障，负责云平台自身的管理功能。本发明在不过多增加农业基础设施的前提下，利用云计算平台的优势和特点对现有农林牧渔业信息进行整合。

Description

一种面向农业信息一体化的云计算系统

技术领域

本发明涉及一种面向农业信息一体化的云计算系统，属于网络通信和计算机技术领域，涉及虚拟化、多租户、分布式资源管理、海量存储、大数据、云平台、云服务、云安全等技术，特别是指面向农业信息一体化的云计算系统架构。

背景技术

农业是我国典型的传统产业，具体包括传统农业、林业、畜牧业、渔业、及其相关的服务业。其具有数量众多、结构复杂、基数庞大，地域性、季节性、综合性强的特点，是我国现阶段涉及面最广的行业。随着社会的发展，以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农业生产的各环节中，形成了以数字化为特征的“数字农业”，给农业这个传统领域注入了新的活力。农业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响，并且可以促进传统农业向现代化农业的转变。加强农业信息化建设是发展现代农业的重要内容。因此，如何构建一个面向农业的、能够便捷地、高效地、安全地提供多样化信息服务的一体化平台成为了当前一个重要需求。而目前IT行业云计算时代的到来，为实现这一需求提供了理论保障和技术支持。

云计算是一种能够普适地、方便地、按需地、可配置地进行计算资源共享的网络访问模型。这些计算资源包括各种网络资源、服务器资源、存储资源、应用程序资源、服务资源等等。其核心思想是通过网络统一管理和调度计算、存储、网络、软件等资源，实现资源整合与配置优化，以服务方式满足不同用户随时获取并扩展、按需使用并付费，最大限度地降低成本等各类需求。云计算被认为是继二十世纪八十年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一次巨大变革，将带来工作方式和商业模式的根本性改变。我国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要，把以云计算为代表的新一代信息技术确定为战略性新兴产业的发展重点。加快发展云计算产业，将有力地推动传统产业的改造升级和新兴产业的加速培育。

科学有效地利用云计算技术，有利于加快农产业的信息化进程，从根本上转变其经济发展方式，调整产业结构，从而更好地将资源优势转化为经济优势、实现经济转型发展提供战略支撑。

具体而言，农业信息化的需求是完成农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化，实现农业的数字信息化，并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面。畜牧业和渔业的信息化需求主要包括各种遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽渔经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容的查询、发布和管理服务。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向农业信息一体化的云计算系统，能够利用云计算平台强大的数据存储和处理能力，为用户提供高效、廉价的信息一体化服务，从而加快农业信息改造。

一种面向农业信息一体化的云计算系统，其特别之处在于：包括与因特网连接的农业信息一体化云平台门户，从而提供一个聚合农业、林业、畜牧业、渔业各种热门信息以及提供云用户登录云、注册和租赁的平台；

还包括与该农业信息一体化云平台门户连接的云计算平台核心模块，从而通过该云计算平台核心模块为上层云服务提供保障，负责云平台自身的管理功能，如资源调度、负载均衡、云虚拟机管理、云服务管理、云虚拟机镜像管理、云存储管理和云集群内部通信管理等核心管理模块；

还包括与该云计算平台核心模块连接的应用域业务管理子系统，从而通过该应用域业务管理子系统负责与农业、林业、畜牧业、渔业相关业务的注册和管理操作，并且根据云用户的需求安排业务流程以完成相应的云服务；

还包括与该云计算平台核心模块连接的云安全管理子系统，从而通过该云安全管理子系统完成云用户的身份认证、密钥管理、证书管理、授权、入侵检测、病毒防治与安全审计功能；

还包括与该云计算平台核心模块连接的农业信息一体化云服务管理子系统，从而通过该农业信息一体化云服务管理子系统分别进行农林、牧、渔业的数据的处理工作。

其中还包括与该云计算平台核心模块连接的数据库和云存储模块，从而通过该数据库和云存储模块进行信息查询和存储。

其中还包括与因特网连接的数据处理型云用户，该数据处理型云用户是指本身拥有或能够采集到农的数据信息，希望利用云平台进行数据分析和存储的用户；以及与因特网连接的普通终端云用户，该普通终端云用户是指本身并不提供数据信息，通常希望使用移动终端等设备进行农业相关信息的云数据查询或者云服务租赁的终端用户。

可见，与传统信息网站、普通公有云和私有云平台相比，本发明设计的农业信息一体化云平台架构具有明显的如下优势和特点：1、功能强大的专业数据处理平台：本发明允许数据处理型农业云用户将自己通过传感器采集的实时数据上传至云平台，并利用云集群中丰富的农业专用模型、强大的计算资源以及稳定而高效的云存储能力来进行数据处理、态势评估和预测。这不仅使得用户可以随时随地查询自己农场的传感器信息，而且能够方便、廉价、快捷地得到专业的技术和信息指导，有效地节约传统用户因购买高昂设备和频繁求助专家带来的经济负担。2、内容丰富的农业信息一站式咨询平台：对于农业、林业、畜牧业和渔业，及其相关服务行业而言，由于其自身运作方式和特点决定了在某些信息的需求上具有明显的共性，比如天气预报、地震、水文、洪涝等信息。因此，有必要改变我国现有农业信息分散、不专业的现状，农林牧渔产业需要一个集这些相关行业为一体的、专业的一站式信息咨询平台。本发明正是利用云平台能够提供全方位基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件应用即服务(SaaS)的特点，及其强大的计算和存储能力而构建。该平台不仅可以全面而高效地完成农业数据存储和查询功能，甚至可以利用专业模型来仿真和预测未来状况。3、数据权威的农业信息和数据“池”：从我国农业的角度而言，本发明云平台能够为我国相关部门提供最直接的农林牧渔业相关资料和数据。由于本平台对数据真实性和用户身份进行严格审查，在保证用户隐私的基础上，对用户所提供的非敏感农业信息进行分析和整理。一方面能够给云用户提供尽可能全面和专业的业务咨询，另一方面也给国家提供了快速了解“三民”问题，以及农业信息化改造进程提供了依据，以便更好地开展扶贫项目，抵御自然灾害和进行病虫害防治。

本发明在不过多增加农业基础设施的前提下,利用云计算平台的优势和特点对现有农林牧渔业信息进行整合，不仅实现了数据处理型农业云用户与云端服务器设备的互联互通，而且用户对服务、资源的集中管理，减少了用户的使用负担和系统维护费用。

附图说明

图1是本发明的农业信息一体化云平台简图；

图2是本发明的农业信息一体化云平台实体架构图；

图3是本发明的农业信息一体化云平台服务模型图；

图4是本发明的农业信息一体化云平台服务实现架构图。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是针对目前农业信息化改造过程中存在数据量大、数据结构复杂、用户数目众多且分布广泛等特点，提出一种面向农业信息一体化的云计算系统架构。利用云计算平台强大的数据存储和处理能力，为用户提供高效、廉价的信息一体化服务，从而加快农业信息改造的目的。本发明是这样实现的：不同于普通的公有云和私有云，本发明系统特别针对农业相关领域和用户设计并实现。因此，本发明根据用户不同的特征和服务需求，特将农业信息一体化云用户分为两类：数据处理型云用户和普通终端云用户。

数据处理型云用户是指本身拥有或能够采集到农的数据信息，希望利用云平台进行数据分析和存储的用户。其通常的业务操作为：利用云平台的数据模型对数据进行计算和处理，从而得到评估或者预测指标；利用云平台的存储能力进行数据存储；利用云平台的数据检索和查询能力得到农相关科普知识或信息。该类用户通常为农/牧/渔场的管理员或研究员。

普通终端云用户是指本身并不提供数据信息，通常希望使用移动终端等设备进行农业相关信息的云数据查询或者云服务租赁的终端用户。该类用户通常为对农业相关信息感兴趣的普通个体用户。

由此可知，用户接入农业信息一体化云平台的所使用的设备包括信息终端设备、网络连接设备、用户信息管理中心以及各种传感器设备等实体。所述的信息终端设备是指云用户用来执行、显示和与云平台交互的网络实体，其所对应的具体设备通常为个人计算机、移动智能终端(智能手机、平板电脑等)、IP电话和能够接入因特网的其他人机交互设备等；所述的网络连接设备是指实现接入网各终端间互联互通的网络实体，包括无线、有线接入点，边界网关；所述的用户信息管理中心是指同一数据处理型云用户所管辖的内部网络安全域中的信息终端设备及其所提供的业务服务进行管理的功能实体，其主要作用是收集传感器通过网络接入设备采集的农业数据信息；所述的传感器设备是指数据处理型云用户用以对所管辖的农业设施和场地等进行农业数据采集的电子设备，如温度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器等等。

本发明按照网络结构特点设计了数据处理型云用户所管辖内部网络安全域中设备间的通信方案，用户可以将非IP编址的传感器通信方式通过转换器转换为IP编址的通信方式，如RS232/485转RJ45，或者RS232/485转wifi。这样使得用户信息管理中心服务器可以不必考虑过多的通信技术的差异，从而方便地收集传感器的信息。该方案将具体的物理通信技术与上层的设备寻址以及业务应用分离开来，从而实现数据处理型云用户内部网络不同设备之间以及与外部网络之间的互联互通。

对于农业信息一体化云平台内部而言，本发明结合农业这一传统产业自身的特点，以及云计算平台的优势，设计并实现了集传统农业、林业、畜牧业、渔业信息查询、存储、计算和预测等功能于一体的一站式的云计算框架。其具体组成如下：

(1)农业信息一体化云平台门户(Portal)，一种常见的web应用，其作用是用来提供一个聚合农业、林业、畜牧业、渔业及其相关产业各种热门信息、提供云用户“单点登录”，以及云服务注册和租赁的平台。所谓“单点登录”是指单次登录：只需登录门户服务器一次就可以访问所有其它的应用，这意味着你无需再分别登录每一个应用。

(2)云计算平台核心模块，该模块为上层云服务提供保障，负责云平台自身的管理功能，如资源调度、负载均衡、云虚拟机管理、云服务管理、云虚拟机镜像管理、云存储管理和云集群内部通信管理等核心管理模块。

(3)应用域业务管理子系统，该子系统负责与农业、林业、畜牧业、渔业相关业务的注册和管理操作。其主要功能是根据云用户的需求安排业务流程以完成相应的云服务。

(4)云安全管理子系统，该子系统负责完成云用户的身份认证、密钥管理、证书管理、授权、入侵检测、病毒防治与安全审计等安全相关功能。

(5)农业信息一体化云服务管理子系统，该子系统又分为农林业信息处理子系统、牧业信息处理子系统和渔业信息处理子系统三个模块，分别进行农林、牧、渔业和其相关服务行业的数据的处理工作。

(6)除上述五大模块外，本农业信息一体化云平台中还包括数据库和云存储模块，分别负责信息查询和存储功能。

可见，与传统信息网站、普通公有云和私有云平台相比，本发明设计的农业信息一体化云平台架构具有明显的如下优势和特点：

功能强大的专业数据处理平台：本发明允许数据处理型农业云用户将自己通过传感器采集的实时数据上传至云平台，并利用云集群中丰富的农业专用模型、强大的计算资源以及稳定而高效的云存储能力来进行数据处理、态势评估和预测。这不仅使得用户可以随时随地查询自己农场的传感器信息，而且能够方便、廉价、快捷地得到专业的技术和信息指导，有效地节约传统用户因购买高昂设备和频繁求助专家带来的经济负担。

内容丰富的农业信息一站式咨询平台：对于农业、林业、畜牧业和渔业，及其相关服务行业而言，由于其自身运作方式和特点决定了在某些信息的需求上具有明显的共性，比如天气预报、地震、水文、洪涝等信息。因此，有必要改变我国现有农业信息分散、不专业的现状，农林牧渔产业需要一个集这些相关行业为一体的、专业的一站式信息咨询平台。本发明正是利用云平台能够提供全方位基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件应用即服务(SaaS)的特点，及其强大的计算和存储能力而构建。该平台不仅可以全面而高效地完成农业数据存储和查询功能，甚至可以利用专业模型来仿真和预测未来状况。

数据权威的农业信息和数据“池”：从我国农业的角度而言，本发明云平台能够为我国相关部门提供最直接的农林牧渔业相关资料和数据。由于本平台对数据真实性和用户身份进行严格审查，在保证用户隐私的基础上，对用户所提供的非敏感农业信息进行分析和整理。一方面能够给云用户提供尽可能全面和专业的业务咨询，另一方面也给国家提供了快速了解“三民”问题，以及农业信息化改造进程提供了依据，以便更好地开展扶贫项目，抵御自然灾害和进行病虫害防治。

本发明在不过多增加农业基础设施的前提下,利用云计算平台的优势和特点对现有农林牧渔业信息进行整合，不仅实现了数据处理型农业云用户与云端服务器设备的互联互通，而且用户对服务、资源的集中管理，减少了用户的使用负担和系统维护费用。

本发明在现有云计算和传感器网络的基础上，结合农林牧渔产业特点，设计了农业信息一体化云平台架构和云用户传感器编址与接入方式。这使得数据处理型农业云用户与云端服务器设备的互联互通，云计算在农业信息化推进过程中的优势得以发挥。同时，本发明架构便于用户进行管理，同时能够满足体系结构的灵活性、自适应性和扩充性要求。设计的农业信息一体化云平台架构模型如图1所示。以下参照附图对本发明作进一步详细描述。

1.农业信息一体化云平台架构模型

整个农业信息一体化云平台架构的构建包括两方面的内容：

第一，构建面向农业信息和数据处理的云计算服务器集群。利用现有的、成熟的云平台框架构建，推荐采用的开源云架构有亚马逊的EC2弹性云平台、美国国家航空航天局和Rackspace合作研发的OpenStack云计算管理平台。在此基础上，将农业领域中应用域的管理模块和数据处理模块分离开，形成应用域业务管理子系统和云服务管理子系统。根据农业领域中农、林、牧、渔业的不同应用需要，进一步将云服务管理子系统细分为农林业信息处理子系统、牧业信息处理子系统和渔业信息处理子系统三个部分，如图1所示。此外，集群中设置有云安全管理子系统，功能是保护系统的安全和用户的隐私。

第二，对于数据处理型云用户而言，需要构建以边界网关、用户信息管理中心、网络接入设备和传感器为核心组件的云用户内部网络。其目的是完成数据处理型云用户与云平台的交互，方便用户将传感器采集到的数据传递给云平台，以便计算和处理。

本发明详细的网络实体架构图如图2所示，用户接入农业信息一体化云平台的所使用的设备包括信息终端设备、网络连接设备、用户信息管理中心以及各种传感器设备等实体。

信息终端设备是指云用户用来执行、显示和与云平台交互的网络实体，其所对应的具体设备通常为个人计算机、移动智能终端(智能手机、平板电脑等)、IP电话和能够接入因特网的其他人机交互设备等。

网络连接设备是指实现接入网各终端间互联互通的网络实体，包括无线、有线接入点，WLAN、3G接入点，交换机，路由器，Modem以及边界网关。

用户信息管理中心是指同一数据处理型云用户所管辖的内部网络安全域中的信息终端设备及其所提供的业务服务进行管理的功能实体，其主要作用是收集传感器通过网络接入设备采集的农业数据信息。

传感器设备是指数据处理型云用户用以对所管辖的农业设施和场地等进行农业数据采集的电子设备，如温度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器等等。“接入点”是连接传感器必备的设备，其功能通常包括传感器信息采集和传感器控制两个功能。由于大多数传感器直接得到的数据多表示为电平信号，因此需要通过传感器控制箱等设备将其转换为常用的RS485/232、usb接口信号，或者直接转换为带IP的RJ45或wifi数据信号，一遍数据传输、存储和处理。

2.农业信息一体化云服务管理子系统

根据农业领域中农、林、牧、渔业的不同应用需要，云服务管理子系统细分为农林业信息处理子系统、牧业信息处理子系统和渔业信息处理子系统三个部分。这三个子系统仅仅负责专业的信息和数据处理，其管理模块由应用域业务管理子系统负责。如图2所示，这三个子系统所负责的信息处理业务如下：

农林业信息处理子系统，该子系统负责传统农业和林业数据和信息的处理工作。数据是由本云平台从权威数据源获得，或者由数据处理型云用户通过其信息管理中心采集传感器原始数据并经过数据整理得到。以农林业信息处理子系统为例，所提供的服务包括：

(1)公共信息查询类，如气象、地震、水文、洪涝资料，农业和林业相关的科普知识及病虫害防治查询，公开的农业和林业相关数据资料查询等；

(2)数据处理平台，提供权威的病虫害防治与预测模型，农林业数据计算和分析等。通过认证的数据处理型云用户可以在该平台上对自己上传的数据进行查询、分析、计算、评估和存储操作。该功能不但极大的方便和提高了用户对数据的专业处理能力，而且高效、廉价；

(3)信息发布与解答论坛，提供一个面向农业和林业的专业信息论坛，用户可以在其上进行发帖子分享经验和心得、求助、交易等操作；

(4)云资料存储，提供海量的云存储服务，方便用户将资料备份在云端。

牧业信息处理子系统，该子系统负责牧业数据和信息的处理工作。数据是由本云平台从权威数据源获得，或者由数据处理型云用户通过其信息管理中心采集传感器原始数据并经过数据整理得到。其具体实现的功能大体上与农林业信息处理子系统类似，但是专注于牧业相关数据和信息的处理和发布。因此，在公共信息查询类中包含有育种信息、饲料营养信息等；数据处理平台上所提供的模型为遗传育种模型，传染病模型等。

渔业信息处理子系统，该子系统负责渔业数据和信息的处理工作。数据是由本云平台从权威数据源获得，或者由数据处理型云用户通过其信息管理中心采集传感器原始数据并经过数据整理得到。其具体实现的功能大体上与牧业信息处理子系统类似，但是专注于渔业相关数据和信息的处理和发布。因此，在公共信息查询类中包含有海洋湖泊信息，水产养殖信息、育种信息、饲料营养信息等；数据处理平台上所提供的模型为水产遗传育种模型，鱼类传染病模型等。

3.农业信息一体化云服务的实现与发布方式

本发明云服务的实现和发布方式采用经典的云计算多租户模型，即可以提供基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件应用即服务(SaaS)三种服务模式，如图3所示。

基础设施即服务模式，是消费者使用处理、储存、网络以及各种基础运算资源，部署与执行操作系统或应用程序等各种软件。用户无须购买服务器、软件等网络设备，即可任意部署和运行处理、存储、网络和其它基本的计算资源，不能控管或控制底层的基础设施，但是可以控制操作系统、储存装置、已部署的应用程序，有时也可以有限度地控制特定的网络元件。其实现是通过将服务器集群的物理硬件利用虚拟化技术转变为硬件抽象层后，通过云计算核心通信组件将基础设施资源封装成各个模块的API接口提供给云用户。在本发明中，用户可以通过租用虚拟机实例、云存储、云数据库等方式按需的使用云平台提供的基础设施服务。

平台即服务模式，提供运算平台与解决方案堆栈即服务。在云计算的典型层级中，平台即服务层介于软件即服务与基础设施即服务之间。平台即服务提供用户能将云端基础设施部署与创建至客户端，或者借此获得使用编程语言、程序库与服务。用户不需要管理与控制云端基础设施，包含网络、服务器、操作系统或存储，但需要控制上层的应用程序部署与应用代管的环境。其实现是在基础设施即服务模式的基础上，将各个模块的API接口进行进一步的集成和封装成中间件的形式提供给云用户。在本发明中，用户可以通过云平台的中间件接口开发适合自己使用的农业数据处理模型、工具和软件等。

软件应用即服务模式，有时被作为“即需即用软件”，它是一种软件交付模式。在这种交付模式中云端集中式托管软件及其相关的数据，软件仅需透过互联网，而不须透过安装即可使用。用户通常使用精简客户端经由一个网页浏览器来访问软件即服务。对于许多商业应用来说，软件即服务已经成为一种常见的交付模式。软件即服务已经被吸纳进所有领先的企业级软件公司的战略中。这些公司的最大的卖点之一就是通过将硬件和软件维护及支持外包给软件即服务的提供者，来降低信息技术成本。其位于云服务模式的最上层，实现方式基于平台即服务模式。将集成的模块和中间件进一步包装成以数据、元数据和内容为特征的系统数据，然后交由各种运行在云平台上的软件和应用程序处理，最终通过应用程序API接口或者用户接口(UI)的形式由web的方式发布给云用户。

从系统的角度来看这些服务，如图4所示。本发明的云平台搭建在Linux操作系统之上，选用高效的内核虚拟机KVM虚拟机监控器作为QEMU虚拟机的管理工具。每一个虚拟机实例通过QEMU运行在KVM虚拟机监控器之上，并提供基础设施即服务的服务模式。其上运行的应用软件组成了虚拟服务节点，这些服务节点可以直接向用户提供云服务，或者由服务发现和组合模块将其组合成新的服务后提供给用户。最终，这些服务通过农/林/牧/渔信息汇聚服务器收集并通过农业信息一体化服务接口提供给云用户使用。

4.云平台的具体实现和大数据以及负载均衡的处理方式

本发明的云平台实验环境采用OpenStack+Hadoop的实现方式。OpenStack作为目前最流行的开源云版本，它包括控制器、计算(Nova)、存储(Swift)、消息队列(RabbitMQ)和网络(Quantum)组件。这些组件共同提供了一个允许动态配给计算和存储资源的环境。

本发明面对的大数据一般可以理解为三个数据源的数据汇集：来自于农、林、牧、渔业的专业传统数据(结构化数据)、感知数据(日志数据和元数据)和用于用户间交流或者娱乐的社交(社交媒体)数据。大数据通常采用新的技术模式进行存储，比如非关系分布式数据库NoSQL。共有四种非关系数据库管理此系统(NRDBMS)：基于列、关键值、图表和基于文档。这些NRDBMS将源数据聚集在一起，同时用MapReduce之类的分析程序对汇总的信息进行分析。本发明的大数据环境包括一个分析程序、一个数据存储、一个可扩展文件系统、一个工作流管理器、一个分布式排序和散列解决方案以及一个数据流编程框架。

数据流编程框架采用Apache Hadoop的方案。Apache Hadoop是一款支持数据密集型分布式应用并以Apache 2.0许可协议发布的开源软件框架。它支持在商品硬件构建的大型集群上运行的应用程序。Hadoop框架透明地为应用提供可靠性和数据移动。它实现了名为MapReduce的编程范式：应用程序被分割成许多小部分，而每个部分都能在集群中的任意节点上执行或重新执行。此外，Hadoop还提供了分布式文件系统，用以存储所有计算节点的数据，这为整个集群带来了非常高的带宽。MapReduce和分布式文件系统的设计，使得整个框架能够自动处理节点故障。它使应用程序与成千上万的独立计算的电脑和PB级的数据。其包含多种组件，包括Hadoop Distributed File System(即HDFS，是一种可扩展的文件系统)，HBase(数据库/数据存储)、Pig、Hadoop(分析方法)和MapReduce(分布式排序和散列)。

为了在大数据环境中实现更高程度的灵活性、可扩展性和自治性，本发明在部署完OpenStack后将Apache Hadoop组件合并到其中。此时，Nova用于存放NoSQL或SQL数据存储以及Pig和MapReduce实例；Hadoop位于一个独立的非Nova机器上，以便提供强劲的处理功能。

对于数据处理型云用户而言，本发明需要保证其传感器信息能够正确、完整、高效的传输给云平台，一遍进行数据处理操作。这需要处于异构网络的各传感器模块能够与用户信息管理中心进行通信，因此不仅需要对传统的互联网接入设备、通信设备分配通信地址，各种传感器设备要加入到网络中也需要进行相应地编址。经过编址的传感器能够通过用户信息管理中心和因特网接入设备与农业信息一体化云平台进行实时交互。农业信息一体化云平台完成用户的数据处理(存储、计算、展示等)请求，并最终反馈给云用户。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

符号说明：

IP(Internet Protocol)网际协议

IaaS(Infrastructure as a Service)基础设施即服务

PaaS(Platform as a Service)平台即服务

SaaS(Software as a Service)软件应用即服务

EC2(Amazon Elastic Compute Cloud)亚马逊弹性云平台

3G(The 3rd Generation)第三代

WLAN(Wireless Local Area Network)无线局域网

WSN(Wireless Sensor Network)无线传感器网络

Zigbee IEEE 802.15.4通信协议

Modem调制解调器

API(Application Programming Interface)应用程序接口

MAC(Media Access Control)媒体接入控制

NAT(Network Address Translation)网络地址转换

KVM(Kernel-based Virtual Machine)内核虚拟机

RDBMS(Relational Database Management System)关系型数据库管理系统

PB(PetaByte)十万兆字节

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)传输控制协议/因特网互联协议

UI(User Interface)用户界面

AAA(Authentication、Authorization、Accounting)验证、授权和审计。

Claims (3)

1.一种面向农业信息一体化的云计算系统，其特征在于：包括与因特网连接的农业信息一体化云平台门户，从而提供一个聚合农业、林业、畜牧业、渔业各种热门信息以及提供云用户登录云、注册和租赁的平台；

还包括与该农业信息一体化云平台门户连接的云计算平台核心模块，从而通过该云计算平台核心模块为上层云服务提供保障，负责云平台自身的管理功能，如资源调度、负载均衡、云虚拟机管理、云服务管理、云虚拟机镜像管理、云存储管理和云集群内部通信管理等核心管理模块；

还包括与该云计算平台核心模块连接的应用域业务管理子系统，从而通过该应用域业务管理子系统负责与农业、林业、畜牧业、渔业相关业务的注册和管理操作，并且根据云用户的需求安排业务流程以完成相应的云服务；

还包括与该云计算平台核心模块连接的云安全管理子系统，从而通过该云安全管理子系统完成云用户的身份认证、密钥管理、证书管理、授权、入侵检测、病毒防治与安全审计功能；

还包括与该云计算平台核心模块连接的农业信息一体化云服务管理子系统，从而通过该农业信息一体化云服务管理子系统分别进行农林、牧、渔业的数据的处理工作。

2.如权利要求1所述的一种面向农业信息一体化的云计算系统，其特征在于：其中还包括与该云计算平台核心模块连接的数据库和云存储模块，从而通过该数据库和云存储模块进行信息查询和存储。

3.如权利要求1所述的一种面向农业信息一体化的云计算系统，其特征在于：其中还包括与因特网连接的数据处理型云用户，该数据处理型云用户是指本身拥有或能够采集到农的数据信息，希望利用云平台进行数据分析和存储的用户；以及与因特网连接的普通终端云用户，该普通终端云用户是指本身并不提供数据信息，通常希望使用移动终端等设备进行农业相关信息的云数据查询或者云服务租赁的终端用户。