[論文レビュー] Barriers to implementation of blockchain technology in agricultural supply chain

David Cuellar, Zechariah Johnson|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2022

Food Waste Reduction and Sustainability被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、農業サプライチェーンにおけるブロックチェーンとIoTの導入を阻害する主な障壁—技術的、財政的、教育的要因—を特定し、これらを克服するためには公共政策と公私連携の研究開発（R&D）投資の連携が不可欠であると提言している。これにより、世界規模での食料システムにおけるトレーサビリティ、セキュリティ、持続可能性の向上が可能になる。

ABSTRACT

Emerging technologies, such as Blockchain and the Internet of Things (IoT), have had an immense role in propelling the agricultural industry towards the fourth agricultural revolution. Blockchain and IoT can greatly improve the traceability, efficiency, and safety of food along the supply chain. Given these contributions, there are many barriers to widespread adoption of this technology, including a deficit in many workers' ability to understand and effectively use this technology in addition to a lack of infrastructure to educate and support these workers. This paper discusses the barriers to adoption of blockchain and IoT technology in the agricultural supply chain. The authors analyse the impact of Blockchain and IoT in the food supply chain and methods in which governments and corporations can become more adaptable. Through the reduction in imports and protection of demand for local farmers, developing economies can create local sustainable agricultural ecosystems. Furthermore, the use of both public and private Research and Development can greatly contribute to the global knowledge on new technologies and improve many aspects of the food supply chain. In conclusion, both governments and corporations have a big role to play in the increased implementation of progressive technologies and the overall improvement of the food supply chain along with it.

研究の動機と目的

• 農業サプライチェーンにおけるブロックチェーンおよびIoTの導入を妨げる主な障壁—技術的、財政的、教育的要因—を特定し、分析すること。
• 公共政策および公私連携の研究開発（R&D）が、これらの障壁を軽減し、技術統合を促進する仕組みとなる仕組みを検討すること。
• 政府および企業が技術的イノベーションを通じて、持続可能で透明性が高く、効率的な食料サプライチェーンを促進する役割を明らかにすること。
• 技術実装が食料安全保障、廃棄食品削減、特に発展途上経済における地方農家の支援に与える影響を評価すること。
• ブロックチェーンおよびIoTの農業分野への公平なアクセスを可能にするための、技術的リテラシーおよびインフラ整備のための実行可能な戦略を提言すること。

提案手法

• トレーサビリティ、セキュリティ、情報システムに焦点を当てた、農業分野におけるブロックチェーンおよびIoTの応用に関する包括的な文献レビューを実施すること。
• 中国やIKEAなどの企業における事例研究や実際の導入事例を分析し、サプライチェーンの透明性および効率性に与えるブロックチェーンの影響を評価すること。
• 公共および民間のR&Dが技術的能力を向上させ、実装コストを低減する役割を評価すること。
• 政府の規制および政策枠組みが農業分野における技術導入およびイノベーションに与える影響を分析すること。
• 二本の道筋を提案する：インfra構築および教育支援を目的とした公共政策の改革、およびスケーラビリティと使いやすさの向上を目的とした戦略的R&D投資。
• 先進国と発展途上国における技術導入の課題を比較し、文脈に応じた実装戦略を同定すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 農業サプライチェーンにおけるブロックチェーンおよびIoTの導入を阻害する主な技術的、財政的、教育的障壁は何か？
• RQ2 公共政策および公私連携のR&Dイニシアチブは、実装障壁を効果的に低減し、技術導入を加速するためにどのように機能するか？
• RQ3 政府の規制およびインcentives（インcentives）は、農業分野におけるブロックチェーンおよびIoTの開発と展開にどのように影響を与えるか？
• RQ4 ブロックチェーンおよびIoTの統合は、食料のトレーサビリティ向上、廃棄食品削減、地方農業エコシステム支援にどのように寄与するか？
• RQ5 トレーサビリティを超えた、ブロックチェーンの農業サプライチェーンにおける短期的実用的応用として最も現実的なものは何か？

主な発見

• ブロックチェーン技術は、農産物が農場から消費者に至るまでの記録を改ざん不可能で透明かつ監査可能にするため、サプライチェーンのトレーサビリティを顕著に向上させる。
• IoTとブロックチェーンを統合することで、センサーによるリアルタイムで自動化されたデータ収集が可能になり、データの正確性と完全性が向上し、人的ミスが削減される。
• 公共および民間のR&Dイニシアチブは、技術コストの低減とスケーラビリティの向上に不可欠であり、中小規模の農業ビジネスがブロックチェーンおよびIoTを活用できるようにする。
• 発展途上国は、政府支援およびインfra整備が不十分なため、最大の課題に直面しているが、ローカライズされた持続可能な技術エコシステムにより、最大の恩恵を受ける可能性がある。
• 初期段階の実装コストが高く、技術的複雑性があるものの、ブロックチェーンの導入は食品廃棄量の顕著な削減およびサプライチェーンシステムへの信頼性向上をもたらす。
• 規制の不確実性およびデータプライバシーの懸念は、政策が進化中または制限的である地域においても、依然として大きな障壁である。