农业、农村、自然资源的可持续管理和粮食安全与21世纪的发展和气候变化挑战有关。食品加工对气候的影响已经证实，必须在整个价值链中很好地管理该区域传统食品的生产过程。食品加工导致气候变化、富营养化（湖泊等水生生态系统中磷、氮和其他植物营养素的浓度逐渐增加）、酸雨和生物多样性的枯竭。传感器可以精确监控每个参数，将传统和本地食品的高效加工纳入价值链中。
工业4.0正在改变产品、公司运营以及生产管理方式。这是制造创新的一大飞跃，它采用智能设备控制车间的机器，自主地"设备到设备"进行通信，以管理制造运营及其分销。中小型食品企业可以从工业4.0中受益，特别是当采用工业共生作为促进本区域可持续性的一种方式时。企业管理层现在能够实时访问重要信息，因为它们能够监控员工和机器的生产力和效率。这项新技术提供的另一个关键好处是公司与其客户之间的反馈流一致，其中产品可以改进或受到最终用户的影响，从而改变产品的设计和生产方式。
大数据、物联网和高级分析的融合，为制造商提供了对制造性能、客户行为和新产品开发的前所未有的洞察。其他支持工具，如云计算和网络物理系统，也作为数字推动因素引入制造业。例如，网络物理系统研究可以通过精准农业、智能水管理和更高效的食品分配，提高食品消费效率和整体粮食生产能力，自动化、智能和协作也特别适用于智能制造、智能产品服务和智能城市。
区块链技术通过分散的点对点网络创建共享的分布式交易分类账。作为一种新兴技术，需要根据用例要求来审查其适用性。在食品部门，从农场到超市货架，可以追踪各种食品的来源。通过创建区块链网络，污染产品可以更快地追溯到其来源。区块链的一些用途将改善业务，包括减少碳足迹、物联网安全、减少合同欺诈、安全实时支付、供应链效率、业务协议和交易的明确性、提高可追溯性以及改善客户体验。在食品加工中使用区块链将确保安全，因为食品成分可以很容易地跟踪、监测和报告，从而在消费者之间建立信任。
区块链作为用于记录交易的分布式共享分类账，将彻底改变食品的交易和运输、跟踪受污染物品以及减少欺诈和浪费。区块链在提供所需的透明度方面拥有令人难以置信的希望，有助于在整个供应链中促进食品安全。在食品供应链中，不同的行为者，即种植者、供应商、加工商、分销商、零售商、监管机构和消费者，可以访问有关食品来源和状态的信息。这将有助于解决由地理来源、生产方法、加工技术、成分等可能导致的真实性和食品欺诈问题。
数字化的好处似乎以两种一般方式出现。第一种"广泛"的流程包括利用信息和通信技术，改进粮食系统内几乎所有传统进程。第二种"密集"方式与系统内流程的重组有关。随着工业4.0的革命性变革，一个特定的重组是从分层组织转变为基于对等交互的横向组织。
从广义上讲，数字化涵盖了人际交流领域，这将在从国家到个人等各个层面提供更有效的信息交流。这将创造适当的条件，并导致出现其他渠道，使该区域人民能够更好地获得粮食，包括利用人口本身资源的人群原则基础。
粮食系统数字化所提供的机会可以从目前可用和将来提供的机会来考虑，例如食品互联网（IOF）。这些机会将为监测区域粮食系统创造新的可能性，以便为建立一个更安全的区域粮食系统作出更现代和更适当的决定提供信息。
信息和通信技术的广泛使用，产生和积累了大量数据，为获得独特的原始数据（除了官方统计数据）开辟了道路，以在区域一级描述粮食系统的特殊方面。数字化提供了获得涉及粮食系统若干行为者，包括个人和家庭的数据。可通过一般文本分析、意见、知识或数据挖掘技术以及需求分析和个性化技术，从这些数据中收集有益的信息。
为创造信息技术以支持粮食安全提供技术基础的一项重要任务是建立和维护一个知识库，作为数字化粮食系统重叠结构。理想的情况是，这种基础应说明粮食系统的所有组成部分及其关系，以便提供自动推理的可能性，以支持粮食安全和风险管理方面的决策。创建知识库是潜在使用区块链、IOF 和其他技术的一项关键任务。知识库为任何智能分布式系统提供了必要的通用概念基础。知识库的一个基本特征是内容的高度活力，它决定了技术实施的要求。在我们的现代世界中，新产品、成分、商标、供应链会随着时间而迅速出现和消失。在这种情况下，仅仅依靠专家的知识，很难直接创造和维持知识库的相关性。这增加了对智能信息系统的需求，反馈实现了"用户作为专家"的原则。
在改变食品系统方面实现数字化的另一个机会是，广泛可用的电子通信将为食品系统内的点对点网络奠定基础，其中包括客户对客户、企业对企业和企业对客户（分别为 C2C、B2B 和 B2C 网络）。该系统将小食品生产商（农民）和消费者联合起来，为消费者提供直接从生产者订购产品的方式，无需中间商。此外，该系统还考虑到消费者的实际需要，提供数量和分类的食品生产。这种食品生产和销售模式使粮食系统更加多样化，并能抵御运输等个别组成部分的干扰。数字现代通信技术在建立可持续分布式食品系统，从技术上讲，在利用这些技术建立类似的跨境网络方面没有障碍，包括为大型企业建立类似的网络。
閱讀更多 三農集 的文章
