到2030年，智能农业或将养活85亿人，但网络安全 -中国农业文摘农业工程杂志社投稿

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到2030年，智能农业或将养活85亿人，但网络安全

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大数据摘要

来源：IEEE

随着智能、互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能的逐步实现有所有有一个很好的表现。

同样，在农业领域，很多人开始称这个时代为“智慧农业”时代。

可以预见，未来智慧农业的规模只会越来越大。到本十年末，世界人口预计将超过 85 亿，其中超过 8.4 亿人将受到严重饥饿的影响。智慧农业肩上的重担是提高粮食产量和效率。

有得必有失。随着数字技术的发展，存在潜在的网络安全漏洞。

所以，随着农业4.0，即智慧农业的引入，产量问题自然是一个关键问题，更强大的数据分析和更智能的自动化和决策能力不容忽视。

虽然研究人员对智慧农业进行了广泛的研究，但“围绕智慧农业的安全问题仍未得到解决，”南京农业大学的杨兴说。

他补充说，到目前为止，该领域的研究主要涉及将传统的网络安全知识应用于农业背景。相比之下，农业网络安全并没有得到足够的重视。

杨和他的同事研究了不同类型的智慧农业，以及它们的关键技术和应用。农业物联网应用具有导致安全问题的独特特征。他们列举了它们并提出了相应的对策，并以论文的形式发表在IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica上。

文章中写道，田间农业可能会受到设施损坏的影响，家禽和牲畜养殖可能会遇到传感器故障，温室种植可能会面临控制系统的入侵。所有这些都会对物联网架构（包括硬件和软件）造成损坏，从而导致农业运营失败。

此外，数据收集技术面临威胁，包括恶意攻击、未经授权的访问、隐私泄露等，而区块链技术可能容易受到访问控制失败和不安全的共识协议的影响。

杨认为，智慧农业最紧迫的安全问题涉及物理环境，例如工厂控制系统的入侵和无人机（UAV）的错误定位。他说：“农村的网络不如城市，这意味着有些地区的网络信号差，会导致基站信号错误。”

研究人员也付出了代价。特别关注农业设备潜力杨说：“考虑到物联网设备在农田中部署相对稀疏，无法有效监管，如何保证设备的物理安全也是一个挑战。” “此外，远距离信号传输造成的延迟也有所增加。 Sybil 攻击的风险。 Sybil 攻击是通过虚拟节点传输恶意数据。”

例如，在他们的太阳能杀虫灯实验中，他们发现灯的高压脉冲影响了基于 Zigbee 的物联网设备和数据的数据传输因此，杨说，为了尽量减少不必要的损失，重要的是要根据现场实际部署，研究每一种设备，包括具体的农业设备可能存在的安全风险。

该研究还总结了适用于智慧农业的现有安全和隐私对策，包括身份验证和访问控制协议、隐私保护框架、入侵检测系统以及加密和密钥管理。

杨对应用可以利用现有技术（如边缘计算、人工智能和区块链）来缓解某些存在的问题。可以开发恶意用户的存在，并可以应用现有的工业安全标准，为农业物联网设计有针对性的安全解决方案。

他说，这是一个重大的研究挑战，因为当前深度学习方法中使用的数据集并非基于智能农业环境。因此，需要一个新的数据集来构建智能农业环境中的网络入侵检测器。

杨说：“这些技术可以帮助发展智慧农业，解决一些现有的安全问题，但它们存在漏洞，因此也带来了新的安全问题。”