Budowa sieci blockchain w celu śledzenia pełnego cyklu życia produktów rolnych

Jakie problemy rozwiązuje blockchain w rolnictwie? W tym artykule dowiesz się więcej o platformie TraceHarvest – pierwszym tego typu rozwiązaniu blockchain do śledzenia i monitorowania pełnego cyklu życia produktów rolnych, począwszy od źródła nasion.

Dlaczego blockchain?

Czy zaskakuje cię, że czytasz o blockchainie w kontekście działalności rolniczej? Blockchain jest najbardziej znany w świecie finansowym. Technologia ta została zaprezentowana w kontekście Bitcoina – rewolucyjnego elektronicznego systemu gotówki Peer-to-Peer. Niemniej jednak, po wprowadzeniu Bitcoina, technologia blockchain, na której się on opiera, zyskała na popularności i znalazła szereg zastosowań w sektorze pozafinansowym. Można sobie wyobrazić umieszczenie w blockchainie dowodu istnienia dokumentów prawnych, dokumentacji zdrowotnej, płatności lojalnościowych w branży muzycznej, aktów notarialnych, papierów wartościowych nieznajdujących się w obrocie giełdowym i aktów małżeństwa. 

I wreszcie, w ramach współpracy z BlockApps, Bayer zbudował platformę TraceHarvest – pierwsze tego typu rozwiązanie oparte o blockchain do śledzenia i monitorowania pełnego cyklu życia produktów rolnych, począwszy od źródła, czyli od nasion.

Jakie problemy rozwiązuje blockchain w rolnictwie?

Po pierwsze, klienci korzystają z możliwości prześledzenia źródła pochodzenia żywności, którą spożywają, począwszy od nasion i mogą uzyskać szczegółowe informacje na temat pochodzenia ziaren, owoców i warzyw. Dotychczasowe rozwiązania typu farm-to-table, gdzie żywność trafia bezpośrednio do konsumenta końcowego, nie zapewniają tak szczegółowych informacji o spożywanych produktach rolnych. Rozwiązanie blockchain poprawia identyfikowalność, zapewniając przetwórcom żywności lepsze rozeznanie tego, skąd pochodzą składniki. Dodatkową korzyścią jest możliwość szybszego wycofywania żywności z rynku.

Po drugie, jako dostawca nasion Bayer zyskuje przewagę, może bowiem szczegółowo sprawdzić, jak wykorzystuje się jego produkty w procesie produkcji żywności. Dzięki tym informacjom Bayer może zagwarantować przestrzeganie wszystkich niezbędnych przepisów, kontrolować ślad węglowy i oferować nowatorskie modele biznesowe, takie jak ceny oparte na wynikach (ang. outcome-based pricing).

Oferty pracy z

Jak konkretnie wykorzystujemy blockchain?

Zacznijmy od krótkiego podsumowania technologii blockchain. 

Blockchain to w zasadzie rozproszona baza danych lub publiczny rejestr wszystkich transakcji lub zdarzeń cyfrowych, wykonanych i udostępnionych uczestniczącym stronom. Każda transakcja w publicznym rejestrze podlega weryfikacji w drodze konsensusu większości uczestników systemu. 

Pierwszą kluczową i podstawową zaletą blockchaina jest to, że raz wprowadzonej informacji nie można usunąć ani zmodyfikować. Po drugie, blockchain zawiera pewny i weryfikowalny zapis każdej transakcji, jaka kiedykolwiek została wykonana.

Inną kluczową korzyścią jest to, że rejestr blockchain nie jest przechowywany w jednym centralnym komputerze lub bazie danych. Każdy uczestnik sieci dysponuje kopią najnowszego stanu rejestru.

Mówi się często, że rejestry blockchain są zdecentralizowane lub rozproszone, ponieważ zapisy i bloki potwierdza wielu uczestników sieci, w związku z czym wszystkie strony mogą uzgodnić wspólny zbiór danych, natomiast żadna pojedyncza strona nie posiada całości uprawnień. Dzięki zdecentralizowanemu rozwiązaniu Bayer gwarantuje pełną przejrzystość sieci informacyjnej. W architekturze zbudowanej na blockchainie każdemu uczestnikowi przysługuje równy i pełen dostęp do informacji przechowywanych w systemie.

TraceHarvest używa niepublicznego rejestru blockchain (znanego również jako enterprise blockchain) do śledzenia statusu produktów rolnych. Nie korzysta z kryptowalut ani żadnych otwartych sieci publicznych.

TraceHarvest wykorzystuje inteligentne kontrakty Solidity – unikalną cechę protokołu blockchain Ethereum – w celu programowania i automatyzacji działań i zasad biznesowych w sieci TraceHarvest. Solidity to obiektowy język wysokiego poziomu do realizacji inteligentnych kontraktów. Dzięki Solidity można tworzyć kontrakty na potrzeby chociażby głosowania, zbiórek publicznych, aukcji przeprowadzanych bez poznania cen innych oferentów, a w przypadku TraceHarvest – do śledzenia cyklu życia produktów rolnych.

Architektura systemu

Platforma funkcjonuje na opartej na Ethereum wielowęzłowej sieci Enterprise Blockchain. Jest ona w całości zbudowana w chmurze AWS i wdrożona w oparciu o kontenery Dockerowe. Autoryzację zapewnia Azure Active Directory.

Poniższy schemat ilustruje architekturę sieci. W sieci znajduje się pięć rodzajów węzłów – przetwórcze (processor), hodowlane (grower), handlowe (dealer), zapewniające przestrzeganie regulacji (compliance manager) oraz węzły techniczne.

Węzły przetwórcze są połączone z aplikacjami stosowanymi w elewatorach zbożowych i młynach. Węzły te generują zdarzenia dotyczące określonej ilości i rodzaju ziarna otrzymywanego, przechowywanego lub rozprowadzanego z elewatora zbożowego albo przetwarzanego w młynie. Przetwarzane ziarno podlega kontroli na niektórych etapach procesu, aby zagwarantować prawidłową identyfikowalność rodzaju ziarna oraz rzetelny zapis danych o ziarnie w sieci blockchain.

Węzły hodowlane odpowiadają za tworzenie zdarzeń związanych z cyklem życia roślin, takich jak siew, sadzenie, wzrost, pielęgnacja i zbiór.Współpracują one z cyfrowymi narzędziami rolniczymi, takimi jak Climate FieldView i rejestrują wszystkie zdarzenia zachodzące w gospodarstwie rolnym.

Węzły handlowe śledzą zdarzenia w łańcuchu dostaw ziarna, zapewniając widoczność w relacjach handlowych i procesach biznesowych. Wszyscy uczestnicy sieci blockchain mogą śledzić transakcje biznesowe obserwując produkty w każdym punkcie łańcucha dostaw, od hodowcy do konsumenta.

 Węzły zapewniające przestrzeganie regulacji analizują dane w sieci, aby zagwarantować przestrzegania prawa i spełnienie obowiązujących wymogów dotyczących produkcji żywności.

Węzły techniczne  łączą się z wewnętrznymi aplikacjami Bayera i systemami administracyjnymi.