农业与区块链

国务院“互联网+”战略把“互联网+”现代农业作为11大重点任务之一，农业部印发了《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》，通过实施农业物联网示范、农业电子商务试点、农业大数据试点、信息进村入户等工程，积极推动信息技术与传统农业融合，通过统筹线上线下农业来推进农业现代化。但是，技术的发展日新月异，大数据、云计算等技术刚从概念走向实践，新的技术又诞生了。2016年，区块链技术走进了大家视野，它将是继大型机、个人电脑、互联网、移动社交之后的第五次颠覆性的新计算范式。

区块链技术农业领域的六大应用场景

（一）“物联网+区块链”

物联网并不是独立存在的一种新行业，而是与不同领域的传统行业深度结合，由物联网给传统行业赋能，在此基础上形成的一种新生态模式。农业物联网作为物联网技术在农业领域的应用，在中国农业现代化过程中的起到重要技术支撑作用的同时，也受限于农业发展水平，其中最主要的问题在于中国农业生产仍以小规模模式为主，物联网技术的成本、稳定性、使用门槛限制了其在农户中的推广 。

区块链的去中心化机制可以解决当农业物联网中接入设备过多导致的成本和效率问题。中国农业物联网发展的瓶颈在于，占主体地位的小规模农业生产者缺乏购买物联网设备的意愿。除了在技术上对农业物联网提升，区块链的另一个用途是对经济方式的改造。采用区块链技术最大的优势在于，能够提供去信任中介的直接交易，通过智能合约的方式制定执行条款，当条件达到时，自动交易并执行。这种方式可以产生很多应用场景，比如物联网设备除了监控农业生产，还有一个重要产出 — —监控数据，这是农业大数据分析、农业模型构建、农业智能控制的重要基础。监控数据在通证经济中被认为是有价值的资产，通过区块链技术，可以设计智能合约，当物联网生成一条监控数据，就自动给予对农户一定的代币奖励，这将有效提升农户使用物联网设备的意愿。

目前制约农业物联网大面积推广的主要因素就是应用成本和维护成本高、性能差。而且物联网是中心化管理，随着物联网设备的暴增，数据中心的基础设施投入与维护成本难以估量。物联网和区块链的结合将使这些设备实现自我管理和维护，这就省去了以云端控制为中心的高昂的维护费用，降低互联网设备的后期维护成本，有助于提升农业物联网的智能化和规模化水平。

（二）“大数据+区块链”

传统数据库的三大成就，关系模型、事务处理、查询优化，一直到后来互联网盛行以后的NOSql数据库的崛起，数据库技术在不停发展、在变化。未来随着信息进村入户工程的进一步推进，政务信息化的进一步深入，农业大数据采集体系的建立，如何以规模化的方式来解决数据的真实性和有效性，这将是全社会面临的一个亟待解决的问题。而以区块链为代表的这些技术，对数据真实有效不可伪造、无法篡改的这些要求，相对于现在的数据库来讲，肯定是一个新的起点和新的要求。

（三）“质量安全追溯+区块链”

农产品溯源是对涉及农产品生产、加工、销售的产业链各个节点的信息认证，通过溯源码可以查出农产品在各个节点的信息，明确责任，保证食品安全。追溯目前使用的RFID和二维码（或条形码）技术已经比较成熟，区块链可以切入的方向有2个。

（1）数据安全。当前，溯源信息保存在溯源平台的系统中，这种中心化的存储方式存在安全性问题，黑客攻击、数据损坏、人为篡改，都有可能造成无法弥补的损失。利用区块链技术，可以将农产品从生产、加工、物流、销售各个环节产生的数据上链，记录到区块链分布式网络中存储，数据一旦上链便不可篡改，解决了数据安全的问题。

（2）新商业模式。溯源在机制上存在几个缺陷。首先，溯源机制依赖于记录在数据库中的溯源信息，但是却无法保证人工录入溯源信息时不出现差错。其次，农产品溯源产业链中的农户（或生产企业）、加工企业、物流方、销售公司、消费者等是彼此隔离的，缺乏信任机制。基于区块链的通证经济可以通过智能合约的方式，构建溯源节点间的信任机制，并随着追溯信息在节点中前进，向节点发送代币作为奖励，使其从溯源系统的参与者变成所有者，可以有效激励其保证录入信息的质量。通过区块链，可以实现各方效益的最大化，构筑新型合作共赢的生态场景。

农业产业化过程中，生产地和消费地距离拉远，消费者对生产者使用的农药、化肥以及运输、加工过程中使用的添加剂等信息根本无从了解，消费者对生产的信任度降低。基于区块链技术的农产品追溯系统，所有的数据一旦记录到区块链账本上将不能被改动，依靠不对称加密和数学算法的先进科技从根本上消除了人为因素，使得信息更加透明。

（四）“农村金融+区块链”

农民贷款整体上比较难，主要原因是缺乏有效抵押物，归根到底就是缺乏信用抵押机制。由于区块链建立在去中心化的P2P信用基础之上，她超出了国家和地域的局限，在全球互联网市场上，能够发挥出传统金融机构无法替代的高效率低成本的价值传递的作用。当新型农业经营主体申请贷款时，需要提供相应的信用信息，这就需要依靠银行、保险或征信机构所记录的相应信息数据。但其中存在着信息不完整、数据不准确、使用成本高等问题，而区块链的用处在于依靠程序算法自动记录海量信息，并存储在区块链网络的每一台电脑上，信息透明、篡改难度高、使用成本低。因此，申请贷款时不再依赖银行、征信公司等中介机构提供信用证明，贷款机构通过调取区块链的相应信息数据即可。

（五）“农业保险+区块链”

农业保险品种小、覆盖范围低，经常会出现骗保事件。将区块链与农业保险结合之后，农业保险在农业知识产权保护和农业产权交易方面将有很大的提升空间，而且会极大的简化农业保险流程。另外，因为智能合约是区块链的一个重要概念，所以将智能合约概念用到农业保险领域，会让农业保险赔付更加智能化。以前如果发生大的农业自然灾害，相应的理赔周期会比较长。将智能合约用到区块链之后，一旦检测到农业灾害，就会自动启动赔付流程，这样赔付效率更高

（六）“供应链+区块链”

何谓供应链？产品从生产到销售，从原材料到成品到最后抵达客户手里整个过程中涉及到的所有环节，都属于供应链的范畴。目前，供应链可能涉及到几百个加工环节，几十个不同的地点，数目如此庞大，给供应链的追踪管理带来了很大的困难。区块链技术可以在不同分类账上记录下产品在供应链过程中涉及到的所有信息，包括涉及到的负责企业，价格，日期，地址，质量，以及产品状态等，交易就会被永久性、去中心化地记录，这降低了时间延误、成本和人工错误。

区块链进入农业面临的挑战

（一）技术本身还要优化

很多人认为区块链很高大上，无处不在的、高度互联的。但从目前的应用来看，区块链处初期，其底层技术还存在一定的制约。目前，区块链在技术上最大的挑战就是吞吐量、延迟时间、容量和带宽、安全等方面。农业是一个有生命的产业，需要进一步突破区块链的技术限制与农业的融合。

（二）技术进入门槛高

区块链技术其实蛮复杂，涉及到密码学、计算数学、人工智能等很多跨学科、跨领域的一些前沿技术，一般的工程师在短期内可能很难去掌握。农业信息化是国家信息化的“短板”，现阶段最缺乏的就是农业信息化的人才，懂农业的人不懂信息化，懂信息的人不懂农业，而区块链作为一种新型的计算机范例，在农业领域的应用本来就比工业慢好几拍，所以区块链技术进入农业的门槛极高，目前网上设计区块链在农业领域应用的文章都很少。可喜的是，国外已经涌现出了一些区块链在农业领域应用的案例。

（三）应用场景还需继续拓展

现在绝大部分区块链的应用场景可以分为虚拟货币类、记录公证类、智能合约、证券、社会事务等，这些场景目前跟农业不太搭边，缺乏符合农业农村特点、接地气的应用场景。区块链以互联网为基础，企业在开拓农村互联网市场的过程中，要不断的去拓展区块链的应用场景，只要当拥有一个庞大的用户群去参与区块链的时候，它的价值才能体现。

区块链在农业中的应用展望

进入区块链3.0时代，区块链技术在游戏娱乐、支付、物联网、社交通讯、去中心化交易所、数据交换等多个行业进行了有效的探索，但是距离大规模商业应用还有待时日。区块链技术的发展，一方面需要解决技术上的瓶颈，另一方面也要行业从业者探索区块链在行业中的应用模式，从而使技术能够落地。

近些年，物联网、云计算以及3S技术等现代信息技术与农业生产相融合，提升了中国农业现代化水平 ，另一方面，总体上中国仍以小规模和低水平的传统农业为主，基于信息技术的新技术难以在农业中大规模应用。在中国农业的发展现状下，区块链在农业中主要的应用场景在农业物联网和农产品溯源 。

本文来源：火星第一现场
原文标题：农业与区块链

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编译者/作者：火星第一现场

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