La blockchain dans l’agriculture et l’approvisionnement alimentaire
La technologie de la blockchain propose une vaste gamme d’applications allant au-delà des crypto-monnaies. Cette technologie devrait transformer radicalement un grand nombre d’industries, des soins de santé au droit, en passant par l’immobilier et les banques. La chaîne de blocs a le potentiel de révolutionner complètement l’industrie de l’agriculture . Cela peut sembler moins prestigieux que les banques ou les soins de santé, mais l’économie agricole est gigantesque et elle est à la base de notre société.
Plus important encore, elle comporte un nombre croissant de problèmes qui doivent absolument être résolus. L’objectif de l’implémentation de la chaîne de blocs en agriculture et de garantir l’efficacité, la confiance et la transparence des exploitations à l’épicerie.
Cas d’utilisation de la blockchain en agriculture:
1. Production végétale et alimentaire
Les principaux challenges de l’agriculture sont les suivants:
- Répondre aux besoins de la population croissante en cultivant davantage d’aliments avec un minimum de ressources.
- Réduire l’empreinte environnementale, en maximisant la satisfaction du client.
- Assurer la transparence tout au long de la chaîne d’approvisionnement.
- Garantir un revenu équitable aux agriculteurs.
- Faire face aux aléas climatiques (Les inondations, les cyclones, les sécheresses)
Le secteur agricole a beaucoup à faire, avec de nombreux défis à relever tout en améliorant la rentabilité dans des conditions environnementales parfois défavorables. De fermier à fabricant et en passant par l’épicerie, la blockchain associée à l’IoT ou l’Internet des objets est en train de remodeler l’industrie agroalimentaire. La chaine de blocs est prête à faire de l’agriculture une pratique durable en optimisant les ressources agricoles, y compris l’eau, le travail et les engrais, en utilisant une approche simplifiée. Explorons comment la blockchain combinée à l’Internet des objets peut aider les agriculteurs et autres parties prenantes à prendre des décisions optimales.
Cette technologie peut transformer les cultures vivrières et l’agroalimentaire
Étape 1: appareils IoT générant des données
La population mondiale devrait toucher 9,6 milliards de personnes d’ici 2050 et, par conséquent, pour nourrir la population croissante, le secteur agricole adopte des dispositifs et des capteurs IoT. Dans l’agriculture intelligente compatible avec l’IoT, un système conçu pour surveiller les champs de culture à l’aide de capteurs (température, pH, humidité du sol, humidité, lumière).
Les capteurs et les appareils IoT génèrent des données qui peuvent aider les agriculteurs à prendre des décisions éclairées concernant la croissance des cultures. Les informations recueillies à partir des périphériques IoT doivent d’abord être structurées avant d’être enregistrées sur le stockage de données.
Étape 2: Triage et enrichissement des données collectées
Avant de sauvegarder les données collectées sur la blockchain, il est nécessaire de s’assurer qu’elle est structurée et compréhensible. L’enrichissement des données a pour but d’ajouter plus de valeur pour améliorer la qualité des informations capturées. Les deux étapes suivantes permettent de s’assurer que les données sont nettoyées avant d’être stockées sur la plate-forme de stockage distribuée:
- Ajout de méta-informations
Informations relatives à l’horodatage, à la démographie et au type doivent être ajoutées aux données pour les rendre plus structurées. - Préparer les données pour la conformité
Enregistrer des données sur la blockchain ne signifie pas qu’elle ne devrait pas être conforme. Au contraire, cela rend l’application de la conformité plus transparente.
La conformité aux réunions garantit que les informations personnellement identifiables associées aux données collectées à partir d’appareils IdO sont protégées et respectent les mesures de sécurité.
Une fois les données enrichies, elles sont placées dans le format prêt à l’apprentissage automatique.
Étape 3: Rendre les données plus pertinentes avec des algorithmes d’apprentissage automatique
L’apprentissage automatique est appliqué aux données générées par les capteurs pour fournir des informations utiles. Les modèles prédictifs peuvent conduire à plusieurs cas d’utilisation de grande valeur, notamment:
- Recommandations sur la qualité des cultures
- Identification de la culture
- Prédiction du rendement des cultures
- Facteur de croissance des cultures automatisé
- Prévision de la demande de récolte
À partir des informations capturées par des algorithmes d’apprentissage automatique, les agriculteurs et d’autres parties prenantes seront en mesure d’apporter des améliorations au système d’irrigation de temps à autre. Les données pertinentes devraient être stockées dans la blockchain pour permettre aux acteurs du marché de l’agriculture tels que les producteurs, les grossistes alimentaires, les cultivateurs, les prestataires de services et les détaillants d’y accéder de manière transparente.
Étape 4: les données sont enregistrées sur la blockchain
Les données de grande valeur recueillies en appliquant l’apprentissage automatique sont stockées dans IPFS (Interplanetary File System), une plate-forme de stockage distribuée dont les adresses sont hachées et stockées dans la blockchain. IPFS est un système distribué de fichiers pair à pair qui ne dépend pas de serveurs centralisés. Son but est de connecter un ensemble d’équipements informatiques avec le même système de fichiers. Contrairement à la méthode existante pour stocker des informations essentielles sur le serveur centralisé, qui présente un risque de point de défaillance unique, les données sont réparties sur chaque nœud du réseau, empêchant ainsi une autorité centrale de contrôler le système.
Les informations enregistrées dans la blockchain vont créer des contrats intelligents pour traiter les règles définies dans ceux-ci. Les contrats intelligents facilitent l’échange de bases de données stockées sur la blockchain au sein des parties prenantes spécifiques du système. Étant donné que les informations seront visibles pour tous les acteurs du marché de l’agriculture, elles deviendront plus transparentes afin d’améliorer l’efficacité de la production agricole ou alimentaire.
2. Chaîne d’approvisionnement alimentaire
Le suivi de la chaîne d’approvisionnement alimentaire est essentiel à l’exploration de la source d’origine ou de croissance des aliments.
Il est essentiel de veiller à ce que les produits consommables fournis soient sans danger pour la sante. Toutefois, en ce qui concerne la gestion actuelle de la chaîne d’approvisionnement alimentaire, il est difficile pour les producteurs et les détaillants de produits alimentaires de confirmer la provenance des produits. Face à la menace constante de frelatage, les fraudes alimentaires coûtent des centaines de milliards au niveau mondial par an.
Avec l’émergence de la blockchain, il est devenu possible d’instaurer un climat de confiance et de transparence dans l’écosystème de la chaîne d’approvisionnement alimentaire, garantissant ainsi la sécurité alimentaire de tous.
Cette technologie peut réduire les fraudes alimentaires:
Étape 1: capteurs IoT générant des données ou agriculteurs stockant des données
Comme indiqué dans le cas d’utilisation ci-dessus, l’agriculture intelligente permet aux capteurs de générer des informations cruciales relatives aux graines semées et aux produits cultivés dans les champs. Si l’agriculteur n’utilise pas de méthodes fondées sur la technologie, il peut simplement stocker les informations essentielles telles que la qualité de la culture, le type de semence et les conditions météorologiques dans lesquelles les cultures ont été faites à l’aide de leur application mobile. Les données saisies à l’aide de capteurs IoT ou manuellement par les agriculteurs sont sauvegardées dans la plate-forme de stockage distribuée, c’est-à-dire IPFS avec des adresses stockées dans la blockchain.
Étape 2: Distribution des produits aux entreprises de transformation alimentaire
Une fois que les produits vivriers sont cultivées, les entreprises de transformation des aliments commencent à négocier sur la plate-forme d’enchères. Les récoltes peuvent être transportées vers les entrepôts via des véhicules compatibles IoT, en capturant les conditions de température dans lesquelles les produits sont conservés et livrés. Une fois l’offre validée par le biais de contrats intelligents, les cultures sont traitées et les entreprises stockent les informations saisies à chaque étape du processus sur la blockchain.
Les informations recueillies auprès des entrepôts peuvent aider les grossistes ou les détaillants à confirmer si les aliments livrés sont de bonne qualité ou non. Le stockage de données sur la blockchain peut également garantir que la conformité a été respectée à chaque étape de la chaîne d’approvisionnement alimentaire.
Étape 3: Fourniture d’aliments transformés aux grossistes et aux détaillants
Une fois les produits alimentaires ou les cultures transformés, les grossistes et les détaillants peuvent faire une offre pour les produits qu’ils souhaitent via la plate-forme d’appel d’offres. Semblable au transport des récoltes vers les entrepôts, les produits alimentaires sont également distribués aux grossistes et aux détaillants dans des véhicules compatibles IoT. La blockchain offre une traçabilité dans la chaîne d’approvisionnement, aidant les entreprises du secteur alimentaire à effectuer des rappels ou des enquêtes sur les produits rapidement et de manière transparente.
Étape 4: les consommateurs peuvent retracer la chaîne d’approvisionnement
Des détails d’origine de la ferme aux détails de transport, aux numéros de lot, au traitement des aliments et aux données de l’usine, aux détails de péremption, à la température de stockage et à d’autres détails liés numériquement aux aliments contenus dans la blockchain, les consommateurs peuvent tout explorer en remontant la chaîne d’approvisionnement. La chaîne d’approvisionnement alimentaire basée sur la blockchain peut aider différentes parties prenantes à accéder à des informations relatives à la qualité des aliments à chaque étape.
La blockchain apportant de la transparence dans l’écosystème de la chaîne d’approvisionnement alimentaire, il sera plus facile de déterminer quand et comment des aliments ont été contaminés. Jetons un coup d’œil à l’architecture de la plateforme d’enchères en temps réel construite sur la blockchain, qui permettra à toutes les parties prenantes de soumissionner pour les cultures et les produits alimentaires transformés.
L’architecture comprend les systèmes requis pour définir les paramètres d’enchères, créer des campagnes, diffuser des annonces, placer des enchères, analyser le succès de la campagne et stocker les résultats. L’application de gestion des campagnes, notamment les tableaux de bord et les rapports, est hébergée sur Google App Engine. Les informations de campagne téléchargées par les différents utilisateurs du système sont stockées dans le grand livre numerique de la chaine de blocs.
Lorsque l’un des intervenants accède au contenu sur le Web à l’aide d’un ordinateur ou d’un smartphone, une demande de positionnement d’une annonce est déclenchée via un double clic ou un échange d’annonces. L’équilibreur de charge récupère la demande d’enchère et la transmet au serveur d’enchères où les tables sont appariées pour examiner quelle enchère doit être renvoyée.
Les annonces peuvent être récupérées et stockées directement à partir de la Blockchain. Les serveurs de pixels situés en haut de Google Compute Engine répondent aux demandes d’annonces. La modélisation et l’analyse s’exécutent sur les annonces et les résultats de campagne via un large éventail de méthodes. BigQuery est utilisé pour interroger et charger des données afin d’explorer l’efficacité de la campagne.
D’autre part, l’API, (une interface de programmation qui permet de se « brancher » sur une application pour échanger des données) est utilisée pour implémenter des algorithmes d’apprentissage automatique dans l’historique des résultats des enchères afin d’améliorer les campagnes.
3. Contrôler la crise météorologique
Les agriculteurs doivent généralement faire face à des conditions météorologiques imprévisibles tout en cultivant différents types de cultures. Par conséquent, la prévision et la surveillance des conditions météorologiques sont essentielles à la survie de la culture.
De nombreuses cultures ne peuvent tolérer les inondations causées par les pluies saisonières excessives. Le niveau de concentration en oxygène atteint zéro, ce qui complique la tâche des plantes telles que l’absorption d’eau, la croissance des racines et la respiration.
De plus, le manque de transparence des écosystèmes actuels de la chaîne alimentaire peut entraîner une flambée des prix floue et élevée. Les consommateurs n’ont aucune idée de quand les cultures ont souffert des mauvaises conditions météorologiques et de ce qui a entraîné l’augmentation des coûts.
Grâce à la capacité de la chaîne de blocs à offrir traçabilité et transparence, les agriculteurs et les autres parties prenantes seront en mesure de comprendre clairement les différences de prix sur le marché de la distribution alimentaire.
Étant donné que les parties autorisées peuvent suivre les conditions météorologiques à partir du registre de la blockchain, les agriculteurs peuvent obtenir rapidement les réclamations d’assurance récolte au moyen de contrats intelligents.
Explorons comment la blockchain peut aider à contrôler les mauvaises conditions météorologiques.
Un processus de contrôle météorologique est activé par la chaîne de blocs pour les champs agricoles
Étape 1: Stations météorologiques agricoles envoyant des informations essentielles à la blockchain
L’agriculture intelligente permet aux agriculteurs de comprendre le comportement de la culture en déployant des capteurs et en cartographiant les champs. L’installation de stations météorologiques agricoles dans les fermes peut aider à générer des informations cruciales telles que la température du sol à différentes hauteurs, la température de l’air, l’humidité des feuilles, les précipitations, la vitesse du vent, la température du point de rosée, l’humidité relative, le rayonnement solaire, la direction du vent et la pression atmosphérique.
Tous les paramètres ci-dessus sont mesurés, enregistrés et sauvegardés dans la blockchain, ce qui permet aux agriculteurs et aux autres entités autorisées d’y accéder de manière transparente.
Étape 2: les agriculteurs peuvent prendre des mesures préventives
En analysant les données générées par la station météorologique, les agriculteurs seront en mesure de prendre des décisions éclairées relatives à l’agriculture. Par exemple, s’ils s’aperçoivent qu’il pourrait pleuvoir fortement au cours des deux prochains jours, cela les aidera à prendre les mesures nécessaires à l’avance.
Étape 3: Demande rapide pour l’assurance récolte
En cas de dommages causés par une crise météorologique, les agriculteurs peuvent rapidement demander le montant de la réclamation d’assurance récolte via la blockchain. Le comportement transparent et immuable de la chaine de blocs permettra aux compagnies d’assurances et aux autres personnes autorisées d’accéder facilement aux données saisies par la station météo intelligente. Ils peuvent directement interroger la blockchain pour récupérer les informations requises à l’aide de contrats intelligents. Une fois la demande d’indemnisation approuvée, les agriculteurs recevront automatiquement le montant demandé dans leurs portefeuilles respectifs. Par conséquent, une solution technologiquement compatible peut aider les agriculteurs à obtenir la compensation de manière transparente et rapide.
4. Gérer le financement agricole
Le manque de transparence, les antécédents en matière de crédit et les difficultés d’application des contrats font partie des nombreux problèmes auxquels sont confrontés l’inclusion financière formelle et les petits exploitants agricoles. L’incapacité d’accéder aux services financiers peut avoir un impact négatif sur la performance des chaînes de valeur agricoles en raison de l’impossibilité pour les producteurs d’optimiser leurs rendements et des difficultés pour les acheteurs de garantir un approvisionnement efficace en produits de base.
Les services financiers permettent non seulement aux petits exploitants d’investir dans l’agriculture, mais les aident également à atténuer les contraintes de liquidité. Les acheteurs ont donc du mal à payer les agriculteurs à la livraison, ce qui oblige les petits exploitants pauvres à vendre leurs produits vivriers à des taux inférieurs. La blockchain apporte une équité dans le processus de financement de l’agriculture grâce à la transparence et à l’accessibilité du contrôle partagé.
La blockchain peut aider à gérer le financement de l’agriculture
Étape 1: Les parties prenantes partagent des informations à chaque étape de la production alimentaire
Chaque fois qu’une transaction aura lieu, elle sera stockée dans la blockchain, ce qui permettra à toutes les parties concernées d’accéder à chaque transaction de manière transparente. Le partage d’informations essentielles à chaque étape de la production alimentaire apportera plus d’équité à l’ensemble du système.
Étape 2: Les auditeurs peuvent effectuer efficacement des audits
Ayant la possibilité de stocker des informations de manière permanente et sécurisée, la blockchain peut également servir de source de vérification pour les transactions enregistrées. Au lieu de demander aux agriculteurs ou aux détaillants d’envoyer des rapports financiers à des fins d’audit, les agriculteurs seront en mesure de vérifier les transactions directement via des grands livres numériques. Le processus d’audit automatisé peut rendre l’environnement d’audit rentable. Plutôt que de procéder à des évaluations en fin d’année, les sociétés d’audit seront en mesure de réaliser des audits tout au long de la période. La Blockchain permettra de remplacer l’audit aléatoire, ce qui rendra plus efficace l’accès à chaque transaction.
Avantages de la mise en œuvre de la Blockchain en agriculture
1. Contrôle de la qualité et sécurité alimentaire améliorés
L’une des applications importantes de la blockchain est la transparence accrue de la chaîne d’approvisionnement. Cela peut nous aider à éliminer les processus inefficaces et à garantir des conditions optimales de contrôle de la qualité. Par exemple, les mauvaises récoltes sont un problème récurrent auquel sont confrontés les agriculteurs du monde entier. Cela se produit généralement en raison de conditions climatiques défavorables, telles que des précipitations mal réparties et des conditions météorologiques instables.
Pour résoudre ce problème, des entreprises comme IBM investissent déjà des millions de dollars dans l’agriculture de précision en créant des dispositifs IoT permettant aux agriculteurs de surveiller des facteurs tels que la qualité du sol, les parasites et l’irrigation qui pourraient affecter leurs cultures.
En connectant ces périphériques à un grand livre numérique, les résultats peuvent être mis à jour en permanence et visualisés en temps réel en regardant simplement une application sur leur téléphone portable. Cela leur permettra de vérifier que tous les facteurs sont comme ils devraient être. Si quelque chose ne va pas, ils en seront immédiatement informés et pourront procéder à des ajustements avant qu’il ne soit trop tard.
Plus important encore, dans le cas de problèmes tels qu’une épidémie de sécurité alimentaire, cela nous donne également la possibilité de trouver la source du problème presque immédiatement. Cela pourrait permettre d’économiser plus que du temps et de l’argent dans le processus de la chaîne d’approvisionnement; cela pourrait même sauver des vies.
2. Traçabilité accrue dans la chaîne d’approvisionnement
Nous assistons à une augmentation spectaculaire des attentes des consommateurs en matière de normes alimentaires. Plus particulièrement, de plus en plus de consommateurs veulent savoir d’où provient leur nourriture . L’utilisation de la technologie de la blockchain résoudra ce problème en permettant aux consommateurs de savoir exactement d’où provient leur nourriture, qui l’a plantée et à quel point elle est fraîche. Les travailleurs devront uniquement analyser le produit à chaque étape du processus pour mettre à jour la base de données avec les informations.
Imaginez simplement acheter quelque chose dans le magasin et pouvoir tout découvrir du produit en scannant simplement le code à barres avec votre application pour smartphone. Accroître la traçabilité de la chaîne d’approvisionnement aura un impact considérable sur la réduction de la fraude alimentaire, le faux étiquetage et l’élimination des intermédiaires afin que les producteurs soient payés équitablement pour leurs efforts et que les consommateurs sachent exactement pour quoi ils paient.
Une traçabilité accrue aidera également les agriculteurs en leur permettant d’enregistrer et de mettre à jour le statut de leurs cultures et de les suivre tout au long du processus de plantation, de récolte, de stockage et de livraison en utilisant simplement une application sur leur smartphone pour pouvoir visualiser le statut exact de leurs cultures. produits à tout moment et faire des ajustements si nécessaire.
Étant donné qu’environ un tiers de la nourriture produite pour la consommation humaine, soit environ 1,3 milliard de tonnes , est gaspillée chaque année, cette innovation est attendue depuis longtemps. Au Kenya, certains agriculteurs utilisent déjà la blockchain pour suivre leur production et réduire les déchets.
3. Efficacité accrue pour les agriculteurs
Actuellement, la plupart des agriculteurs utilisent une combinaison de plusieurs applications logicielles, feuilles de calcul et notes pour enregistrer leurs données et gérer leurs processus. Cependant, ceci est compliqué et nécessite beaucoup d’efforts pour envoyer ces données à d’autres fournisseurs de services.
La technologie de la blockchain permettrait aux agriculteurs de stocker toutes leurs données en un seul endroit, de manière à ce que ceux qui en ont besoin puissent facilement y accéder, ce qui simplifierait le processus et permettrait de gagner un temps précieux et de l’énergie .
Par exemple, ils pourraient garder un enregistrement d’informations, telles que:
- Leurs objectifs commerciaux et la manière dont ils envisagent d’atteindre ces objectifs.
- Le nombre d’animaux, les problèmes de santé avec les animaux, ce qu’ils mangent et la fréquence à laquelle ils devraient être nourris.
- Combien y a-t-il de variétés de cultures différentes, quand ont-elles été plantées et quelle est leur performance?
- L’horaire de leurs employés, le montant de chaque employé devant être payé et le nombre d’heures travaillées par chaque employé.
- Recettes et dépenses.
Garder un enregistrement de tout sur une seule application au lieu de recourir à une variété de méthodes différentes clarifie le processus et réduit les risques de perte d’informations précieuses.
4. Paiement plus équitable pour les agriculteurs
Il existe actuellement plusieurs problèmes qui empêchent les agriculteurs de se faire payer pour leurs produits. Tout d’abord, il faut souvent des semaines aux agriculteurs pour recevoir le paiement intégral de leurs produits. Pour aggraver les choses, les mécanismes de paiement traditionnels, généralement des virements électroniques, prélèvent souvent une part importante des revenus des agriculteurs.
Les contrats intelligents basés sur des chaînes de blocs fonctionnent en déclenchant les paiements automatiquement dès qu’une condition spécifique préalablement spécifiée a été remplie par l’acheteur, et sans entraîner des frais de transaction exorbitants. Cela signifie que l’agriculteur pourrait théoriquement recevoir le paiement de ses biens dès leur livraison, sans qu’une fraction importante de leurs revenus leur soit retirée au cours du processus.
En outre, de nombreux agriculteurs rencontrent des difficultés lorsqu’ils tentent de vendre leurs produits sur le marché à un prix équitable. À l’heure actuelle, les intermédiaires profitent de la plupart des bénéfices, tout en effectuant un travail minimal en comparaison. Les contrats intelligents élimineraient complètement le besoin de ces intermédiaires, car ils permettraient aux agriculteurs de se connecter directement aux détaillants. Par conséquent, ils pourraient recevoir un prix plus juste pour leurs produits.
L’avenir de la blockchain dans l’industrie agricole
La blockchain étant encore une technologie très récente, il reste encore beaucoup à faire avant de pouvoir développer et mettre en pratique l’ensemble de ses applications. Cependant, il devient de plus en plus évident qu’il existe des opportunités dans le secteur agricole. L’industrie agricole mondiale vaut maintenant plus de 2,4 billions de dollars et plus d’un milliard de personnes sont impliquées dans le monde. Aujourd’hui plus que jamais, il existe une opportunité d’innovation.