基于CNKI的物聯網&區塊鏈在農業方向的態勢分析

楊超沙 董 巖 陶秀娟 宮 宇

（承德市農林科學院 河北承德 067005）

農業物聯網能夠通過信息傳感設備將生產過程中的環境要素等進行數據采集、傳輸等從而實現實時顯示、記錄和遠程監控等，是一套能夠實時采集數據信息、查詢、反饋問題的數控系統[1]。隨著農業信息化的發展，已成為現代化農業的基礎設施，為農業生產提供精準高效的服務。

區塊鏈被認為是繼移動互聯網之后的又一顛覆性技術，目前世界上的主要國家都在加快布局區塊鏈技術的發展[2]。我國在區塊鏈領域擁有良好的基礎，相關產業正在高速發展，已應用到票據、數字貨幣、供應鏈、跨境支付及期貨交易、信用卡等領域，“區塊鏈+”正在滲入到社會各個場景。現在多用于農業的追溯系統，王菲等將區塊鏈技術和農業物聯網進行結合，實現步步雞從養殖到餐桌的服務[3]，聶影等建立了清遠雞物聯網追溯系統框架，實現了肉雞產業鏈各環節間的信息追溯和肉雞生產加工過程中的質量安全關鍵控制點的信息公開和透明[4]。為掌握研究熱點和動態，本文作者基于CNKI對物聯網、區塊鏈在農業方面中外文研究文獻進行統計分析，從文獻學的角度考察該領域的研究情況，揭示該領域的研究狀況，以期達到幫助科研人員了解學科領域科研發展動態及水平，促進科研創新，為我國農業發展和決策參考提供重要的依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究檢索數據庫為中國學術期刊網絡出版總庫（CNKI），以“物聯網+區塊鏈+農業”為主題，檢索方式為“精確檢索”，來源為全部期刊，數據采集時間為2022年9月24日。

1.2 數據處理方法

對該領域科技論文產出總量、年度發展趨勢、學科分布、作者和研究機構分布、基金資助分布、主要期刊來源及核心期刊分布、研究主題分布、主要期刊的主要學科領域分布展開多方面、多角度的深層分析。

2 結果與分析

2.1 文獻檢索統計與分析

基于上述方法，中文文獻檢索以中國知網學術期刊CNKI，使用高級檢索主題設定為“物聯網+區塊鏈+農業”，根據文獻摘要、關鍵詞選取與農業相關的文獻數據，去掉導讀、新聞、報紙等無關文獻得到138篇中文和45篇外文有效文獻作為研究樣本。

2.2 文獻年度發表量統計與分析

由圖1可知，2017年國內研究人員首次發表了物聯網和區塊鏈在農業上的應用方面的論文。2017-2020年總發文量逐年遞增且迅猛增長，尤其是2020年發文量達到最高頂峰（40篇），2020-2021年相對持平，表明這一方向的關注度持續。而外文首篇有關這方面的論文始于2019年，要晚于國內的首篇論文的發表，年度發文趨勢呈遞增趨勢，但每年年度發文量少于國內的發文量。由此可知，國內外對“物聯網+區塊鏈＋農業”的研究歷史都較短。檢索到的有效文獻中最早的為楊洋和孫志國在2017年發表的《區塊鏈技術在農業物聯網領域的應用與挑戰》《區塊鏈、物聯網與智慧農業》。這也表明，國內更早關注這一方向的研究。

圖1 2017-2022年度發文量情況

此外，CNKI首次發表“物聯網”相關文獻為2002年，首次發表“物聯網+農業”相關文獻為2008年，首次發表“區塊鏈”相關文獻為2015年，首次發表“區塊鏈+農業”相關文獻為2016年。這表明，該方向受到關注主要是隨著區塊鏈的發展。外文中首次發表“物聯網”相關文獻為1899年，首次發表“物聯網+農業”相關文獻為2001年，首次發表“區塊鏈”相關文獻為1900年，首次發表“區塊鏈+農業”相關文獻為2016年。

2.3 作者和研究機構分布

在CNKI網站提供的信息數據基礎上，以作者和機構的發文量排序，列出發文量≥2篇的作者和機構。由表1可知，中文發文量≥2篇的作者共有15位，其中發文量最高的為3篇；英文發文量≥2篇的作者共有3位，發文量都是2篇。這表明，目前這一方向研究深度還有較大的擴展空間。由表2可知，發文量≥2篇的發文機構共15個，全部為研究所或高校，其中中國農業科學院農業信息研究所、山東農業大學、廣西大學發文量最高，都是4篇；甘肅農業大學、江蘇省農業科學院農業經濟與發展研究所、山西農業大學其次，都為3篇；其他的為2篇。與此同時，在45篇外文期刊上，有27篇發文機構為大學，表明目前該方向的研究主力為研究院所和大學。

表1 相關文獻的作者分布

表2 相關文獻的機構分布

2.4 基金資助分布

在CNKI網站檢索的結果顯示，中文期刊共有33篇文獻獲得項目基金資助。由表3可知，基金資助最多的是國家自然科學基金，共9篇（占基金資助總數的56.25%）；排名2~5位的其他基金資助項目依次為國家重點研發計劃、國家社會科學基金、寧波市自然科學基金、山東省自然科學基金，分別資助6篇（37.5%）、3篇（18.75%）、2篇（12.5%）、2篇（12.5%）；其他的各資助1篇。其中，國家級基金資助20篇，占比60.6%；省部級10篇，占比30.3%，由此可見，國內農業物聯網和區塊鏈相關研究的基金資助以國家部門為主導，以地方政府為輔助。

2.5 主要期刊來源及核心期刊分布

由表4可知，相關發文量≥2篇的中文期刊有17種，發表了39篇論文，占文獻總量的28.26%。 其中，發文量最多的期刊是《農村經濟與科技》《農業展望》，共發表4篇；其次是《農業工程技術》，共發表3篇；《農業技術與裝備》《江蘇農業科學》《農村經濟》《農業經濟問題》《中國集體經濟》《農業科技與信息》《新農業》《蔬菜》《現代農業科技》《南方農機》《電子世界》《計算機工程與應用》《北京郵電大學》《鄉村科技》的發文量皆為2篇。外文期刊發文量最多的為Computers and Electronic和Sensors，都是4篇；Future Internet、Wireless Communication、Computer Technology Journal、International Journal of Advanced Computer Science and Applications（IJACSA）都是2篇。

表3 相關中文文獻的基金資助情況

表4 相關文獻的期刊分布

由表5可知，相關文獻發表在核心期刊上的共17篇，占比12.32%。其中，《農業經濟問題》《農村經濟》《計算機工程與應用》《江蘇農業科學》各2篇，其他的為1篇。從2019年開始在核心期刊上發表，2019-2022年分別發表2篇、4篇、7篇、4篇，與總發文量趨勢基本一致。

表5 相關文獻的核心期刊分布

2.6 研究主題分布

主題是論文主要內容的縮影，其發文量代表著研究內容的關注度。從中文相關文獻的主、次要主題分布（表6、表7）可以看出，相關文獻的研究主題廣泛，主要是智慧農業、農產品、農業物聯網、農業大數據、數字農業、農產品供應鏈、農產品溯源、食品安全、農業保險等農業相關研究內容，直觀的體現出國內的研究狀況。由此表明，智慧農業、數字農業、農產品供應鏈溯源及食品安全已成為目前物聯網和區塊鏈研究的重點領域。

表6 相關文獻的主要研究主題

表7 相關文獻的次要研究主題

2.7 主要期刊的主要學科領域分布

對檢索到的文獻，以CNKI學科分類法進行國內學科領域歸類，并列出了發文量排名前5位的學科領域。由表8可知，相關研究主要集中在2個學科，分別是農業經濟和計算機軟件及計算機應用，其中在農業經濟的研究尤為突出，占文獻總量的73.19%；在外文期刊中，計算機軟件及計算機應用這一學科占比超過總發文量的一半，表明其主要研究方向為該學科，與國內研究方向有所不同。

表8 相關文獻的主要學科領域分布

3 結論

基于CNKI數據庫，對發表的國內外物聯網&區塊鏈在農業方向的論文進行統計分析可知，目前該方向發展迅速，研究深度還有較大的空間。文獻年度發表量及核心期刊發表量表明，國內外研究年度發文量趨勢基本一致，但國外要晚于國內，研究歷史都較短。從作者、發文機構及基金資助上，基金資助以國家部門為主導，以地方政府為輔助，研究主力為高校和研究院所。從發文期刊和作者發文量來看，目前這一方向研究深度還有較大的空間。從學科上來看，國內研究主要為農業經濟和計算機軟件及計算機應用，而國外的研究主要集中在后者。從論文主題來看，智慧農業、數字農業、農產品供應鏈溯源及食品安全已成為目前物聯網和區塊鏈研究的重點領域。

目前物聯網和區塊鏈在農業上的應用多為農產品的溯源，如對大米、蔬菜、水產品、畜產品、茶葉等進行溯源研究。對于農產品質量溯源問題，學者們應思考國家未來如何建設區塊鏈網絡基礎設施、構建行業規范和標準、降低成本、擴大區塊鏈技術的應用范圍、應用地區，以及相關技術人才的培養等。

物聯網能夠借助電子通訊技術將傳感器收集到的信息收集起來，而區塊鏈可以實現農業生產中的環境因素等各個環節監管，讓消費者清楚地了解到農產品生產、儲存、運輸過程中的各項參數，從而提高農產品品質，增強消費者對產品的信任，促進農業生產進一步發展，助力鄉村振興[5]。