一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统的制作方法

1.本发明涉及农产品溯源系统技术领域，具体为一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统。


背景技术：

2.当前溯源系统的信息存储往往是采用单一数据库进行中心化存储，这样造成了造假一方可以对数据库进行篡改，从而达到增加或减少商品的造假目的，即使采用冗余的数据库备份等，造假者也可以通过对冗余数据库进行篡改等达到目的，也难以解决假数据鉴别的问题，并且多点信息记录对账效率低，在当前溯源系统中，当商品从一点传送到另一点时，双方均有各自的信息记录等，这些信息记录需要进行对账和分别录入等操作，溯源信息出现不对称的时候需要进行大量的人工追溯，效率较低，而且溯源条码还具有可复制性，在当前溯源系统中，多数采用二维码或条形码等进行一物一码的对应，而这些条码具有可复制性，从而使得商品溯源失效。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统，具备防止数据造假、提高对账效率和防止溯源码失效的优点，解决了现有的农产品溯源系统数据造假较为容易、对账效率较低和溯源码可复制导致商品溯源失效的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统，包括应用层、数据层、核心层和物理层，所述应用层的参与主体包括生产方、检测机构、加工方、销售方、物流公司和消费者，所述数据层具有时间戳、加密算法和分布式存储等功能，所述核心层包含智能合约和共识机制，所述物理层包含农作物生长监测、农作物检验过程监测、加工过程中监测、包装过程中监测和物流数据监测，所述区块链追溯网络架构包括用户、系统界面和各节点。
7.优选的，所述生长监测的内容包括农作物种类、日期、产地、环境监测和培护处理，所述环境监测包括土壤温度和湿度、土壤酸碱度、天气、日照时长和病虫害的检测数据。
8.优选的，所述检验过程监测包括农作物种类、日期和农产品检测类目，所述农产品检测类目包括检测过程和检测结论。
9.优选的，所述加工监测包括农作物种类、日期和加工过程。
10.优选的，所述包装过程监测包括农产品包装和gps装置绑定。
11.优选的，所述物流数据监测包括地理位置信息和对应时间。
12.优选的，所述生长监测、检验过程监测、加工监测和包装过程监测均会分别生成视频数据和文字数据，所述视频数据和文字数据均会被上传到数据存储服务器内。
13.优选的，所述生长监测、检验过程监测、加工监测、包装过程监测和物流数据监测
均会生成对应的溯源码，所述溯源码为二维码或条形码。
14.与现有技术相比，本发明提供了一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统，具备以下有益效果：
15.该基于物联网和区块链的农产品溯源系统，通过由应用层、数据层、核心层和物理层组成的区块链系统架构，以及由用户、系统界面和各节点组成的区块链网络架构，达到了排除了人为篡改链上数据的可能，方便了用户对数据的查询和追溯，提高了对账效率，并且还阻止了溯源码复制的效果，解决了现有的农产品溯源系统数据造假较为容易、对账效率较低和溯源码可复制导致商品溯源失效的问题。
附图说明
16.图1为本发明系统架构图；
17.图2为本发明网络架构图；
18.图3为本发明系统框图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1-3，一种基于物联网和区块链的农产品溯源系统，包括应用层、数据层、核心层和物理层，应用层的参与主体包括生产方、检测机构、加工方、销售方、物流公司和消费者，应用层的参与主体均需通过农产品质量追溯平台才能进行操作，应用层采用b/s技术架构，针对产方、检测机构、加工方、销售方、物流公司、消费者和农产品供应链上各参与主体等，对农产品追溯系统有明确需求的所有用户提供统一的信息查询和质量追溯等服务支持，数据层具有时间戳、加密算法和分布式存储等功能，数据层的功能需要通过数据存储服务器才能实现，而且对于由获得区块记账权的节点写入区块链的数据，严格按照区块链数据块格式进行封装，每条记录都包含时间戳及唯一的加密签名，按照多签名复杂网络设置，接入管理类机制，采用分布式组网机制使数据分布在不同阶段的数据库，实现农产品从采购、种植到最终消费者全程正向追踪及逆向溯源数据在消费者、参与者、监管机构之间的信息共享，核心层包含智能合约和共识机制，在将农产品质量监管条例、标准和相关管理办法等内容以智能合约的形式内嵌于区块链中，是区块链可编程的基础，拒绝与合约不符的数据上链，实现农产品质量规范化、标准化管理，同时，将监管职能融入运作流程中，缓解了人为监管效率低的问题，此外，由农业、商务和市场监督等部门牵头成立联盟，引入相关共识机制，其他政府部门、企业和农产品产业链上各主体经过严格的资质审核后作为成员节点也加入区块链，需要说明的是，这里的区块链采取联盟链的形式，仅被授权的指定节点可进行访问，物理层包含农作物生长监测、农作物检验过程监测、加工过程中监测、包装过程中监测和物流数据监测，生长监测的内容包括农作物种类、日期、产地、环境监测和培护处理，环境监测包括土壤温度和湿度、土壤酸碱度、天气、日照时长和病虫害的检测数据，检验过程监测包括农作物种类、日期和农产品检测类目，农产品检测类目包括检测过程和检测结
论，加工监测包括农作物种类、日期和加工过程，包装过程监测包括农产品包装和gps装置绑定，物流数据监测包括地理位置信息和对应时间，生长监测、检验过程监测、加工监测和包装过程监测均会分别生成视频数据和文字数据，视频数据和文字数据均会被上传到数据存储服务器内，生长监测、检验过程监测、加工监测、包装过程监测和物流数据监测均会生成对应的溯源码，溯源码为二维码或条形码，物理层起到了采集和传递信息的作用，采用物联网技术，通过智能传感器、状态检测器、nb-iot、rfid和摄像装置等对种植基地进行数字管理，实现包括农作物生长状态、种植基地环境参数和农产品运输状态等农产品溯源信息自动化采集，减少人为干预，确保溯源信息的精度、准确和时效，通过数据集成网关统一接口方式，把采集信息推送至上层协议区块链追溯网络架构包括用户、系统界面和各节点，节点由生产方、加工方、检测机构、销售商、物流公司、政府机构和消费者组成。
21.基于区块链的农产品的溯源系统架构中，用户通过系统界面注册后，会自动获取1对密钥，包含1个公钥和1个私钥，区块链网络根据密钥所属类型开放对应权限，消费者只可以查询和追溯农产品数据，生产商和供应商等环节中的人员可进行数据录入和查询，政府权威机构或标准化组织甚至还可以查看数据录入人员的个人信息等，整个区块链基于p2p网络，每个节点的计算机都可充当存储数据服务器，并且由于p2p的网络结构使数据分布式存储于各节点，其分布式容错特性，减少了网络攻击对数据的影响，区块链的哈希链式结构也排除了人为篡改链上数据的可能，其次，联盟链的组织模式对不同主体开放对应权限、区块链的链式结构和时间戳等技术，也方便了用户对数据的查询和追溯，最后，区块链是一个共享性的分布式数据库，不需要用户从生产商、销售商等一级一级往上追溯数据，同时数据不可篡改的特性，也使数据的可信度大大提高，综上所述，基于区块链的农产品的溯源系统从技术层面保证了追溯信息的可靠性和安全性，同时还增强追溯信息可信度，并且降低了溯源断链的风险。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。