区块链+物联网技术在湘西地区农产品溯源中的应用

张龙梅 伍星华 李思寰 李媛

摘   要：通过对湘西地区农产品流通业进行调研和总结，归纳出了该地区农产品流通业中存在的主要问题。就此，以湘西地区的桃源村、芦笛坪村为案例，探讨了区块链和物联网技术应用于湘西地区农产品溯源中的基本方案和主要流程，并在此基础上提出了促进区块链+物联网技术在农产品溯源中应用的管理策略。

关键词：区块链；物联网；小程序；溯源码；农产品

中图分类号：TP399       文献标志码：A      文章编号：1673-291X（2023）10-0042-03

引言

随着科学技术的进步，物联网已经开始进入普及应用阶段。物联网技术能够将各种实物与互联网连接，再利用区块链技术对食品信息进行加密，使之不可篡改，因此，运用物联网+区块链技术对农产品质量进行溯源是一种科学可靠的手段。湘西地区农产品种类丰富，但因为交通欠发达、种植人员专业化水平低下，导致湘西地区很多优质农产品都无法进入市场。近年来，国家大力实施乡村振兴战略，提供了许多机会让湘西很多地区的农产品能够进入市场并被人们熟知，比如让湘西凤凰的姜糖、古丈的毛尖茶等富有湘西特色的农副产品进入了人们的视野。为了让优质天然的农产品被能够进入更多消费者的视野，使农产品种养殖业主能够得到更多收入，同时满足消费者对农产品高质量高品质的需求，应对农产品进行溯源，这样才可以让消费者买得放心、买得安心。因此，本文研究湘西地区农产品溯源问题具有必要性和现实意义。

一、湘西地区农产品流通业现状

（一）种类繁多，品类齐全

湘西地区地处亚热带季风地区，雨热同期，适合多种农作物生长，所以农产品种类十分丰富。大湘西地区农产品包含了生活所需的粮食、蔬菜、水果等。智研咨询发布的《2020—2026年中国农业行业市场行情动态及投资规模预测报告》数据显示，2019年湘西粮食总产量87.53万吨，同比增长2.8%。其中，稻谷产量59.42万吨，同比增长0.9%；玉米产量14.89万吨，增长10.1%；豆类产量1.57万吨，增长5.2%；薯类产量11.48万吨，增长4.2%；蔬菜产量73.31万吨，增长3.6%；茶叶产量9 517吨，增长61.7%；猕猴桃产量8.73万吨，增长13.8%；柑橘类水果产量66.24万吨；中草药材产量10.96万吨，增长5.9%。除此之外，湘西地区为响应国家乡村振兴战略，还在临近怀化市的桃源村、芦荻坪村分别种植了黄桃和蓝莓等高附加值水果，销往附近城市和地区。

（二）农产品质量监管体系不全

大湘西地区农产品种类繁多，但目前对其质量只是通过政府传统的质量监管体系进行监督。此地居民大多从事小农经济生产，生产的日常农产品大多没有经过政府相关部门的质量检查就直接进入市场，食品安全得不到切实的保障。

大湘西地区农产品种类多为小农经营的，山区农户的绿色农产品由于交通、生产许可等问题进入不了大众视野。但是自2020年新冠疫情期间起，消费者对于食品的来源地格外重视，证明食品的溯源对于食品本身以及对消费者的重要性。

（三）农产品产品链条短

湘西地区在20多年的农业发展过程中，已初步建立起农业产业化。但因其地理条件的约束，导致农业无法形成规模化、集约化生产，从而使农产品的商品率不高，再加上种植技术的影响，很大程度影响了农产品的销售。目前，大湘西地区倡导发展特色农产品，走特色农业发展道路。但因湘西地区从事农业人员文化水平的限制，导致在推行新政策、改良种植技术等方面都有很大阻力，使小农经营的农产品产品链难以延长，加上质量无法保证，大多农产品只能留于田间地头。

（四）农产品产业化经营程度低

大湘西地区农产品种类丰富，基本能满足人们日常的需求。但是，农产品的产业化程度低，农产品生产没有形成完整的产业链，多为分散的链条与分支，以至于有30%的农产品因为销路受阻或者交通问题而烂在田间地头。农产品的商业化程度低，怀化市、张家界等地区农产品的商品率低于湖南省全省水平15%，大多数农产品都没有进入市场，损耗了大量时间成本和人工成本。

二、区块链技术与物联网技术简介

（一）区块链技术

区块链[1]是分布式数据存储、点对点传输、加密算法、共识机制等计算机技术的新型应用模式。区块链技术目前应用于多个领域，并且在不同的领域发挥的作用多种多样。本文主要探讨区块链+物联网在食品溯源领域的应用，通过利用区块链技术的不可篡改数据、安全加密的特点，为农产品进行身份的识别，从农产品的种子种植开始，对其进行一物一码的溯源体系建立，从而使湘西地区农产品在任何生产或销售环节都有迹可循。同时，区块链技术在物联网和物流领域也深度结合起来。通过区块链来降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。

（二）物联网技术

物联网[2]的概念是在1999年提出的，它是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网技术主要由纳米技术、智能技术、嵌入式系统技术、传感器技术、RFID技术组成。其中，传感器技术是计算机应用中的关键技术，需要传感器将模拟信号转换成数字信号；RFID技术是融合无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，应用于自动识别与物品物流管理领域；嵌入式系统技术是在物体中植入智能系统，可以使物体具备一定的智能性，能够主动或被动实现与用户的沟通；纳米技术主要是运用各种纳米领域的科学技术，主要有纳米体系物理学、纳米生物学、纳米力学、纳米材料学、纳米电子學、纳米加工学等。

三、区块链+物联网技术应用于湘西地区农产品溯源的优势分析

（一）快速获取农产品信息

大湘西的农产品种类繁多，其中既有集约化专业种植的农产品，也有小农经营的产品。对于生鲜的农产品来说，尽快流入市场是保证好价格的前提。传统的农产品都是通过经销商从农户手中收集农产品辗转多个经销商后再流入市场的，这不仅增加了农产品的冷藏保鲜成本，同时也产生了时间成本。利用区块链和物联网技术生成溯源码[3]，通过数据的分布式记录以及时间戳技术，在提高数据真实性的同时也可以增加数据的真实性和透明性，可以使农产品在销售的源头就获取到信息，从而直接装车冷链配送。这样不仅使消费者可以清晰明了地知道商品的信息，同时经销商也能得到关于这批商品的信息。

（二）提高农产品流通市场监管质量和效率

由于湘西地区农产品行业的生产规模小，在平台合作的供应商中有个体户的存在，对于整体的安全监管来说会更加的复杂。但是区块链技术的去中心化和共享账簿，在区块链网络中的所有节点共同参与和维护，政府监管的相关部门可以作为独立的节点参与监控农产品生产、流通全过程的溯源记录；同时，物联网大数据等技术的应用将农产品的供应商与农产品联系起来，让湘西复杂的生产结构体系能够一一对应，在销售的过程中如果发现不合格的产品能够快速追责到生产者，从而对农副产品供应商展开调查，及时发现和解决问题。这样既能够让小农经营的农户参与到其中，提供优质的农产品，也能在产品不合格时第一时间监控到位，并进行处理。

（三）有利于农产品物流信息的管理

利用GIS技术和GPS技术，在农产品运输过程中对车辆也可以进行实时监控，采集物流数据。车辆到达每个物流节点时都可通过射频技术及时进行信息登记，实现运输过程可追溯化，保证农产品从种植、生长、成品、运输到最后消费者端都可进行溯源，从而保证提供安全放心的农产品，减少食品安全事故。

（四）有利于实现湘西农产品标准化生产

对农产品实行一物一码，让湘西的农产品实现标准化生产，让来自不同区域的农产品可以做到同一品质。溯源码可以记录农产品生产的每个节点，溯源平台科学的生产方法能够贯彻到每一个生产的节点，将农产品品质管理与品种、种植方式、后期管理进行深度结合。现下湘西地区的农产品生產较为分散，利用互联网大数据等科技可以将各个地区进行整合，并充分考虑小区域间的气候差异、土壤差异、种植技术差异、种植人员的文化差异等因素，制定一套符合多地共同生产的农产品标准，这样在农产品进入到消费者手中时品质就能够符合标准。

四、湘西地区农产品溯源体系构建的基本方案

（一）溯源信息录入

大湘西为多山地丘陵地区，人口分布不均，农业种植业主要位于山谷河流平坦地区。要构建湘西地区农产品溯源体系，首先应将符合生产条件的农户信息录入系统。农户信息主要包括农户姓名、所拥有可种植土地地点、可种植土地面积、种植品种等。再利用物联网技术将农户与产品进行连接，最后使用区块链技术的不可篡改性和保密性进行溯源编码。

（二）溯源码的生成与食品信息查询

通过将区块链技术与物联网技术的结合[4]，利用区块链去中心化、开放性、独立性、匿名性、安全性的特点，结合物联网技术，将大湘西地区的各个市、县的农产品生产者进行整合。前期先进行农户信息的录入，再进行农产品的生产合格检查，对合格农户的农产品生成独立的溯源码，保证农产品在生产、运输、销售的过程中都有迹可循[5]。同时，利用微信小程序的功能，独立开发一个微信小程序，将溯源码与微信小程序二者的功能结合起来，使消费者在购买到湘西农产品之后，只要打开微信扫一扫功能就能自动跳转到微信小程序，通过扫描溯源码能将所购买农产品的所有生产信息都查询得到。比如，农产品生产的农户、采摘的时间、包装时间、配送各个环节的时间、送到消费者手中各个时间节点都能通过微信小程序进行查询，一旦商品出现问题，消费者可以通过微信端向平台反映问题，由平台处理消费者的问题。平台处理结束后将问题反馈给农户，并提出改进措施，帮助农户的生产和服务得到改善。

（三）建立食品溯源反馈平台

在消费者通过微信小程序查询到食品的生产、运输信息以至消费者手中的全部信息后，消费者如果发现农产品安全存在隐患，可以通过微信小程序申述页面进行反馈，将反馈信息投在建立的食品溯源反馈平台上。平台工作人员看到反馈的信息后，可通过农产品的编号进行溯源查找，利用物联网技术直接追踪到此款农产品出自哪里、经过哪些流通环节，在各个环节进行流通时可以追溯到具体的时间，从而进行整体分析得出问题所在，并在发现问题后立即对农产品的生产区间进行调查取证处理。对于情节严重的农户，没收其在本平台的经营权并将其档案进行封存，直到产品经平台专业检测合格后方可再次进行售卖。通过这样的方式能及时发现有问题农产品，同时也能对农户进行监督。

（四）政府部门加强对溯源平台及农产品生产者的监督

大湘西地区的农产品品类较多，但集约化生产不高，小农经营比率大，农产品的商品化率低。然而经过建立农产品溯源平台，利用微信小程序、物联网技术、区块链技术可将分散在不同地域的农户联系起来，将符合标准的农产品销往市场，让更多人能品尝到来自湘西地区的绿色食品。加上政府的政策支持，区块链技术与互联网技术的更好结合，让湘西地区的农产品产业链得到延长，获得更多附加值，从而带动当地经济发展，充分响应国家号召。

五、结束语

随着各种假冒伪劣农产品的不断出现，消费者对于农产品安全的关注也进一步增加。同时，政府也非常关心食品的安全问题，政府采取的整治措施也让国内农产品安全领域有了重大改变。虽然溯源技术从2003年提出至今并没有得到广泛的应用，但是在区块链技术和物联网技术兴起后，区块链技术的特性和物联网技术的优势相结合，打破了传统溯源技术的壁垒，从而可以更好追踪食品生产的各个环节。目前，湘西地区的农产品还没有建立起真正的溯源体系。本文通过对湘西农产品的现状进行分析，介绍了关于区块链+物联网的相关知识，以及结合微信小程序对湘西农产品的溯源所带来的优势进行分析，希望有助于对湘西地区农产品进行溯源，从而增加湘西地区农产品的竞争力。

参考文献：

[1]   赵巧润，曹宇璇，曹怡凡，等.互联网+区块链技术在食品安全溯源体系中的应用及研究进展[J/OL].食品工业科技：1-13[2023-01-06].

[2]   刘胜艳.基于区块链的食品安全溯源技术研究[J].现代食品，2022，28（17）：151-153.

[3]   杨萌.区块链+农产品溯源视域下紫阳县富硒茶质量安全追溯体系研究[J].湖北农业科学，2021，60（16）：137-140.

[4]   任悦林.基于区块链的广西农产品质量安全追溯体系构建[J].合作经济与科技，2022，692（21）：80-83.

[5]   何静，陈晓娜.基于区块链的可信主侧多链绿色食品追溯平台构建研究[J/OL].食品工业科技：1-13[2023-01-06].

[责任编辑   妤   文]