一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法

技术特征：
1.一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，其特征在于：该系统包括4个层级，依次为感知层、传输层、数据层、应用层；所述感知层采用物联网设备和技术对生猪从生长到销售全过程进行数字传输与控制，对生猪生产、加工基地相关信息、猪肉实时运输信息、运输环境检测信息实施自动采集；所述传输层通过移动网络接口或tcp/ip数据传输方式接收来自感知层的信息，信息接收过程中自发执行智能合约以去除不符合要求的猪肉供应链行为；系统传输层内具备生猪质量监控与信息追溯体系共识机制，生猪供应链上其余参与方需通过身份认证合格后，即作为供应链节点加入区块链，并有权对生猪产品信息档案进行刷新和维护；所述数据层存储了感知层实时获取和不断更新的生猪具体信息，实现数据在消费者、相关企业、监管方之间互通；有记账权的节点将接收到的数据写入区块并封装，区块链为每个猪肉产品自动生成一个带时间戳的数字签名，并且对区块链上的数据实行分布式存储，并采用非对称加密算法对其加密；所述应用层采用browser/server技术架构，通过电脑或者手机终端的网站、app或小程序应用，为监管部门、消费者、企业以及体验用户提供查询、监控和追溯服务。2.根据权利要求1所述的基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，其特征在于：感知层中，物联网设备和技术包括养殖环境监控系统、耳标型一体化传感器用以养殖过程监测；兽药残留检测仪、光谱分析仪器、便携式微生物检测仪、水分测定仪用以质量安全监测；rfid技术、bds用以流通过程监测。3.根据权利要求1所述的基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，其特征在于：所述智能合约包括与生猪质量安全相关的行业标准、管理办法、监管条例中的一种或多种。4.根据权利要求1-3任一项所述的基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，其特征在于：所述监控和溯源服务系统以rfid技术、bds、传感器、区块链技术为依托构建生猪供应链储运环节的实时监控系统。5.根据权利要求1-3任一项所述的基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，其特征在于，所述系统包括企业信息管理、产品信息管理、生产加工管理、监控预警管理、二维码管理、统计分析管理、溯源查询管理、产品交易管理和系统管理九个功能模块；所述企业信息管理模块用于收集企业基本信息、生产基地信息；所述产品信息管理模块用于管理生猪产品基本信息和猪肉质检信息；所述生产加工管理模块用于生猪生产流程的管控，生产流程信息包括疫苗接种、饲料施用、养殖周期信息；所述监控预警管理模块完成对象预警和流程预警，对象预警是对生猪产品自身以及供应链各个参与方出现异常信息变动时的响应；流程预警是指在仓储、运输物流环节中对生猪产品以及周围环境的异常状态进行紧急预警和响应；所述二维码管理模块用于二维码申请、绑定和信息关联；所述统计分析管理模块用以统计以下信息：各行政区划内的企业状况，猪肉的产量、销售量，消费者的区域分布，产品满意度调查；所述溯源查询管理模块用于通过扫描产品包装上的二维码查询猪肉在供应链上的全部溯源信息，经销商通过获取二维码上的信息获取生猪流通过程的相关信息；
所述产品交易管理模块提供生猪产品展示与交易功能，生产企业或销售企业通过产品交易管理模块上传生猪产品信息、生猪产品溯源二维码并定价，用户通过浏览相关信息在系统上下单，与卖方之间达成交易后，产品将由第三方物流进行送达；所述系统管理模块用于用户管理和不同的功能管理。6.采用权利要求1-4任意一项所述的基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统实现的一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)在生猪养殖场里部署养殖环境监控系统以获得生猪生长的环境相关数据，环境相关数据包括养殖场位置、养殖场环境、空气温湿度、氧气浓度；为每头生猪匹配唯一的rfid电子耳标，耳标中包含该个体在生长过程中的全部信息，其包括生猪的体重、健康信息、繁殖信息、饲料投入品采购信息，所述rfid电子耳标与物联网设备相关联；2)生猪被运至屠宰场后，将屠宰场地点、执行人、执行时间信息实时记录在电子耳标中；生猪经过第一次加工后变成分割肉，第二次加工后得到分块肉，在分割肉上贴一个唯一的二维码标签，作为第一标签，在分块肉上贴一个唯一的二维码标签，作为第二标签，所述第一标签和第二标签中均记录有生猪rfid电子耳标中记录的全部信息，并且，所述第二标签对应的二维码作为包装上的二维码；3)生猪养殖场、屠宰场、猪肉食品加工企业对生猪/猪肉产品进行质量安全测定，采用兽药残留检测仪、光谱分析仪器、便携式微生物检测仪、水分测定仪对生猪/猪肉产品内抗生素残留、重金属含量、微生物超标数据、水分含量进行检测，采集并录入上述数据后，通过区块链将这些信息打包成区块，加密并上传至溯源系统；4)在运输和仓储过程中，将包装上的二维码与温湿度传感器设备相关联，实时探测环境温度、湿度、气体浓度变化数据，并将数据录入包装上的二维码中；5)在销售过程中，每个参与主体将该节点的相关信息录入包装上的二维码中，该节点的相关信息包括销售单位、产品价格、到货时间、出售时间，所述主体包括批发商、经销商、零售商；6)当猪肉溯源档案建立之后，商户和消费者通过系统网站和手机移动端两种方式来查询生猪从生长到销售全部溯源信息。

技术总结
本发明公开了一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法。系统由感知层、传输层、数据层、应用层四个层级构成，共设置企业信息管理、产品信息管理、生产加工管理、监控预警管理、二维码管理、统计分析管理、溯源查询管理、产品交易管理和系统管理九大功能模块。利用RFID技术、BDS、传感器技术构建生猪供应链储运环节的实时监控系统，为生猪运输和仓储过程中的实时监控、异常预警、信息记录、查询及追溯功能提供数据采集及分析方法。本发明可对生猪供应链全流程实现透明化监管，对农产品质量安全管理管控、信息溯源响应、问题产品撤回等决策有重要的应用价值。品撤回等决策有重要的应用价值。品撤回等决策有重要的应用价值。


技术研发人员：何杰 尚君烛 张浩 胡锦蓉 徐扬 柏春广 鲍香台
受保护的技术使用者：淮阴工学院
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/7/29