云南省开远市数字乡村顶层规划设计

杨 波，车 辉，苗碧舟，马春跃

（1.中国移动通信集团山西有限公司太原分公司，山西 太原 030000；2.湖州市织里镇公共事业服务中心，浙江 湖州 313008；3.湖州银行股份有限公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

近年来，新一代信息与通信技术的快速发展为数字乡村发展创造了前所未有的重大机遇，也为数字乡村建设奠定了技术基础。2020年，国家七部门联合发布了《关于开展国家数字乡村试点工作的通知》，部署开展数字乡村试点工作。开远市依据云南省发布的《关于加快推进数字乡村建设的实施意见》，结合乡村数字化转型的总体架构，规划了具有地方特色的羊街乡数字乡村项目。开远市数字乡村项目以信息化建设为方向，以乡村资源数字化、乡村产业数字化、乡村治理常态化、乡村服务便捷化为发展主线，大力实施“数字乡村”发展战略，全面提升农业农村生产智能化、治理网格化、管理高效化、服务便捷化水平，助推经济社会高质量跨越式发展。

1 总体架构

依托物联网、大数据、区块链和GIS（Geographic Information System）信息技术[1-3]，开远市数字乡村项目建立“市—乡—村”业务互通的三级架构，以农业产业转型、农村治理及服务创新、乡村文化蓬勃发展的三位一体发展为方向，以羊街乡卧龙谷村、荣盛村“数字集市”的农业产业升级及乡村治理综合集成创新发展为核心，以黑泥地社区农文旅产业融合发展为亮点，开展开远市数字乡村建设示范试点，实现产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效和助推乡村振兴。立足开远市羊街乡数字乡村示范试点，基于产业数字化、管理高效化、服务在线化、应用便捷化的建设目标，构建了开远市数字乡村业务应用体系、数据资源体系、基础设施体系，系统架构如图1所示。

图1 数字乡村系统架构Figure 1 Digital Village System Architecture

业务应用层：围绕乡村振兴和农村管理核心业务，建立业务协同模型，构建覆盖产业发展、乡村治理、惠民服务三大领域的业务应用体系。以企业为主体，通过政府引导，社会组织和公众共同参与，坚持公益性服务和社会化服务双轮驱动，统筹建设一批基础性、通用性应用，协调推进地方特色性应用，引导开发市场化应用。

大数据平台：平台支持接入多种类型数据，包括基础信息数据、农业生产数据、分析决策数据、物联网数据和乡村治理数据等，并基于数据主题域的方式构建数字乡村主题仓库，按照不同维度划分了农业主体域、农业生产域、农业市场域和乡村治理域等公共层数据。通过大数据平台实现了数据的汇聚、存储、统计分析和互联互通，为应用层提供了数据支撑。

物联网基础层：该层通过高清摄像头、传感器等物联网设备实现平安乡村监控、生态环境监测、种植基地环境监测、远程苗情长势和病虫害监测预警以及数据的采集，并通过专有网络、WSN[4]和ZigBee专属网络与协议进行数据传输，为数据层提供数据源。

2 数字乡村大数据平台

开远市数字乡村大数据平台利用Hadoop、Spark、Storm、Hbase等大数据技术进行设计，通过标准API接口与第三方数据平台进行对接，采取Kettle技术进行数据的抽取、转换和加载，利用Tableau等数据可视化技术进行数据的展现，并结合GIS信息技术实现乡村数据一张图。

开远市数字乡村大数据平台包含物联网平台、数据管理平台和系统管理功能。其中物联网平台实现数字乡村物联网设备连接、设备管理和配置等功能；数据管理平台，实现数据存储、分析、互联互通和应用调取。通过大数据平台实现系统的对接、数据ETL（Extract-Transform-Load）和数据挖掘分析，为上层应用提供数据支撑并提供平台管理、系统管理、咨询管理、数据开放管理和互动反馈管理等功能。以开远市羊街乡数字乡村大数据平台为例，其功能架构如图2所示。

图2 开远市数字乡村大数据平台功能架构Figure 2 Functional architecture of Kaiyuan Digital Village Big Data Platform

3 数字乡村创新应用

羊街乡数字乡村建设将荣盛集市改造升级为数字集市，形成“事前登记、事中监管、事后评价”工作机制；以黑泥地社区彝族文化为重点，发展农文旅产业，并结合红白喜事监管等工程进行综合村务管理示范建设；根据卧龙谷村的产业特色，重点打造卧龙米和蔬菜产业示范区，利用物联网设备实现森林火情、河道生态环境的智能化监管。

3.1 应急指挥系统

应急指挥系统架构如图3所示。应急指挥系统包括风险预警、预案管理、工作部署、巡检巡查、联动指挥、事后评估和消息管理系统等。应急指挥系统集数据监测、数据共享、预警、工作部署、消息管理于一体，包含多监测点数据上传、多部门数据共享、多级网格员数据上报、监测预警管理、工作任务部署管理等功能模块，能够实现对突发事件的应急支撑管理、应急准备管理、应急指挥管理、应急总结与评估管理等。

图3 应急指挥系统架构Figure 3 Architecture of emergency command system

3.2 “两码两通”

一户一码。以“户”为单位，以二维码、NFC、RFID等为标识载体，建立数字身份证，打造基于各乡村“家庭户”作为基础治理单元和“农户”作为基础生产经营单元的“家庭码”和“农户码”。羊街乡“一户一码”平台主要包含一个数据仓、两种数据维护方式和N个应用。数据仓用于“码”的生成、处理、存储和系统接入等；两种数据维护方式分别为通过“村情通APP”或小程序进行的基础信息采集和数据更新；利用“一户一码”数据内容构建N个数字化应用服务体系，包括基层综合治理、惠民服务、环境保护、金融服务、精准扶贫、农业服务以及供需服务等。

一物一码。利用“一物一码”平台将管理员、巡检员、乡村设备三者连接起来，从而形成一种新型的乡村设备管理模式。“一物一码”作为乡村设施设备的主要身份识别码，可将其应用在巡检考核、分布展示、工作日志及应急指挥等多个应用场景中。

村务通。建设集政务管理、基础设备管理、人员管理、工作管理等功能于一体的“村务通”特色板块，为村级政府人员提供统一的管理入口，以提升乡村政务管理工作效率、提高乡村综合治理精细化水平。

村情通。建设集乡村概况、乡村文化、阳光政务、政务办事、一户一码、医疗健康、便民查询、生活服务、农事服务、金融保险、文化娱乐、学习教育、村民信箱、新闻资讯、应急发布等功能于一体的“村情通”特色板块，将政务服务办理下沉到村级，同时打通在生活、生产、文化、娱乐等方面为民服务的“最后一公里”，提高村民生活质量，破解基层治理一系列痛点、难点。

3.3 荣盛村“数字集市一条街”示范工程

通过建设数字集市管理系统、数字集市APP，并结合视频监控，可实现集市管理事前登记、事中监管和事后评价。其中，数字集市管理系统实现集市摊位/停车位登记、预约、评价、统计分析等后台管理功能；用户通过数字集市APP实现摊位/停车位预约、信用积分查看、事后评价等功能。而视频监控则实现对集市内车位乱停放、摊位乱摆和打架斗殴事件监控等功能。

3.4 黑泥地社区农文旅产业融合示范工程

农文旅融合发展。立足黑泥地彝族传统文化，通过数字技术开发“彝族文化”系列体验课程，结合当地现有旅游资源，建设由彝族民族文化数字博览馆、农旅APP、景区智能化管理系统和游客精准画像系统等四块内容组成的农文旅融合发展体系，推动社区旅游产业及其附属产业的发展。

红白喜事监管。基于黑泥地社区统一的红白喜事举办场所，建设完善的数字监管体系，形成对红白喜事举办事前、事中、事后的全流程监管。系统包括红白喜事线上预约、线上审核、食材采买单据上传和全程监控等功能。

3.5 卧龙谷综合集成创新示范区工程

农产品示范发展。开发品牌管理系统，对卧龙谷村区域公共品牌使用和企业品牌授权使用进行规范管理，品牌管理系统包括企业品牌申请、品牌申请准入审核、品牌授权管理、品牌授权书管理等；采用区块链技术构建农产品溯源中心，对卧龙谷村农产品产地环境、生产、加工、流通开展实时检测和监控；建设智慧农业数字化示范基地，包括种植基地环境监测、远程苗情长势监测和病虫害监测预警，逐步提升农业生产的精准化、智能化和数字化管理水平。

生态环境监测。卧龙谷山区林地火灾隐患、河道环境监测以人工定期巡检为主，存在漏洞。通过在河道、林区合理部署高清摄像头、火灾智能感知设备等[5]，并结合AI分析技术，实时感知河道污染和对森林火灾进行预警，从而做好河道污染和森林火灾预警、巡检工作。

智慧党建。基于大数据、云计算和移动互联网等技术手段，搭建由电脑、手机APP、TV电视端构成的以村党组织为核心的智慧党建系统[6]。智慧党建系统包括党员教育版块、党务管理版块和热门话题版块等，实现党建的数字化、移动化、在线化和智能化，营造党建学习氛围，丰富党员学习形式，提高党建工作效率。

4 结语

依托物联网、大数据、区块链和GIS信息技术，开远市以羊街乡为试点，建设“市—乡—村”业务互通的数字乡村三级架构，实现农业产业转型、农村治理及服务创新、乡村文化的蓬勃发展，从而推动农村农业数字化转型升级，助推乡村振兴。本文对开远市数字乡村的系统架构、大数据平台进行了设计，并以羊街乡荣盛村数字集市、黑泥地社区农文旅产业、卧龙谷综合集成创新示范区为示范工程，对数字乡村创新应用进行了详细阐述。开远市数字乡村建设着力打造数字乡村大数据体系，助推农村公共服务和乡村治理数字化转型，夯实乡村振兴的数字化支撑基础，加快缩小城乡“数字差距”，具有一定的实践应用价值。