CN109784945A - 基于大数据和区块链的食品溯源方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于大数据和区块链的食品溯源方法、系统及存储介质，方法包括：将食品出入库信息存入区块链中的第一区块；将食品流通信息存入区块链中的第二区块；将食品运输信息存入区块链中的第三区块；将食品检测信息存入区块链中的第四区块；将食品购买信息存入区块链中的第五区块；生成食品购买者画像；将食品购买者画像存入区块链中的第六区块；根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。本发明提高了稳定性且降低了成本，可广泛应用于食品安全技术领域。

Description

基于大数据和区块链的食品溯源方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及食品安全技术领域，尤其是基于大数据和区块链的食品溯源方法、系统及存储介质。

背景技术

近年来，食品安全事件频发，禽流感、瘦肉精、三聚氰胺、大米镉超标等一系列的质量安全问题引发了消费者信任危机。食品溯源系统能够标识食品来源，提供其从生产到餐桌全过程中的详细信息。一旦发生了食品安全意外事件，通过食品溯源系统可以快速准确地定位到发生问题环节，明确责任主体，及时召回问题食品，遏制问题蔓延势头，这是解决目前食品安全窘迫现状的有效方法之一。加强食品安全管理，建立用户对产品质量安全的信任，不仅是企业树立品牌形象的需要也是企业社会责任感的体现。

食品质量安全涉及原材料供应商、食品加工商、物流服务商、品牌方、政府监管方等多个独立的行为主体，涉及加工原材料采购、生产、物流到零售等供应链各个业务环节，因此，做好食品安全管理需要建立一套多方参与全流程管理的食品安全管理体系，这一体系需具备以下特征：

(1)、覆盖所有业务环节，所有业务环节的业务执行合规可控；

(2)、每个业务环节能够提供真实可信的业务凭据和业务执行记录；

(3)、能够迅速定位质量安全事故发生的环节，事故责任认定有据可查；

(4)、能够不断优化提升。

而在现有的食品溯源系统中，食品溯源数据一般存储于集中管理的数据库服务器中，随着时间的推移，食品溯源的数据量越来越大，需要占用的存储空间也越来越大，这会快速加重系统运营成本；另外，一旦数据库出现故障，整个溯源系统就会崩溃，稳定性较差。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

目前，还没有相关报道将大数据技术与区块链技术同时运用到食品溯源系统中。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种成本低且稳定性高的，基于大数据和区块链的食品溯源方法、系统及存储介质。

本发明一方面所采取的技术方案为：

基于大数据和区块链的食品溯源方法，包括以下步骤：

将食品出入库信息存入区块链中的第一区块；

将食品流通信息存入区块链中的第二区块；

将食品运输信息存入区块链中的第三区块；

将食品检测信息存入区块链中的第四区块；

将食品购买信息存入区块链中的第五区块；

根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

将食品购买者画像存入区块链中的第六区块；

根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

进一步，所述根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像这一步骤，包括以下步骤：

对食品购买信息和食品信息进行关联匹配，得到食品购买者的购买行为数据；所述购买行为数据包括购买的食品类别和购买的食品价格；

根据食品信息，通过分类算法进行食品特征提取，得到特征向量；

根据特征向量和购买行为数据，生成对应食品类别和食品价格的食品购买者画像。

进一步，所述将食品购买者画像存入区块链中的第六区块这一步骤，包括以下步骤：

计算食品购买者画像的指纹信息；

对指纹信息进行封装处理；

将封装处理后的指纹信息存入第六区块。

进一步，所述计算食品购买者画像的指纹信息这一步骤，其具体为：

通过哈希运算方法计算食品购买者画像的指纹信息。

进一步，所述对指纹信息进行封装处理这一步骤，其具体为：

通过POW共识算法对指纹信息进行打包封装。

进一步，还包括以下步骤：

对食品购买者画像进行匹配处理，判断第六区块中是否存在相同购买者的画像信息，若是，则对食品购买者画像进行更新处理；反之，则将食品购买者画像存入第六区块。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

基于大数据和区块链的食品溯源系统，包括：

第一区块，用于存储食品出入库信息；

第二区块，用于存储食品流通信息；

第三区块，用于存储食品运输信息；

第四区块，用于存储食品检测信息；

第五区块，用于存储将食品购买信息；

画像生成模块，用于根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

第六区块，用于存储食品购买者画像；

溯源模块，用于根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

进一步，所述第六区块包括：

计算单元，用于计算食品购买者画像的指纹信息；

封装单元，用于对指纹信息进行封装处理；

存储单元，用于存储封装处理后的指纹信息。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

基于大数据和区块链的食品溯源系统，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。

本发明的有益效果是：本发明通过区块链中的各个区块对食品全流通过程的数据进行存储，进而生成食品购买者的画像，并最终通过区块链的存储数据实现溯源追踪；本发明采用分布式的区块链技术代替了传统的数据库，提高了系统的稳定性且降低了运营成本；另外，本发明基于大数据技术，通过构建购买者画像实现最终的食品溯源，提高了对数据的利用率，溯源效果好。

附图说明

图1为本发明实施例的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。

参照图1，本发明实施例提供了一种基于大数据和区块链的食品溯源方法，包括以下步骤：

将食品出入库信息存入区块链中的第一区块；

将食品流通信息存入区块链中的第二区块；

将食品运输信息存入区块链中的第三区块；

将食品检测信息存入区块链中的第四区块；

将食品购买信息存入区块链中的第五区块；

根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

将食品购买者画像存入区块链中的第六区块；

根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

进一步作为优选的实施方式，所述根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像这一步骤，包括以下步骤：

对食品购买信息和食品信息进行关联匹配，得到食品购买者的购买行为数据；所述购买行为数据包括购买的食品类别和购买的食品价格；

根据食品信息，通过分类算法进行食品特征提取，得到特征向量；

根据特征向量和购买行为数据，生成对应食品类别和食品价格的食品购买者画像。

其中，本发明通过分类算法对食品特征进行提取，能够获取到特征向量，所述特征向量包括食品的类别特征(比如肉类、蔬菜类)，食品的价位特征、食品的产地特征以及食品的营养含量特征等。

进一步作为优选的实施方式，所述将食品购买者画像存入区块链中的第六区块这一步骤，包括以下步骤：

计算食品购买者画像的指纹信息；

对指纹信息进行封装处理；

将封装处理后的指纹信息存入第六区块。

进一步作为优选的实施方式，所述计算食品购买者画像的指纹信息这一步骤，其具体为：

通过哈希运算方法计算食品购买者画像的指纹信息。

进一步作为优选的实施方式，所述对指纹信息进行封装处理这一步骤，其具体为：

通过POW共识算法对指纹信息进行打包封装。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

对食品购买者画像进行匹配处理，判断第六区块中是否存在相同购买者的画像信息，若是，则对食品购买者画像进行更新处理；反之，则将食品购买者画像存入第六区块。

本发明通过对购买者画像的不断优化更新，能够丰富购买者的购买记录数据，对购买者进行全方位溯源；另外，对于每位购买者，本发明只提供一个购买者画像，无需多次处理或存储同一个购买者的画像，进一步节省了存储空间且提高了系统的稳定性。

与图1的方法相对应，本发明实施例提供了一种基于大数据和区块链的食品溯源系统，包括：

第一区块，用于存储食品出入库信息；

第二区块，用于存储食品流通信息；

第三区块，用于存储食品运输信息；

第四区块，用于存储食品检测信息；

第五区块，用于存储将食品购买信息；

画像生成模块，用于根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

第六区块，用于存储食品购买者画像；

溯源模块，用于根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

进一步作为优选的实施方式，所述第六区块包括：

计算单元，用于计算食品购买者画像的指纹信息；

封装单元，用于对指纹信息进行封装处理；

存储单元，用于存储封装处理后的指纹信息。

与图1的方法相对应，本发明实施例提供了一种基于大数据和区块链的食品溯源系统，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。

上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

与图1的方法相对应，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。

本发明利用区块链技术在去中心化、公开透明、数据不可篡改、数据共享、点对点传输等技术特点，将农场、农户、认证机构、食品加工企业、销售企业、物流仓储企业等加入到联盟链上，每个关键节点上的信息都形成一个信息和价值的共享链条，做到来源可查，去向可追，责任可究。从技术上突破了传统的溯源平台信息不透明、数据容易篡改、安全性差、相对封闭等弊端和弱点。

本发明基于大数据和区块链技术的食品溯源系统数据平台能够溯源食品的生产产地信息，进货来源信息，仓储物流信息，安全检测检测，人员操作信息，地理位置信息等信息数据。由检测仪器和数码扫描枪等信息传感器收集直接上传到溯源系统，生成一个履历信息记录，在食品追溯系统中自动关联的果蔬信息追溯信息链条。

下面以果蔬产品区块链溯源场景为例，详细描述本发明基于大数据和区块链的食品溯源方法的具体实施步骤：

在果园，每棵果树都装配戴了物联网身份证——电子树牌。就是这样一块整合了物联网、区块链、人工智能以及防伪技术的电子树牌，能告诉消费者手中的水果是在哪棵树上采摘下来的，这棵果树在采摘前施了多少肥，喷了多少次农药等信息。基于全生态区块链技术，全程记录水果从树的培植到开花结果，采摘，运输等追溯过程，直至用户手上的全过程信息。

在种植培养过程中，包括电子树牌在内的配套物联网设备、传感器、基站等能够自动搜集定位每棵果树的位置、种植环境温湿度等信息，并实时上传区块链。辅助种植户在对培养方式进行决策。同样的，环境传感器和区块链技术相通，通过在果园现场部署的传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，自动采集作物生长环境的空气、光照、降雨、土壤、虫情等信息，实时监测天气变化、土壤状况、作物生长、害虫发生等状况，环境传感器自动监测到的数据会自动上传到区块链上。在种植培养中对果树进行的培养活动(实时监控)，并实时上传至区块链。

在农田间，种植蔬菜按照每个蔬菜棚或者农田标准区域面进行编号，在对每个编号种植蔬菜的区域进行区分管理，通过在农场基地现场部署的传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，自动采集作物生长环境的空气、光照、降雨、土壤、虫情等信息，全程记录蔬菜的菜苗种植到采摘，运输等，直至用户手上的全过程信息，并将这些具体信息实时上传至溯源系统及区块链。

果蔬产品从产地进入批发市场时，使用智能溯源台秤进行进场信息登记，并使用安全检测设备进行抽样检查，所获得的信息自动上传至溯源系统及区块链。系统自动下发进货台账和产品信息至档口智慧溯源电子秤。而后消费者购买果蔬产品时，可扫描智慧溯源电子秤打印出的二维码获取产品信息，实现果蔬产品溯源。另一方面，智能系统与城市管理系统对接，监管部门可随时通过监管系统检查进货台账、产品信息、食品安全抽检情况；每天的食品安全抽检情况通过市场LED显示屏及智能APP终端向消费者展示。

在果园，每棵果树都装配戴了物联网身份证——树牌。就是这样一块整合了物联网、区块链、人工智能以及防伪技术的树牌，每个树牌且只有唯一的区块链。

在农田间，种植蔬菜按照每个蔬菜棚或者农田标准区域面进行编号，在对每个编号种植蔬菜的区域进行区分管理，且每个编号对应一个区块链。

通过在农场基地以及果园现场部署的传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，自动采集作物生长环境的空气、光照、降雨、土壤、虫情等信息，数据系统打通与区块链的链接是的数据可以有效实时上传，并保存数据不可篡改。

在采摘到运输过程通过溯源电子秤以及对溯源信息的录入进行数据的采集，信息也将实时上传到溯源系统跟区块链中，保障流通至下个节点数据不被篡改，保障节点间的数据衔接流畅。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：包括以下步骤：

将食品出入库信息存入区块链中的第一区块；

将食品流通信息存入区块链中的第二区块；

将食品运输信息存入区块链中的第三区块；

将食品检测信息存入区块链中的第四区块；

将食品购买信息存入区块链中的第五区块；

根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

将食品购买者画像存入区块链中的第六区块；

根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

2.根据权利要求1所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：所述根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像这一步骤，包括以下步骤：

对食品购买信息和食品信息进行关联匹配，得到食品购买者的购买行为数据；所述购买行为数据包括购买的食品类别和购买的食品价格；

根据食品信息，通过分类算法进行食品特征提取，得到特征向量；

根据特征向量和购买行为数据，生成对应食品类别和食品价格的食品购买者画像。

3.根据权利要求1所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：所述将食品购买者画像存入区块链中的第六区块这一步骤，包括以下步骤：

计算食品购买者画像的指纹信息；

对指纹信息进行封装处理；

将封装处理后的指纹信息存入第六区块。

4.根据权利要求3所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：所述计算食品购买者画像的指纹信息这一步骤，其具体为：

通过哈希运算方法计算食品购买者画像的指纹信息。

5.根据权利要求3所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：所述对指纹信息进行封装处理这一步骤，其具体为：

通过POW共识算法对指纹信息进行打包封装。

6.根据权利要求1所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法，其特征在于：还包括以下步骤：

对食品购买者画像进行匹配处理，判断第六区块中是否存在相同购买者的画像信息，若是，则对食品购买者画像进行更新处理；反之，则将食品购买者画像存入第六区块。

7.基于大数据和区块链的食品溯源系统，其特征在于：包括：

第一区块，用于存储食品出入库信息；

第二区块，用于存储食品流通信息；

第三区块，用于存储食品运输信息；

第四区块，用于存储食品检测信息；

第五区块，用于存储将食品购买信息；

画像生成模块，用于根据区块链中的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息以及食品购买信息，生成食品购买者画像；

第六区块，用于存储食品购买者画像；

溯源模块，用于根据区块链中存储的食品出入库信息、食品流通信息、食品运输信息、食品检测信息、食品购买信息以及食品购买者画像，对食品进行溯源追踪。

8.根据权利要求7所述的基于大数据和区块链的食品溯源系统，其特征在于：所述第六区块包括：

计算单元，用于计算食品购买者画像的指纹信息；

封装单元，用于对指纹信息进行封装处理；

存储单元，用于存储封装处理后的指纹信息。

9.基于大数据和区块链的食品溯源系统，其特征在于：包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-6中任一项所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。

10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一项所述的基于大数据和区块链的食品溯源方法。