基于数字孪生与区块链的智慧农业系统研究

王志强，盖素丽，崔彦军，董 佳

(河北省科学院应用数学研究所，河北 石家庄 050081)

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随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，数字化、网络化、智能化已经成为各领域各行业的共同演进趋势，同时催生出一大批数字化转型的新模式、新业态。数字孪生、区块链、5G等代表性数字技术正广泛应用于农业领域中，推动现代农业向数字农业和智慧农业方向发展，其应用成效也得到社会各界的认可和政府的重视。2020年11月，河北省农业农村厅印发《河北省智慧农业示范建设专项行动计划(2020—2025年)》，提出“紧紧围绕实施乡村振兴战略，加快推进物联网、人工智能、大数据、区块链、5G等现代信息技术在农业生产领域的应用，大力推进‘互联网+’现代农业创新发展，加速农业产业数字化进程”。

智慧农业被认为是精细农业的新阶段，因为越来越多的高精尖的数据技术和数字装备被应用于农业生产中，比如精准定位、动态感知、实时决策等方向的最新成果[1]。智慧农业系统通常被认为是建立将物理空间与数字空间进行无缝衔接且实时交互的闭环控制系统，对农业生产或农产品的全生命周期进行感知、观测、分析和决策[2]。

数字孪生技术的内涵是构建一个数字孪生体，对物理实体进行精确、完整的数字化描述，用于对物理实体实施模拟、监控、诊断、预测及控制，具有同步映射、虚实融合等特性[3]。数字孪生技术的应用将使农业生产摆脱过去粗放型的作业模式，例如用全感知的数据获取手段和超感知的数据分析手段代替传统以人工为主的信息获取和经验分析模式，并且不仅局限于对现状的监测，还可以实现对历史数据的深度挖掘以及对未来趋势的模拟预测。……