一种基于区块链的工业大麻种植监管系统及方法与流程

一种基于区块链的工业大麻种植监管系统及方法
1.技术领域
2.本发明属于种植工业大麻管控技术领域，具体涉及一种基于区块链的工业大麻种植监管系统及方法，尤其涉及一种基于区块链的工业大麻育种、育苗、种植、收割、仓储的监管系统及方法。


背景技术：

3.在工业大麻种植领域，目前还是依赖传统的方式对工业大麻的种植过程进行管控，工业大麻的监管涉及多环节多主体，每一环节、每一主体的信息都对于整体管控具有重要意义。由于工业大麻的产品特殊性，多个监管部门必须从生产计划、育种、育苗、种植、收割、定级、转运、存储、生产加工、运输销售、废渣废液、副产品处理等实行全方位监管。而目前传统技术监管很难达到多部门高效协同，不利于工业大麻产业的全流程监管。
4.工业大麻从计划种植到仓储，整个现场管控的信息比较丰富，如何有效的管控这些信息，做到信息可追溯、防篡改，是在实际使用过程中迫切需要解决的问题，从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点，这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。目前尚未发现有关将区块链技术应用于工业大麻种植监管中的报道。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术的不足，克服现有工业大麻种植传统监管方式多部门管控、信息不共享、无法做到追溯及相关信息容易被篡改等缺陷，提供一种基于区块链的工业大麻种植监管系统及方法，实现对工业大麻从育苗、种植到仓储过程的信息进行全流程、全方位、穿透式闭环监管。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于区块链的工业大麻种植监管系统，包括：区块链后台管理系统、dna数据采集模块、警报模块、移动终端、大气气象传感器、土壤传感器、摄像头、卫星遥感影像采集模块、cbd检测模块；区块链后台管理系统包括dna数据发布模块、dna比对分析模块、种植作业任务发布模块和种植行为识别模块；dna数据采集模块，用于采集育种、育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集并标注位点；dna数据发布模块，与dna数据采集模块相连，用于发布工业大麻育种期的dna数据及标注的位点；dna比对分析模块，分别与dna数据采集模块、dna数据发布模块、警报模块相连，用
于比对育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集数据与工业大麻育种期的dna数据是否一致，若不一致，则将信号发送给警报模块进行警报；种植作业任务发布模块，与移动终端相连，用于发布种植作业任务至种植管理人员的移动终端上；移动终端，与种植行为识别模块相连，用于种植管理人员查看作业任务和种植建议，并实时将已经完成的作业任务通过移动终端反馈给种植行为识别模块；大气气象传感器，用于采集种植过程的温湿度以及积温积雨数据；土壤传感器，用于采集分析土壤的温湿度数据；摄像头，采集种植过程中的视频图像数据；卫星遥感影像采集模块，用于采集工业大麻种植区的卫星遥感图像数据；cbd检测模块，用于采集育种、育苗、种植、收割、仓储环节中大麻二酚含量；种植行为识别模块，分别与大气气象传感器、土壤传感器、摄像头、卫星遥感影像采集模块、警报模块相连，用于根据大气气象传感器、土壤传感器、摄像头、卫星遥感影像采集模块、cbd检测模块采集的数据进行分析，同时根据移动终端传来的已经完成的作业任务进行比对识别，分析作业过程行为数据的真实性，若存在异常行为，则将信号发送给警报模块进行警报。
7.进一步，优选的是，种植作业任务发布模块还用于发布种植建议至种植管理人员的移动终端上。
8.进一步，优选的是，土壤传感器与自动喷淋系统、自动滴灌系统联动，对工业大麻进行喷淋或滴灌。
9.进一步，优选的是，将卫星遥感影像采集模块替换为无人机，以采集工业大麻种植区的数据。
10.进一步，优选的是，还包括种植信息采集模块，与种植行为识别模块相连，用于采集种植过程中的投入品的信息及各种农事记录信息；所述的投入品包括农药和化肥；将采集到的信息传输至种植行为识别模块，辅助分析作业过程行为数据的真实性。
11.进一步，优选的是，还包括农机作业数据采集模块，与种植行为识别模块相连，用于采集农机作业数据；将采集到的信息传输至种植行为识别模块，辅助分析作业过程行为数据的真实性；所述的农机包括插秧机、无人机、植保机、收割机和秸秆打捆机；所述的作业数据包括作业面积、作业轨迹、喷洒量、油耗。
12.进一步，优选的是，还包括仓储信息采集模块，与种植行为识别模块相连，用于采集仓储过程中的出入库、质检数据，用于将采集到的信息传输至种植行为识别模块，分析工业大麻采集仓储流转过程数量动态变化。
13.进一步，优选的是，其特征在于，dna数据采集模块、大气气象传感器、土壤传感器、摄像头、卫星遥感影像采集模块、无人机、种植信息采集模块、农机作业数据采集模块采集到的数据及通过移动终端、仓储信息采集模块上传的数据均上链，调用相应的智能合约进行数据审核，待审核通过后可以开始下一个环节。
14.本发明同时提供一种基于区块链的工业大麻种植监管方法，采用上述基于区块链的工业大麻种植监管系统，包括如下步骤：步骤（1），检测记录工业大麻育种期的基因组数据，对基因组数据和育种流程进行
发布步骤（2），在工业大麻种植苗期，采集检测幼苗的基因组数据并记录，与步骤（1）所记录的数据进行对比，若不一致，则进行警报；步骤（3），采集种植过程中的温湿度、积温积雨数据、土壤的温湿度数据，同时采集种植过程中的视频图像数据、工业大麻种植区的数据以及各环节中大麻二酚含量；根据采集到数据，对种植过程中的行为进行识别分析，分析作业过程中的作业行为，并分析作业过程数据的真实性；步骤（4），仓储环节采集仓储过程中的出入库、质检数据，对采集仓储过程中的行为进行识别分析，以此判别作业过程的真实性。
15.进一步，优选的是，还包括采集种植过程中投入品的信息及各种农事记录信息、农机作业数据，辅助分析作业过程行为数据的真实性。
16.本发明应用区块链可全程记录工业大麻种植过程中育种、育苗、种植、收割、仓储等等全过程，确保数据的真实性、不可篡改性、不可伪造性、真实透明性，从而增加监管的力度，减轻监管压力。
17.本发明能够解决工业大麻种植监管过程中全方位监管难题，通过对工业大麻育种、育苗、种植、收割、仓储等各环节中大麻二酚(cbd)等数据的有效采集，并通过区块链平台确保其数据不可篡改，保证在整个种植过程中工业大麻不被调换。优选，本发明基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并建立编码之间的关联，确保追溯到各个环节的工业大麻信息。
18.本发明基于区块链的工业大麻种植监管平台，对工业大麻的育种、育苗、种植、收割、仓储监管环节数据进行采集后，上传至区块链平台确保数据不可篡改：采用生物技术采集 物联网 人工智能的数据采集方式，并通过每个环节上监管数据上传。
19.所述生物技术采集通过育种、育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集并标注位点，所述dna数据采集从育种阶段开始，采集dna并标注位点，到育苗、种植阶段对该dna进行核验，确保在种植过程中工业大麻不被调换，从而为后续环节的流通提供监管数据。
20.所述监管数据采集利用物联网的过程具体包括：通过大气气象传感器，采集种植过程的温湿度以及积温积雨数据；通过土壤传感器，采集分析土壤的温湿度数据，并与自动喷淋、自动滴灌系统联动，对工业大麻进行喷淋或滴灌；通过摄像头，采集种植过程中的视频图像数据；提供给后台管理系统，对种植过程中的行为进行智能识别及分析，通过仪器检测分析不同环境工业大麻中cbd的含量。
21.所述数据采集的人工智能过程具体包括：基于工业大麻生物技术和物联网系统采集的数据，通过大数据分析和人工智能的手段，对系统数据进行分析；通过种植过程数据和基于视频摄像头采集的数据，分析作业过程中日常作业行为，并自动识别分析作业过程数据的真实性；还可通过卫星遥感（或无人机）影像数据，自动分析判断工业大麻的长势。
22.所述每个环节监管数据上传具体包括：通过对各环节重点数据进行采集，并将数据上链存证；之后通过区块链连接，将各个环节的数据进行对接打通。
23.每一个生产环节数据上链，调用相应的智能合约进行数据审核，待审核通过后可以开始下一个环节；智能合约规则由各个监管部门制定，各个监管部门垂直监控全流程数
据。
24.基于区块链的监管平台可实现工业大麻种植过程中育种、育苗、种植、收割、仓储等等全过程的数据链上可信存储、数据链上共享、数据链上分析、数据链上监管、数据链上溯源。
25.本发明在移动终端用于种植管理人员查看作业任务和种植建议，并实时将已经完成的作业任务通过移动终端反馈给种植行为识别模块，为质量溯源提供了追溯所用的数据依据。
26.通过dna比对分析模块比对育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集数据与工业大麻育种期的dna数据是否一致，使得整个育种育苗过程和数量可溯源验证。
27.种植信息采集模块优选采用现有的mapper助手和/或map智农app。农机作业数据采集模块与各种农机物联设备盒子相连，从而实现数据采集。
28.工业大麻生产加工与仓储涉及多个环节，监管信息分布于不同环节中，因此需要基于全过程的各个环节的监管数据，并要建立监管数据之间的关联，这样才能全流程监管。
29.工业大麻监管数据的采集是实现工业大麻监管的基础，本发明提供一种基于区块链的工业大麻种植监管系统，通过对工业大麻育种、育苗、种植、收割、仓储等各环节中大麻二酚(cbd)、基因组等数据的有效采集，通过监测各环节中大麻二酚(cbd)含量变化来实现对工业大麻种植的全过程监管，并通过区块链平台确保其数据不可篡改，保证在整个种植过程中工业大麻不被调换；并基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并要建立编码之间的关联，确保追溯到各个环节的工业大麻信息，为保证工业大麻监管提供了手段。
30.本平台主要的数据采集方式包括生物数据采集 物联网 人工智能等，以确保数据来源的真实性，并通过每个环节的数据上链确保数据的不可篡改，从而保证生产加工、仓储环节工业大麻不被调换。
31.通过对各环节重点数据进行采集，并将数据上链存证；之后通过区块链连接，将各个环节的数据进行对接打通。此外，通过对各环节的数据采集，可以实现对各个环节采集上来的数据进行分析，并设置预警阈值，在数值达到阈值范围之内时，提醒管理人员进行相应的处理。
32.本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明克服了现有工业大麻种植传统监管方式多部门管控、信息不共享、无法做到追溯及数据容易被篡改等缺陷，实现对工业大麻从育苗、种植到仓储过程的信息进行全流程、全方位、穿透式闭环监管，易于推广应用。
附图说明
33.图1为基于区块链的工业大麻种植监管系统一个实施例的结构示意图；图2为基于区块链的工业大麻种植监管系统的又一个实施例的结构示意图；图3为基于区块链的工业大麻种植监管系统的再一个实施例的结构示意图；图4为基于区块链的工业大麻种植监管系统的第四个实施例的结构示意图；图5为基于区块链的工业大麻种植监管系统的第五个实施例的结构示意图；其中，101、dna数据采集模块；102、dna数据发布模块；103、dna比对分析模块；104、
警报模块；105、种植作业任务发布模块；106、移动终端；107、大气气象传感器；108、土壤传感器；109、摄像头；110、卫星遥感影像采集模块；111、种植行为识别模块；112、无人机；113、种植信息采集模块；114、农机作业数据采集模块；115、仓储信息采集模块；116、cbd检测模块；箭头方向为数据或信号走向。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
35.本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
36.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
37.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
40.如图1所示，一种基于区块链的工业大麻种植监管系统，包括：区块链后台管理系统、dna数据采集模块101、警报模块104、移动终端106、大气气象传感器107、土壤传感器108、摄像头109、卫星遥感影像采集模块110、cbd检测模块116；区块链后台管理系统包括dna数据发布模块102、dna比对分析模块103、种植作业任务发布模块105和种植行为识别模块111；dna数据采集模块101，用于采集育种、育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集并标注位点；dna数据发布模块102，与dna数据采集模块101相连，用于发布工业大麻育种期的dna数据及标注的位点；
dna比对分析模块103，分别与dna数据采集模块101、dna数据发布模块102、警报模块104相连，用于比对育苗、种植、收割、仓储环节中工业大麻dna数据采集数据与工业大麻育种期的dna数据是否一致，若不一致，则将信号发送给警报模块104进行警报；种植作业任务发布模块105，与移动终端106相连，用于发布种植作业任务至种植管理人员的移动终端106上；移动终端106，与种植行为识别模块111相连，用于种植管理人员查看作业任务和种植建议，并实时将已经完成的作业任务通过移动终端106反馈给种植行为识别模块111；大气气象传感器107，用于采集种植过程的温湿度以及积温积雨数据；土壤传感器108，用于采集分析土壤的温湿度数据；摄像头109，采集种植过程中的视频图像数据；卫星遥感影像采集模块110，用于采集工业大麻种植区的卫星遥感图像数据；cbd检测模块116，用于采集育种、育苗、种植、收割、仓储环节中大麻二酚含量；种植行为识别模块111，分别与大气气象传感器107、土壤传感器108、摄像头109、卫星遥感影像采集模块110、警报模块104相连，用于根据大气气象传感器107、土壤传感器108、摄像头109、卫星遥感影像采集模块110、cbd检测模块116采集的数据进行分析，同时根据移动终端106传来的已经完成的作业任务进行比对识别，分析作业过程行为数据的真实性，若存在异常行为，则将信号发送给警报模块104进行警报。
41.优选，种植作业任务发布模块105还用于发布种植建议至种植管理人员的移动终端106上。
42.优选，土壤传感器108与自动喷淋系统、自动滴灌系统联动，对工业大麻进行喷淋或滴灌。
43.优选，如图2所示，将卫星遥感影像采集模块110替换为无人机112，以采集工业大麻种植区的数据。
44.优选，如图3所示，还包括种植信息采集模块113，与种植行为识别模块111相连，用于采集种植过程中的投入品的信息及各种农事记录信息；所述的投入品包括农药和化肥；将采集到的信息传输至种植行为识别模块111，辅助分析作业过程行为数据的真实性。
45.优选，如图4所示，还包括农机作业数据采集模块114，与种植行为识别模块111相连，用于采集农机作业数据；将采集到的信息传输至种植行为识别模块111，辅助分析作业过程行为数据的真实性；所述的农机包括插秧机、无人机、植保机、收割机和秸秆打捆机；所述的作业数据包括作业面积、作业轨迹、喷洒量、油耗。
46.优选，如图5所示，还包括仓储信息采集模块115，与种植行为识别模块111相连，用于采集仓储过程中的出入库、质检数据，用于将采集到的信息传输至种植行为识别模块111，分析工业大麻采集仓储流转过程数量动态变化。
47.优选，dna数据采集模块101、大气气象传感器107、土壤传感器108、摄像头109、卫星遥感影像采集模块110、无人机112、种植信息采集模块113、农机作业数据采集模块114采集到的数据及通过移动终端106、仓储信息采集模块115上传的数据均上链，调用相应的智能合约进行数据审核，待审核通过后可以开始下一个环节。
48.一种基于区块链的工业大麻种植监管方法，采用上述基于区块链的工业大麻种植监管系统，包括如下步骤：
步骤（1），检测记录工业大麻育种期的基因组数据，对基因组数据和育种流程进行发布步骤（2），在工业大麻种植苗期，采集检测幼苗的基因组数据并记录，与步骤（1）所记录的数据进行对比，若不一致，则进行警报；步骤（3），采集种植过程中的温湿度、积温积雨数据、土壤的温湿度数据，同时采集种植过程中的视频图像数据、工业大麻种植区的数据以及各环节中大麻二酚含量；根据采集到数据，对种植过程中的行为进行识别分析，分析作业过程中的作业行为，并分析作业过程数据的真实性；步骤（4），仓储环节采集仓储过程中的出入库、质检数据，对采集仓储过程中的行为进行识别分析，以此判别作业过程的真实性。
49.优选，还包括采集种植过程中投入品的信息及各种农事记录信息、农机作业数据，辅助分析作业过程行为数据的真实性。
50.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。