CN108009778A - 一种供应链管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种供应链管理方法，其主要利用RFID及区块链中的智能合约技术来实现实际供应链管理中涉及的多方环节间的资金与信息流管理，一件商品在供应链环节中其所包含的生产、运输、仓储、销售等信息基于RFID技术完成快速上链操作；以区块链作为底层分布式账本，以其不可篡改、数据完整准确的特性实现商品数据的安全上链存储，消费者可以在发生纠纷或者需要查看商品信息时，方便快速且准确的追溯到商品在供应链当中涉及的所有信息，实现商品各环节数据的可追溯、查证、在多方间的统一和透明。

Description

一种供应链管理方法

技术领域

本发明涉及RFID、区块链及智能合约技术领域，特别是一种基于RFID以及区块链技术的供应链管理方法。

背景技术

2008年中本聪提出的区块链概念，因其具备去中心化、数据不可篡改及伪造、匿名性、可追溯等等特性，很快受到关注。区块链是一种记录在多节点中执行完成并分享的众多交易的分布式数据库，其内每一笔交易都会通过系统内大量节点的共识验证。引入了智能合约的区块链，进入到了区块链2.0时代，从本质上说，智能合约是运行于区块链之上的新协议或者系统，其目的在于扩展区块链的功能。运行于区块链2.0上的智能合约包含同其他合约交互、做出决定(取决于程序没有二义性)、存储数据、发送对应数字加密货币等商业逻辑。合约由创建者来定义，但是其执行以及其他由合约提供的服务都只依赖于区块链2.0本身，只要区块链2.0所维护的链存在，它们就可以一直被执行，只有当合约被编程时存在自毁代码，合约才会消失。合约本身包含存储在链上一特定地址处的代码以及数据，相应的合约也是账户的一种存在，其可以在合约账户之间传递消息也可以实际做图灵完备计算。合约代码的执行依托于区块链2.0中所设计的虚拟机，区块链网络内每一节点都会运行此虚拟机以便来运行合约代码。因而运用区块链2.0技术，可以具备诸多优点，如交易不受干预且不依赖于第三方信任、区块链可以确保数据的完整一致及准确性、分布式对等网络具备健壮性、交易执行具备事务性、交易透明不可更改、统一账本等等。

在传统供应链中，存在商品的生产方、运输方、仓储方及销售方等利益关联方。生产方一般知晓商品的原材料相关信息、商品涉及品质的相关参数以及商品的产地、工艺等额外附属信息，商品在生产完毕后，一般只有包装上存在文字性的商品信息说明，伪造成本不高，在生产方的集中式数据库中一般也只记录商品出库涉及的相关信息，这一部分一般也只包含商品名、商品规格、商品数目等信息，最为重要的是这部分数据没有公开，采用的是集中式存储，完全由生产方一方决定。同样的，对于运输方、仓储方以及销售方也是如此，一般只会针对性的记录各个环节业务所需求的商品信息，且所有的这些信息也都是由各自所属方决定，对于一方所掌握的信息，其他环节的商家一般只能查询，数据的准确性只能依赖于对数据所属方的信任，且供应链中多方所记录数据规范不同，各家数据账本存在异构问题，相互的协作和互通存在成本高、效率低下等问题，对于消费者也是一样，如果想追溯商品的信息，则需自身去访问供应链中多方开放的查询服务，查询得到的信息往往异构，且需完全依赖对数据提供者的信任。

因此，在供应链管理中，如何实现商品各环节数据的可追溯、查证、多方间的统一和透明，是同行业人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种供应链管理方法。

本发明实施例提供一种供应链管理方法，在供应链的各个环节使用RFID实现商品数据的保存、读写和联网；所述方法包括以下步骤：

步骤1：供应链生产环节中，商品生产完毕后，相应的装填RFID芯片，并将相关的生产信息及入库信息通过智能合约存储到联盟链中，并将对应产生的哈希值记录在对应商品的RFID芯片中；

步骤2：所述商品从厂家处出库时，通过RFID读写器，批量地对所述商品进行扫描和登记，将所述商品的出厂相关信息进行上链存储，产生的哈希值对应回写到所述对应商品的RFID芯片中；

步骤3：所述商品在运输过程中，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的运输信息进行上链存储；在所述商品运输抵达目的地时，批量的将所述商品进行入库，并调用所述智能合约记录商品的仓储信息进行上链存储，回写哈希值到所述相应商品的RFID芯片中；

步骤4：在所述商品由运输方仓储处出库后，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的出库信息进行上链存储；在所述商品抵达门店时，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，相应的记录商品进入门店仓储的相关信息，并进行上链存储；

步骤5：在所述商品的销售过程中，将所述商品的业务信息记录到所述商品对应的RFID芯片，并将所述商品的业务信息通过智能合约进行上链存储。

在一个实施例中，所述步骤1中的联盟链为供应链环节中涉及的参与方共同搭建及维护的区块链系统。

在一个实施例中，所述步骤1中的所述智能合约为统一接口标准设计；

通过智能合约存储到联盟链中，并将对应产生的交易哈希值回写入商品的RFID芯片中，包括：

以统一接口标准设计，同一商品的多种信息皆以统一的标准格式进行上链，且对应上链产生的哈希值记录到与所述商品对应的RFID芯片中。

在一个实施例中，所述进行上链存储，包括：

通过RFID芯片及RFID读写器实现批量管理，所述商品的相关数据通过RFID读写器扫描端传送给集中式控制管理服务器；

再通过调用智能合约的方式存储上链。

在一个实施例中，所述方法还包括：

在供应链的各个环节当中，供应链参与方的验证节点对流经自身节点的所有所述商品的相关数据进行验证，当验证无误后，通过参与方自身账户进行签名，将签名信息传送给集中式控制管理服务器；

再通过调用智能合约的方式存储上链。

在一个实施例中，所述供应链参与方的成员节点为：

在智能合约中注册为各自所属的供应链参与方的节点，具备提交对应环节数据的权限。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

(1)借助于区块链技术，实现商品在供应链中涉及的各环节数据的上链存储，确保数据的不可篡改、完整以及准确，同时区块链的分布式架构，保证了联盟链网络的健壮性。

(2)基于区块链及智能合约，避免了传统供应链中多方进行对接，需要处理异构等问题时带来的效率低下、成本高昂的问题。

(3)基于智能合约实现的供应链管理方法具备事务性、无二义性。

(4)基于RFID技术避免了传统条形码等方式存在的造假成本低，易污浊，一次只能扫描一件，只能近距离扫描等等缺点，提高了效率。

(5)基于联盟链开发的分布式应用可以使得无任何区块链技术背景的人仍然可以方便的进行操作，不会引入额外的操作困难。

(6)商品在供应链各环节的信息都是可追溯的，在遇到纠纷或者需要验证时，可以方便的进行查证。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为RFID工作的原理示意图。

图2为本发明实施例提供的供应链系统结构示意图。

图3为本发明实施例提供的供应链管理智能合约示意图。

图4为本发明实施例提供的数据上链流程示意图。

图5为本发明实施例提供的基于保险联盟链的分布式应用功能结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供的供应链管理方法，基于射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术以及区块链技术，可参照图1所示，为RFID工作的原理示意图，在供应链的各个环节使用RFID实现商品数据的保存、读写和联网；所述方法包括以下步骤：

步骤1：供应链生产环节中，商品生产完毕后，相应的装填RFID芯片，并将相关的生产信息及入库信息通过智能合约存储到联盟链中，并将对应产生的哈希值记录在对应商品的RFID芯片中；

比如上述商品以服装为例，一般RFID芯片或标签会嵌入在服装的Logo中并装配在服装显要的位置，如胸前等。生产信息，比如是商品的材料、材料来源、生产工艺、生产时间等；入库信息，比如可以是操作人信息、入库时间、入库位置等等。

步骤2：所述商品从厂家处出库时，通过RFID读写器，批量地对所述商品进行扫描和登记，将所述商品的出厂相关信息进行上链存储，产生的哈希值对应回写到所述对应商品的RFID芯片中；本步骤中，利用智能合约与RFID技术将这些商品的出厂相关信息记录上链，产生的相关交易哈希也都对应回写到商品的RFID芯片中，可供追溯和查询使用。

步骤3：所述商品在运输过程中，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的运输信息进行上链存储；在所述商品运输抵达目的地时，批量的将所述商品进行入库，并调用所述智能合约记录商品的仓储信息进行上链存储，回写哈希值到所述相应商品的RFID芯片中。

具体地，比如在运输过程中，商品可能到达多个中转站，此时也可将这样的物流信息存储上链，产生的交易的哈希也需回写到商品的RFID芯片中，记录的细粒度由供应链中各环节自行根据业务需求决定或者由供应链中各方协商决定。

步骤4：在所述商品由运输方仓储处出库后，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的出库信息进行上链存储；在所述商品抵达门店时，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，相应的记录商品进入门店仓储的相关信息，并进行上链存储；出库信息，比如包括出库操作者信息，出库时间等。

步骤5：在所述商品的销售过程中，将所述商品的业务信息记录到所述商品对应的RFID芯片，并将所述商品的业务信息通过智能合约进行上链存储。

商品的业务信息，比如是商品的门店盘点、售出、退换等业务信息。

本实施例中，参照图2所示，供应链包括生产方、库存、物流和门店，在每个环节中均使用RFID技术，利用RFID技术可以高效地实现商品在各个环节的相关数据无误的存储进联盟链当中。本发明的目的在于提供一种供应链管理方法，基于RFID以及区块链技术能够在供应链场景内实现商品信息的统一透明管理。本方法以区块链作为底层分布式账本，以其不可篡改、数据完整准确的特性实现商品数据的安全上链存储，在调用合约进行存储时需要按照商品信息种类的不同，区分存储进区块链当中。当一件商品在经过了供应链的所有环节之后到达消费者手中时，其所包含的生产、运输、仓储、销售等信息都应完成上链操作。这样，在供应链中的各方皆可通过此统一透明的平台进行协作和相关处理，消费者也可以在发生纠纷或者需要查看商品信息时，方便快速且准确的追溯到商品在供应链当中涉及的所有信息。

进一步地，上述步骤1中的联盟链为供应链环节中涉及的参与方共同搭建及维护的区块链系统。

进一步地，智能合约以统一接口标准设计，同一商品的多种信息皆以统一的标准格式进行上链，且对应上链产生的哈希值记录到与所述商品对应的RFID芯片或标签中。

参照图3所示，供应链管理智能合约示意图，基于区块链的智能合约包括事务处理和保存的机制，以及一个完备的状态机，用于接受和处理各种智能合约；并且事务的保存和状态处理都在区块链上完成。事务主要包含需要发送的数据；而事件则是对这些数据的描述信息。事务及事件信息传入智能合约后，合约资源集合中的资源状态会被更新，进而触发智能合约进行状态机判断。如果自动状态机中某个或某几个动作的触发条件满足，则由状态机根据预设信息选择合约动作自动执行。

智能合约系统根据事件描述信息中包含的触发条件，当触发条件满足时，从智能合约自动发出预设的数据资源，以及包括触发条件的事件；整个智能合约系统的核心就在于智能合约以事务和事件的方式经过智能合约模块的处理，出去还是一组事务和事件；智能合约只是一个事务处理模块和状态机构成的系统，它不产生智能合约，也不会修改智能合约；它的存在只是为了让一组复杂的、带有触发条件的数字化承诺能够按照参与者的意志，正确执行。

参照图3所示，基于区块链的智能合约构建及执行分为如下几步：

1、多方用户共同参与制定一份智能合约；

2、合约通过P2P网络扩散并存入区块链；

3、区块链构建的智能合约自动执行。

进一步地，参照图4所示，通过RFID实现商品各个环节的高效化，主要是通过RFID标签及读写器实现批量高效化的管理，同时相应的数据在经由RFID扫描端传送给集中式控制管理服务器时，相应数据还会通过调用智能合约的方式存储上链，即联盟链。

下面对联盟链进行说明，为方便具体阐述，首先指明以下符号含义：

首先是联盟链环境的搭建，联盟链由P、T、S、M等供应链中的多方设立节点来进行搭建，任意角色皆可设立节点加入到此联盟链当中，但是只能负责同步区块或者记账，而无法调用合约存储商品数据。P、T、S、M等多方确定各自总的账户后，其可以通过调用合约的方式注入满足条件(此条件可由供应链各方协商确定)的权益资金，然后方能分配权限给各自环节涉及到的诸多需要存储数据的账户，如生产环节中的流水线上商品装箱出库的节点，可以在扫描商品的RFID标签获得数据后快速的通过调用合约将数据存储上链，此时需要用到的账户地址就应是P授权过的账户地址。各节点总体采用具备智能合约功能的区块链2.0的客户端，节点设定的网络ID、网络标识、RPC参数、RPC域名、区块链数据目录、开启的端口以及使能的RPC调用接口(API)等等必须一致，各节点的创始块文件也需相同。同时，联盟链的共识机制需采用权益证明共识机制(PoS,Proof of Stake)或根据需要采用其他适合联盟链应用场景的共识机制。联盟链的记账不区分账户角色，任何节点都可以参与记账且会获得奖励。

对于一件商品来说，其在最初由原材料生产成型，并出厂时，利用RFID技术，可以将由验证节点审核后的商品的原料、工艺、规格等信息存储到其中，在装箱出库时，可以利用RFID扫描器高效批量扫描，生成商品数据并通过合约存储上链。验证节点的审核主要通过在商品生产完毕后，由验证节点质检商品的外形、质量、成色等因素，判断此商品与提交的对应数据是否一致，审核商品数据无误后利用验证节点的账号对商品数据进行签名来完成。同样地，在运输、仓储、销售时，商品的装箱上车(或者船等其他运输工具)，入仓，出仓，进入门店仓库，门店提货，上架，销售、退换等业务流程，都会通过RFID技术快速扫描获得当前商品的准确信息，并由这些业务流程中对应的节点使用对应的账号地址调用合约存储上链，相应信息的验证也是类似的，如物流方会盘点商品实际数量、规格等物流方面需要关心的数据与对应要提交上链的信息进行比对，从而完成验证，其他环节也都由各自的验证节点进行验证完成。

当发生纠纷或者需要查询商品的各环节信息时，消费者可以通过访问联盟链当中的这一合约快速的获取到要查询的商品的相关信息，且可以追溯至商品的源头，当供应链当中的多方需要协作或者沟通时，也可以通过此联盟链这一统一透明的信息平台低成本且高效的完成相关工作。

进一步地，依据区块链技术，上述方法在供应链中可以建立信誉评价及奖惩机制，对于积极记账且诚信的参与方节点会给予奖励，对于记录不实数据等恶意或故障地节点给予惩罚。

在信誉评价及奖惩机制方面，供应链中的任一方在合约当中注册自身身份时需缴纳对应的Stake，当出现商品信息不符时，发现问题者可以通过合约查询到此条数据的提交者，并通过调用合约中的投票功能，发起问题数据投票。接着，此发现问题者提交关于这件商品实际的参数、问题说明以及相关证据，如商品实物视频等。此时，供应链当中的其他方可以查询此件商品的数据，并依据发现问题者提交的资料或其他辅助手段决定是否投票赞成，当投票数满足除了这件商品问题数据提交者所在方之外其余供应链中的代表方皆投票赞成后，此条数据提交者所在方的Stake将会被扣除此商品的标价，这部分扣除的权益会按照固定比例奖励给投票发起者和投票者所在方。

进一步地，供应链中的多方，在搭建联盟链时，需注册自身身份，并抵押相关权益，这通过智能合约来实现，当各方注册的节点积极进行记账时，对应给予奖励，当出现商品信息不符等情况时，通过查询此条消息的提交者，发起投票，可以相应扣除掉此条消息提交者所属方的权益，并按照一定比例分别奖励给投票发起者和投票者所在方，从而促进整条链的健康发展，保证链上数据的可靠准确。能够实现商品各环节数据的可追溯、查证、多方间的统一和透明。

此外，本发明还提供了开发基于联盟链的供应链管理系统这一分布式应用，参照图5所示，开发这一应用的目的是使得即使没有区块链技术背景的人员也可以同操作现有传统的信息综合系统的方式一样来使用本发明提供的方法，一方面，降低了门槛，另一方面，使用也较为高效便捷。基于联盟链开发的分布式应用可以使得无任何区块链技术背景的人仍然可以方便的进行操作，不会引入额外的操作困难。

基于联盟链的供应链管理系统主要通过Truffle框架或者其他类似框架开发，利用网页后端的Javascript同区块链客户端开放的API进行交互，或是通过Python等语言通过访问区块链客户端提供的RPC接口来进行交互，完成上述需求的业务逻辑的界面化，从而达到人机操作友好的目的。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种供应链管理方法，其特征在于，在供应链的各个环节使用RFID实现商品数据的保存、读写和联网；所述方法包括以下步骤：

步骤1：供应链生产环节中，商品生产完毕后，相应的装填RFID芯片，并将相关的生产信息及入库信息通过智能合约存储到联盟链中，并将对应产生的哈希值记录在对应商品的RFID芯片中；

步骤2：所述商品从厂家处出库时，通过RFID读写器，批量地对所述商品进行扫描和登记，将所述商品的出厂相关信息进行上链存储，产生的哈希值对应回写到所述对应商品的RFID芯片中；

步骤3：所述商品在运输过程中，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的运输信息进行上链存储；在所述商品运输抵达目的地时，批量的将所述商品进行入库，并调用所述智能合约记录商品的仓储信息进行上链存储，回写哈希值到所述相应商品的RFID芯片中；

步骤4：在所述商品由运输方仓储处出库后，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，并将所述商品的出库信息进行上链存储；在所述商品抵达门店时，通过RFID读写器对所述商品进行批量扫描，相应的记录商品进入门店仓储的相关信息，并进行上链存储；

步骤5：在所述商品的销售过程中，将所述商品的业务信息记录到所述商品对应的RFID芯片，并将所述商品的业务信息通过智能合约进行上链存储。

2.根据权利要求1所述的一种供应链管理方法，其特征在于，所述步骤1中的联盟链为供应链环节中涉及的参与方共同搭建及维护的区块链系统。

3.根据权利要求1所述的一种供应链管理方法，其特征在于：所述步骤1中的所述智能合约为统一接口标准设计；

通过智能合约存储到联盟链中，并将对应产生的交易哈希值回写入商品的RFID芯片中，包括：

以统一接口标准设计，同一商品的多种信息皆以统一的标准格式进行上链，且对应上链产生的哈希值记录到与所述商品对应的RFID芯片中。

4.根据权利要求1所述的一种供应链管理方法，其特征在于，所述进行上链存储，包括：

通过RFID芯片及RFID读写器实现批量管理，所述商品的相关数据通过RFID读写器扫描端传送给集中式控制管理服务器；

再通过调用智能合约的方式存储上链。

5.根据权利要求4所述的一种供应链管理方法，其特征在于：所述方法还包括：

在供应链的各个环节当中，供应链参与方的验证节点对流经自身节点的所有所述商品的相关数据进行验证，当验证无误后，通过参与方自身账户进行签名，将签名信息传送给集中式控制管理服务器；

再通过调用智能合约的方式存储上链。

6.根据权利要求1所述的一种供应链管理方法，其特征在于：所述供应链参与方的成员节点为：

在智能合约中注册为各自所属的供应链参与方的节点，具备提交对应环节数据的权限。