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李克強(qiáng)總理在第十二屆全國人民代表大會第三次會議上作的政府工作報(bào)告中提出，“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動計(jì)劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場”。信息化發(fā)展日新月異，是行業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。目前，各行各業(yè)都從國家戰(zhàn)略層面提出了發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo)。
基于這樣的背景，東大出版社計(jì)劃出版“互聯(lián)網(wǎng)+”行業(yè)落地系列叢書，打造“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的行業(yè)研究范本。
目前推出該系列第一本——《互聯(lián)網(wǎng)+智慧糧食》。本書立足我國糧食流通信息化建設(shè)現(xiàn)狀，結(jié)合作者多年來在移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)領(lǐng)域的理論研究基礎(chǔ)和智慧糧食工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出“智慧糧食”的概念，并把“智慧糧食”工程與“互聯(lián)網(wǎng)+”理念有機(jī)結(jié)合起來，在該領(lǐng)域占據(jù)了引領(lǐng)性地位，使糧食智能化建設(shè)有的放矢、有章可循，具有重要指引作用。同時，開創(chuàng)性地提出了互聯(lián)網(wǎng)+糧食的體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用機(jī)理與模式，以及構(gòu)建的原則與步驟。針對傳統(tǒng)糧食流通信息化建設(shè)過程中存在的“信息孤島”問題，采用“互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)”，完成糧食信息系統(tǒng)一體化集成，為全面提升我國糧食信息化水平注入了強(qiáng)勁動力。 內(nèi)容提要
糧食安全是關(guān)系我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定和國家自立的全局性重大戰(zhàn)略問題。黨的十八大作出了“確保國家糧食安全”的重要決策，習(xí)主席強(qiáng)調(diào)“要把保障糧食供應(yīng)能力牢靠地建立在我們自己身上”。目前，我國糧食安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：（1）
“以陳頂新”問題。2015 年4
月，遼寧、吉林兩省有的糧庫發(fā)生以陳糧頂新糧，惡意套取價差補(bǔ)貼等事件，李總理作出重要批示，要求切實(shí)守住管好“天下糧倉”。（2）
“碩鼠”問題。2013 年8 月，中儲糧河南分公司“騙補(bǔ)案”，騙取國家糧食資金7
億多元，揭開了中儲糧系統(tǒng)運(yùn)營監(jiān)管中存在的巨大漏洞。鑒于此，本書針對糧食流通管理中存在的信息不流通、監(jiān)管不到位等行業(yè)難題和技術(shù)瓶頸，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維，從智慧糧食的基本概念、頂層設(shè)計(jì)、總體架構(gòu)、典型應(yīng)用等方面進(jìn)行了深入探析，重點(diǎn)闡述“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與糧食的融合創(chuàng)新，有助于廣大糧食行業(yè)從業(yè)者全面了解智慧糧食概況并掌握其核心，也有助于糧食行業(yè)管理者指導(dǎo)糧食信息化建設(shè)。同時，對“互聯(lián)網(wǎng)+
糧食”感興趣的讀者也能夠從本書中獲取相關(guān)的理論與技術(shù)知識。
目 錄
1
1 緒論 ………………………………………………………………………（ 1 ）
1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+” ……………………………………………………………（ 1 ）
1.1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代 …………………………………………………（ 2 ）
1.1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”思維 …………………………………………………（ 7 ）
1.1.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”行業(yè) …………………………………………………（ 10 ）
1.1.4 “互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù) …………………………………………………（ 11 ）
1.2 挑戰(zhàn)與機(jī)遇 ……………………………………………………………（ 13 ）
1.2.1 發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………………………（ 14 ）
1.2.2 典型問題 …………………………………………………………（ 15 ）
1.2.3 發(fā)展機(jī)遇 …………………………………………………………（ 17 ）
1.3 智慧糧食 ………………………………………………………………（ 17 ）
1.3.1 從數(shù)字糧食到智慧糧食 …………………………………………（ 17 ）
1.3.2 智慧糧食的概念與特征 …………………………………………（ 19 ）
1.3.3 智慧糧食的功能與作用 …………………………………………（ 21 ）
2 智慧糧食需求分析 ………………………………………………………（ 23 ）
2.1 糧食流通環(huán)節(jié) …………………………………………………………（ 23 ）
2.1.1 糧食收購環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 23 ）
2.1.2 糧食倉儲環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 23 ）
2.1.3 糧食運(yùn)輸環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 24 ）
2.1.4 糧食調(diào)撥環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 24 ）
2.1.5 糧食加工環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 24 ）
2.1.6 糧食銷售環(huán)節(jié) ……………………………………………………（ 25 ）
2.2 業(yè)務(wù)目標(biāo)需求分析 ……………………………………………………（ 25 ）
2.2.1 業(yè)務(wù)協(xié)同辦公對信息化的需求 …………………………………（ 25 ）
2.2.2 糧食收儲管理對信息化的需求 …………………………………（ 25 ）
2.2.3 儲備糧管理對信息化的需求 ……………………………………（ 25 ）
2.2.4 原糧安全監(jiān)管對信息化的需求 …………………………………（ 26 ）
2.3 數(shù)據(jù)管理、挖掘、分析的需求 …………………………………………（ 26 ）
2.4 信息技術(shù)催動智慧化升級 ……………………………………………（ 27 ）
2.4.1 大數(shù)據(jù)吹響智慧糧庫前進(jìn)的號角 ………………………………（ 27 ）
2.4.2 云服務(wù)與物聯(lián)網(wǎng)確保糧食安全 …………………………………（ 27 ）
2.4.3 數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)分析糧庫信息 …………………………………（ 27 ）
2.5 建設(shè)內(nèi)容需求分析 ……………………………………………………（ 27 ）
2.5.1 數(shù)據(jù)中心 …………………………………………………………（ 28 ）
2.5.2 信息網(wǎng)絡(luò) …………………………………………………………（ 28 ）
2.5.3 信息平臺 …………………………………………………………（ 29 ）
2.5.4 支撐體系 …………………………………………………………（ 31 ）
2.5.5 信息系統(tǒng) …………………………………………………………（ 34 ）
3 智慧糧食頂層設(shè)計(jì) ………………………………………………………（ 40 ）
3.1 概述 ……………………………………………………………………（ 40 ）
3.1.1 智慧糧食建設(shè)目標(biāo)與指導(dǎo)思想 …………………………………（ 40 ）
3.1.2 智慧糧食建設(shè)原則與依據(jù) ………………………………………（ 42 ）
3.1.3 智慧糧食規(guī)劃的主題與思路 ……………………………………（ 44 ）
3.1.4 智慧糧食規(guī)劃的內(nèi)容與方法 ……………………………………（ 45 ）
3.2 智慧糧食體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………（ 50 ）
3.2.1 基于系統(tǒng)視圖的智慧糧食體系結(jié)構(gòu) ……………………………（ 50 ）
3.2.2 基于技術(shù)視圖的智慧糧食體系結(jié)構(gòu) ……………………………（ 54 ）
3.2.3 基于應(yīng)用視圖的智慧糧食體系結(jié)構(gòu) ……………………………（ 55 ）
目 錄
3
3.3 智慧糧食信息安全策略 ………………………………………………（ 57 ）
3.3.1 感知層的安全策略 ………………………………………………（ 57 ）
3.3.2 傳輸層的安全策略 ………………………………………………（ 57 ）
3.3.3 數(shù)據(jù)層的安全策略 ………………………………………………（ 57 ）
3.3.4 應(yīng)用層的安全策略 ………………………………………………（ 58 ）
3.4 智慧糧食技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 ………………………………………………（ 58 ）
3.4.1 糧食信息化標(biāo)準(zhǔn)體系 ……………………………………………（ 58 ）
3.4.2 糧食信息化標(biāo)準(zhǔn)化工作指南 ……………………………………（ 67 ）
4 智慧糧食與糧食安全 …………………………………………………（ 73 ）
4.1 概述 ……………………………………………………………………（ 73 ）
4.1.1 糧食安全 …………………………………………………………（ 73 ）
4.1.2 智慧糧食同糧食安全的關(guān)系 ……………………………………（ 74 ）
4.2 智慧糧食安全預(yù)警預(yù)報(bào) ………………………………………………（ 75 ）
4.2.1 糧食監(jiān)測預(yù)警預(yù)報(bào)的重要意義 …………………………………（ 75 ）
4.2.2 糧食監(jiān)測預(yù)警預(yù)報(bào)的突出問題 …………………………………（ 76 ）
4.2.3 糧食監(jiān)測預(yù)警預(yù)報(bào)的有效措施 …………………………………（ 77 ）
4.3 智慧糧食保障應(yīng)急指揮 ………………………………………………（ 79 ）
4.3.1 智慧糧食應(yīng)急指揮預(yù)案 …………………………………………（ 79 ）
4.3.2 應(yīng)急指揮體系 ……………………………………………………（ 80 ）
4.3.3 應(yīng)急指揮模型 ……………………………………………………（ 81 ）
4.4 糧政管理決策支持 ……………………………………………………（ 82 ）
4.4.1 糧政管理決策支持模型 …………………………………………（ 82 ）
4.4.2 糧政管理決策支持功能 …………………………………………（ 83 ）
4.4.3 糧政管理決策支持實(shí)施 …………………………………………（ 84 ）
5 智慧糧食與移動互聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………（ 85 ）
5.1 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ………………………………………………………（ 85 ）
5.1.1 移動互聯(lián)網(wǎng)概述 …………………………………………………（ 85 ）
5.1.2 移動互聯(lián)網(wǎng)的特性 ………………………………………………（ 90 ）
互聯(lián)網(wǎng)+ 智慧糧食
4
5.2 移動互聯(lián)網(wǎng)在智慧糧食中的應(yīng)用 ……………………………………（ 92 ）
5.3 移動互聯(lián)網(wǎng)給糧食行業(yè)帶來的深刻影響 ……………………………（ 93 ）
6 智慧糧食與大數(shù)據(jù) ………………………………………………………（ 95 ）
6.1 大數(shù)據(jù)技術(shù) ……………………………………………………………（ 95 ）
6.1.1 大數(shù)據(jù)的定義 ……………………………………………………（ 95 ）
6.1.2 大數(shù)據(jù)的特征 ……………………………………………………（ 96 ）
6.1.3 大數(shù)據(jù)的構(gòu)架 ……………………………………………………（ 98 ）
6.1.4 典型應(yīng)用 …………………………………………………………（100）
6.2 糧食大數(shù)據(jù)的采集與清洗 ……………………………………………（102）
6.2.1 大數(shù)據(jù)采集 ………………………………………………………（102）
6.2.2 大數(shù)據(jù)清洗 ………………………………………………………（102）
6.3 糧食大數(shù)據(jù)的存儲與管理 ……………………………………………（103）
6.3.1 分布式異構(gòu)存儲技術(shù) ……………………………………………（103）
6.3.2 多維索引技術(shù) ……………………………………………………（104）
6.4 糧食大數(shù)據(jù)的分析與挖掘 ……………………………………………（105）
6.5 面向糧食安全的糧情監(jiān)測預(yù)警 ………………………………………（106）
6.5.1 糧食監(jiān)測預(yù)警與大數(shù)據(jù)的結(jié)合 …………………………………（106）
6.5.2 大數(shù)據(jù)糧食監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)思路 ……………………………（107）
6.5.3 需要注意的問題 …………………………………………………（108）
7 智慧糧食與云計(jì)算 ………………………………………………………（110）
7.1 云計(jì)算技術(shù) ……………………………………………………………（110）
7.1.1 云計(jì)算的概念 ……………………………………………………（110）
7.1.2 云計(jì)算的特征 ……………………………………………………（112）
7.1.3 云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu) ………………………………………………（113）
7.2 糧食云數(shù)據(jù)中心 ………………………………………………………（114）
7.2.1 糧食云計(jì)算 ………………………………………………………（116）
7.2.2 糧食云存儲 ………………………………………………………（117）
目 錄
5
7.3 糧食云的應(yīng)用 …………………………………………………………（121）
7.3.1 應(yīng)用需求 …………………………………………………………（121）
7.3.2 應(yīng)用價值 …………………………………………………………（122）
8 智慧糧食與物聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………………（125）
8.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧糧食中的應(yīng)用 ……………………………………（125）
8.2 糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………………（127）
8.2.1 糧情測控系統(tǒng) ……………………………………………………（128）
8.2.2 糧情分析專家系統(tǒng) ………………………………………………（129）
8.2.3 糧倉自動控制系統(tǒng) ………………………………………………（132）
8.3 糧食物流物聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………………（132）
8.3.1 糧食物流中EPC 信息內(nèi)容 ……………………………………（133）
8.3.2 糧食物流物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) ………………………………………（133）
8.3.3 糧食物流物聯(lián)網(wǎng)跟蹤過程 ………………………………………（134）
8.4 糧食監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………………（135）
8.4.1 糧食監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) ………………………………………（135）
8.4.2 糧食監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能 ………………………………………（136）
8.5 糧食溯源物聯(lián)網(wǎng) ………………………………………………………（137）
8.5.1 糧食溯源物聯(lián)網(wǎng)管理過程 ………………………………………（137）
8.5.2 糧食溯源物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) ………………………………………（139）
8.5.3 糧食溯源物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng) ………………………………………（141）
9 智慧糧食信息系統(tǒng) ………………………………………………………（143）
9.1 新一代糧食物聯(lián)網(wǎng) ……………………………………………………（143）
9.1.1 糧食溯源子系統(tǒng) …………………………………………………（143）
9.1.2 設(shè)施設(shè)備智能改造 ………………………………………………（144）
9.1.3 新一代糧情測控系統(tǒng) ……………………………………………（145）
9.2 云終端服務(wù)系統(tǒng) ………………………………………………………（146）
9.3 大數(shù)據(jù)分析預(yù)測系統(tǒng) …………………………………………………（147）
9.4 智慧糧食應(yīng)用系統(tǒng) ……………………………………………………（148）
互聯(lián)網(wǎng)+ 智慧糧食
6
10 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代智慧糧食的思考 …………………………………（155）
10.1 智慧糧食必將引起糧食行業(yè)的新變革 ………………………………（155）
10.1.1 智慧糧食在糧食行業(yè)中的地位 ………………………………（156）
10.1.2 實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+ 智慧糧食”的途徑 ……………………………（157）
10.1.3 智慧糧食建設(shè)的預(yù)期成效 ……………………………………（159）
10.2 智慧糧食的發(fā)展方向及未來暢想 ……………………………………（159）
10.2.1 智慧糧食的發(fā)展方向 …………………………………………（159）
10.2.2 智慧糧食的未來暢想 …………………………………………（161）
附錄 ……………………………………………………………………………（162）
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………（166）
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