CN110741393A - 智能设备和智能追踪系统 - Google Patents

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CN110741393A CN201780091690.8A CN201780091690A CN110741393A CN 110741393 A CN110741393 A CN 110741393A CN 201780091690 A CN201780091690 A CN 201780091690A CN 110741393 A CN110741393 A CN 110741393A
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Abstract

一种智能设备，包括：对该智能设备获取的数据进行区块链处理的区块链应用模块，该智能设备用于将经区块链处理后的数据发送给区块链数据系统。一种智能追踪系统，包括所述智能设备以及区块链数据系统，该区块链数据系统包括若干区块链节点，每一区块链节点用于接收和存储所述智能设备发来的经区块链处理后的数据的副本。

Description

智能设备和智能追踪系统
技术领域
本发明涉及智能设备和智能追踪系统，尤其涉及一种用于物流管理和贸易金融的智能设备和智能追踪系统。
背景技术
目前，对于货物、人员及资产等对象的安全保障和位置追踪，可通过在追踪对象上附着带有有源信标标签的智能设备并在关键位置配备能够读取此类有源标签所发信号的专用读取装置的方式实现。其中，专用读取装置在读取所述信号后，将其发送给数据系统。此外，还存在能够通过蓝牙低能耗无线个人局域网、NB-IoT网络及GSM网络与所述数据系统通信的智能设备。虽然此类安全保障和位置追踪系统能够部署成通过防止对运输对象的物理篡改而成功实现货物及其他资产运输的保障和追踪的形式，但是仍然存在智能设备与数据系统之间的通信被电子篡改以及数据系统内所存信息被改动的可能性。因此，为了实现安全有效的物流管理和贸易金融，需要提供一种不但能够在物理上实现运输对象的安全保障和位置追踪，而且还能实现智能设备与数据系统间的通信的安全以及数据系统内部本身的安全的智能安全保障和位置追踪系统。
发明内容
根据第一方面，提供一种智能设备，包括对该智能设备获取的数据进行区块链处理的区块链应用模块，该智能设备用于将经区块链处理后的数据发送给区块链数据系统。
该智能设备可设置为通过互联网、蜂窝网络、蓝牙低能耗无线网络、卫星当中的至少一者将经区块链处理后的数据发送给所述区块链数据系统。
该智能设备还可包括与该智能设备唯一性关联的标签，该标签用于自动且周期性地发送信号，该信号为用于经所述蓝牙低能耗网络发送和接收的蓝牙低能耗信号。
该智能设备还可包括用于经全球导航卫星系统(GNSS)对该智能设备进行位置追踪的GNSS模块。
该智能设备还可包括用于可释放地将该智能设备固定至对象上的实体锁，该实体锁与所述智能设备电子通信。
该智能设备获取的所述数据的至少一部分可从与该智能设备通信的至少一个传感器提供给该智能设备。
所述区块链模块可提供在如下一者中：智能设备的微控制芯片，该智能设备的存储芯片，以及该智能设备内的独立微处理芯片。
根据第二方面，提供一种智能追踪系统，包括：上述第一方面所述的智能设备；以及区块链数据系统，该区块链数据系统包括若干区块链节点，每一区块链节点均用于接收和存储从所述智能设备发来的经区块链处理后的数据的副本。
所述智能追踪系统还可包括与所述智能设备通信的至少一个传感器，该传感器用于提供所述智能设备获取的所述数据的至少一部分。
所述若干区块链节点当中的至少一些区块链节点中每一区块链节点可由使用该智能追踪系统的商业事务中的若干交易方中的一个不同的交易方维护。
所述区块链数据系统当中经区块链处理后的数据可设为仅供已获授权的各方访问。
根据第三方面，提供一种贸易金融平台，包括上述第二方面所述的智能追踪系统，其中，所述智能设备附着于由该贸易金融平台处理的交易所涉及的货物上，该智能设备用于自动确定所述货物的位置和安全性当中的至少一者，并用于周期性地对所述货物的数据进行区块链处理并将经区块链处理后的该数据发送给所述区块链数据系统。
附图说明
为了使本发明可被完全理解并易于付诸实践，以下将以非限制性举例的方式仅对本发明例示实施方式进行描述。该描述参考下附说明性附图。
图1为例示智能设备和智能追踪系统的示意图。
图2为图1中智能追踪系统的智能设备获取的区块链数据的示意图。
具体实施方式
以下，参考图1和图2，描述智能设备10和智能追踪系统100的例示实施方式。
如图1所示，智能追踪系统100(以下简称“系统100”)总体上包括区块链数据系统50以及至少一个用于与区块链数据系统50通信的智能设备10。智能设备10可通过互联网，GPRS、3G、4G或NB-IoT等蜂窝网络，蓝牙低能耗无线网络或卫星等通信手段90与区块链数据系统50通信。
智能设备10可设有用于将智能设备10可释放地固定至对象(未图示)的实体锁。该实体锁优选与智能设备10进行电子通信，而且还优选用于检测和记录智能设备10是否处于被锁状态或未锁状态。
可选地，智能设备10可包括低成本有源RFID信标标签20。标签20连续且周期性地自动发送蓝牙低能耗(BLE)信号，即经由蓝牙低能耗无线个人局域网(BLE)发送和接收的工业、科学、医疗(ISM)用2.4GHz短距离射频波段信号。标签20具有长的电池寿命，例如在无需充电或更换电池的情况下使用长达五年的时间。标签20优选由小型锂离子电池供电。由发射信号发送的信息包括智能设备10的唯一识别号，而且还可包括任何其他实际需要的电子存储信息，如智能设备10每次开机和关机的日期和时间。标签20通常具有包括最长达50m半径范围在内的发射信号广播范围。在优选实施方式中，标签20的成本低至足以在商业方面能够供使用一次后便丢弃或一次性使用。标签20优选设于上述智能设备10第一例示实施方式的外壳20内。
标签20发出的蓝牙低能耗信号用于由接收发送器40接收，其中，该接收发送器可选设于系统100内，而标签20可选设于智能设备10内。每一接收发送器40用于经互联网，GPRS、3G、4G或NB-IoT等蜂窝网络，蓝牙低能耗无线网络或卫星等通信手段90与区块链数据系统50通信。每一接收发送器40可采取各种形式当中的一种，这些形式包括但不限于固定设备，智能手机，平板电脑，手持设备，可穿戴计算设备，无线手机，寻呼机，个人数字助理(PDA)，游戏设备，媒体播放器，头戴式耳机计算机，无线路由器等。每一接收发送器40可包括显示器和供用户输入的触摸感应表面和/或按键。当接收发送器40包括智能触摸屏移动电话时，应该理解的是，所述显示器和触摸感应表面为同一物。
接收发送器40可向用户提供用以选择的选项，用以激活的控制和/或用以指挥的光标或其他指示器。接收发送器40可进一步接受包括拨号号码或用于对智能设备10的操作进行配置的各种参数值在内的来自用户的数据输入。接收发送器40还可响应于用户命令执行一个或多个软件或一个或多个固件应用程序。这些应用程序使得接收发送器40配置为响应于用户的交互内容执行各种定制功能。此外，接收发送器40可例如由无线基站，无线接入点或对等的接收发送器40进行空中无线编程和/或配置。接收发送器40可执行网页浏览应用程序，以使得接收发送器40的显示器能够显示网页。该网页可通过与收发基站，无线网络接入节点，对等的接收发送器40或任何其他无线通信网络或系统进行的无线通信获得。
每一接收发送器40内安装的软件应用程序30均用于管理从接收自标签20的信号中获得的信息。例如，应用程序30可用于将含于接收自标签20的信号中的智能设备10的唯一识别号与接收发送器40自身的当前位置和身份相关联。应用程序30可设置为可由每一接收发送器40的互联网连接功能从数字分发平台(如App StoreTM或Google PlayTM)下载，以安装至该接收发送器40内。
需要注意的是，对于每一接收发送器40，当其处于任何数目个智能设备10的广播范围内时，其用于自动接收设于这些智能设备10中的相应数目的标签20所发出的信号。具体而言，为使发送器40接收标签20发出的信号，无需在接收发送器40和信号发送标签20之间进行配对。接收发送器40可进一步包括天线和前端单元，基带处理单元，麦克风，耳机和/或扬声器，耳机端口，输入/输出接口，移动存储卡，通用串行总线(USB)端口，红外端口，振动器，键盘，带触摸感应表面的触摸屏，触摸屏控制器，摄像头，摄像头控制器，全球定位系统(GPS)模块，加速度计(例如，单轴或多轴加速度计)，陀螺仪等。
可选地，如图1所示，智能设备10可进一步包括全球导航卫星系统(GNSS)模块140，用于通过全球导航卫星系统确定其位置，通过全球导航卫星系统接收GNSS信号，计算坐标以及将其当前位置坐标发送给区块链数据系统50。通过这种方式，系统100可将GNSS用作标签20和接收发送器40的一种替代手段，以供区块链数据系统50直接追踪智能设备10的位置。
由于通过在系统100内可选地设置GNSS功能以及智能设备20的通信网络功能和BLE功能，当一个或多个接收发送器40处在设于任何数目的智能设备10内的相应数目的标签20的广播范围内时，系统100可设置为通过自动和用户启动这两种方式当中的任何一种方式或同时利用这两种方式将信息从一个或多个接收发送器40发送给区块链数据系统50，因此可以理解的是，系统100可多样且恰当地设置为适应安全保障行业中不同应用领域的需求，并同时确保最大程度地减小位置追踪的失败率(例如，当标签20的广播范围内不存在可供发送标签20位置信息的GNSS功能接收发送器40时导致的失败)。
智能设备10除了能够与区块链数据系统50通信以及提供智能设备10的位置信息之外，智能设备10优选还用于获取和保存适于提供给区块链数据系统50的数据。智能设备10获取的该信息可包括与智能设备10所附对象或其环境的状态相关的任何信息(例如，当智能设备10包括用于对象的安全保障和位置追踪的安全保障设备时)以及/或者与智能设备10本身相关的任何信息。例如，所述对象可以为待从一地安全运输至另一地，在运输过程中需要跟踪，而且需要最终确认是否运达正确接收方的货柜、中型散装容器、纸箱、包裹等。智能设备10获取和存储的数据优选加时间戳。
智能设备10获取和存储的数据可包括：智能设备10位置(相当于智能设备10所附对象的位置)、智能设备10的物理上锁/未锁状态以及/或者被篡改状态(通过可设于智能设备10自身内的已知智能锁定功能获得)等信息；对象或其环境的温度、湿度、新鲜度(通过设为与智能设备10通信的一个或多个合适的传感器70获得)以及当对象为中型散装容器时该对象处于使用状态还是处于折叠状态(可通过以合适方式设为与智能设备10通信的一个或多个加速度计70获得)等其他数据。为了简洁起见，以下将设于系统100且通过与智能设备10通信而获得与对象和/或其环境以及/或者智能设备10本身相关的数据的一个或多个温度/湿度传感器、生物传感器、其他环境传感器及加速度计等构件统称为系统100内的“传感器70”。相应地，智能设备10优选设有存储所述一个或多个传感器70所获数据的存储模块(未图示)。
为了保护智能设备10从传感器70获取的数据的完整性，并且为了促进该数据在传输和分配至区块链数据系统50时以及在区块链数据系统50内传输和分配时的安全性，区块链数据系统50可设置为对在从智能设备10发送至区块链数据系统50前已完成区块链处理的数据进行接收和存储的分布式账本。相应地，智能设备10设有区块链应用模块160，该模块用于对智能设备10获取的数据进行区块链处理，以通过哈希散列链接和时间加戳而将所有数据块链接在一起，从而形成为由恒定不变的数据区块构成的区块链200，以下将参考图2，对此进行进一步的详细描述。区块链应用模块160既可设置为智能设备10现有芯片(如微控制芯片或存储芯片)中的内嵌模块，也可设为智能设备10内的单独的微处理芯片。
如图2示意图所示，在智能设备10内的区块链应用模块160通过首先自动生成唯一性地确定特定智能设备10身份的创世(genesis)区块(区块0)，来将智能设备10中的数据进行区块链处理。创世区块的生成包括创世区块的创建和初始化，而且优选在智能设备10首次激活时(例如由制造商在制造并激活)实施。创世区块(区块0)的生成包括通过SHA-256等哈希散列算法生成区块0的哈希散列。在生成区块0后，将智能设备10随后从设于系统100内的一个或多个传感器70获取的另一数据段捕获为新的区块(区块1)，并通过将区块0的哈希散列嵌入区块1并生成区块1的哈希散列的方式，将该区块1与区块0链接。随后，将智能设备10从设于系统100内的一个或多个传感器70获取的又一数据段捕获为另一新的区块(区块2)，并通过将区块1的哈希散列嵌入区块2并生成区块2的哈希散列的方式，将该区块2与区块1链接。通过这种方式，可将智能设备10从传感器70依次获取的所有n个数据捕获为前后相继的区块，并通过将前一区块的哈希散列嵌入当前区块并生成当前区块的哈希散列(只要智能设备10获得新的数据段，该当前区块的希散列将转而嵌入待生成和待链入已有区块链200内的后一区块内)的方式，将新加区块链入已有区块链200(即区块0–区块1–区块2–……区块n)。
区块链数据系统50通常包括若干区块链节点52(在图1中表示为黑点)，每一该节点均用于接收和存储智能设备10的唯一所属区块链200的最新更新的一份已获许可的副本。每一节点52都是不同的，且通常由使用智能追踪系统100的商业事务中牵涉的不同的交易方或利益相关方维护。例如，对于贸易金融中的商业事务，各交易方或利益相关方可包括金融机构、保险人、指挥中心、物流公司等当中的一者或多者，而且根据针对该具体商业事务的区块链数据系统50设计需求，上述每一者均可维护区块链数据系统50的一个节点52。
优选地，待进行区块链处理且分配至区块链数据系统50的所有新数据段均首先由区块链数据系统50内预设数目(优选大多数)的节点52验证和许可。通过对智能设备10所获得的数据进行区块链处理，可以检测出任何宣称来自智能设备10的数据是否为伪造或已被篡改。这是因为，真正由智能设备10获得的每一数据段都已通过加密方式与智能设备10的唯一所属区块链200内的先前所获数据连接，因此要想对任何数据段进行篡改，则必须对区块链200内的所有区块进行重新演算，并将其复制到区块链数据系统50所有节点当中预设数目(如至少50％)的节点中，这不但在数学上无法实现，而且任何此等尝试必然极有可能引起别人注意。此外，一旦区块链200内某一节点上发生未获许可的变更，则其他节点将能够检测到且拒绝这一未获许可的变更。通过对所有获取的数据进行区块链处理，可使其无法在未获许可的情况下发生变更，从而确保智能设备10所获数据的安全性。如此，不但能够确保交易各方极难通过黑客手段进入系统100，而且还能确保易于检测到任何此等尝试并易于识别试图尝试黑客行为的节点。
由于区块链200通过在区块链数据系统50内的每一节点上复制而分散分布，因此在对智能设备10所获数据进行安全存储时，系统100可提高透明度、信任度、处理速度，并降低开销。这是因为，区块链200还用作交易帐本，而且通过将区块链200复制至区块链数据系统50内的每一节点，可确保任何单方均不能完全掌控智能设备10所获取的数据，但与此同时所涉多方均能够对交易进行审查。
相应地，区块链数据系统50优选设置为仅允许已获得正当许可或授权的各方通过任何客户端设备60访问区块链数据系统50的数据，以例如实现交易审查及查询智能设备10所保护对象的状态等功能。其中，对象的最后已知位置和其他相关信息可以从区块链数据系统50得到，并将其显示于客户端设备60上。区块链数据系统50可设置为允许授权用户在客户端设备60上查看区块链数据系统50之前记录在案的对象移动历史纪录。应该注意的是，任何一个接收发送器40均还可用为客户端设备60。
当用于贸易金融方面的商业事务中时，作为贸易金融平台的智能追踪系统100的关键特征在于能够从实体供应链将有质量且真实的数据点带给平台用户。该供应链提供的数据点通过智能设备10存储且分配于区块链数据系统50内，从而通过确保该实体供应链与贸易流程中的文档数据和财务数据相吻合，以允许平台用户降低金融风险(如欺诈、信用、运营风险)。货物运送期间，设于系统100内的一个或多个传感器70以及附于货物上的一个或多个智能设备10可自动确定货物数据(如位置数据、安全数据以及环境数据、温度、湿度、生物传感器数据等其他数据)，并自动周期性地对这些数据进行区块链处理后，将其发送给数据系统50。此外，在运送期间，货物在各个预设停留点的抵达可以构成数据，该数据被所述一个或多个智能设备10获取，并类似地被自动区块链化且从该一个或多个智能设备10传输给区块链数据系统50。由此可见，通过将智能追踪系统100应用于贸易金融平台，不但能够使得货物的移动变得更加安全透明，而且还能最大程度上减少或完全杜绝对相关数据的篡改。此外，通过将历史记录数据累积于区块链数据系统50，投资者能够更好地评估和预测风险，从而能够更加准确地对风险进行估价。
虽然上文对本发明例示实施方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的情况下，还可在设计、结构和/或操作的细节方面做出多种改变。例如，虽然以上将智能设备与数据系统之间的通信网络例示为互联网、GPRS、蜂窝网络(如3G、4G、NB-IoT)或卫星，但是还可例如采用LTE-M、5G、
Figure BDA0002304760830000091
2.5GHz无线、5GHz无线、电视空白频段等其他无线通信。虽然以上将所述智能设备的实施方式描述为用于保护对象和对对象的位置进行追踪的安全保障设备，但是该智能设备还可包括智能电话、平板电脑、笔记本电脑等移动设备。

Claims (12)

1.一种智能设备，其特征在于，包括：
对所述智能设备获取的数据进行区块链处理的区块链应用模块，
所述智能设备用于将经区块链处理后的数据发送给区块链数据系统。
2.如权利要求1的所述智能设备，其特征在于，所述智能设备通过互联网、蜂窝网络、蓝牙低能耗无线网络、卫星当中的至少一者将经区块链处理后的数据发送给所述区块链数据系统。
3.如权利要求1或2的所述智能设备，其特征在于，所述智能设备还包括与所述智能设备唯一关联的标签，所述标签用于自动且周期性地发送信号，所述信号为用于经蓝牙低能耗网络发送和接收的蓝牙低能耗信号。
4.如权利要求2或3的所述智能设备，其特征在于，所述智能设备还包括用于经全球导航卫星系统对所述智能设备进行位置追踪的全球导航卫星系统模块。
5.如前述权利要求中任意一项所述的智能设备，其特征在于，还包括用于可释放地将所述智能设备固定至对象上的实体锁，所述实体锁与所述智能设备电子通信。
6.如前述权利要求中任意一项所述的智能设备，其特征在于，所述智能设备获取的所述数据的至少一部分从与所述智能设备通信的至少一个传感器提供给所述智能设备。
7.如前述权利要求中任意一项所述的智能设备，其特征在于，所述区块链模块提供在如下一者中：所述智能设备的微控制芯片，所述智能设备的存储芯片，以及所述智能设备内的独立微处理芯片。
8.一种智能追踪系统，其特征在于，包括：
如前述权利要求中任意一项所述的智能设备；以及
区块链数据系统，所述区块链数据系统包括若干区块链节点，每一所述区块链节点均用于接收和存储从所述智能设备发来的经区块链处理后的数据的副本。
9.如权利要求8的所述智能追踪系统，其特征在于，还包括与所述智能设备通信的至少一个传感器，所述至少一个传感器用于提供所述智能设备获取的所述数据的至少一部分。
10.如权利要求8或9所述的智能追踪系统，其特征在于，所述若干区块链节点中的至少一些区块链节点中的每一区块链节点由使用所述智能追踪系统的商业事务中的若干交易方中的一个不同的交易方维护。
11.如权利要求8至10中任意一项所述的智能追踪系统，其特征在于，所述区块链数据系统中经区块链处理后的数据设为仅供已获授权的各方访问。
12.一种贸易金融平台，其特征在于，包括权利要求8至11中任意一项所述的智能追踪系统，其中，所述智能设备附接至采用所述贸易金融平台处理的交易所涉及的货物上，所述智能设备用于自动确定所述货物的位置和安全性当中的至少一者，并用于周期性地对所述货物的数据进行区块链处理并将经区块链处理后的该数据发送给所述区块链数据系统。
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CN201780091690.8A Pending CN110741393A (zh) 2017-12-12 2017-12-12 智能设备和智能追踪系统

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