物聯網傳感器在智慧農業(yè)中的應用研究.pdf

2021年 4期 智慧農業(yè)導刊 JournalofSmartAgriculture 智慧農業(yè) 專論與綜述 物聯網傳感器在智慧農業(yè)中的應用研究 樊 昕 1 蹇 念 2 1 泰山 科 學 技 術 研究 院 山 東 泰 安 271000 2 遵 義 市 職業(yè) 技 術學 校 貴 州 遵 義 563000 因 傳 統(tǒng)農 業(yè) 在 一 定 范 圍 缺 乏 耦 合 效 應 產 業(yè) 鏈 不 夠 長 不 夠 強 缺 乏 大 循 環(huán) 和 協(xié) 調性 所 以 在 一 定 程度 上 存 在 著 低效 率 低效 益 低效能等情況 生 產 粗 放 情況 突 出 這 些 現 象 造 成 普遍 的農 業(yè)基準 數據 資源 薄 弱 數據 結構 不 統(tǒng)一 數據 類 型 不 兼 容 數據 標 準 化不 一 致 規(guī) 范 化 水 平 低等 農 業(yè) 的 發(fā)展經 歷 了 漫 長 的 過程 最 終 迎 來 了 智 慧 農 業(yè) 的 新 時 代 1 1 農業(yè) 發(fā)展 的 幾個 重 要階段 1 1農業(yè) 1 0 依 托 自 身 體 力 勞 動 及畜 力 勞 動 的農 業(yè) 運 營 形 式 1 2農業(yè) 2 0 即 機 械 化 農 業(yè) 是 以 機 械 化 生 產 為 主 的農 業(yè) 生 產運 營 形 式 1 3農業(yè) 3 0 即 信息 化 自 動化 農 業(yè) 是 以 現 代 化 信息 技 能 的 使 用 和 部 分 生 產工 具的自 動化 智 能 化 為 首 要 特征 的農 業(yè) 生 產運 營 形 式 1 4農業(yè) 4 0 農 業(yè) 4 0是 融 合 互聯 網 的 高 度智 能 化 的 種 植 管 理 農 業(yè) 生 產 技 術更 青睞 于 物 聯 網 大 數據 云 計 算 等 新 興 技 術 的 加 持 降 低 自然 災 害 因 素 的 干 擾 突 破了 傳 統(tǒng) 種 植 的 約 束 更 體現出 智 能 化 生態(tài) 化 綠色 化 的農 業(yè) 生 產 理 念 人 類可 以 更低 的成 本 更 優(yōu) 化 的 資源 結構 更 好 的 流 通環(huán) 節(jié) 從 大 自然中 獲取 健康 的 安 全 的 可 持 續(xù) 的農 產 品 2現狀及 痛 點 在傳 統(tǒng)農 業(yè) 生 產 的 各 個環(huán) 節(jié) 自然環(huán)境的 溫 度 濕 度 土 壤 成 分 光 照 情況 小 區(qū)域 氣 候 等 因 素 對 農 作 物 生 長 都 有 較 大 影響 傳 統(tǒng)農 業(yè) 所 謂 的 靠 天 吃飯 要 在 很 大 程度 上 依 賴 于 自然環(huán)境的 各種 要 素 對 這 些 因 素 的 利 用 要 依 托 人為 感 知 不確 定性 太 大 農 業(yè) 生 產 更 多 地 體現出 粗 放 管 理的 特 點 與 精 細 化 管 理的要 求 有 較 大 差 距 以 傳 感器 與 物 聯 網相 結 合 的 全方 位 環(huán)境 監(jiān)測 控制 系 統(tǒng) 在設 施 農 業(yè) 中 大 受 歡迎 并 迅 速 推廣 開 來 針對 農 業(yè) 大 棚 管 理的現 狀 及 痛 點 提 出 智 慧 農 業(yè) 物 聯 網解決 方 案 2 3 智慧農業(yè)與 傳 統(tǒng)農業(yè)的區(qū) 別 3 1產業(yè) 鏈增強變長 形 成 更為復雜 的產業(yè) 網 智 慧 農 業(yè)比 傳 統(tǒng)農 業(yè) 突 出 之 處 在于產 業(yè) 鏈 的 增 強 變 長 構 成 了 農 業(yè) 生 產 前 中 后 期 環(huán)環(huán) 相 扣 的 產 業(yè)網 組 成 了 復雜 的 經 濟 網 先 進 技 術 和 精 密 儀 器 帶動了 智 慧 農 業(yè) 的 大發(fā)展 摘 要 隨著 社會 的發(fā)展 新 時期 對 農業(yè)的 需求突破了傳 統(tǒng)農業(yè)的 框架 智慧農業(yè)應運 而 生 智慧農業(yè) 集 聚了 物 聯網 大 數 據 云 計算 等新 興 技術 其 核心 作 用 是 提 高 農業(yè)生 產 效 率 提升 農業(yè)運 營 模式 實 現 綠色 生 產 改善 生態(tài)環(huán)境 文 章 通 過 闡述 農 業(yè)發(fā)展進 程 分 析 現 狀 及 痛點 提 出 了 智慧農業(yè)的設 計 方 案 闡述了 智慧農業(yè) 相關 的功能系統(tǒng) 以資 業(yè) 內 借鑒 關鍵詞 物 聯網 傳感器 智慧農業(yè) 中圖分類號 F303 2 文獻標志碼 A 文章編號 2096 9902 2021 04 0013 04 Abstract Withthedevelopmentofsociety thedemandforagricultureinthenewerahasbrokenthroughtheframework oftraditionalagriculture andsmartagriculturecameintobeing SmartagricultureinvolvestechnologiessuchasInternetof Things bigdataandcloudcomputing Thecoreroleofsmartagricultureistoimproveagriculturalproductionefficiency im proveagriculturaloperationmode realizegreenproductionandimproveecologicalenvironment Throughexpoundingthedevel opmentprocessofagricultureandanalyzingthecurrentsituationandweakpoints thispaperputsforwardthedesignscheme ofsmartagriculture expoundingtherelatedfunctionsystemofsmartagriculture inordertoprovidereferencefortheindustry Keywords InternetofThings sensor smartagriculture 作者簡介 樊 昕 1979 男 本科 助 理 研究員 研究方向 自 然 科學研究 科 技 情 報 研究 科 技 信息 管 理 服務 13 2021年 4期 智慧農業(yè) 專論與綜述 智慧農業(yè)導刊 JournalofSmartAgriculture 3 2 地 域 特 征明顯 與 當 地農業(yè) 資源 關系 緊密 社會 生 產 力 的 高 級 階 段 必 然 催 生 優(yōu)勢 產 業(yè) 向 集 聚 化 高 能 化方向發(fā)展 向 優(yōu)勢 農 業(yè) 資源 集 聚 區(qū) 發(fā)展 形 成 規(guī) 模 化 區(qū)域 化明 顯的農 產 業(yè)集群 智 慧 農 業(yè) 突 破了 行 政區(qū) 劃 的 約 束 依 照 優(yōu)勢 區(qū)域有限 發(fā)展 的 原 則 形 成 特 色 作 物 帶和 畜 牧 飼 養(yǎng) 帶 優(yōu) 化 配 置 農 業(yè) 資源 這 種 優(yōu)勢 農 產 品 產 業(yè) 帶 以 區(qū)域 優(yōu)勢 產 業(yè) 為 基礎 以 農 業(yè) 技 術 創(chuàng) 新 為 動 力 凸 顯 了 競 爭 優(yōu)勢 實 現 了 持 續(xù) 增 收 增 效 形 成 了規(guī) 模 化經 營 3 3 智慧農業(yè)產業(yè) 鏈 中 主 導環(huán)節(jié)發(fā)展 不 均衡 智 慧 農 業(yè) 產 業(yè) 鏈 中 主 導 環(huán) 節(jié) 后 移 主 要 集 中 在產 后 環(huán) 節(jié) 產 前 產 中 和 產 后 環(huán) 節(jié)并 不均 衡 發(fā)展 智 慧 農 業(yè) 催 生 了 農 業(yè) 生 產 的 專 業(yè) 化分 工 分 工 的 精 細 化 專 業(yè) 化提高了 農 業(yè) 生 產效 率 傳 統(tǒng)農 業(yè) 在 全 鏈 環(huán) 中的 比 重 逐 步 降 低 產 后 的農 產 品 加 工 營 銷企 業(yè) 逐 步 壯 大 利 潤 和 產值 也 向 產 后 加 工 營 銷 傾斜 4智慧農業(yè) 方 案 設計 原 理 借 助精 準 的農 業(yè) 傳 感器 技 術 智 慧 農 業(yè) 利 用 數據 挖 掘 云 計 算 等 先 進 技 術 進 行多 維 度 多 角 度 的 分 析 更 為 精 準 地 計 算 自然環(huán)境 對 農 業(yè) 的 影響 促 進了 農 業(yè) 的 迭 代 升 級 1 應 用 層 環(huán)境 監(jiān)測 設備 控制 統(tǒng)計 分 析 自 動 報 警 圖 表顯示 2 服 務 層 統(tǒng)一 門 戶 統(tǒng)一 門 戶 管 理 數據 分 析 挖 掘 環(huán)境 信息接 入 數據 網 關 接 入 系 統(tǒng) 應 用 管 理 環(huán)境 信息 比對 任 務 管 理 系 統(tǒng) 終 端管 理 3 傳 輸 層 節(jié) 點 GPRS CDMA模 塊 網 關 服 務 器 互聯 網 PC端 4 傳 感 層 傳 感器 WSN 攝 像 頭 GPS RFID讀 取 器 基 站 手 機 終 端 5智慧農業(yè)相關系統(tǒng) 模塊 5 1 大 田情況 監(jiān) 測 系統(tǒng) 5 1 1土 壤 墑 情 監(jiān)測 精 準 檢測 土 壤 墑 情 快 速 預 警 生 產異 常 智 慧 農 業(yè) 實 現 了全天 候 不 間 斷監(jiān)測 土 壤 墑 情 借 助 于可 以 遠 程 監(jiān) 測 的 傳 感器 實 時 檢測 并 獲取 土 壤 墑 情 通 過 無 線 網 絡 傳 輸信息 監(jiān)測服 務 器 實 時 接 收 存 儲 墑 情 數據 并 集 成 到數據 庫 中 3 5 1 2智 能 蟲 情 監(jiān)測 遠 程 掌握 田 間 蟲 情 無 公 害 誘捕殺 蟲 自 動 蟲 情 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 主 要 利 用 現 代 光 電 遠 程 傳 輸 技 術 大 數據技 術 建 設 了 害 蟲 實 情 云 上 檢測 及 報 警 模 塊 該 模 塊 實 現 了 蟲 情 信息 捕 獲 環(huán)境數據 采 集 和 傳 遞 數據 分 析 等 功 能 達 到 了 害 蟲 信息 分 類 統(tǒng)計 遠 程 監(jiān) 控 實 時傳 遞 蟲 情 預 警 和 防 治 結 合 的 智 能 化 集 約 化 該 系 統(tǒng) 性能穩(wěn)定 操作靈 活 在 農 牧 業(yè) 林 草 葉 蔬 菜 果 園 城鎮(zhèn) 綠 化 等 領 域 可廣 泛 應 用 5 1 3智 能 孢 子 監(jiān)測 利 用 現 代 高 新 技 術 對 病菌 孢 子 進 行 連續(xù) 動 態(tài) 監(jiān) 測 智 能 孢 子 監(jiān)測 系 統(tǒng)常態(tài) 化 集 成 了 數 字 圖 像 處理 和 人 工 智 能 辨 識 電 子 顯 微 鏡 智 能 數據 分 析 等 高 科技 手段 融 合了 自 動 捕 獲 識 別 統(tǒng)計 存 儲 病菌 孢 子 技 術 實 現 了實 時連續(xù) 動 態(tài) 監(jiān)測 病菌 孢 子 可 有 效 提升 作 物病害 防 治技 術 水 準 5 1 4災 情 苗 情 監(jiān)測 720度 高 清 攝 像 突 發(fā) 情況可 自 動 轉 向緊 急 錄 像 通 過對 農 田 進 行 物 聯 網 傳 感器 布 局 對 整 個農 種 過程 中 的 播 種 施 肥 采 摘 包 裝 等各 個環(huán) 節(jié) 進 行 視 頻 監(jiān) 控 樹 立 標 準 化 作 業(yè) 標 準 同 時 通 過 遠 程 環(huán)境 監(jiān) 控 能 夠 方 便 管 理人 員對 作 物 生 長 狀 況 遠 程 在 線監(jiān) 控 質 量 監(jiān) 督 檢驗檢 疫 部 門 上 級 主 管 部 門對 生 產 過程 的有 效 監(jiān) 督 和 及 時干 預 以 及 信息 技 術 管 理人 員對 現 場 數據 信息 和 圖 像 信息 的 獲取 備 份 和分 析 處理 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 也 為 以后 利 用 獲取 生 物 信息 提 供 了 必 要的 基礎 條 件 5 1 5氣 象 環(huán)境 監(jiān)測 農 場 氣 象 實 時 監(jiān)測 極 端氣 象及 時 預 報 監(jiān)測 要 素 空 氣 溫 度 空 氣 濕 度 紫 外 線 強 度 太 陽 總 輻 射 風 速 風 向 風 力 降 雨 以 及 蟲 情 監(jiān)測 捕 捉 農 業(yè) 環(huán)境 監(jiān)測 通 過 現 場 的 氣 象 設備 可 以實 時 地 對 農 場 進 行 監(jiān)測 提高了 農 業(yè) 生 產 對 自然環(huán)境 風 險 的 應 對 能 力 使 弱 勢 的 傳 統(tǒng)農 業(yè) 成為具有 高 效 率的現 代 產 業(yè) 智 能傳 感 設備 有 太 陽 能 輻 射 罩 百 葉 箱 小 型 氣 象站 5 2 視頻 監(jiān)控與 聯動 系統(tǒng) 聯 動 控制 系 統(tǒng) 灌溉 風 機 卷簾 增 溫 水 閥 農 田 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng)中 信 號 傳 輸 系 統(tǒng) 主 要 包括 電 源 信 號 的 傳 輸 視 頻 信 號 的 傳 輸 和 控制 信 號 的 傳 輸線路 三 部 分 項 目 建 設 中 根 據 施 工 現 場 的 實 際 情況 使 用 無 線 傳 輸 的 方 案 來 建 設 信 號 傳 輸 系 統(tǒng) 水 肥 一體 機 聯 動 系 統(tǒng) 土 壤 水 分 傳 感器 光 照 傳 感 器 空 氣 溫 濕 度 傳 感器 以 及 自 動化 噴 淋 設備 共 同 作 用于 溫室 大 棚 智 慧 農 業(yè) 云 平 臺 將 土 壤 溫 濕 度 土 壤 pH值等 數據 實 時傳 輸 到 手 機 APP端 PC端 或大 屏幕 端 云 平 臺 將 視 頻 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 進 行 整合 使 管 理人 員 可 以 對 生 產 區(qū)域 進 行生 產 實 時 監(jiān) 控 消 費 者 可 以 通 過 遠 程 訪 問 視 頻 系 統(tǒng) 為 管 理人 員 和 消 費 者 提 供 查看 和 監(jiān) 管基 地 生 產 環(huán)境的 平 臺 可 以進 行 園 區(qū) 基礎 信息 查詢 生 產 區(qū) 14 2021年 4期 智慧農業(yè)導刊 JournalofSmartAgriculture 智慧農業(yè) 專論與綜述 環(huán)境 視 頻 監(jiān) 控 聯 動 農 用 基 地 內 水 肥 一體 機 進 行 工 作 大 棚卷簾 聯 動 系 統(tǒng) 聯 動 系 統(tǒng) 集 成 了 溫 濕 度 傳 感 器 二 氧 化 碳 傳 感器 光 合 有 效 輻 射 光 照 度 傳 感器 土 壤 水 分 傳 感器 土 壤 EC傳 感器 聯 動 噴 淋 灌溉 土 壤 PH傳 感器 以 及 聯 動 風 機 操 控 聯 動 卷簾 設備 科 學 協(xié) 同 互 動 遠 程 控制 可 以 通 過 鼠 標 操作 切換 大 屏幕 上 的 監(jiān) 控 畫 面 和 控制 本 機 上 的 高 速 球 旋 轉 放 大 等 數 字 矩 陣 主 要是 對 電 視 墻 上 監(jiān) 視 器 里 的 監(jiān) 控 圖 像 進 行 切換 可設 置 監(jiān) 控 圖 像 在 監(jiān) 視 器 里 自 由 切換 程 序 切換 定時 切換 等 操作 5 3智慧農業(yè)中 心展臺 智 慧 農 業(yè) 中 心 展 臺 的 發(fā)展經 歷 了三 個 階 段 自 動 階 段 智 能 階 段 和 智 慧 階 段 自 動 階 段 主 要體現 在 先 進 設 備 方 面 智 能 階 段 體現 在 功 能 軟 件 方 面 智 慧 階 段 體現 在 綜合 系 統(tǒng) 方 面 通 過 數據 集 中收 集 展 示到 平 臺 上 方 便 各 級 工 作 的 實施 同 時可 實 現 集 中 化 管 理 及 農 產 品 溯 源 應 用 功 能 保 證 從 源 頭 進 行 控制 增 強 標 準 化 工 作 實施 在 世界 上 任 何 角 落 只要 接 入 互聯 網 就 可 以實 時 了 解 大 棚試 驗 田 溫 濕 度 情況 和 作 物 生 長 情況 當 溫 度 超 過 設定 的 警 戒 線 系 統(tǒng)自 動 報 警 通 過智 能 手 機 實 時 觀察 大 棚 情況 實 時采 集 大 棚 溫 濕 度 通 過 GPRS傳 入 網 絡服 務 器 系 統(tǒng) 可 以 通 過 以 太 網 聲 像 機 監(jiān) 控 農 場 實 時情況 4 監(jiān) 控 大 屏 功 能 實 現 對 園 區(qū)農 業(yè) 實 時 環(huán)境數據 病 蟲 害 數據 苗 情 數據的 可 視 化展 示 智 能設 施 的遠 程 查看 和 管 理 通 過平 臺 設定 環(huán)境數據 預 警 值 系 統(tǒng)自 動 預 警 生 成 預 警 事 件 通 過 手 機 短 信 及 網 頁 報 警 提 示 管 理人 員 或 工 作 人 員 進 行 管 理 和 控制 同 時可 以將 園 區(qū) 空 氣 溫 度 空 氣 濕 度 二 氧 化 碳 濃度 等 環(huán)境 監(jiān)測 數據 以 及 環(huán)境 預 警 事 件信息 以 圖 表 形 式 或 曲 線 圖 形 式 形 成統(tǒng)計報表 供 管 理 人 員 作 出 適 當 的 作 物 生 長 管 理 分 析與決 策 5 4智慧 溯 源 系統(tǒng) 通 過 信息 化 系 統(tǒng) 結 合 區(qū) 塊 鏈 技 術 實 現生 產 過程 的 精 細 管 理 為農 業(yè) 生 產 者 實 現農 事 作 業(yè) 的 栽 植 灌溉 施 肥 施 藥 收 獲 等 全 程 農 事 作 業(yè)過程 的 記 錄 與管 理 服 務 5 4 1 農 產 業(yè) 溯 源 系 統(tǒng)的 管 理 農 業(yè) 生 產 標 準 化 管 理環(huán) 節(jié) 有 種 植 批 次 整地 播 種 澆 水 除 草 施 肥 噴 藥 其 他 操作 采 收 清 茬 等 農 產 品 溯 源 系 統(tǒng) 可 以實 現 防 偽 認 證 溯 源 查詢 產 品 防 篡 改 數據 分 析 以 及 功 能定 制 是 整 個 智 慧 農 業(yè) 系 統(tǒng)的重要 功 能 貫 穿 農 產 品 基 地 種 養(yǎng) 采 收 儲 運 銷售 的 各 個環(huán) 節(jié) 它 又 延伸 出 相 應 的 子 系 統(tǒng) 各 子 系 統(tǒng)為 智 慧 農 業(yè) 的 某 一 模 塊 服 務并 將 數據通 過 接 口 自 動發(fā) 送 給 追溯 平 臺 在 追溯 平 臺 上進 行 展 現 農 產 品 溯 源 全 流 程 環(huán) 節(jié) 涉 及 種 子 信息 種 植 信息 檢驗信息 包 裝信息 冷 鏈 運 輸信息 消 費 者 終 端 等 實 現 了 企 業(yè) 追溯 用 戶 查詢 和 政 府 監(jiān) 督 是 從 消 費 到 市 場 流 通 以 及 種 植 信息 的 全 流 程 追溯 5 4 2 溯 源 系 統(tǒng)的 意 義 隨 著 人 們 生活水 平 的 提高 農 產 品 的 質 量 安 全 也 越 來 越 重要 農 產 品 質 量 安 全 問題 不 僅 關 系 到公 眾 的 身 體 健康 而 且 對 農 業(yè) 發(fā)展 農 民 增 收 農 業(yè) 貿 易 和 農 業(yè) 現 代 化 建 設 具有重 大 影響 成為 新 時 期 我國農 產 品 生 產 和 供 給 急 需 解決 的一個重要 課 題 要達到 提高 農 產 品 優(yōu) 質 生 產 和 消 費 安 全 目 標 就 要 解決 和實 現 對 農 產 品 從 田 間 到 餐桌 的 全 過程 質 量 監(jiān) 控 治 本 之 策 是要 建 立 完 善 的 農 產 品 質 量 安 全 體 系 溯 源 系 統(tǒng)的 功 能 針對 銷售 流 程 進 行 溯 源 管 理 實 現農 作 物 的收 獲 入 庫 銷售 出 庫 以 及 客戶 資源 信息 的收 集 為生 產 企 業(yè) 提 供 便 捷 的 經 營 操作 方 式 后 期結 合 農 產 品 市 場監(jiān)測 及 銷售 情況 分 析 還 能 輔 助 生 產 企 業(yè) 作 出 更 為 精 準 科 學 的 產 供 銷 策 略 5 5特 色功 能 共 享 農 機 管 理 平 臺 利 用在 車 聯 網 各 個 領 域 豐 富 多 彩 的技 術 功 能 和 工 作 經 驗 沉淀 根 據 物 聯 網 技 術 的 優(yōu)勢 特 點 打 造 農 機共 享 網 絡 平 臺 專 家問 答 與 專 家 庫 系 統(tǒng) 基 于 農 業(yè) 信息 分 散 在 農 業(yè) 各 個 不 同 部 門 的現 狀 通 過 建 設 農 業(yè) 信息 綜合 服 務 平 臺 農 業(yè) 文 庫 實 現 畜 牧 種 植 農 機 科 教 等 農 業(yè) 辦 公 文 檔 信息 的 匯 聚 分 享 和展 示 解決 了 農 業(yè) 現有 系 統(tǒng)中 各類 信息 系 統(tǒng) 相對 獨 立 信息 分 散 匯 總 能 力 弱 等 問題 專 家 管 理 注 冊 審 核 認 證 農 業(yè) 知 識 庫 建 立 農 業(yè) 生 產 知 識 庫 內 容 由專 家 制 定 可 實 時更 新 方 便 農 業(yè) 工 作 者 隨 時學 習 網 上 資 訊 農 業(yè) 工 作 者 通 過網 絡 使 用 通 過平 臺 建 立 農 戶 與 專 家的 實 時 對 接 解決 農 戶 的問題 遠 程 診斷 專 家 使 用 通 過平 臺 建 立 農 戶 與 專 家的 實 時 對 接 實 時 進 行 診斷 信息 發(fā) 布 農 業(yè) 工 作 者 與 專 家 使 用 專 家 實 時 發(fā) 布 相 關 農 業(yè) 信息 可 實 時更 新 方 便 農 業(yè) 工 作 者 獲取 最 新 資 訊 診斷 資源 庫 管 理 對 農 作 物 的生理 特征 病害 特征 蟲 害 特征 進 行有 效 管 理 和 歸 類 匯 總 方 便 農 戶 遠 程 參 考 查看 下轉 18頁 15 2021年 4期 智慧農業(yè) 專論與綜述 智慧農業(yè)導刊 JournalofSmartAgriculture 絡 與 共識 認 證 的 鼓勵 措 施 以 及 哈希 加 密 算 法 和 時間 戳 記 的 加 持 為農 產 品 溯 源 提 供 了 真 實 可 靠 的技 術 保 障 4 2數 據 錄入模塊 在 記 錄 農 產 品 信息 的 過程 中 數 字 化 信息代 表 了全 網 鏈 中的農 產 品 信息 節(jié) 點 維護 方 借 助參 數 指 標和身 份 認 證 開 放 授權 節(jié) 點 權 限 確 保 信息 修 改 的有 效 和 可 靠 嚴 密 跟蹤 產 品 信息 防 范 溯 源 路 徑 的 篡 改 借 助 私 鑰 擁 有 權 限 的 節(jié) 點進 入 區(qū) 塊 鏈 通 過 可 視 化 界 面 維護 數據 維護 的數 據 涉 及 農 產 品 編 號 商 家 信息 產 品 型 號 產 地 信息 生 產 日 期 流 通 渠 道以 及 相 關 標 準 等 錄 入 完 畢 后 系 統(tǒng)自 動 校 驗 數據是 否 合 乎 標 準 通 過 校 驗 后 在 后 續(xù) 流 程 作 為具 備 權 限的生 產 商 節(jié) 點 與 后 續(xù) 環(huán) 節(jié) 進 行 交 換 此 過程 需 要 非 對 稱 Encryption技 術 進 行數 碼 簽名 確 保 信息 節(jié) 點 的 隱 秘 性 在各節(jié) 點 對 全 網 進 行 廣 播 后 加 蓋 時間 戳 記 后 的前一 階 段 交 換 信息 存 儲 在 區(qū) 塊 中 各 個 參 與 節(jié) 點 競 相 在 下 一個 責 任 方 記 錄 農 產 品 數據 這 種 機制 保 證 了 農 產 品 鏈 路信息 的 真 實 性 在 不 同 階 段 記 載 產 品 信息 時 可 依 照 記 載 的 身 份 ID 數據表 來標 識 其確 切 身 份 在 溯 源 系 統(tǒng)中 這 是重要環(huán) 節(jié) 這樣 在 整 個 鏈 路 中 可 以全 息 體現 產 品 在 不 同 階 段 的 形 狀 并 為 消 費 者 實 時 展 示 4 3數 據 查詢模塊 農 產 品 進 入 銷售 環(huán) 節(jié) 后 零售 商 向 消 費 者 出 售 產 品 需 要 在 溯 源 系 統(tǒng)中 錄 入 產 品 交 易 碼 因 為區(qū) 塊 體 系 中 嵌 有 上 個區(qū) 塊 的 哈希 校 驗 值 所 以 可 以 借 助 此 值 追溯 上 一 階 段 的農 產 品 信息 直 至產 品 源 頭 農 產 品 溯 源 要 確 保 在 以 下 階 段 可 以 掌 控 數據 生 產 階 段 加 工 階 段 物流 運 輸 階 段 零售 階 段 和 消 費階 段 借 助 農 產 品 溯 源 查詢 功 能 每 個農 產 品 都 在 不 同 階 段 進 行數 碼 簽名 和 時間 戳 記 認 證 在 電 子文 檔 中 涵 蓋 了 特定產 品 的 交 易 編 號 生 產日 期 戳 記 出 廠 時間 戳 記 產 品 類 型 等 在 流 通 階 段 用 戶 可 以 通 過獲 得 權 限 后 錄 入 私 鑰 借 助 平 臺 獲取 關 鍵 數據 不 僅 如 此 農 產 品 的 源 頭 牧 場 農 場 園 區(qū)的 原 始 環(huán)境 等 信息 都 涵 蓋 于 區(qū) 塊 鏈 中 一 旦 有 食 品 安 全 事 件 發(fā) 生 可 以 通 過 一 定 權 限 獲取 原 始 記 錄 中 記 載 的 相 關 環(huán)境 信息 4 4系統(tǒng) 環(huán)節(jié) 應用 在 追溯 系 統(tǒng)的生 產 階 段 主 要 節(jié) 點 指 生 產 商 其 要 對 不 同 的農 產 品 進 行 分 類 編 碼 生成 產 品 檔 案 然 后 在系 統(tǒng)中 記 載 生 產 信息 加 工 信息 質 量問題 和 出 售 數據 等 這 一 階 段 的 原 料 通 過 轉 化 形 成 經 過 包 裝 的 新 產 品 物流 換 機 通 過 運 輸 公司 及 代 理 商 的 追溯 調 閱 系 統(tǒng) 對 農 產 品 實 際 配送 區(qū) 域 線路 進 行 掌握 所 以 物流 商 要 記 錄 農 產 品 的 配送 方 式 配送 環(huán)境 等 銷售 階 段 主 要 記 載 直 銷 分 銷 以 及 零售 情況 產 品 出 售 后 消 費 者 可 以 借 助 產 品 二 維 碼 直 觀 明了地了 解 產 品 的 整 個 全 鏈 環(huán) 流 通 過程 參考文獻 1 葉 安 寧 張敏 遼 寧 省 農業(yè) 產 業(yè) 鏈識別 研究 J 沈陽 農業(yè) 大 學學 報 社會 科學版 2019 21 3 269 275 2 程華 盧 鳳君 謝 莉嬌 農業(yè) 產 業(yè) 鏈 組織 的 內 涵 演 化與 發(fā)展 方向 J 農 業(yè) 經 濟 問題 2019 480 12 120 130 3 周 月 書 笪鈺婕 于 瑩 互 聯網 農業(yè) 產 業(yè) 鏈 金 融 創(chuàng) 新模式運行分 析 以 大 北 農生 豬 產 業(yè) 鏈 為 例 J 農業(yè) 經 濟 問題 2020 481 1 96 105 4 程華 謝 莉嬌 盧 鳳君 等 農業(yè) 產 業(yè) 鏈 的 增 值 體 系 演 化 機 理及 升 級 對 策 J 中 國 科 技 論 壇 2020 287 3 126 134 5 艾 金 龍 馮 暉 王 歡 智慧農業(yè) 背景下 農 產 品 質 量 溯 源 的 社會 機制 J 鄉(xiāng) 村 科 技 2019 36 8 11 6 閆虹瑾 智慧農業(yè) 物 聯 新 時代 吉 林 省 加快 發(fā)展農業(yè) 信息 化 掃描 J 農業(yè) 工程 技術 2020 40 9 59 60 7 黃毅 梅 劉 萍 蘋 果質 量 安 全 溯 源 基 礎 信息 體 系建設項目 實 施研 究 以 昭 通 市為 例 J 農業(yè)開發(fā) 與 裝 備 2020 1 45 46 8 蔣 廣 鑫 楊 聯 安 謝元 禮 等 面 向 農 產 品溯 源 的 二 維 碼 信息 及 APP設 計 J 安 徽 農業(yè) 大 學學 報 2020 47 5 182 187 留 言 系 統(tǒng) 專 家 不 在 線 時 農 業(yè) 工 作 者 通 過 留 言 系 統(tǒng) 對 專 家 進 行 留 言 以 便專 家 上 線 后 查看 并 反 饋 評 價 與 反 饋 農 戶 可 通 過平 臺 對 專 家 進 行 評 價 反 饋 智 慧 農 業(yè) 電 商 系 統(tǒng) 專 注 于 農 產 品 及 涉 農 產 品 的 垂 直 性 電 商 平 臺 針對 性強 專 業(yè) 服 務于各類 農 業(yè) 生 產 商 批 發(fā) 商 及 上 下 游 供 貨 商 減少 供 需 失 調 的 風 險 能 夠 廣 泛 地 根 據 市 場 需 求 進 行農 作 物 的 調 整 6結 束語 雖 然 物 聯 網 及 傳 感器 在 農 業(yè) 中的 應 用 還 面臨 著 巨 大 的 挑 戰(zhàn) 但 隨 著 技 術 的 不 斷 發(fā)展 在 不 遠的 將來 智 慧 農 業(yè) 普及 程度 會 更 加 廣 泛 農 產 品 的生 產 方 式 和 消 費 方 式 也 會發(fā) 生 巨 大 的 改 變 以 適 應 未來社會 對 農 業(yè) 的 需 要 參考文獻 1 詹劍 智能物 聯網 技術應用及發(fā)展 J 電 子 技術 與 軟件 工程 2019 4 10 2 張士敏 物 聯網 在水 稻 區(qū) 域 試 驗信息 采 集中 的應用 研究 J 農 機 化 研究 2019 41 1 220 223 3 趙巧 基于物 聯網 的農 作 物 試 驗 基 地 監(jiān)控 管 理系統(tǒng)設 計 J 農 機 化 研究 2019 41 1 228 231 4 姚 金 霞 王 利 郭鵬 等 傳感器 在農業(yè) 領域 的應用現 狀 及發(fā)展 趨 勢 J 四川 農業(yè) 與 農 機 2019 1 26 27 上 接 15頁 18