基于CNKI的物联网&区块链在农业方向的态势分析

杨超沙 董 岩 陶秀娟 宫 宇

（承德市农林科学院 河北承德 067005）

农业物联网能够通过信息传感设备将生产过程中的环境要素等进行数据采集、传输等从而实现实时显示、记录和远程监控等，是一套能够实时采集数据信息、查询、反馈问题的数控系统[1]。随着农业信息化的发展，已成为现代化农业的基础设施，为农业生产提供精准高效的服务。

区块链被认为是继移动互联网之后的又一颠覆性技术，目前世界上的主要国家都在加快布局区块链技术的发展[2]。我国在区块链领域拥有良好的基础，相关产业正在高速发展，已应用到票据、数字货币、供应链、跨境支付及期货交易、信用卡等领域，“区块链+”正在渗入到社会各个场景。现在多用于农业的追溯系统，王菲等将区块链技术和农业物联网进行结合，实现步步鸡从养殖到餐桌的服务[3]，聂影等建立了清远鸡物联网追溯系统框架，实现了肉鸡产业链各环节间的信息追溯和肉鸡生产加工过程中的质量安全关键控制点的信息公开和透明[4]。为掌握研究热点和动态，本文作者基于CNKI对物联网、区块链在农业方面中外文研究文献进行统计分析，从文献学的角度考察该领域的研究情况，揭示该领域的研究状况，以期达到帮助科研人员了解学科领域科研发展动态及水平，促进科研创新，为我国农业发展和决策参考提供重要的依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究检索数据库为中国学术期刊网络出版总库（CNKI），以“物联网+区块链+农业”为主题，检索方式为“精确检索”，来源为全部期刊，数据采集时间为2022年9月24日。

1.2 数据处理方法

对该领域科技论文产出总量、年度发展趋势、学科分布、作者和研究机构分布、基金资助分布、主要期刊来源及核心期刊分布、研究主题分布、主要期刊的主要学科领域分布展开多方面、多角度的深层分析。

2 结果与分析

2.1 文献检索统计与分析

基于上述方法，中文文献检索以中国知网学术期刊CNKI，使用高级检索主题设定为“物联网+区块链+农业”，根据文献摘要、关键词选取与农业相关的文献数据，去掉导读、新闻、报纸等无关文献得到138篇中文和45篇外文有效文献作为研究样本。

2.2 文献年度发表量统计与分析

由图1可知，2017年国内研究人员首次发表了物联网和区块链在农业上的应用方面的论文。2017-2020年总发文量逐年递增且迅猛增长，尤其是2020年发文量达到最高顶峰（40篇），2020-2021年相对持平，表明这一方向的关注度持续。而外文首篇有关这方面的论文始于2019年，要晚于国内的首篇论文的发表，年度发文趋势呈递增趋势，但每年年度发文量少于国内的发文量。由此可知，国内外对“物联网+区块链＋农业”的研究历史都较短。检索到的有效文献中最早的为杨洋和孙志国在2017年发表的《区块链技术在农业物联网领域的应用与挑战》《区块链、物联网与智慧农业》。这也表明，国内更早关注这一方向的研究。

图1 2017-2022年度发文量情况

此外，CNKI首次发表“物联网”相关文献为2002年，首次发表“物联网+农业”相关文献为2008年，首次发表“区块链”相关文献为2015年，首次发表“区块链+农业”相关文献为2016年。这表明，该方向受到关注主要是随着区块链的发展。外文中首次发表“物联网”相关文献为1899年，首次发表“物联网+农业”相关文献为2001年，首次发表“区块链”相关文献为1900年，首次发表“区块链+农业”相关文献为2016年。

2.3 作者和研究机构分布

在CNKI网站提供的信息数据基础上，以作者和机构的发文量排序，列出发文量≥2篇的作者和机构。由表1可知，中文发文量≥2篇的作者共有15位，其中发文量最高的为3篇；英文发文量≥2篇的作者共有3位，发文量都是2篇。这表明，目前这一方向研究深度还有较大的扩展空间。由表2可知，发文量≥2篇的发文机构共15个，全部为研究所或高校，其中中国农业科学院农业信息研究所、山东农业大学、广西大学发文量最高，都是4篇；甘肃农业大学、江苏省农业科学院农业经济与发展研究所、山西农业大学其次，都为3篇；其他的为2篇。与此同时，在45篇外文期刊上，有27篇发文机构为大学，表明目前该方向的研究主力为研究院所和大学。

表1 相关文献的作者分布

表2 相关文献的机构分布

2.4 基金资助分布

在CNKI网站检索的结果显示，中文期刊共有33篇文献获得项目基金资助。由表3可知，基金资助最多的是国家自然科学基金，共9篇（占基金资助总数的56.25%）；排名2~5位的其他基金资助项目依次为国家重点研发计划、国家社会科学基金、宁波市自然科学基金、山东省自然科学基金，分别资助6篇（37.5%）、3篇（18.75%）、2篇（12.5%）、2篇（12.5%）；其他的各资助1篇。其中，国家级基金资助20篇，占比60.6%；省部级10篇，占比30.3%，由此可见，国内农业物联网和区块链相关研究的基金资助以国家部门为主导，以地方政府为辅助。

2.5 主要期刊来源及核心期刊分布

由表4可知，相关发文量≥2篇的中文期刊有17种，发表了39篇论文，占文献总量的28.26%。 其中，发文量最多的期刊是《农村经济与科技》《农业展望》，共发表4篇；其次是《农业工程技术》，共发表3篇；《农业技术与装备》《江苏农业科学》《农村经济》《农业经济问题》《中国集体经济》《农业科技与信息》《新农业》《蔬菜》《现代农业科技》《南方农机》《电子世界》《计算机工程与应用》《北京邮电大学》《乡村科技》的发文量皆为2篇。外文期刊发文量最多的为Computers and Electronic和Sensors，都是4篇；Future Internet、Wireless Communication、Computer Technology Journal、International Journal of Advanced Computer Science and Applications（IJACSA）都是2篇。

表3 相关中文文献的基金资助情况

表4 相关文献的期刊分布

由表5可知，相关文献发表在核心期刊上的共17篇，占比12.32%。其中，《农业经济问题》《农村经济》《计算机工程与应用》《江苏农业科学》各2篇，其他的为1篇。从2019年开始在核心期刊上发表，2019-2022年分别发表2篇、4篇、7篇、4篇，与总发文量趋势基本一致。

表5 相关文献的核心期刊分布

2.6 研究主题分布

主题是论文主要内容的缩影，其发文量代表着研究内容的关注度。从中文相关文献的主、次要主题分布（表6、表7）可以看出，相关文献的研究主题广泛，主要是智慧农业、农产品、农业物联网、农业大数据、数字农业、农产品供应链、农产品溯源、食品安全、农业保险等农业相关研究内容，直观的体现出国内的研究状况。由此表明，智慧农业、数字农业、农产品供应链溯源及食品安全已成为目前物联网和区块链研究的重点领域。

表6 相关文献的主要研究主题

表7 相关文献的次要研究主题

2.7 主要期刊的主要学科领域分布

对检索到的文献，以CNKI学科分类法进行国内学科领域归类，并列出了发文量排名前5位的学科领域。由表8可知，相关研究主要集中在2个学科，分别是农业经济和计算机软件及计算机应用，其中在农业经济的研究尤为突出，占文献总量的73.19%；在外文期刊中，计算机软件及计算机应用这一学科占比超过总发文量的一半，表明其主要研究方向为该学科，与国内研究方向有所不同。

表8 相关文献的主要学科领域分布

3 结论

基于CNKI数据库，对发表的国内外物联网&区块链在农业方向的论文进行统计分析可知，目前该方向发展迅速，研究深度还有较大的空间。文献年度发表量及核心期刊发表量表明，国内外研究年度发文量趋势基本一致，但国外要晚于国内，研究历史都较短。从作者、发文机构及基金资助上，基金资助以国家部门为主导，以地方政府为辅助，研究主力为高校和研究院所。从发文期刊和作者发文量来看，目前这一方向研究深度还有较大的空间。从学科上来看，国内研究主要为农业经济和计算机软件及计算机应用，而国外的研究主要集中在后者。从论文主题来看，智慧农业、数字农业、农产品供应链溯源及食品安全已成为目前物联网和区块链研究的重点领域。

目前物联网和区块链在农业上的应用多为农产品的溯源，如对大米、蔬菜、水产品、畜产品、茶叶等进行溯源研究。对于农产品质量溯源问题，学者们应思考国家未来如何建设区块链网络基础设施、构建行业规范和标准、降低成本、扩大区块链技术的应用范围、应用地区，以及相关技术人才的培养等。

物联网能够借助电子通讯技术将传感器收集到的信息收集起来，而区块链可以实现农业生产中的环境因素等各个环节监管，让消费者清楚地了解到农产品生产、储存、运输过程中的各项参数，从而提高农产品品质，增强消费者对产品的信任，促进农业生产进一步发展，助力乡村振兴[5]。