從“番茄物聯(lián)網(wǎng)”到“番茄區(qū)塊鏈”，探索技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化范本

　　談及農(nóng)業(yè)，對(duì)于大多數(shù)國(guó)人可能印象中還是延續(xù)數(shù)千年的農(nóng)民、鋤頭、牛耕……傳統(tǒng)的手工勞作。事實(shí)上，在科技已經(jīng)進(jìn)入量子化、智能化的時(shí)代，這種農(nóng)業(yè)方式大概也是中國(guó)農(nóng)業(yè)大部分地區(qū)的尷尬現(xiàn)實(shí)。一方面，中國(guó)廣大的國(guó)土面積以山區(qū)和丘陵為主，并不適合大型機(jī)械化工作，另一方面新科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用是否也有值得檢討之處呢?

　　在工業(yè)討論智能制造、汽車逐步無(wú)人駕駛以及物聯(lián)網(wǎng)走入民生的今天，新興科技在農(nóng)業(yè)上該如何發(fā)揮其應(yīng)有的作用呢?最近，以高性模擬技術(shù)著稱的科技巨頭ADI在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一些嘗試，或許為我們提供一些借鑒。傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈這樣的時(shí)興概念被他們頻繁提及并應(yīng)用。

　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的探索范本

　　ADI一直在開拓傳感器與無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用上不斷探索，特別是在農(nóng)業(yè)上做出了很多前瞻性的應(yīng)用研究，推出了面向美國(guó)和歐洲農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的無(wú)線環(huán)境監(jiān)控解決方案。利用其在檢測(cè)、測(cè)量、轉(zhuǎn)換方面的專業(yè)技術(shù)，以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的深入研究，這種環(huán)境監(jiān)測(cè)解決方案能有效提供及時(shí)可行的信息，讓種植者能夠更好地利用自然資源，并更好地預(yù)測(cè)作物生長(zhǎng)周期。

　　在西方的飲食系統(tǒng)中，番茄的地位很高，無(wú)論沙拉還是蘸醬，都少不了番茄。如何種植極品美味的番茄?作為科技創(chuàng)新者，ADI嘗試將傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，而番茄成了理想的實(shí)驗(yàn)標(biāo)的。ADI公司持續(xù)多年與新英格蘭的番茄農(nóng)場(chǎng)主合作開發(fā)相關(guān)技術(shù)，利用其無(wú)線環(huán)境監(jiān)控解決方案幫助他們種植出比以往更加美味、更豐產(chǎn)、更可持續(xù)種植的番茄。

　　該系統(tǒng)包括一組無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，一臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及ADI Connect云平臺(tái)。每個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)都帶有微控制器ADuCM3029(基于超低功耗Cortex M3)，以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無(wú)線電，還有一套傳感器用于測(cè)量溫度、濕度、環(huán)境光照和方向。該器件每15分鐘喚醒一次，收集傳感器數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，每天喚醒一次，將完整數(shù)據(jù)集傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)設(shè)備，通過(guò)這種方式，充分利用了ADuCM3029的超低休眠電流(750nA)，以及無(wú)線電的超低休眠電流(10nA)。這類應(yīng)用的低功耗特性非常關(guān)鍵，農(nóng)場(chǎng)主可不希望總要更換電池，而在該方案中現(xiàn)場(chǎng)部署可采用電池供電，一次可工作10年以上。

　　都帶有微控制器ADuCM3029以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無(wú)線電的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。

　　這套解決方案的應(yīng)用即是該公司內(nèi)部有名的“番茄互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目。ADI利用其在檢測(cè)、測(cè)量、轉(zhuǎn)換方面的專業(yè)技術(shù)，以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的深入研究，構(gòu)建了完整的從傳感器到云端的解決方案，幫助農(nóng)場(chǎng)主在整個(gè)種植周期內(nèi)做出更好的管理決策，最終改善番茄的品質(zhì)提高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

　　區(qū)塊鏈賦能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

　　物聯(lián)網(wǎng)的愿景是讓無(wú)論是農(nóng)業(yè)、保健、汽車還是工業(yè)，不同的行業(yè)的現(xiàn)有流程具備高精度。以上面的番茄互聯(lián)網(wǎng)為例，這個(gè)項(xiàng)目是業(yè)界運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)之一，最初設(shè)想是做一個(gè)傳感器到云的項(xiàng)目來(lái)幫助農(nóng)民更好地管理農(nóng)作物。此目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但看起來(lái)還不到畫上句點(diǎn)的時(shí)候。事實(shí)上，它已經(jīng)成為新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某種試驗(yàn)場(chǎng)，而最近番茄互聯(lián)網(wǎng)還在幫助驗(yàn)證區(qū)塊鏈對(duì)其他行業(yè)的適用性。

　　在番茄互聯(lián)網(wǎng)的第一階段，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人使用現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度和光照傳感器，幫助農(nóng)民確定需要給番茄澆多少水，以及何時(shí)施用殺蟲劑最佳。它很成功，但團(tuán)隊(duì)并未止步于此，番茄互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)云分析平臺(tái)，能預(yù)測(cè)指定番茄味道有多好。

　　現(xiàn)在，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人希望將這兩個(gè)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，并拓寬平臺(tái)，以便可以測(cè)量和追蹤番茄從種子到沙拉或三明治的整個(gè)生命周期。由此出發(fā)，他們?cè)O(shè)想該平臺(tái)有一天能識(shí)別仍在田地里的番茄哪些最美味。當(dāng)番茄通過(guò)配送中心進(jìn)入餐館和雜貨店時(shí)，他們會(huì)進(jìn)行追蹤。

　　如果能夠讓足夠多的種植者參與進(jìn)來(lái)，它最終可能發(fā)展成一個(gè)識(shí)別最佳番茄的認(rèn)證體系;對(duì)于優(yōu)質(zhì)番茄，農(nóng)民可以從廚師、美食家和其他愿意支付溢價(jià)的人那里獲得補(bǔ)償。為使其成功，他們將需要一個(gè)不僅安全，而且受整個(gè)食品鏈信任的記賬系統(tǒng)。他們正在使用區(qū)塊鏈。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人稱之為“番茄區(qū)塊鏈”。

　　ADI公司與合作伙伴一道為新英格蘭地區(qū)的番茄區(qū)塊鏈建立了一個(gè)試點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人已經(jīng)招募了一些農(nóng)民、農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商、零售商和餐館。除了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和光譜儀讀數(shù)外，他們還記錄運(yùn)輸條件，包括溫度和冷藏時(shí)長(zhǎng)。其目標(biāo)是建立一個(gè)可靠的記分卡，以驗(yàn)證農(nóng)民關(guān)于味道、新鮮度、本地生產(chǎn)及農(nóng)作物其他定位的聲明是否真實(shí)不虛。

　　最終，區(qū)塊鏈可以用來(lái)在每個(gè)雜貨店過(guò)道中建立信任。例如，該系統(tǒng)可用于識(shí)別海鮮、肉類和家禽是否是當(dāng)天的，以及了解食品是否含有不需要的添加劑或進(jìn)行了加工。可能性似乎無(wú)窮無(wú)盡。