IoT con Blockchain: Un enfoque futurista en la agricultura y la cadena de suministro de alimentos

Se proyecta que la producción agrícola de alimentos será un 70 % mayor para 2050 que en la actualidad, con la población mundial aumentando a más de 9 mil millones, un 34 % más que ahora. Los agricultores se han visto obligados a producir más con los mismos recursos. Esta presión implica que optimizar la productividad es uno de los principales objetivos de los productores, pero también de manera sostenible. La agricultura no solo enfrenta una disminución en la producción, sino que también ha tenido que afrontar limitaciones en la recopilación, almacenamiento, seguridad y compartición de datos, el cambio climático, aumentos en los precios de insumos, sistemas tradicionales de cadena de suministro de alimentos donde no existe una conexión directa entre el agricultor y el comprador, y limitaciones en el uso de energía. Los sistemas agrícolas existentes basados en IoT tienen un formato centralizado y operan de forma aislada, dejando espacio para problemas no resueltos y grandes preocupaciones, incluyendo la seguridad de los datos, la manipulación y puntos únicos de fallo. Este documento propone un modelo futurista de IoT con blockchain para enfrentar estos desafíos. Además, este trabajo también propone un novedoso protocolo agrícola basado en IoT con agrupamiento eficiente en energía para menor consumo energético y estabilidad de la red, y compara sus resultados con el protocolo jerárquico de agrupamiento adaptativo de baja energía (LEACH). Los resultados de la simulación muestran que la estabilidad de la red del protocolo propuesto es un 23 % mayor comparado con LEACH, ya que el primer nodo de LEACH muere en 168 rondas mientras que el primer nodo del protocolo agrícola basado en IoT muere después de 463 rondas. De manera similar, el consumo energético del protocolo agrícola basado en IoT es un 68 % menor que el de LEACH. El protocolo propuesto también extiende la vida de la red a más rondas, demostrando un aumento del 112 %.