CN111680865A - 基于区块链的农产品品控溯源平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的农产品品控溯源平台，该平台对农产品种植、仓储、加工、包装赋码、品评、物流、销售、监管环节数据进行采集后，上传至区块链平台确保数据不可篡改，采用系统采集+物联网+人工智能的数据采集方式，并通过每个环节上DAPP应用上传数据。能够解决优质农产品的质量追溯问题，并基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并要建立编码之间的关联，确保追溯到各个环节的质量信息。
Description
技术领域
本发明涉及农产品品控及溯源领域，尤其是涉及一种基于区块链的农产品品控溯源平台。
背景技术
现有农产品质量追溯技术有三类：(1)一类是主要追溯农产品采收后的相关信息或加工成成品后的流通过程中的信息，如盒马供应商系统中的质量追溯等。(2)一类是记录从种到收、到流通过程中的全链条信息，但是主要是人为数据录入的方式，数据往往在售卖前进行填报，需要展示什么就填写什么，质量数据的真实性无法得到保证。(3)另外一类是所有环节的追溯信息都集中存放在某一环节的核心单位里，整个链条的参与单位由于担心数据的安全和隐私，共享数据的积极性不高；由于数据集中存储在单一单位中，有可能出现数据集中篡改的现象，公信力不够。现有技术的缺点主要是质量追溯数据的全面性和真实性得不到保证，无法让公众真正信服，失去了追溯的意义。
发明内容
本发明提供了一种基于区块链的农产品品控溯源平台。该平台能够解决优质农产品的质量追溯问题，通过对农产品种植、仓储、加工、物流、销售等环节客观质量数据的有效采集，并通过区块链平台确保其数据不可篡改；并基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并要建立编码之间的关联，确保追溯到各个环节的质量信息。
基于区块链的农产品品控溯源平台，对农产品种植、仓储、加工、包装赋码、品评、物流、销售、监管环节数据进行采集后，上传至区块链平台确保数据不可篡改，其特征在于：采用系统采集+物联网+人工智能的数据采集方式，并通过每个环节上DAPP应用上传数据；所述系统采集通过农场精准种植管理系统采集农作物生长过程中的数据，所述农场精准种植管理系统通过大数据和人工智能的方式，为农场生成个性化的精准种植方案，同时以作业任务和种植建议的方式推送给种植管理人员，种植管理人员在执行作业任务的同时，也自动生成了种植管理记录，为质量溯源提供了追溯所用的数据依据。
所述数据采集利用物联网的过程具体包括：通过大气气象传感器，采集种植过程中的温湿度以及积温积雨数据；通过土壤熵情传感器，采集分析土壤的温湿度数据，并与自动喷淋、自动滴灌系统联动，对作物进行喷淋或滴灌；通过摄像头，采集种植过程中的视频图像数据；提供给后台的人工智能系统，对种植过程中的行为进行智能识别。
所述数据采集的人工智能过程具体包括：基于农场精准种植管理系统和物联网系统采集的数据，通过大数据分析和人工智能的手段，对系统数据进行分析；通过种植过程数据和基于视频摄像头采集的数据，自动识别分析作业过程数据的真实性，并分析作业过程中日常作业行为；通过卫星遥感影像数据，自动分析判断农作物的长势。
所述利用DAPP应用上传数据过程具体包括：通过分布式去中心化的应用进行数据采集，并将数据上链存证；之后通过智能合约的方式，将各个环节的数据进行对接打通。
基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并建立编码之间的关联。
种植环节使用MAPPER助手和MAP智农进行整个种植过程的现代农场管理，采集种植过程中投入品的信息及各种农事记录；仓储环节采用粮库管理系统对仓储过程中的数据进行采集；加工环节采用加工厂管理系统对原粮、成品粮出入库信息、质检信息进行采集，并实现对二维码的管理。
溯源码的赋码可直接在包装的印刷过程中印上二维码，或在大米加工成袋装米后赋码。
销售环节中用户通过扫码方式，对产品进行全程质量溯源，并以直观丰富的形式展示溯源信息，具体包括时间戳、地理戳、品质戳信息。
监管环节提供溯源管理和平台监管，所述溯源管理通过赋码管理系统提供的追溯码进行正向追溯、反向追踪、钻取数据、召回管理；所述平台监管通过对溯源链条上的数据综合分析，实现对生产、仓储、加工、物流、销售各环节的业务监管，并且借助数据分析、呈现技术，通过管理驾驶舱、电子看板等形式，形象、直观化、具体展示各种数据分析结果。
本发明能达到的有益效果如下：
1、采集农产品种植、仓储、加工、质检、分销等环节的数据，并且通过区块链来存证，保障数据的真实性，给消费者提供真实的农产品全程追溯系统。
2、为参与到品控溯源平台的种植、仓储、加工、质检、分销等单位提供一个内部质量管理机制和系统，实时关注质量风险点，及时化解风险；一旦出现质量问题，能够快速发现问题根源，找到问题产品的去向。
3、通过品控溯源平台的真实数据，为消费者带来安全可靠的产品，消费者愿意溢价购买，从而为农产品供给侧用户，包括种植、仓储、加工等单位提供溢价空间，提升盈利空间。
4、打造一个利益共享、安全真实的农产品供应生态链，为消费者提供安全的农产品，让优秀农产品获得溢价，而不是被劣币驱逐。
5、通过数据验真、优质种子的提供、绿色有机投入品的提供、综合科学种植解决方案的推广，打造一个中立的品质赋能平台，为不同销售渠道提供优质农产品。
6、为政府监管部门提供农产品质量监管信息，促进农产品质量的提升。
附图说明
图1是基于区块链的农产品品控溯源平台的总体框架图。
图2是基于批次编码的大米追溯流程图。
图3是二维码的样式图。
图4是品评报告样例图。
图5是质检报告样例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
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。
大米生产加工与流通涉及多个环节，追溯信息分布于不同环节中，因此需要基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并要建立编码之间的关联，这样才能追溯出各环节信息。
编码是实现大米追溯的基础，本方案在分析大米加工过程的基础上，设计了原料批次、加工批次和追溯批次的编码，并分析了编码的构成，及不同过程编码之间的关联，构建了一个以设计的编码为基础的追溯流程，从该流程可以看出，通过该套编码方式可实现对原料、生产加工过程、销售过程的质量追溯，为保障大米质量溯源提供了手段，也为其他农产品的追溯编码提供了参考和借鉴。
本平台主要的数据采集方式包括系统采集+物联网+人工智能等，以确保数据来源的真实性，并通过每个环节上DAPP的应用确保上链数据的不可篡改。
所述系统采集通过农场精准种植管理系统采集农作物生长过程中的数据，所述农场精准种植管理系统通过大数据和人工智能的方式，为农场生成个性化的精准种植方案，同时以作业任务和种植建议的方式推送给种植管理人员，种植管理人员在执行作业任务的同时，也自动生成了种植管理记录，为质量溯源提供了追溯所用的数据依据。
所述数据采集利用物联网的过程具体包括：通过大气气象传感器，采集种植过程中的温湿度以及积温积雨数据；通过土壤熵情传感器，采集分析土壤的温湿度数据，并与自动喷淋、自动滴灌系统联动，对作物进行喷淋或滴灌；通过摄像头，采集种植过程中的视频图像数据；提供给后台的人工智能系统，对种植过程中的行为进行智能识别。
所述数据采集的人工智能过程具体包括：基于农场精准种植管理系统和物联网系统采集的数据，通过大数据分析和人工智能的手段，对系统数据进行分析；通过种植过程数据和基于视频摄像头采集的数据，自动识别分析作业过程数据的真实性，并分析作业过程中日常作业行为；通过卫星遥感影像数据，自动分析判断农作物的长势。
所述利用DAPP应用上传数据过程具体包括：通过分布式去中心化的应用进行数据采集，并将数据上链存证；之后通过智能合约的方式，将各个环节的数据进行对接打通。
种植环节主要使用MAPPER助手和MAP智农进行整个种植过程的现代农场管理，采集种植过程中的种子、农药、化肥等投入品的信息及各种农事记录。
农机作业管理过程中将使用各种农机物联设备盒子对可能用道德浅翻犁、打浆机、插秧机、无人机、植保机、收割机、秸秆打捆机的作业面积、作业轨迹、喷洒量、油耗等进行物联数据采集。
品质溯源平台将和MAPPER助手和MAP智农、农机IOT平台进行数据集成，实时采集相关种植环节数据。
表1 种植环节数据采集表
仓储环节将采用粮库管理系统对仓储过程中的出入库、质检数据等进行采集。
原粮收储监管云平台的数据已经和品控溯源平台对接，不用再次进行接口对接。
表2 数据接口及采集内容表
加工环节主要采用加工厂管理系统对原粮、成品粮出入库信息、质检信息进行采集，并实现对二维码的管理。加工厂管理系统主要包含赋码管理、原料管理、质检管理、成品管理、库存管理等功能。
表3 加工环节管理内容表
溯源码的赋码方式分为两种：直接在包装袋(瓶)的印刷过程中印上二维码，或在大米加工成袋装米后赋码。两种赋码方式的简要介绍及在实施过程中需要关注的问题如下：
1、包装袋上赋码
直接在包装袋上印刷二维码的方式，需要和包装袋印刷厂确认是否能够根据我们提供的二维码的链接，每个包装袋上印刷不同的二维码，做到一物一码。
其中：每个包装袋的二维码及二维码之上的数字是不一样的，也就是一袋一码。系统会提供扫码次数提示功能来防止一码多印。
2、袋装米上赋码
袋装米上赋码一般采用两种方式：自动贴码及自动喷码。
(1)袋装米上自动贴码：需要购买二维码自动贴码机，并对大米生产线进行改造，并增加自动赋码、图像识别功能。
(2)袋装米上自动喷码方式：在线方式是指改造生产线，在生产线上在线喷码，包含喷码机及图像识别功能等。
品评环节分为品质评价和质检报告两部分：
(1)品质评价部分需要给提供样品，熊猫指南来检测，出检测报告。
(2)质检报告可以提供样品，熊猫来检测出检测报告，或者加工厂自己提供质检报告，由溯源系统来展示。
物流环节主要通过物流管理系统进行物流过程中司机、手机号、车辆实时路径等信息的采集。系统主要包含物流发单接单管理、物流发运跟踪、物流订单管理、系统注册管理等功能。
消费者溯源管理系统是最终提供给终端消费者使用的溯源系统，用户通过扫码方式，对产品进行全程质量溯源。主要包含时间戳、地理戳、品质戳等功能。
(1)时间戳：主要包括种植时间戳、收割时间戳、加工时间戳等。其中种植时间戳包括播种期、出苗期、秧苗期、移栽返青期、苗期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗扬花期、灌浆期、成熟收获期十个阶段。
(2)地理戳：主要包括种植基地的简要介绍、地理位置、地块GIS信息、图片；仓储库的简要介绍、地理位置、图片；加工厂的简要介绍、地理位置、营业执照、加工许可证等等。
(3)品质戳：主要包括品种、生育天数、等级、活动积温、种植人、质检报告、品评信息等。
在平台监管方面，主要提供溯源管理和平台监管两部分内容。
(1)溯源管理
品控溯源系统通过赋码管理系统提供的追溯码，利用正向追溯、反向追踪、钻取数据、召回管理等手段，保证数据的可查验、可追溯，商品的可跟踪、可召回。
(2)平台监管
通过对溯源链条上的数据综合分析，实现对生产、仓储、加工、物流、销售各环节的业务监管，并且借助数据分析、呈现技术，通过管理驾驶舱、电子看板等形式，形象、直观化、具体展示各种数据分析结果。
此外，通过对各环节的数据采集，可以实现对各个环节采集上来的数据进行分析，并设置预警阈值，在数值达到阈值范围之内时，提醒管理人员进行相应的处理。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于区块链的农产品品控溯源平台，对农产品种植、仓储、加工、包装赋码、品评、物流、销售、监管环节数据进行采集后，上传至区块链平台确保数据不可篡改，其特征在于：采用系统采集+物联网+人工智能的数据采集方式，并通过每个环节上DAPP应用上传数据；所述系统采集通过农场精准种植管理系统采集农作物生长过程中的数据，所述农场精准种植管理系统通过大数据和人工智能的方式，为农场生成个性化的精准种植方案，同时以作业任务和种植建议的方式推送给种植管理人员，种植管理人员在执行作业任务的同时，也自动生成了种植管理记录，为质量溯源提供了追溯所用的数据依据。
2.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：所述数据采集利用物联网的过程具体包括：通过大气气象传感器，采集种植过程中的温湿度以及积温积雨数据；通过土壤熵情传感器，采集分析土壤的温湿度数据，并与自动喷淋、自动滴灌系统联动，对作物进行喷淋或滴灌；通过摄像头，采集种植过程中的视频图像数据；提供给后台的人工智能系统，对种植过程中的行为进行智能识别。
3.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：所述数据采集的人工智能过程具体包括：基于农场精准种植管理系统和物联网系统采集的数据，通过大数据分析和人工智能的手段，对系统数据进行分析；通过种植过程数据和基于视频摄像头采集的数据，自动识别分析作业过程数据的真实性，并分析作业过程中日常作业行为；通过卫星遥感影像数据，自动分析判断农作物的长势。
4.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：所述利用DAPP应用上传数据过程具体包括：通过分布式去中心化的应用进行数据采集，并将数据上链存证；之后通过智能合约的方式，将各个环节的数据进行对接打通。
5.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：基于批次按生产加工和流通的过程建立各个不同环节的编码，并建立编码之间的关联。
6.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：种植环节使用MAPPER助手和MAP智农进行整个种植过程的现代农场管理，采集种植过程中投入品的信息及各种农事记录；仓储环节采用粮库管理系统对仓储过程中的数据进行采集；加工环节采用加工厂管理系统对原粮、成品粮出入库信息、质检信息进行采集，并实现对二维码的管理。
7.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：溯源码的赋码可直接在包装的印刷过程中印上二维码，或在大米加工成袋装米后赋码。
8.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：销售环节中用户通过扫码方式，对产品进行全程质量溯源，溯源信息的展示形式具体包括：时间戳、地理戳、品质戳信息。
9.根据权利要求1所述基于区块链的农产品品控溯源平台，其特征在于：监管环节提供溯源管理和平台监管，所述溯源管理通过赋码管理系统提供的追溯码进行正向追溯、反向追踪、钻取数据、召回管理；所述平台监管通过对溯源链条上的数据综合分析，实现对生产、仓储、加工、物流、销售各环节的业务监管，并且借助数据分析、呈现技术，通过管理驾驶舱、电子看板等形式，形象、直观化、具体展示各种数据分析结果。
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