具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案

作     者：景旭 石引娣 JING Xu;SHI Yindi

作者机构：西北农林科技大学信息工程学院杨凌712100 陕西省农业信息智能感知与分析工程技术研究中心杨凌712100 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第2期

页      面：273-282页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2020YFD1100601) 陕西省重点研发计划项目(2019ZDLNY07-02-01) 西北农林科技大学研究生创新竞赛项目 

主　　题：数据 压缩 区块链 农产品溯源 链上存储 物联网 

摘      要：针对现有区块链物联网体系主要采用链上存储摘要链下保留原始数据的存储方式中链上无法直接获得真实数据的问题,该研究提出了一种具有高价值密度的农业物联网数据区块链压缩存储方案。首先,边缘服务器将收集的同一批数据聚合到同一批事务中;其次,设计离群值可处理的自适应有损压缩方法,在满足用户保真度要求的前提下降低数据冗余;最后,压缩数据上链,实现区块链上物联网数据的高价值密度存储。与现有方案相比,该方案能提高链上存储真实物联网数据的效率。试验结果表明,在使用自适应压缩方法压缩数据时,针对不同的数据集会自适应选取k值,在满足用户重建精度的前提下,获得良好压缩效果,减少链上存储空间,提高了数据价值密度;相对于风速之类频率较高的数据,温湿度、二氧化碳等变化频率较低的数据可以获得较高的压缩比;当假设正常数据压缩比为10:1时,该方案可节省约85%的链上存储空间,相应的价值密度提高了约85%。该研究可为农产品溯源过程中的物联网数据高效存储提供解决方案,为实现分布式农业物联网数据压缩存储提供技术支持。