Προηγμένες ηλεκτρονικές υπηρεσίες στον αγροτικό τομέα

Abstract

In the last decades, the development of Information and Communication Technologies (ICT) has driven governments and businesses to reconsider the way of communicating with customers, citizens and businesses. On the other hand, compared to other sectors agriculture lacks behind regarding ICT adoption in marketing or public transactions. However, it is estimated that electronic markets (e-markets) and electronic government (e-government) can contribute significantly to optimizing the agricultural market operation and transaction conduction with public agencies, for improving the service of all involved parties in the agricultural value chain. Nevertheless, models for electronic service provision focused on and adapted to the needs of the agricultural sector are not found in international bibliography. Also, the penetration speed and use of mobile communications have been beyond expectations at national and international level. It is estimating the spread of mobile devices can strongly affect the way citizens/businesses interact with public agencies and can comprise a substantial incentive for the development of governance through mobile devices or mobile government (m-government), which is considered as a dynamic subcategory of e-government. The particular thesis focuses on the problem of describing a generic agro-centric model for providing e-market and e-government services via the Internet and/or mobile phones as well as on the deployment of corresponding systems. In particular, firstly a study on international bibliography and on concepts concerning e-markets and e-government has been conducted, providing a lot of relevant feedback. Next, a framework for introducing appropriate and viable e-services has been applied and the basic attributes have been identified, which have been included in the proposed model. In order to describe, depict and determine the model prescriptions the methodology of the Rational Unified Process (RUP) has been followed in conjunction with the object oriented Unified Modeling Language (UML). Next, the model has been validated by its implementation for specific agricultural fields. More specifically, the fields of Organic Agriculture, Forestry, Horticulture, Sericulture and Apiculture have been studied. The aforementioned fields have been analysed in terms of supply chain participants and their requirements through questionnaires and the present status of the offered e-market and e-government services. Regarding the deployment of the related systems (Web portals), a series of RUP procedures for modeling, analysis, design and implementation have been followed. For the case of Organic Agriculture the BIOPRODUCT system has been implemented, while for the cases of Forestry, Horticulture, Sericulture and Apiculture the system-one stop shop EGOVAGRI. The implemented systems have been based on portal and Web technologies using open source software. In particular, an evaluation of available solutions has been accomplished and the most appropriate have been used. More specifically, the Metadot portal server and Joomla offer e-government services while the PlaySMS mobile portal system has been used for supporting m-government service provision. E-market services for agricultural products have been implemented through osCommerce. Next, based on the implemented systems Web services have been developed for selected e-services in order to achieve interoperability. Special attention in systems design has been given to data transfer security. In this context, the Transport Layer Security (TLS) protocol has been used, which ensures the prevention of third party intervention and data extraction during server-client communication via the Internet. The thesis contribution consists of: - The definition of a framework for determining appropriate and sustainable e-services for the agricultural sector. - The specification of a general agro-centric model for e-services provision through the Internet or mobile phones. - The description of an architecture for providing e-services through the Internet or mobile phones. - The implementation of the BIOPRODUCT system. - The implementation of the EGOVAGRI system. - The interoperability of the BIOPRODUCT and the EGOVAGRI with third party systems. It must be noted that the greatest part of this thesis has been published in scientific journals and conference proceedings, found in Section 1.4.

Οι νέες εξελίξεις στον τομέα των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) ώθησαν επιχειρήσεις και κυβερνήσεις να αναθεωρήσουν τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν ή/και συναλλάσσονται με τους ενδιαφερομένους καταναλωτές, πολίτες και επιχειρήσεις στην «Κοινωνία της Πληροφορίας». Ορισμένοι όμως επιχειρηματικοί τομείς δεν είναι συμβατοί με τις εξελίξεις. Ο αγροτικός τομέας συγκαταλέγεται σε αυτούς τους τομείς που παρουσιάζουν υστέρηση στην υιοθέτηση των ΤΠΕ. Εκτιμάται ότι η ανάπτυξη συστημάτων παροχής ηλεκτρονικών υπηρεσιών (η-υπηρεσιών) και ειδικότερα ηλεκτρονικών αγορών (η-αγορών) και ηλεκτρονικής διακυβέρνησης (η-διακυβέρνησης) από σχετικούς δημόσιους ή ιδιωτικούς φορείς μπορούν να συμβάλλουν σημαντικά μεταξύ άλλων στη βελτιστοποίηση του τρόπου λειτουργίας των αγορών, της διεκπεραίωσης συναλλαγών με τους δημόσιους φορείς για την καλύτερη εξυπηρέτηση των εμπλεκομένων στην αλυσίδα αξίας του αγροτικού τομέα αλλά και γενικότερα στην ανταγωνιστικότητα του αγροτικού τομέα. Σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία δεν έχουν προταθεί πρότυπα πρόσβασης σε αγροτικές η-υπηρεσίες για την αποτελεσματικότερη διάχυση αυτών των υπηρεσιών στον τελικό χρήστη καθώς και στον τρόπο προσπέλασής τους. Επιπλέον, οι κινητές επικοινωνίες υπερέβησαν κάθε προσδοκία σε ταχύτητα διείσδυσης και ποσοστό χρήσης τόσο σε παγκόσμιο όσο και σε εθνικό επίπεδο. Διαφαίνεται ότι η εξάπλωση της χρήσης συσκευών κινητής επικοινωνίας, μπορεί να επηρεάσει δραστικά τον τρόπο με τον οποίο οι πολίτες/επιχειρήσεις έρχονται σε επαφή με δημόσιους φορείς καθώς και να αποτελέσει σημαντικό κίνητρο για την ανάπτυξη και προώθηση της η-διακυβέρνησης μέσω συσκευών κινητής επικοινωνίας ή κινητής διακυβέρνησης (κ-διακυβέρνηση), η οποία αποτελεί ιδιαίτερα δυναμική υποκατηγορία της η-διακυβέρνησης. Η παρούσα Διατριβή επικέντρωσε στο πρόβλημα της προδιαγραφής αγροτο-κεντρικού προτύπου παροχής η-υπηρεσιών (η-αγορών και η-διακυβέρνησης) μέσω του Διαδικτύου ή/και κινητών τηλεφώνων καθώς και στην υλοποίηση αντίστοιχων συστημάτων. Πιο συγκεκριμένα, αρχικά έγινε συστηματική επισκόπηση της βιβλιογραφίας για τις περιοχές του η-επιχειρείν, των τεχνολογιών πρόσβασης σε η-υπηρεσίες και των διαδικτυακών πυλών και διενεργήθηκαν δύο έρευνες για τον προσδιορισμό της ανάγκης αγροτικών η-υπηρεσιών καθώς και του τρόπου χρήσης τους. Στη συνέχεια, ορίσθηκε πλαίσιο καθορισμού κατάλληλων και βιώσιμων αγροτικών η-υπηρεσιών, το οποίο αποτελείται από σενάριο χρήσης, τεχνικό σενάριο και αξιολόγηση σεναρίων. Με βάση αυτό το πλαίσιο, προδιαγράφηκε πρότυπο παροχής η-υπηρεσιών μέσω της εφαρμογής της Rational Unified Process (RUP) σε συνδυασμό με τα εργαλεία μοντελοποίησης της γλώσσας Unified Modelling Language (UML). Κατόπιν, προτάθηκε αρχιτεκτονική για την ανάπτυξη συστημάτων διαδικτυακών πυλών ικανών να υποστηρίξουν την παροχή η-υπηρεσιών από δημόσιους ή ιδιωτικούς φορείς ανά μελέτη περίπτωσης του αγροτικού τομέα. Το πρότυπο και η αρχιτεκτονική διερευνήθηκαν μέσω της ανάπτυξης δύο συστημάτων, του συστήματος BIOPRODUCT (http://bioproduct.aua.gr) για την περίπτωση της Βιολογικής Γεωργίας και του συστήματος EGOVAGRI (http://meli.aua.gr/egovagri/) για τις περιπτώσεις της Δασοπονίας, Λαχανοκομίας, Σηροτροφίας και Μελισσοκομίας. Οι συγκεκριμένοι κλάδοι επιλέχτηκαν λόγω του διαφορετικού μεγέθους τους και της σημαντικότητάς τους γενικά για την ελληνική αγροτική οικονομία (Βιολογική Γεωργία, Λαχανοκομία), καθώς και για τη συμβολή τους στην αύξηση του γεωργικού εισοδήματος (Μελισσοκομία, Σηροτροφία) και στην ανάπτυξη των μειονεκτικών περιοχών (Δασοπονία). Οι υλοποιήσεις των συστημάτων βασίσθηκαν στις τεχνολογίες του Παγκόσμιου Ιστού και των διαδικτυακών πυλών, χρησιμοποιήθηκε ελεύθερο λογισμικό/λογισμικό ανοικτού κώδικα και αναπτύχθηκε κώδικας σε Perl, PHP, HTML, WSDL και BPEL. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν μετά από σχετική αξιολόγηση, οι πλατφόρμες ανάπτυξης διαδικτυακών πυλών Metadot και Joomla, μέσω των οποίων γίνεται η παροχή των υπηρεσιών η-διακυβέρνησης, ενώ οι υπηρεσίες κ-διακυβέρνησης υλοποιήθηκαν με τη χρήση του λογισμικού PlaySMS. Οι υπηρεσίες η-αγορών υλοποιήθηκαν με τη χρήση του λογισμικού osCommerce. Στη συνέχεια, με βάση τα υλοποιημένα συστήματα αναπτύχθηκαν υπηρεσίες Ιστού (Web services) για επιλεγμένες η-υπηρεσίες με στόχο την επίτευξη διαλειτουργικότητας με συστήματα που υποστηρίζονται από τρίτες οντότητες. Σημαντικό παράγοντα για την ανάπτυξη των συστημάτων αποτέλεσε η ασφάλεια μεταφοράς των δεδομένων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε το κρυπτογραφικό πρωτόκολλο TLS και κατάλληλα ρυθμισμένο firewall. Η συνεισφορά της παρούσας Διατριβής έγκειται στα εξής: - Ορισμός πλαισίου καθορισμού κατάλληλων και βιώσιμων η-υπηρεσιών με πεδίο εφαρμογής τον αγροτικό τομέα. - Προδιαγραφή αγροτο-κεντρικού προτύπου παροχής η-υπηρεσιών μέσω του Διαδικτύου ή/και κινητών τηλεφώνων. - Περιγραφή αρχιτεκτονικής συστημάτων παροχής η-υπηρεσιών μέσω του Διαδικτύου ή/και κινητών τηλεφώνων, - Υλοποίηση του συστήματος BIOPRODUCT. - Υλοποίηση του συστήματος EGOVAGRI. - Διαλειτουργικότητα των συστημάτων BIOPRODUCT και EGOVAGRI με τρίτα συστήματα. Σημειώνεται ότι το μεγαλύτερο μέρος της παρούσας Διατριβής δημοσιεύτηκε στα επιστημονικά περιοδικά και πρακτικά συνεδρίων που παρατίθενται στην Ενότητα 1.4.