CN111784363A - 一种基于物联网的电子追溯系统 - Google Patents

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安晋静
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电子追溯系统，涉及物联网电子追溯技术领域，包括监管平台模块、企业模块和物联网模块；所述物联网模块包括感知层、网络层、平台层和应用层；所述感知层用于对所述企业模块对应的需要电子追溯的追溯数据进行采集，通过标准的物联网信息服务进行存储和管理，所述追溯数据通过所述网络层进行网络传输服务；所述平台层设置有所述监管平台模块，用于对所述企业模块对应的所述物联网信息服务的所述追溯数据的真实性提供保障；所述应用层由电子追溯的应用组成，包括各类追溯应用、监管应用、行业应用等。本系统可有效实现数据来源可溯、去向可追，满足数据安全的基本要求。

Description

一种基于物联网的电子追溯系统
技术领域
本发明涉及物联网电子追溯技术领域，尤其是一种基于物联网的电子追溯系统。
背景技术
电子追溯是指采用物品标识、数据采集和交换技术，依据追溯原理和编码规则，通过信息系统记录进货验收、出厂检验、流通销售等关键环节信息，形成覆盖全程的数据链，实现从全程的追踪和溯源。随着物联网的普及，电子追溯与各行业开始息息相关，尤其在食品安全领域，可以实现食品供应链信息的透明化，使得消费者和供应链厂商能即时了解食品生产经营全过程的食品安全信息，并且方便预警和召回，是解决食品安全问题的有效途径之一。
现有电子追溯系统在系统架构上存在的问题及需要突破的关键技术如下：
1.采用单一集中式架构存在的问题
（1） 查询效率低 集中式和分布式的物联网架构在查询速度上有着明显区别。同一时刻处理单一请求，两者速度区别不大。但随着请求数量的不断 提升，分布式物联网架构的查询速度没有明显变化，而集中式物联网架构的查询 速度则越来越慢。因此，在高并发情况下集中式物联网架构的查询效率低下。
（2）可持续运行能力差 集中式物联网架构一旦中心服务器发生故障，则整个物联网追溯系统即会陷入瘫痪，存在极大的风险。同时当用户量达到峰值还在不断增加时，系统性能就 无法满足业务需求。如需要对中心服务器进行升级，成本巨大且提升有限。
（3） 多元化能力差 集中数据服务平台，在面向企业应用场景时功能单一，无法实现企业在不同领域的实际业务需要。给企业提供的增值服务有限，导致企业的参与度低下。
2.缺少多编码兼容的解析系统 追溯系统通常只能够对单一的编码规则进行解析。而目前市面上的食品编码规则繁多，无法进行有效的解析兼容。
3.数据完整性无法保障 在采用分布式的物联网架构中，会将数据保存在企业端，目前的追溯系统无法保障数据是否被篡改，导致监管者、消费者对追溯数据的真实性存疑。
4.数据利用率低 目前的食品安全追溯系统只提供食品的追溯查询和一些较为简单的基于追溯数据的分析功能，很少与监管数据相结合进行分析，分析结果无法对监管人员提供有效的价值。
鉴于此，急需一种技术方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种基于物联网的电子追溯系统，整个电子追溯体系采用多级平台的方式建设，在国家层面建设国家级 追溯平台和国家级信息资源平台，负责对省级平台提供的海量追溯数据进行数据 汇聚、加工处理和对外服务;在省级层面建设省级追溯平台和省级信息资源平台，对本省辖区内的食品追溯数据进行汇聚、清洗、关联、转换，向国家级追溯平台 提供数据支撑，向本省公众提供数据公开服务。通过推动企业级追溯平台的建设，引导企业自建或购买第三方平台的方式，实现企业食品追溯信息的管理，向省级平台报送本企业的食品追溯信息，向社会公众提供企业的追溯数据服务。通过四个层级结构的相互组织，可有效实现数据来源可溯、去向可追，满足数据安全的基本要求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种基于物联网的电子追溯系统，包括监管平台模块、企业模块和物联网模块；所述物联网模块包括感知层、网络层、平台层和应用层；所述感知层用于对所述企业模块对应的需要电子追溯的追溯数据进行采集，通过标准的物联网信息服务进行存储和管理，所述追溯数据通过所述网络层进行网络传输服务；所述平台层设置有所述监管平台模块，用于对所述企业模块对应的所述物联网信息服务的所述追溯数据的真实性提供保障；所述应用层由电子追溯的应用组成，包括各类追溯应用、监管应用、行业应用等。
优选的，所述追溯数据包括主数据和事件数据。
优选的，所述感知层用于对所述企业模块的需要电子追溯的追溯数据进行采集，采集的方式包括传感数据、移动终端、图像采集或ERP/MIS。
优选的，所述网络传输服务包括作为基础设施的物联网解析服务和物联网目录服务，传输介质包括有线网络和无线网络。
优选的，所述物联网解析服务用于完成各类物联网标识的网络资源解析指向请求，所述物联网目录服务用于完成所述物联网信息服务的事件索引。
优选的，所述监管平台模块包括国家监管平台、省级监管平台和企业追溯平台。
优选的，所述国家监管平台包括国家级追溯平台和国家级信息资源平台，负责对省级平台提供的海量追溯数据进行数据汇聚、加工处理和对外服务；所述省级监管平台包括省级追溯平台和省级信息资源平台， 对本省辖区内的追溯数据进行汇聚、清洗、关联、转换，向所述国家级追溯平台提供数据支撑，向本省公众提供数据公开服务；所述企业追溯平台通过企业自建或购买第三方平台的方式，实现企业追溯数据的管理，向所述省级平台报送本企业的追溯数据，向社会公众提供企业的追溯数据服务。
有益效果
本发明所提供的一种基于物联网的电子追溯系统，整个电子追溯体系采用多级平台的方式建设，在国家层面建设国家级 追溯平台和国家级信息资源平台，负责对省级平台提供的海量追溯数据进行数据 汇聚、加工处理和对外服务;在省级层面建设省级追溯平台和省级信息资源平台，对本省辖区内的食品追溯数据进行汇聚、清洗、关联、转换，向国家级追溯平台 提供数据支撑，向本省公众提供数据公开服务。通过推动企业级追溯平台的建设，引导企业自建或购买第三方平台的方式，实现企业食品追溯信息的管理，向省级平台报送本企业的食品追溯信息，向社会公众提供企业的追溯数据服务。通过四个层级结构的相互组织，可有效实现数据来源可溯、去向可追，满足数据安全的基本要求。
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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的结构图；
图2为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的工作原理图；
图3为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的以企业为对象的服务模型工作原理图；
图4为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的物联网解析服务工作示意图；
图5为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的物联网目录服务工作示意图；
图6为本发明所述一种基于物联网的电子追溯系统的物联网信息服务工作示意图。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
如图1和2所示，一种基于物联网的电子追溯系统，包括监管平台模块、企业模块和物联网模块；所述物联网模块包括感知层、网络层、平台层和应用层；所述感知层用于对所述企业模块对应的需要电子追溯的追溯数据进行采集，通过标准的物联网信息服务进行存储和管理，所述追溯数据通过所述网络层进行网络传输服务；所述平台层设置有所述监管平台模块，用于对所述企业模块对应的所述物联网信息服务的所述追溯数据的真实性提供保障；所述应用层由电子追溯的应用组成，包括各类追溯应用、监管应用、行业应用等。
在本系统中，所述追溯数据包括主数据和事件数据。
所述感知层用于对所述企业模块的需要电子追溯的追溯数据进行采集，采集的方式包括传感数据、移动终端、图像采集或ERP/MIS；所述网络传输服务包括作为基础设施的物联网解析服务和物联网目录服务，传输介质包括有线网络和无线网络；所述物联网解析服务用于完成各类物联网标识的网络资源解析指向请求，所述物联网目录服务用于完成所述物联网信息服务的事件索引。
本系统中的所述监管平台模块包括国家监管平台、省级监管平台和企业追溯平台。具体的，所述国家监管平台包括国家级追溯平台和国家级信息资源平台，负责对省级平台提供的海量追溯数据进行数据汇聚、加工处理和对外服务；所述省级监管平台包括省级追溯平台和省级信息资源平台， 对本省辖区内的追溯数据进行汇聚、清洗、关联、转换，向所述国家级追溯平台提供数据支撑，向本省公众提供数据公开服务；所述企业追溯平台通过企业自建或购买第三方平台的方式，实现企业追溯数据的管理，向所述省级平台报送本企业的追溯数据，向社会公众提供企业的追溯数据服务。
通过实施例对本发明所述的一种基于物联网的电子追溯系统在食品安全领域的应用做进一步描述。
如图1所示，本系统是以结合分布式企业服务和集中式监管服务的物联网系统构架，包含企业 （Enterprise）、监管（Supervise）和物联网（Internet-of-Things）等三个要素。 其中在感知层、网络层的物联网分布式服务构架部分以企业为对象，完成追溯系 统的企业信息服务，解析服务、目录服务的构建。
在监管平台采用集中式（中心式）的服务系统，对分布式构架中的数据进行汇总分析，并通过技术保障分布式 数据的可信性，并进一步构建之上的各类应用。
在本文研究工作中对物联网缩写进行了风格统一：在有关于物联网构架时使 用“IoT”的惯例进行表述（例如“ES-IoT”），在有关的具体服务模型及引擎上 考虑设计开发习惯，参照小驼峰式命名法表述为“iot”（例如“iotIS”）。
如图2所示，一种基于物联网的电子追溯系统的实现结构包括如下层次：
1.感知层 感知层负责对需要进行食品安全电子追溯监管的企业进行数据采集。采集的内容主要包括食品主数据和事件数据，采集后的数据通过标准的物联网信息服务，以下简称为 iotIS（internet-of-things Information Services）进行存储和管理。
2.网络层 作为网络传输服务，除了有线网络和无线网络等传输介质以外，物联网解析服务，以下简称为iotNS（internet-of-things Name Services）、物联网目录服务，以下简称为 iotDS（internet-of-things Directory Services）将作为网络层的基础设施对外提供服务。解析服务主要完成各类物联网标识的网络资源解析指向 请求，目录服务主要完成感知层企业信息服务的事件索引。
3.平台层 平台层由各级（企业、省级监管、国家级监管）平台组成。在平台层，数据可信服务将作为重要组成部分，提供对企业信息服务的数据真实性提供保障。
4.应用层 在感知层、网络层、平台层的支撑下，构架的应用层是由一系列的食品安全电子追溯的应用组成，包括各类追溯应用、监管应用、行业应用等。
同时作为一个完整的技术构架模型，还需要由贯穿始终的标准和标识体系以及信息安全体系进行配合。
本实施例的工作原理如图3所示，具体包含以下的内容：
1.物联网解析服务
物联网解析是指将食品安全追溯所使用的编码标识映射至资源入口的过程。例如，通过对某物品的编码标识进行解析可获得存储其关联信息的物联网信息服 务器入口访问地址。
如图4所示，物联网解析服务由两部分组成：1) 编码解析服务：提供通 过对象编码查询编码规则的服务；2) 资源解析服务：提供通过物联网资源标识 符获取相关服务资源入口的服务。
2.物联网目录服务
在食品电子追溯的供应链中，有大量与物品相关的信息，包括产品信息（主 数据）、业务事件信息、环境感知信息等，这些信息都会被记录在不同企业管理 的信息服务中。用于记录这些动态企业供应链环节的服务，被称作信息发现服务（Discovery Service， DS）。由于“发现服务”这个名词有很多其他含义，同时考虑到供应链节点的数据组织方式，所以在本文中将用“目录服务”的名称 来代替，这两者在含义上是等同的。
在整个服务构架中，物联网目录服务负责记录物品所经过的所有环节的物联网信息服务入口，并提供对应的查询响应。
如图5所示，在整个食品电子追溯的流通过程中，食品会经过很多环节， 每一个环节都拥有自己的物联网信息服务。所以一个食品对象的信息会分散存放 在不同的物联网信息服务上。
当用户需要获取某个食品的全生命周期追溯信息时，需要有一个服务为用户 提供所被查询食品的所有物联网信息服务器的资源列表，这就需要使用物联网目 录服务来完成这项工作。
3.物联网信息服务
物联网信息具体记录企业、业务点、食品（商品）、单件/批次对象的主数据，同时也记录和管理食品安全对象的事件信息，包含检测、风险评估、召回信息等。
如图 6所示，物联网信息服务是食品安全电子追溯的一项标准接口服务， 通过遵循该项服务标准，不同的应用程序可以创建和共享关键事件（发生在一个 或者多个对象的特定业务过程的完整记录）数据，用户可以在任何时间，任何地 点获得有关任何产品的诸如状态、位置等的更多详细的信息。物联网信息服务是在兼容 ISO19987/ISO19988 标准的基础上进行的扩展服务。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的电子追溯系统，其特征在于：包括监管平台模块、企业模块和物联网模块；
所述物联网模块包括感知层、网络层、平台层和应用层；所述感知层用于对所述企业模块对应的需要电子追溯的追溯数据进行采集，通过标准的物联网信息服务进行存储和管理，所述追溯数据通过所述网络层进行网络传输服务；所述平台层设置有所述监管平台模块，用于对所述企业模块对应的所述物联网信息服务的所述追溯数据的真实性提供保障；所述应用层由电子追溯的应用组成，包括各类追溯应用、监管应用、行业应用等。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的电子追溯系统，其特征在于：所述追溯数据包括主数据和事件数据。
3.根据权利要求1所述一种基于物联网的电子追溯系统，其特征在于：所述感知层用于对所述企业模块的需要电子追溯的追溯数据进行采集，采集的方式包括传感数据、移动终端、图像采集或ERP/MIS。
4.根据权利要求1所述一种基于物联网的电子追溯系统，其特征在于：所述网络传输服务包括作为基础设施的物联网解析服务和物联网目录服务，传输介质包括有线网络和无线网络。
5.根据权利要求4所述一种基于物联网的电子追溯系统的通信方法，其特征在于：所述物联网解析服务用于完成各类物联网标识的网络资源解析指向请求，所述物联网目录服务用于完成所述物联网信息服务的事件索引。
6.根据权利要求1所述一种基于物联网的电子追溯系统的通信方法，其特征在于：所述监管平台模块包括国家监管平台、省级监管平台和企业追溯平台。
7.根据权利要求6所述一种基于物联网的电子追溯系统的通信方法，其特征在于：所述国家监管平台包括国家级追溯平台和国家级信息资源平台，负责对省级平台提供的海量追溯数据进行数据汇聚、加工处理和对外服务；所述省级监管平台包括省级追溯平台和省级信息资源平台， 对本省辖区内的追溯数据进行汇聚、清洗、关联、转换，向所述国家级追溯平台提供数据支撑，向本省公众提供数据公开服务；所述企业追溯平台通过企业自建或购买第三方平台的方式，实现企业追溯数据的管理，向所述省级平台报送本企业的追溯数据，向社会公众提供企业的追溯数据服务。
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