從物聯(lián)網(wǎng)到區(qū)塊鏈，ADI的“番茄物聯(lián)網(wǎng)”小實(shí)驗(yàn)“大思路”

前不久，F(xiàn)rancis Gouillart在加利福尼亞州蒙特雷的FLEX展會(huì)上談到了番茄物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。Gouillart是區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司ripe.io的首席食品官，這家公司希望為農(nóng)業(yè)和最終的食品提供實(shí)際的分類賬簿。他口中二代番茄物聯(lián)網(wǎng)就是業(yè)界熟知的ADI公司幾年前發(fā)起成立的“番茄物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目——接觸傳感器與互聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化管理的有益探索。

番茄物聯(lián)網(wǎng)再化繭成蝶

番茄物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)成為業(yè)界運(yùn)行時(shí)間最長的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場試驗(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)。但一路走來，它化繭成蝶。不妨從技術(shù)實(shí)現(xiàn)和功能角度回顧下。

作為模擬信號鏈的“帶頭大哥”，ADI公司一直在開拓傳感器與無線物聯(lián)網(wǎng)在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用上不斷探索，推出了面向農(nóng)業(yè)市場的無線環(huán)境監(jiān)控解決方案。這種環(huán)境監(jiān)測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)測作物生長周期。

該系統(tǒng)包括一組無線傳感器節(jié)點(diǎn)，一臺網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及ADI Connect云平臺。每個(gè)無線傳感器節(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無線電，還有一套傳感器用于測量溫度、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，通過這種方式，充分利用了ADuCM3029的超低休眠電流(750nA)，以及無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)場主可不希望總是要擔(dān)心更換電池的問題，而在改方案中現(xiàn)場部署可采用電池供電，一次可工作10年以上。

這套解決方案在該公司參與主導(dǎo)的“番茄互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用中得到驗(yàn)證。ADI利用其在檢測、測量、轉(zhuǎn)換方面的專業(yè)技術(shù)，以及對物聯(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，讓農(nóng)場主能夠在整個(gè)種植周期內(nèi)做出更好的決策，最終改善番茄的品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境成效。

ADI工程師與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)場主面對面交流，更深入地了解番茄種植藝術(shù);探討番茄的理想口感、外形、氣味、甜度、酸度和番茄紅素含量;傾聽農(nóng)場主在最大限度地提高番茄產(chǎn)量方面所面臨的挑戰(zhàn)。基于這些深入了解，ADI開發(fā)了基于平臺的檢測、處理和通信解決方案，能夠精確地測量環(huán)境數(shù)據(jù)，如：濕度、溫度和環(huán)境光照條件等，這對于培育出極品番茄起著至關(guān)重要的作用。

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。在最新的化身中，番茄互聯(lián)網(wǎng)幫助驗(yàn)證區(qū)塊鏈對其他行業(yè)的適用性。團(tuán)隊(duì)成員開始將區(qū)塊鏈部署為受信任的分類帳，以幫助生態(tài)系統(tǒng)驗(yàn)證關(guān)于種植地最接近市場、新鮮度和味道之類的聲明

番茄物聯(lián)網(wǎng)再“升級”，借助區(qū)塊鏈技術(shù)

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，但該團(tuán)隊(duì)明顯并不會(huì)未止步于此。當(dāng)Analog Garage(ADI公司創(chuàng)新孵化平臺)正在孵化技術(shù)以支持手持式光譜儀的時(shí)候，番茄互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)云分析平臺，它能預(yù)測指定番茄味道有多好。

而現(xiàn)在，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人希望將這兩個(gè)過程聯(lián)系起來并拓寬平臺，以便可以測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)，他們設(shè)想該平臺有一天能識別仍在田地里的番茄哪些最美味。當(dāng)番茄通過配送中心進(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，它最終可能發(fā)展成一個(gè)識別最佳番茄的認(rèn)證體系;對于優(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”。區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺葦?shù)字貨幣的賦能技術(shù)，而作為其他應(yīng)用——從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織到醫(yī)療健康信息交換——的記錄保存工具，它也越來越受歡迎。區(qū)塊鏈已被證明是十分可靠的記賬手段，因?yàn)閿?shù)據(jù)分布在越來越多的站點(diǎn)上，這些站點(diǎn)都會(huì)獨(dú)立驗(yàn)證記錄。此外，每個(gè)記錄都建立在上一記錄之后。因此，即便大多數(shù)社區(qū)成員同意修改某一歷史記錄，但如果不重寫每個(gè)后續(xù)記錄，他們也無法修改成功。

ADI公司同Gouillart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)場測量和光譜儀讀數(shù)外，他們還記錄運(yùn)輸條件，包括溫度和冷藏時(shí)長。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。

借助“互聯(lián)網(wǎng)+”與區(qū)塊鏈的風(fēng)口，農(nóng)業(yè)科技未來正在起步

物聯(lián)網(wǎng)的愿景是讓不同行業(yè)——無論是農(nóng)業(yè)、保健、汽車還是工業(yè)——的現(xiàn)有流程具備高精度。但俗話說得好，知易行難，物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步在紙面上看起來很有吸引力，而實(shí)際成果則是另一回事。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大行其道的今天，科技已經(jīng)沒有絕對的產(chǎn)業(yè)界限，科技跨界已經(jīng)成為應(yīng)用創(chuàng)新的大風(fēng)口。ADI公司的番茄物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目為物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈應(yīng)用探索接口了一個(gè)窗口，作為工程師不妨以科技人士的眼光來了解這些項(xiàng)目，發(fā)揮中國科技巨大的市場體量優(yōu)勢和技術(shù)快速落地的優(yōu)勢，助力中國農(nóng)業(yè)走向科技之路。