Бурное развитие компьютерных технологий позволило полностью или частично автоматизировать некоторые бизнес-процессы во многих направлениях человеческой деятельности, и сфера агрометеорологии не стала исключением. Такой процесс как агроклиматический мониторинг стал важнейшей частью организации сельскохозяйственных работ. Оперативное получение достоверных метеорологических данных на полях предоставляет агрономам возможность довольно точно оценить сроки посадки и сбора культур, рассчитать количество необходимых удобрений, предсказать появление определенных вредителей и опасных метеорологических явлений, что в итоге позволяет получать хороший и стабильный урожай .
Экологический мониторинг может быть построен на основе использования сети измерительных приборов, измеряющих метеорологические данные на полях и отправляющих данные на удаленный сервер для дальнейшей обработки. При этом данные метеоприборы созданы в соответствии с идеологией «интернет вещей» и практически автономны по своей природе: если устройство не может отправить данные на сервер по причине его недоступности или неустойчивого канала связи, то оно может сохранять их себе локально и повторить попытку отправки позже (либо же попробовать отравить пакет своим соседям по альтернативному каналу передачи данных).
Компания ООО «УМИУМ» совместно с Институтом мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения РАН (ИМКЭС СО РАН) являются активными разработчиками такого рода системы. Проект «Agropogoda» создан для решения задачи сбора метеорологических данных с посадочных полей Томской области. Серверная часть созданной цифровой платформы отвечает за сохранение и дальнейшую обработку собранных данных, а на стороне клиента предоставляется удобный веб-интерфейс для получения инфографики, отчетов, уведомлений и статистик, необходимых для конечных пользователей - агрономов и других специалистов в сельскохозяйственной сфере.
Для выполнения основной цели работы, а именно разработки и введения в эксплуатацию информационной системы, были поставлены и выполнены следующие задачи:
1) анализ требований клиента;
2) проектирование целесообразной архитектуры платформы, отвечающей поставленным требованиям к программному обеспечению;
3) выбор подходящих технологий для разработки;
4) непосредственно разработка и тестирование программных компонентов;
5) внедрение механизмов автоматизации процесса сборки и поставки кода на промышленное и тестовое окружение.
Экологический мониторинг играет важнейшую роль в плодотворном развитии сельского хозяйства. Проектирование эффективной архитектуры такого рода системы позволяет обеспечить высокую доступность платформы для конечных пользователей, а также возможность быстрого масштабирования и удобного сопровождения исходного кода другими разработчиками.
В рамках данной работы была разработана, протестирована, задокументирована и внедрена в опытную эксплуатацию система сбора, хранения и обработки метеорологических данных. К началу 2022 года данный сервис обрабатывает запросы более сотни метеоустройств, находящихся на территории десятка крупных сельхозтоваропроизводителей Томской области. Были решены все поставленные задачи и удовлетворены все сформированные требования. Описание архитектуры более ранней версии платформы было опубликовано в небольшой статье на конференции «IOP Conference Series: Earth and Environmental Science» [41].
Конечно, многие сервисы описаны здесь очень поверхностно и в тексте опущены некоторые особенности их взаимодействия, однако автор поставил целью передать лишь то, из каких структурных частей может быть построена подобного рода система, с какими потенциальными проблемами можно столкнуться и какие задачи должны быть решены в первом приоритете. Платформа работает со специфичными устройствами, выпускаемыми только одной компанией на территории Российской Федерации, поэтому детали работы каждого отдельного сервиса в ней могут быть не столь интересными.
В процессе разработки был использован огромный арсенал современных технологий, большинство из которых довольно известны и универсальны в использовании. В тексте лишь сделан акцент на том, как каждый конкретный инструмент был применен в созданном проекте, а с подробностями их работы можно ознакомиться на соответствующем электронном ресурсе в списке использованных источников ниже.
С разработанным веб-сервисом можно ознакомиться по адресу https://agropogoda.com.