李 艳
(南充市农业机械科学研究所,四川 南充 637000)
智慧农业即现代农村的一种革新形态,其中包含了多元化信息技术,采用云计算、物联网等技术,智能化控制农业精细化生产,以人文创新为发展理念及核心动力,采用绿色农业生产模式来降低能源与资源的消耗。智慧农业通过利用现代的科学技术逐渐完善农业的生产结构,对农业的生产要素进行调整,进而推动农业的可持续发展。智慧农业具有较强的智能化技术优势,区块链赋能物联网技术采用射频识别、智能传感以及GPS定位等科学技术来达到人与物之间的信息以及人与人之间的信息快速传递,对传统农业的产业结构进行优化,推动我国现代农业的转型发展。
区块链是基于密码学算法的一种互联网共享数据库信息技术,从多个层面解决中心化模型所造成的数据库信任安全问题。区块链应用密码学算法的原理安全转移数据信息,具有不可篡改和可追溯的特点。区块链能够结合共识算法来确保节点之间的数据能够保持一致。区块链技术主要由信息区块组成,是有序的数据结构,形成一条可追溯的链条。采购商可以通过区块链来查询农产品的相关数据并进行分析,农户也可以根据市场需求来调整农产品的产量。基于区块链的可追溯特点,农产品的安全质量也可以通过追溯源系统区块链来进行监管。区块链还能够有效落实“三农一标”的原则,对农产品的生产、流通等环节进行监管。
物联网是在互联网技术的基础上进行了延伸拓展,构建物与物之间的信息传递与交流网络。简而言之物联网就是连接物与物的互联网,结合互联网技术以及电子通信技术,通过传感器将信息进行收集并且完整地传递到控制器中,实现远程智能操控。与互联网技术相比,物联网技术能够同时涵盖包含互联网在内的应用服务资源,具有较强的独立性。物联网技术的应用主要分为传感器、M2M、RFID 3个方面。其中传感器的应用方法重点在于收集监管对象的相关信息并且将信息进行传递,M2M则主要应用于机器与机器之间或者人机之间的交互和管控,RFID则主要采用网络和数据库技术对目标对象张贴标签。
智慧农业通过采用区块链赋能物联网技术可以实现对农业生产全过程进行实时监控,并通过网络技术将信息及时地传输到指定的地点。区块链赋能物联网技术主要体现在3方面,一是感知方面,系统及时感应前端信息,对农业生产环境中的动态信息进行监测;二是传输方面,将最新的信息用数据的方式传送到处理中心;三是应用方面,对传输到处理中心的数据进行分析和处理,对信息作出回应,并存储信息。
监控系统是区块链赋能物联网技术中最为重要的设备,采用监控系统能够对农业的生产环境以及生产状况进行实时监控,能够及时发现生产过程中出现的问题,并且提出解决方案,提升农业生产的总量。监控系统除对农业生产过程进行监控以外也具备基础的存储能力,可以为后期的档案整理和发展决策提供有效的参考数据。监控系统能够适当抵御自然灾害,为农业管理员提出相应的抵御灾害方案。
区块链赋能物联网技术可以通过环境感知模块来对农业生产环境和状态进行实时监控,这就需要在温室大棚中设置无线传感子系统来完成对农业生产过程的实时监测,随时了解温室大棚中的环境参数。无线传感器具有成本低、能耗低等特点。
区块链赋能物联网技术的无线宽带传输系统,采用太阳能供电系统与内部网设施共同工作。环境的变化会直接影响到网络传输技术,网络传输过程应具备一定的抗穿透力和抗干扰性。区块链赋能物联网技术的推广和普及能够极大程度地推动我国农业生产便利化发展,促进我国农业的现代化转型。
由于农业无法达到工业的标准化程度,需要更加多样化的功能,所以农业物联网观点被提出。农业传感器研究技术的目标为低成本、小型化、低能耗、精准度高、传播速度快等。随着农业物联网的发展,大量低成本农业传感器会被投入到农业当中,物联网设备的通信量也会随之增加,因此区块链赋能物联网必然是农业发展的标准配置。许多农业企业逐渐信息化并且建立了专属的云平台,通过中央服务器来对客户的数据进行统一存储并且提供具有针对性的服务。未来农业企业会逐渐采用区块链赋能物联网技术,对农业生产和客户实行去中心化控制。
食品安全溯源是我国农业生产发展的关键节点。通过区块链赋能物联网技术,能够建立人与人之间的信任,以最低成本和最高效率来解决食品的安全问题。区块链赋能物联网具有不可篡改和去中心化的特征,能够确保食品溯源系统的有效性和可靠性,数据在传输、存储以及展示的过程中不会被管理人员误改或者被外部侵入者恶意篡改。在食品的产供销环节,数据来自于物联网的传感系统,避免了人为失误和遗漏。完全开放透明化的自动化自治系统能够提供更为准确和可靠的信息给生产者、消费者以及政府监管部门。随着区块链赋能物联网技术的普及,整个社会的信息化水平也会大幅度提高。采用匿名的方式能够极大程度保障生产者以及消费者的个人隐私,一旦发生食品安全事件能够有效避免网络暴力事件的发生。
我国的粮食供求长期不平衡,保障国家粮食的安全供给是一项长期的工作。采用区块链赋能物联网技术能够有效提升粮食安全生产的整体水平。其不可篡改的优点能够保障耕地红线的有效控制,同时也可以充分掌握真实的粮食生产数据信息。
随着区块链赋能物联网技术在智慧农业的普及和应用,农业生产可以彻底实现精确化、精细化以及智能自动化发展。随着人工智能技术的发展革新,农业可以以农产品电子商务的形式提供专属平台,在平台上农业生产者可直接对接消费者,便于消费者的选购同时方便管理。交易数据和财务数据都可以通过区块链来进行存储和整理,有效避免了人为失误的出现。
目前我国农业资源仍然存在着短缺情况,农业生态环境因城市化发展建设而遭到不同程度的破坏。可以通过区块链赋能物联网来对土地资源、水资源、生物资源、生产资料、气候情况、自然灾害、外来物种等相关数据进行公开监督,极大程度加强了对资源的监管力度,有效提升资源的利用率。
中国已经进入了大数据时代,数据的共享和有效利用是未来发展的必经之路。区块链具备的数据库存储技术不可篡改并且具有较强的安全性,能够有效地保障数据提供者的私密性以及合法权益。通过区块链赋能物联网能够有效促进数据的共享,加大数据的流通性,对数据的动态信息和相关状态也能在合法的情况下自动分享。
综上所述,区块链赋能物联网尚未大规模普及应用,技术人员正加大研究力度降低设备的投入成本并且提升农业从业人员对区块链赋能物联网技术的认知力度。随着智慧农业的推广和落实,农业的生产与销售环节采用区块链赋能物联网技术能够推动我国农业的转型发展,大范围采用区块链赋能物联网技术是必然的发展趋势。技术人员也要加大对物联网安全问题的关注,加大对设备安全机制、设备安全检查的方法、入侵检测机制的设置以及数据访问计算法控制等方面的研究力度。通过宣传来提升农业从业人员的安全意识,让区块链赋能物联网能够可靠安全地提升农业的生产效率,有效促进了我国的经济效益增长.逐渐实现智慧农业这一发展目标。