CN111784361B - 产品溯源方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents

产品溯源方法、装置、系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种产品溯源方法、装置、系统和存储介质，涉及信息技术领域。产品溯源方法包括：响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签；溯源应用模块通过NFC模块，与电子标签进行双向认证，其中，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；溯源应用模块根据响应于双向认证通过而从电子标签中获取的、产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、产品的溯源信息；溯源应用模块向显示模块输出产品的溯源信息。从而提高了产品溯源的可靠性和可信度。

Description

产品溯源方法、装置、系统和存储介质
技术领域
本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种产品溯源方法、装置、系统和存储介质。
背景技术
农产品产地溯源技术是建立于农产品生产、加工、贮运、销售和消费过程的信息记录和信息追溯体系，即从“农田到餐桌”的过程跟踪或从“餐桌到农田”的源头追溯技术。这不仅是建立农产品质量安全追溯制度的重要组成部分，也是保障农产品质量安全的有效手段。它有利于保护农产品产地、保护地方特色产品、打击假冒产品、确保公平竞争、增强生产者积极性、保护消费者合法权益，并在农产品安全出现问题时能有效召回产品，防止食源性病原菌的扩散。
由于我国农产品市场准入制度和溯源体系的不完善，使得原产地保护产品和名优农产品以假乱真、以次充好的现象严重。因此，应用物联网、云计算技术加快建设追溯体系，实现产品来源可查、去向可追，责任可究，初步建成全国上下一体，物联网运作的重要产品追溯管理体制、统一协调的追溯标准体系和追溯信息服务体系，并且令部门、地区和行业企业追溯信息初步实现互通共享和通查通识，是国家对产品溯源的技术目标。
在相关技术中，消费者在购买农产品之前，通过识别产品包装外部的二维码或者条形码，可以进行一些基础的认证。
发明内容
发明人对相关技术进行分析后发现，二维码容易获取和复制，因此相关技术中的这些防伪技术无法解决通过复制和转移防伪标识进行造假的问题。并且，从消费者的角度来看，对于扫描二维码得到的这些信息是否真实，也存在公信力缺失的问题。因此，相关技术的溯源方式的可靠性和可信度较低。
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何提高产品溯源的可靠性和可信度。
根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种产品溯源方法，包括：响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签；溯源应用模块通过NFC模块，与电子标签进行双向认证，其中，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；溯源应用模块根据响应于双向认证通过而从电子标签中获取的、产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、产品的溯源信息；溯源应用模块向显示模块输出产品的溯源信息。
在一些实施例中，电子标签对溯源应用模块的认证包括：溯源应用模块向电子标签发送第一验证请求，其中，第一验证请求包括溯源应用模块的标识的第一加密数据，以便电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。
在一些实施例中，第一验证请求还包括双重验证标识，双重验证标识是通过解析从产品的包装上获取的二维码图像而获得的，以便电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识、双重验证标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。
在一些实施例中，响应于触发终端中的溯源应用模块提供的、用于触发溯源功能的二维码扫描模块，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的NFC模块。
在一些实施例中，与电子标签进行双向认证还包括：溯源应用模块获取电子标签响应于通过对终端的一次验证而发送的第二验证请求，其中，第二验证请求包括电子标签中存储的、电子标签的标识的第二加密数据；溯源应用模块向服务器发送第三验证请求，其中，第三验证请求中包括第二加密数据，以便服务器根据预先存储的电子标签的标识和第二加密数据对电子标签进行验证。
在一些实施例中，与电子标签进行双向认证还包括：溯源应用模块获取服务器响应于通过对电子标签的验证而发送的第三验证响应，其中，第三验证响应中包括服务器存储的电子标签的标识的第三加密数据；溯源应用模块向电子标签发送第四验证请求，其中，第四验证请求中包括第三加密数据，以便电子标签根据第三加密数据和电子标签中存储的、电子标签的标识，对终端进行二次验证。
在一些实施例中，电子标签嵌入于产品的包装材料中。
在一些实施例中，电子标签为基于Inlay标签的RFID标签。
在一些实施例中，其中，产品为农产品。
根据本发明一些实施例的第二个方面，提供一种产品溯源方法，包括：服务器获取溯源应用模块发送的产品溯源请求，其中，产品溯源请求中包括产品的溯源标识，产品溯源请求是溯源应用模块响应于与电子标签的双向认证通过而发送的，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；服务器根据产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求；服务器获取区块链系统返回的、产品的溯源信息；服务器将产品的溯源信息发送给溯源应用模块。
在一些实施例中，产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，监控信息包括视频信息，生长阶段的监控信息还包括环境信息。
在一些实施例中，产品溯源方法还包括：服务器获取定位传感器发送的定位信息、视频采集装置发送的视频信息、环境传感器发送的环境信息，其中，定位传感器、视频采集装置、环境传感器预先绑定了溯源标识；服务器根据定位信息、视频信息、环境信息的时间戳和溯源标识，将时间的差距在预设范围内、并具有相同溯源标识的定位信息、视频信息、环境信息进行对应，每组对应的信息和溯源标识形成一条溯源信息；服务器将溯源信息存储到区块链中，其中，同一区块中的溯源信息具有相同的溯源标识。
在一些实施例中，溯源信息还包括以下信息中的至少一种：与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息。
在一些实施例中，环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种。
在一些实施例中，产品溯源方法还包括：服务器获取电子标签写入请求，其中，电子标签写入请求中包括电子标签所用于的产品的信息；服务器根据电子标签所用于的产品的信息，确定产品对应的溯源标识；服务器根据溯源标识，从区块链中读取产品的溯源信息；服务器根据读取的溯源信息中的定位信息和相应的时间，判断产品的溯源信息的完整性；响应于产品的溯源信息的完整性高于预设要求，服务器返回用于写入电子标签的数据，其中，数据包括产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
在一些实施例中，第三方鉴定信息还包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息；在产品的图谱与已知样本对应的图谱匹配概率大于预设值的情况下，鉴定结果为与已知样本来自同一产地。
根据本发明一些实施例的第三个方面，提供一种产品溯源装置，位于溯源应用模块，包括：NFC开启模块，被配置为响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，开启溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签；认证模块，被配置为通过NFC模块，与电子标签进行双向认证，其中，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；溯源信息获取模块，被配置为根据响应于双向认证通过而从电子标签中获取的、产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、产品的溯源信息；显示输出模块，被配置为向显示装置输出产品的溯源信息。
根据本发明一些实施例的第四个方面，提供一种产品溯源装置，位于服务器，包括：产品溯源请求获取模块，被配置为获取溯源应用模块发送的产品溯源请求，其中，产品溯源请求中包括产品的溯源标识，产品溯源请求是溯源应用模块响应于与电子标签的双向认证通过而发送的，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；数据读取请求模块，被配置为根据产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求；溯源信息获取模块，被配置为获取区块链系统返回的、产品的溯源信息；发送模块，被配置为将产品的溯源信息发送给溯源应用模块。
根据本发明一些实施例的第五个方面，提供一种产品溯源系统，包括：溯源应用模块，包括前述位于溯源应用模块的产品溯源装置；以及，电子标签，存储有电子标签所在产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
在一些实施例中，产品溯源系统还包括：服务器，包括前述位于服务器的产品溯源装置；以及，区块链系统，用于存储产品的溯源信息。
在一些实施例中，产品溯源系统还包括：多个环境传感器，位于产品的生长区域，用于获取产品在生长阶段的环境信息；多个定位传感器，位于产品的生长区域、运输容器中，用于获取产品的定位信息；多个视频终端，位于产品的生长区域、加工区域、运输工具、仓储区域、鉴定区域中，用于获取产品的视频。
根据本发明一些实施例的第六个方面，提供一种产品溯源装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种产品溯源方法。
根据本发明一些实施例的第七个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意一种产品溯源方法。
上述发明中的一些实施例具有如下优点或有益效果：通过本发明实施例的方法，可以利用位于产品内部的电子标签来承载溯源标识，使得溯源标识被非法取得的难度降低。通过增加了电子标签对溯源应用模块的认证，使得用户可以使用专属的应用模块进行溯源。通过构建电子标签、溯源应用模块、服务器和区块链之间的信息流，实现了可靠的信息传输和存储系统，提高了产品溯源的可靠性和可信度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明一些实施例的产品溯源方法的流程示意图。
图2A示出了本发明一些实施例所选用的Inlay标签的示意图。
图2B示出了产品包装示意图。
图3示出了根据本发明一些实施例的基于溯源应用模块和二维码的双重验证方法的流程示意图。
图4示出了根据本发明一些实施例的溯源信息存储方法的流程示意图。
图5示例性地示出了农产品产地地理特性获取系统的结构示意图。
图6示例性地示出了每个区块的结构示意图。
图7示出了根据本发明一些实施例的溯源信息完整性验证的流程示意图。
图8示出了根据本发明一些实施例的、位于溯源应用模块的产品溯源装置的结构示意图。
图9示出了根据本发明一些实施例的、位于服务器的产品溯源装置的结构示意图。
图10示出了根据本发明一些实施例的产品溯源系统的结构示意图。
图11示出了根据本发明又一些实施例的产品溯源装置的结构示意图。
图12示出了根据本发明再一些实施例的产品溯源装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出了根据本发明一些实施例的产品溯源方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的产品溯源方法包括步骤S102～S114。
在步骤S102中，响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的近场通信(Near Field Communication，简称：NFC)模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签。在一些实施例中，用户进行溯源的产品为农产品。
在一些实施例中，电子标签为射频识别(Radio Frequency Identification，简称：RFID)标签。例如，可以为基于Inlay(嵌入)标签的RFID标签。
本发明使用的Inlay标签是一种高频安全电子标签芯片，每颗芯片拥有唯一的UID，具有较好的射频性能和兼容性，保证了更远的操作距离和更可靠的读写功能。该标签的存储器划分为64个块(Block)，总容量达到了2Kbits。内置国家商用密码算法SM7算法的单向认证和双向认证功能，支持基于流加密方式的安全通信。并且具有物理不可克隆功能(PUF)。图2A示出了本发明一些实施例所选用的Inlay标签的示意图。
这种标签的优点为，在读写器端采用哈希算法，确保了数据完整、不可篡改；内置的签名算法，确保只能使用专用的溯源应用模块对芯片进行操作，避免冒充、篡改和否认读写的情况；在验证过程中，签名数据包括时间戳及当前溯源应用模块的标识信息，保证每一芯片的独立操作具有唯一性；兼容通讯协议ISO/IEC15693，利用手持NFC模块可远距离(5～10cm)读取。
在一些实施例中，电子标签嵌入于产品的包装材料中。例如，当包装具有多层结构时，电子标签位于两层之间。用户在打开包装之前和之后均无法取得标签；如果强行破坏包装内部结构，标签也可能损坏。从而，降低了非法复制和转移标签的难度。
图2B示出了产品包装示意图。在外包装表面，可以对嵌入电子标签的区域作标示，提示用户可在此区域手机操作，获取商品的溯源数据。从而，用户可以更准确地扫描电子标签。
在一些实施例中，溯源应用模块例如为溯源专用的移动终端应用(APP)。
在步骤S104中，溯源应用模块通过NFC模块，与电子标签进行双向认证，其中，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证。
从而，可以实现“专属APP扫描”功能。即，使用溯源应用模块进行溯源时，溯源应用模块能够通过电子标签的认证，从而可以获得溯源的信息；而使用其他应用进行溯源时，则无法通过认证、也无法获取电子标签中的信息。
在一些实施例中，电子标签对溯源应用模块的认证包括：溯源应用模块向电子标签发送第一验证请求，其中，第一验证请求包括溯源应用模块的标识的第一加密数据，以便电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。从而，当电子标签识别出请求所来自的应用模块和预先存储的标识对应的应用模块不一致时，可以终止验证过程、或返回验证失败的结果，以对溯源应用模块以外的其他应用进行读取限制。
在一些实施例中，双向认证还可以包括以下过程：溯源应用模块获取电子标签响应于通过对终端的一次验证而发送的第二验证请求，其中，第二验证请求包括电子标签中存储的、电子标签的标识的第二加密数据；溯源应用模块向服务器发送第三验证请求，其中，第三验证请求中包括第二加密数据，以便服务器根据预先存储的电子标签的标识和第二加密数据对电子标签进行验证。
在一些实施例中，在服务器对电子标签进行验证以后，双向认证还可以包括以下过程：溯源应用模块获取服务器响应于通过对电子标签的验证而发送的第三验证响应，其中，第三验证响应中包括服务器存储的电子标签的标识的第三加密数据；溯源应用模块向电子标签发送第四验证请求，其中，第四验证请求中包括第三加密数据，以便电子标签根据第三加密数据和电子标签中存储的、电子标签的标识，对终端进行二次验证。
在步骤S106中，溯源应用模块根据响应于双向认证通过而从电子标签中获取的、产品的溯源标识，向服务器发送产品溯源请求。
在步骤S108中，服务器根据产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求。
在步骤S110中，服务器获取存储在区块链中的、产品的溯源信息。
在步骤S112中，服务器将产品的溯源信息发送给溯源应用模块。
溯源应用模块从溯源标识例如包括产品的唯一标识，或者包括同批次和产地的同种产品共享的标识。服务器在获取溯源标识后，可以从数据库中读取相应的区块标识，进而向区块链系统发送读取请求。区块链系统可以根据区块标识定位区块，并向服务器返回区块中的溯源信息。
通过将溯源信息存储在区块链中，使得信息可追溯、不可篡改，从而可信度更高。
在一些实施例中，溯源标识为网址，网址中包括产品的32位MD5加密标签。溯源应用模块根据该地址访问服务器，以便服务器获得32位MD5加密标签。然后，服务器根据32位MD5加密标签，从数据库中查询产品的区块链地址，并向区块链系统提供的溯源查询接口发送http请求、其中包括区块链地址。区块链系统根据区块链地址查询该产品的相应溯源信息，并将其返回给服务器。
步骤S114中，溯源应用模块向显示模块输出产品的溯源信息。
通过上述实施例的方法，可以利用位于产品内部的电子标签来承载溯源标识，使得溯源标识被非法取得的难度降低。通过增加了电子标签对溯源应用模块的认证，使得用户可以使用专属的应用模块进行溯源。通过构建电子标签、溯源应用模块、服务器和区块链之间的信息流，实现了可靠的信息传输和存储系统，提高了产品溯源的可靠性和可信度。
当用户在线下商店选购产品时，会存在多个不同类型的产品堆放位置比较近的情况。为了方式用户误扫描了其他产品的电子标签，本发明的实施例还提供了一种结合包装上的二维码进行双重认证的方案。
图3示出了根据本发明一些实施例的基于溯源应用模块和二维码的双重验证方法的流程示意图。如图3所示，该实施例的双重验证方法包括步骤S302～S308。
在步骤S302中，响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，溯源应用模块从产品的包装上获取二维码图像，并从二维码图像中解析出双重验证标识。
双重验证标识可以是与每个产品一一对应的，或者，同一产地和批次的相同种类产品具有相同的双重验证标识。并且，双重验证标识可以不包含后台地址等信息，仅用于电子标签验证使用，从而可以防止恶意用户利用二维码进行伪造、攻击等操作。
在步骤S304中，响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签。
在步骤S306中，溯源应用模块向电子标签发送第一验证请求，其中，第一验证请求包括溯源应用模块的标识的第一加密数据和双重验证标识。
在步骤S308中，电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识、双重验证标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。
例如，当用户在想要获得产品A的溯源信息时，扫描了产品A的二维码图像，但是激活了距离更近的产品B的电子标签。此时，产品B的电子标签通过双重认证，发现二维码中的双重验证标识与预存的信息不符，则不通过验证，以防止错将产品B的溯源信息发送给用户，造成信息错误。并且，双重验证的方式也能够进一步提升伪造产品的难度。
在一些实施例中，二维码扫描和NFC扫描功能可以进行联动。响应于触发终端中的溯源应用模块提供的、用于触发溯源功能的二维码扫描模块，溯源应用模块开启溯源应用模块所在终端的NFC模块。从而，当用户打开二维码扫描溯源功能时，在用户权限开放的前提下，可以启动终端的相机和NFC模块，以便终端在扫描二维码的同时激活电子标签。从而，从用户角度来看，通过一键操作实现了双重验证的复杂过程。在提高了溯源可靠性的同时，提升了用户体验。
发明人经过进一步分析后发现，为了防止部分生产商在某些环节使用假货替换正版商品，产品可追溯体系需要在产品生产、运输以及销售的每个环节进行准确记录，防止某个环节的错误导致整体可追溯性的失败。在一些实施例中，产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，监控信息包括视频信息，生长阶段的监控信息还包括环境信息。从而，在各个环节进行定位和视频的记录，提高溯源过程的完整性。在获得每个环节部署的设备发送的信息后，服务器可以对这些信息进行汇总和串联。下面参考图4描述本发明溯源信息存储方法的实施例。
图4示出了根据本发明一些实施例的溯源信息存储方法的流程示意图。如图4所示，该实施例的溯源信息存储方法包括步骤S402～S406。
在步骤S402中，服务器获取定位传感器发送的定位信息、视频采集装置发送的视频信息、环境传感器发送的环境信息，其中，定位传感器、视频采集装置、环境传感器预先绑定了溯源标识。
环境信息反映了产品、尤其是农产品的地理特性。在一些实施例中，环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种。图5示例性地示出了农产品产地地理特性获取系统的结构示意图。如图5所示，该系统50包括无线数据传输终端510、光照度传感单元520、水质传感单元530、雨量传感单元540、温湿度传感单元550、GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)560、控制单元570，该系统可以通过网络连接作为服务器的云端管理平台580。该系统可以实时感知农作物生长环境的光照度、浇灌用水水质(pH值、TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)、降雨量、生长环境温湿度、地理位置坐标等信息。控制单元570获取各传感单元数据并处理后，可以将其发送给云端管理平台580。
在一些实施例中，溯源信息还包括以下信息中的至少一种：与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息。例如，云端管理平台580可以将获取的环境信息与当地气象、测绘公共数据等地理信息进行对照，并对经核对后无误的信息进行后续步骤的关联和上链处理。从而，用户在阅读溯源信息时，可以了解产品在生长阶段的环境信息以及相应的公共地理信息、或者二者的匹配信息，例如匹配百分比、匹配天数等等，使得溯源信息的可信度更高。
发明人经过分析后发现，同类、但不同产地的农产品的稳定性同位素、矿物元素、有机成分等具有独特的地域特性。然而，在相关技术中，稳定同位素组成分析的仪器设备昂贵，分析成本较高；矿物元素指纹分析的过程需要粉碎样品，并且需要同时检测多种元素；红外光谱检测方式的光谱指纹特征不稳定。目前急需一种无损、可以快速判定农产品产地品质特性的技术手段。
本发明的一些实施例利用电磁波在一定频段(例如X波段)对一定厚度的农产品以一定的强度进行“照射”。由于不同产地农产品所含有机物质的不同，而造成电磁波的透射损耗与相移量的变化较大，因此可确定未知样品的归属。以五常大米为例，经研究发现其支链淀粉含量要高于普通产地大米，而支链淀粉含几千个葡萄糖单元，显著影响到农产品的介电参数。其主要的分析过程是：1.采集已知样品的电磁波透射及相位变化图谱；2.对采集到的已知样品的电磁图谱进行处理，生成定性判据；3.使用该定性判据判断未知样品同已知样品同属地的概率；4.如果概率大于高门限(如70％)，则可判断该未知样品与已知样品来源地一致；若小于低门限(如30％)，则判断该未知样品与已知样品不是一个来源地；若介于高门限和低门限之间(如＞30％，但＜70％)，则无法判断。
从而，在一些实施例中，第三方鉴定信息还包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息；在产品的图谱与已知样本对应的图谱匹配概率大于预设值的情况下，鉴定结果为与已知样本来自同一产地。
通过将鉴定结果存储到区块链中供用户溯源，使得用户无需自行寻找第三方鉴定机构进行鉴定，提高了产品溯源的可信度。
在步骤S404中，服务器根据定位信息、视频信息、环境信息的时间戳和溯源标识，将时间的差距在预设范围内、并具有相同溯源标识的定位信息、视频信息、环境信息进行对应，每组对应的信息和溯源标识形成一条溯源信息。农产品全程流通数据例如参考表1中的示例。数据链接可以作为视频信息，指向采集的视频所存储的地址。
表1
序号 环节 生成时间段 生成地点 数据链接
1 产地地理特性 G1、…、Gn Pg1 Lg1、…、Lgn
2 产地品质特性 Q1、…、Qw Pq1、…、Pqw Lq1、…、Lqw
3 加工 O1、…、Om Po1、…、Pom Lo1、…、Lom
4 储藏 S1、…、Sp Ps1、…、Psp Ls1、…、Lsp
5 运输 T1、…、Tr Pt1、…、Ptr Lt1、…、Ltr
6 销售 M1、…、Mt Pm1、…、Pmt Lm1、…、Lmt
在步骤S406中，服务器将溯源信息存储到区块链中，其中，同一区块中的溯源信息具有相同的溯源标识。
例如，根据表1中的信息，可生成n+w+m+p+r+t条溯源信息存储到区块中。每个区块的示例性结构如图6所示，区块头至少包含当前区块的哈希值、父哈希值及时间戳；区块主体包括各对应环节的具体名称、时间段、地点、数据链接等加密数据。
从而，每个区块中的每条溯源信息都是在同一位置和同一时段采集的。
在产品进行包装前，需要将数据写入到电子标签中。服务器在写入之前，可以先对溯源信息的完整性进行验证。下面参考图7描述本发明溯源信息完整性验证的实施例。
图7示出了根据本发明一些实施例的溯源信息完整性验证的流程示意图。如图7所示，该实施例的溯源信息完整性验证方法包括步骤S702～S710。
在步骤S702中，服务器获取电子标签写入请求，其中，电子标签写入请求中包括电子标签所用于的产品的信息。
在步骤S704中，服务器根据电子标签所用于的产品的信息，确定产品对应的溯源标识。
在步骤S706中，服务器根据溯源标识，从区块链中读取产品的溯源信息。
在步骤S708中，服务器根据读取的溯源信息中的定位信息和相应的时间，判断产品的溯源信息的完整性。
例如，可以通过判断相邻溯源信息的时间差距、定位差距是否大于预设值。如果大于，则说明溯源信息存在缺失、跳跃幅度过大的现象。
在步骤S710中，响应于产品的溯源信息的完整性高于预设要求，返回用于写入电子标签的数据，其中，数据包括产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
通过上述实施例的方法，可以使得流入市场的产品都具有完整的溯源信息，提高了产品溯源的可信度。
图8示出了根据本发明一些实施例的、位于溯源应用模块的产品溯源装置的结构示意图。如图8所述，该位于溯源应用模块的产品溯源装置800包括：NFC开启模块8100，被配置为响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，开启溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过NFC模块，激活NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签；认证模块8200，被配置为通过NFC模块，与电子标签进行双向认证，其中，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；溯源信息获取模块8300，被配置为根据响应于双向认证通过而从电子标签中获取的、产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、产品的溯源信息；显示输出模块8400，被配置为向显示装置输出产品的溯源信息。
在一些实施例中，认证模块8200进一步被配置为向电子标签发送第一验证请求，其中，第一验证请求包括溯源应用模块的标识的第一加密数据，以便电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。
在一些实施例中，第一验证请求还包括双重验证标识，双重验证标识是通过解析从产品的包装上获取的二维码图像而获得的，以便电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识、双重验证标识和第一加密数据对溯源应用模块进行一次验证。
在一些实施例中，NFC开启模块8100进一步被配置为响应于触发终端中的溯源应用模块提供的、用于触发溯源功能的二维码扫描模块，开启溯源应用模块所在终端的NFC模块。
在一些实施例中，认证模块8200进一步被配置为获取电子标签响应于通过对终端的一次验证而发送的第二验证请求，其中，第二验证请求包括电子标签中存储的、电子标签的标识的第二加密数据；向服务器发送第三验证请求，其中，第三验证请求中包括第二加密数据，以便服务器根据预先存储的电子标签的标识和第二加密数据对电子标签进行验证。
在一些实施例中，认证模块8200进一步被配置为获取服务器响应于通过对电子标签的验证而发送的第三验证响应，其中，第三验证响应中包括服务器存储的电子标签的标识的第三加密数据；向电子标签发送第四验证请求，其中，第四验证请求中包括第三加密数据，以便电子标签根据第三加密数据和电子标签中存储的、电子标签的标识，对终端进行二次验证。
在一些实施例中，电子标签嵌入于产品的包装材料中。
在一些实施例中，电子标签为基于Inlay标签的RFID标签。
在一些实施例中，其中，产品为农产品。
图9示出了根据本发明一些实施例的、位于服务器的产品溯源装置的结构示意图。如图9所示，该位于服务器的产品溯源装置90包括：产品溯源请求获取模块910，被配置为获取溯源应用模块发送的产品溯源请求，其中，产品溯源请求中包括产品的溯源标识，产品溯源请求是溯源应用模块响应于与电子标签的双向认证通过而发送的，双向认证包括电子标签对溯源应用模块的认证；数据读取请求模块920，被配置为根据产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求；溯源信息获取模块930，被配置为获取区块链系统返回的、产品的溯源信息；发送模块940，被配置为将产品的溯源信息发送给溯源应用模块。
在一些实施例中，产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，监控信息包括视频信息，生长阶段的监控信息还包括环境信息。
在一些实施例中，产品溯源装置90还包括溯源信息入链模块950，被配置为：获取定位传感器发送的定位信息、视频采集装置发送的视频信息、环境传感器发送的环境信息，其中，定位传感器、视频采集装置、环境传感器预先绑定了溯源标识；根据定位信息、视频信息、环境信息的时间戳和溯源标识，将时间的差距在预设范围内、并具有相同溯源标识的定位信息、视频信息、环境信息进行对应，每组对应的信息和溯源标识形成一条溯源信息；将溯源信息存储到区块链中，其中，同一区块中的溯源信息具有相同的溯源标识。
在一些实施例中，溯源信息还包括以下信息中的至少一种：与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息。
在一些实施例中，环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种。
在一些实施例中，产品溯源装置90还包括：完整性验证模块960，被配置为获取电子标签写入请求，其中，电子标签写入请求中包括电子标签所用于的产品的信息；根据电子标签所用于的产品的信息，确定产品对应的溯源标识；根据溯源标识，从区块链中读取产品的溯源信息；根据读取的溯源信息中的定位信息和相应的时间，判断产品的溯源信息的完整性；响应于产品的溯源信息的完整性高于预设要求，返回用于写入电子标签的数据，其中，数据包括产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
在一些实施例中，第三方鉴定信息还包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息；在产品的图谱与已知样本对应的图谱匹配概率大于预设值的情况下，鉴定结果为与已知样本来自同一产地。
图10示出了根据本发明一些实施例的产品溯源系统的结构示意图。如图10所示，该实施例的产品溯源系统100包括：溯源应用模块1010，包括前述位于溯源应用模块的产品溯源装置；以及，电子标签1020，存储有电子标签所在产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
在一些实施例中，产品溯源系统100还包括：服务器1030，包括前述位于服务器的产品溯源装置；以及，区块链系统1040，用于存储产品的溯源信息。
在一些实施例中，产品溯源系统100还包括：多个环境传感器1050，位于产品的生长区域，用于获取产品在生长阶段的环境信息；多个定位传感器1060，位于产品的生长区域、运输容器中，用于获取产品的定位信息；多个视频终端1070，位于产品的生长区域、加工区域、运输工具、仓储区域、鉴定区域中，用于获取产品的视频。
以苹果为例，苹果生产过程中涉及到的系统中的传感器和终端包括：在苹果基地田间地头所安装的产地地理特性获取终端(如小型气象站)、用筐/篓等容器所装苹果所产地块标识的单品识别终端(如识别各地块送往加工车间的筐/篓的扫描设备)、加工完成苹果装箱并以箱为单元的单品识别终端、与成箱苹果关联的运输/仓储装置识别终端(如运输车辆车载设备终端)及最终成品待售的可面向消费群体的识别终端。
图11示出了根据本发明又一些实施例的产品溯源装置的结构示意图。如图11所示，该实施例的产品溯源装置110包括：存储器1110以及耦接至该存储器1110的处理器1120，处理器1120被配置为基于存储在存储器1110中的指令，执行前述任意一个实施例中的产品溯源方法。
其中，存储器1110例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
图12示出了根据本发明再一些实施例的产品溯源装置的结构示意图。如图12所示，该实施例的产品溯源装置120包括：存储器1210以及处理器1220，还可以包括输入输出接口1230、网络接口1240、存储接口1250等。这些接口1230，1240，1250以及存储器1210和处理器1220之间例如可以通过总线1260连接。其中，输入输出接口1230为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口1240为各种联网设备提供连接接口。存储接口1250为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现前述任意一种产品溯源方法。
本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种产品溯源方法，包括：
响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，所述溯源应用模块开启所述溯源应用模块所在终端的近场通信NFC模块，以便通过所述NFC模块，激活所述NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签，其中，所述产品为农产品；
所述溯源应用模块通过所述NFC模块，与所述电子标签进行双向认证，其中，所述双向认证包括所述电子标签对所述溯源应用模块的认证；
所述溯源应用模块根据响应于所述双向认证通过而从所述电子标签中获取的、所述产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、所述产品的溯源信息，所述产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及所述产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，所述第三方鉴定信息包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息，所述监控信息包括视频信息，所述生长阶段的监控信息还包括环境信息，所述环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种，所述溯源信息还包括与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息；
所述溯源应用模块向显示模块输出所述产品的溯源信息。
2.根据权利要求1所述的产品溯源方法，其中，所述电子标签对所述溯源应用模块的认证包括：
所述溯源应用模块向所述电子标签发送第一验证请求，其中，所述第一验证请求包括所述溯源应用模块的标识的第一加密数据，以便所述电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识和所述第一加密数据对所述溯源应用模块进行一次验证。
3.根据权利要求2所述的产品溯源方法，其中，所述第一验证请求还包括双重验证标识，所述双重验证标识是通过解析从所述产品的包装上获取的二维码图像而获得的，以便所述电子标签根据预先存储的溯源应用模块的标识、双重验证标识和所述第一加密数据对所述溯源应用模块进行一次验证。
4.根据权利要求2所述的产品溯源方法，其中，响应于触发终端中的溯源应用模块提供的、用于触发溯源功能的二维码扫描模块，所述溯源应用模块开启所述溯源应用模块所在终端的NFC模块。
5.根据权利要求2所述的产品溯源方法，其中，所述与所述电子标签进行双向认证还包括：
所述溯源应用模块获取电子标签响应于通过对所述终端的一次验证而发送的第二验证请求，其中，所述第二验证请求包括所述电子标签中存储的、所述电子标签的标识的第二加密数据；
所述溯源应用模块向服务器发送第三验证请求，其中，所述第三验证请求中包括所述第二加密数据，以便所述服务器根据预先存储的电子标签的标识和所述第二加密数据对所述电子标签进行验证。
6.根据权利要求5所述的产品溯源方法，其中，所述与所述电子标签进行双向认证还包括：
所述溯源应用模块获取所述服务器响应于通过对所述电子标签的验证而发送的第三验证响应，其中，所述第三验证响应中包括所述服务器存储的电子标签的标识的第三加密数据；
所述溯源应用模块向所述电子标签发送第四验证请求，其中，所述第四验证请求中包括所述第三加密数据，以便所述电子标签根据所述第三加密数据和所述电子标签中存储的、所述电子标签的标识，对所述终端进行二次验证。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的产品溯源方法，其中，所述电子标签嵌入于所述产品的包装材料中。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的产品溯源方法，其中，所述电子标签为基于嵌入Inlay标签的射频识别RFID标签。
9.一种产品溯源方法，包括：
服务器获取溯源应用模块发送的产品溯源请求，其中，所述产品溯源请求中包括所述产品的溯源标识，所述产品溯源请求是所述溯源应用模块响应于与电子标签的双向认证通过而发送的，所述双向认证包括所述电子标签对所述溯源应用模块的认证，其中，所述产品为农产品；
服务器根据所述产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求；
服务器获取所述区块链系统返回的、所述产品的溯源信息，所述产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及所述产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，所述第三方鉴定信息包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息，所述监控信息包括视频信息，所述生长阶段的监控信息还包括环境信息，所述环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种，所述溯源信息还包括与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息；
服务器将所述产品的溯源信息发送给所述溯源应用模块。
10.根据权利要求9所述的产品溯源方法，还包括：
服务器获取定位传感器发送的定位信息、视频采集装置发送的视频信息、环境传感器发送的环境信息，其中，所述定位传感器、所述视频采集装置、所述环境传感器预先绑定了溯源标识；
服务器根据所述定位信息、所述视频信息、所述环境信息的时间戳和所述溯源标识，将时间的差距在预设范围内、并具有相同溯源标识的定位信息、视频信息、环境信息进行对应，每组对应的信息和溯源标识形成一条溯源信息；
服务器将溯源信息存储到区块链中，其中，同一区块中的溯源信息具有相同的溯源标识。
11.根据权利要求9所述的产品溯源方法，其中，所述溯源信息还包括以下信息中的至少一种：
与所述环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、所述产品在生长阶段的公共地理信息；或者，
所述公共地理信息与所述环境传感器发送的环境信息的匹配信息。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的产品溯源方法，其中，所述环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种。
13.根据权利要求10所述的产品溯源方法，还包括：
服务器获取电子标签写入请求，其中，所述电子标签写入请求中包括所述电子标签所用于的产品的信息；
服务器根据所述电子标签所用于的产品的信息，确定所述产品对应的溯源标识；
服务器根据所述溯源标识，从区块链中读取所述产品的溯源信息；
服务器根据读取的溯源信息中的定位信息和相应的时间，判断所述产品的溯源信息的完整性；
响应于所述产品的溯源信息的完整性高于预设要求，服务器返回用于写入所述电子标签的数据，其中，所述数据包括所述产品的溯源标识以及溯源应用模块的标识。
14.根据权利要求9所述的产品溯源方法，其中，所述第三方鉴定信息还包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息；
在所述产品的图谱与已知样本对应的图谱匹配概率大于预设值的情况下，鉴定结果为与所述已知样本来自同一产地。
15.一种产品溯源装置，位于溯源应用模块，包括：
NFC开启模块，被配置为响应于用户触发终端中的溯源应用模块提供的溯源功能，开启所述溯源应用模块所在终端的NFC模块，以便通过所述NFC模块，激活所述NFC模块的感应范围内的、位于产品中的电子标签，其中，所述产品为农产品；
认证模块，被配置为通过所述NFC模块，与所述电子标签进行双向认证，其中，所述双向认证包括所述电子标签对所述溯源应用模块的认证；
溯源信息获取模块，被配置为根据响应于所述双向认证通过而从所述电子标签中获取的、所述产品的溯源标识，从服务器获取存储在区块链中的、所述产品的溯源信息，所述产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及所述产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，所述第三方鉴定信息包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息，所述监控信息包括视频信息，所述生长阶段的监控信息还包括环境信息，所述环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种，所述溯源信息还包括与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息；
显示输出模块，被配置为向显示装置输出所述产品的溯源信息。
16.一种产品溯源装置，位于服务器，包括：
产品溯源请求获取模块，被配置为获取溯源应用模块发送的产品溯源请求，其中，所述产品溯源请求中包括所述产品的溯源标识，所述产品溯源请求是所述溯源应用模块响应于与电子标签的双向认证通过而发送的，所述双向认证包括所述电子标签对所述溯源应用模块的认证，其中，所述产品为农产品；
数据读取请求模块，被配置为根据所述产品的溯源标识对应的区块标识，向区块链系统发送区块链数据读取请求；
溯源信息获取模块，被配置为获取所述区块链系统返回的、所述产品的溯源信息，所述产品溯源信息包括第三方鉴定信息，以及所述产品在生长阶段、生产阶段、运输阶段的监控信息、定位信息，所述第三方鉴定信息包括产品的样品的电磁波透射及相位变化图谱的信息，所述监控信息包括视频信息，所述生长阶段的监控信息还包括环境信息，所述环境信息包括光照度信息、水质信息、雨量信息、气候温度信息、气候湿度信息中的至少一种，所述溯源信息还包括与环境传感器发送的环境信息在同一时段采集的、产品在生长阶段的公共地理信息；或者，公共地理信息与环境传感器发送的环境信息的匹配信息。
17.一种产品溯源系统，包括：
溯源应用模块，包括权利要求15所述的产品溯源装置；以及
电子标签，存储有所述电子标签所在产品的溯源标识以及所述溯源应用模块的标识。
18.根据权利要求17所述的产品溯源系统，还包括：
服务器，包括权利要求16所述的产品溯源装置；以及
区块链系统，用于存储产品的溯源信息。
19.根据权利要求17或18所述的产品溯源系统，还包括：
多个环境传感器，位于产品的生长区域，用于获取产品在生长阶段的环境信息；
多个定位传感器，位于产品的生长区域、运输容器中，用于获取产品的定位信息；
多个视频终端，位于产品的生长区域、加工区域、运输工具、仓储区域、鉴定区域中，用于获取产品的视频。
20.一种产品溯源装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1～14中任一项所述的产品溯源方法。
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1～14中任一项所述的产品溯源方法。
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