CN112070182B - 一种基于区块链的奶牛信息存储方法 - Google Patents

一种基于区块链的奶牛信息存储方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及计算机技术领域，提高一种基于区块链的奶牛信息存储方法，每一只奶牛均建立对应的电子标签，并与区块链服务器中的存储块绑定，在采集到对应的基本性能数据和基本遗传数据后，利用关键字匹配得到相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，进一步地根据预设算法获取系谱信息并输出评测报告打包为奶牛个体信息，使得奶牛系谱记录与真实的奶牛系谱高度吻合，并降低了奶牛系谱数据被篡改的可能性，依靠奶牛系谱数据的准确度与不可篡改特性，保障了牧民奶牛交易的安全性与可靠性。

Description

一种基于区块链的奶牛信息存储方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于区块链的奶牛信息存储方法。
背景技术
区块链(Blockchain)，是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
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。
奶牛系谱在对奶牛的育种优化有着重要的意义，众所周知，奶牛的品质主要由其遗传和生长条件控制，在进行贸易时，其遗传成为了一个重要的参考量。而目前奶牛的系谱数据散乱地分散在各个牧场中，各个牧场的数据相互独立且存在一定的缺失，这使得在进行牛群交易时，无法得到准确、有效的系谱资料，抑或是出现奸商为了卖出好价格篡改奶牛系谱的恶性事件。最终导致消费者在购买前犹豫不决、购买时频繁踩坑，进而使得市场崩坏。
发明内容
本发明提供一种基于区块链的奶牛信息存储方法，解决了由于现有奶牛系谱信息散乱，在进行贸易时，消费者无法准确地对奶牛品质(产能，产奶量)进行判断的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种基于区块链的奶牛信息存储方法，包括步骤S1～S5：
S1、对每一只奶牛建立唯一的电子标签，在区块链服务器中建立相应的存储块并绑定；
S2、采集每一只所述奶牛的基本性能数据和基本遗传数据，并根据所述基本遗传数据向所述区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据；
S3、根据所述关联遗传数据确定对应的所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并建立相应的系谱信息；以及根据所述关联性能数据、所述基本性能数据和预设算法得到所述奶牛的评测报告；
S4、将所述基本性能数据、所述基本遗传数据、所述系谱信息和所述评测报告打包为奶牛个体信息，并上传到相应的所述存储块中；
S5、根据所述电子标签，实时上传所述奶牛的后续信息并自动存储到所述存储块中。
本基础方案对每一只奶牛均建立对应的电子标签，并与区块链服务器中的存储块绑定，在采集到对应的基本性能数据和基本遗传数据后，利用关键字匹配得到相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，进一步地根据预设算法获取系谱信息并输出评测报告，最后整合所有数据打包为奶牛个体信息并上传，使得奶牛系谱记录与真实的奶牛系谱高度吻合，并降低了奶牛系谱数据被篡改的可能性，依靠奶牛系谱数据的准确度与不可篡改特性，保障了牧民奶牛交易的安全性与可靠性。
在进一步的实施方式中，所述基本性能数据至少包括所述奶牛的环境信息、健康信息和产能信息；
所述基本遗传数据至少包括所述奶牛的铭牌信息，所述铭牌信息至少包括其出生信息及个体编码；
所述相关联奶牛至少包括母代亲属、祖母代亲属。
本方案采集奶牛的环境信息、健康信息和产能信息等信息生成基本性能数据，采集奶牛的铭牌信息中的出生信息及个体编码生成基本遗传数据，实现了奶牛信息数据的全面化采集，从而全方位地向区块链用户展现奶牛的生长状态与产能品质。
在进一步的实施方式中，在所述步骤S2中，所述并根据所述基本遗传数据向所述区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，包括：
S21、从所述基本遗传数据获取对应的个体编码；
S22、根据所述个体编码在所述区块链服务器进行搜索，匹配得到相关联的奶牛的个体编码，并下载对应的关联遗传数据和关联性能数据。
本方案根据与奶牛绑定的唯一个体编码进行搜索匹配，可快速且准确地得到相关联的奶牛的个体编码，以及对应的关联遗传数据和关联性能数据。
在进一步的实施方式中，在所述步骤S3中，根据所述关联遗传数据确定对应的所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并建立相应的系谱信息，包括：
获取所述关联遗传数据，确认所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并从所述关联遗传数据中获取所述相关联奶牛的关联系谱信息，整合所述亲属关系与所述关联系谱信息建立对应的系谱信息。
本方案获取相关联奶牛的出生信息及个体编码，对比当前奶牛的出生信息及个体编码，得到奶牛及对应的相关联奶牛的亲属关系，并进一步地关联相关联奶牛的关联系谱信息，从而可快速地生成奶牛的系谱信息。
在进一步的实施方式中，在所述步骤S3中，所述根据所述关联性能数据、所述基本性能数据和预设算法得到所述奶牛的评测报告，包括：
分别从所述关联性能数据、所述基本性能数据中获取关联产能信息和基本产能信息，并代入预设算法，计算得到所述奶牛的产能评分并进一步生成评测报告。
所述预设算法为：
Figure GDA0004165734740000041
/>
其中，i、x、y分别为所述奶牛及其所述母代亲属、所述祖母代亲属的产能数据总数，Ii、I预、I分别为所述奶牛第i年的产能值、第i+1年产能预测值、第i+1年产能偏差值，d为预测偏差率，
Figure GDA0004165734740000042
分别为所述奶牛及其所述母代亲属、所述祖母代亲属的产能平均值，a、b、c分别为所述奶牛及其所述母代亲属、所述祖母代亲属的预设占比；
所述关联产能信息为所述母代亲属x年内的产能数据、所述祖母代亲属y年内的产能数据，所述基本产能信息为所述奶牛i年内的产能数据。
本方案采集奶牛及与其存在遗传关系的母代亲属、祖母代亲属近年内的产能数据，为奶牛本身、母代亲属及祖母代亲属的产能分配合适的预设占比(a、b、c)，根据奶牛本身、母代亲属及祖母代亲属的产能值，结合“遗传规律+往年产能”的双重参考评估，可代入预设算法对每一只奶牛的产奶量进行高精度的预测。
在进一步的实施方式中，所述步骤S5包括：
扫描所述电子标签的登录入口，登录所述区块链服务器，上传所述奶牛的后续信息并更新所述存储块；
所述后续信息至少包括流通信息、交易信息、检疫信息；
所述登录入口包括设置在所述铭牌上的条形码、二维码或溯源码。
本方案设置简单的条形码、二维码或溯源码作为与奶牛对应存储块的登录入口，给予用户一个便捷的信息查询通道以及数据共享窗口，可实时地上传流通信息、交易信息、检疫信息更新存储块，使得奶牛的每个交易节点都清晰、透明，通过信息透明化提高奶牛信息的可信度，从而给予用户优质的使用体验。
在进一步的实施方式中，所述电子标签包括RFID电子标签、NFC电子标签；所述电子标签内置电子芯片和天线，用于承载所述奶牛个体信息。
本方案在电子标签设置电子芯片和天线，可有效地进行数据的输出与存储，从而实现奶牛信息线上、线下的实时同步。
在进一步的实施方式中，所述基本性能数据和所述基本遗传数据的采集，包括人工输入和监测设备的自动检测；所述监测设备包括CCD传感器、温湿度传感器和定位模块。
本方案采用多种方式以及多种监测设备，全方面地监控奶牛的生长变化，能够实时地观测奶牛的健康状态，并通过对应生成的奶牛个体信息输出直观、易懂的奶牛品质评测报告，给予交易对象良好的阅读体验(具体为奶牛信息的了解体验)，从而有效地提高交易效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于区块链的奶牛信息存储方法工作流程图；
图2是本发明实施例提供的图1中步骤S2的工作流程图；
图3是本发明实施例提供的牧场之间以及区块链服务器之间的信息交互示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，如图1所示，在本实施例中，包括步骤S1～S5：
S1、对每一只奶牛建立唯一的电子标签，在区块链服务器中建立相应的存储块并绑定。
其中，电子标签包括RFID电子标签、NFC电子标签；电子标签内置电子芯片和天线，用于承载奶牛个体信息。
本实施例在电子标签设置电子芯片和天线，可有效地进行数据的输出与存储，从而实现奶牛信息线上、线下的实时同步。
S2、采集每一只奶牛的基本性能数据和基本遗传数据，并根据基本遗传数据向区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据。
参见图2，其中，并根据基本遗传数据向区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，包括：
S21、从基本遗传数据获取对应的个体编码；
S22、根据个体编码在区块链服务器进行搜索，匹配得到相关联的奶牛的个体编码，并下载对应的关联遗传数据和关联性能数据。
在本实施例中，基本性能数据至少包括奶牛的环境信息、健康信息和产能信息；例如奶牛所在牧场、养殖地位置、奶牛的品种、牛号、照片、出生的日期、出生体重、外貌评分和等级、母牛各胎次的产奶成绩等。
基本遗传数据至少包括奶牛的铭牌信息，铭牌信息至少包括其出生信息及个体编码；
相关联奶牛至少包括母代亲属、祖母代亲属。
本实施例步骤S2：
①采集奶牛的环境信息、健康信息和产能信息等信息生成基本性能数据，采集奶牛的铭牌信息中的出生信息及个体编码生成基本遗传数据，实现了奶牛信息数据的全面化采集，从而全方位地向区块链用户展现奶牛的生长状态与产能品质；
②根据与奶牛绑定的唯一个体编码进行搜索匹配，可快速且准确地得到相关联的奶牛的个体编码，以及对应的关联遗传数据和关联性能数据。
S3、根据关联遗传数据确定对应的奶牛与相关联奶牛的亲属关系，并建立相应的系谱信息，包括：
获取关联遗传数据，确认奶牛与相关联奶牛的亲属关系，并从关联遗传数据中获取相关联奶牛的关联系谱信息，整合亲属关系与关联系谱信息建立对应的系谱信息。
以及根据关联性能数据、基本性能数据和预设算法得到奶牛的评测报告，包括：
分别从关联性能数据、基本性能数据中获取关联产能信息和基本产能信息，并代入预设算法，计算得到奶牛的产能评分并进一步生成评测报告。
预设算法为：
Figure GDA0004165734740000071
其中，i、x、y分别为奶牛及其母代亲属、祖母代亲属的产能数据总数，Ii、I预、I分别为奶牛第i年的产能值、第i+1年产能预测值、第i+1年产能偏差值，d为预测偏差率，
Figure GDA0004165734740000072
分别为奶牛及其母代亲属、祖母代亲属的产能平均值，a、b、c分别为奶牛及其母代亲属、祖母代亲属的预设占比；
关联产能信息为母代亲属x年内的产能数据、祖母代亲属y年内的产能数据，基本产能信息为奶牛i年内的产能数据。
本实施例步骤S3：
①获取相关联奶牛的出生信息及个体编码，对比当前奶牛的出生信息及个体编码，得到奶牛及对应的相关联奶牛的亲属关系，并进一步地关联相关联奶牛的关联系谱信息，从而可快速地生成奶牛的系谱信息。
②采集奶牛及与其存在遗传关系的母代亲属、祖母代亲属近年内的产能数据，为奶牛本身、母代亲属及祖母代亲属的产能分配合适的预设占比(a、b、c)，根据奶牛本身、母代亲属及祖母代亲属的产能值，结合“遗传规律+往年产能”的双重参考评估，可代入预设算法对每一只奶牛的产奶量进行高精度的预测。
S4、将基本性能数据、基本遗传数据、系谱信息和评测报告打包为奶牛个体信息，并上传到相应的存储块中；
S5、根据电子标签，实时上传奶牛的后续信息并自动存储到存储块中，包括：
扫描电子标签的登录入口，登录区块链服务器，上传奶牛的后续信息并更新存储块；
后续信息至少包括流通信息、交易信息、检疫信息；
登录入口包括设置在铭牌上的条形码、二维码或溯源码。
本实施例设置简单的条形码、二维码或溯源码作为与奶牛对应存储块的登录入口，给予用户一个便捷的信息查询通道以及数据共享窗口，可实时地上传流通信息、交易信息、检疫信息更新存储块，使得奶牛的每个交易节点都清晰、透明，通过信息透明化提高奶牛信息的可信度，从而给予用户优质的使用体验。
在本实施例中，基本性能数据和基本遗传数据的采集，包括人工输入和监测设备的自动检测；监测设备包括但不限于CCD传感器、温湿度传感器和定位模块。
本实施例采用多种方式以及多种监测设备，全方面地监控奶牛的生长变化，能够实时地观测奶牛的健康状态，输出直观、易懂的奶牛品质评测报告，给予交易对象良好的阅读体验(具体为奶牛信息的了解体验)，从而有效地提高交易效率。
本发明实施例提供的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，对每一只奶牛均建立对应的电子标签，并与区块链服务器中的存储块绑定，在采集到对应的基本性能数据和基本遗传数据后，利用关键字匹配得到相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，进一步地根据预设算法获取系谱信息并输出评测报告，最后整合所有数据打包为奶牛个体信息并上传，使得奶牛系谱记录与真实的奶牛系谱高度吻合，并降低了奶牛系谱数据被篡改的可能性，依靠奶牛系谱数据的准确度与不可篡改特性，保障了牧民奶牛交易的安全性与可靠性。
参见图3，本实施例的工作过程具体如下：
首先，当奶牛在初始养殖牧场A中饲养时，牧场A实时采集奶牛的各项指标及养殖环境数据(例如基本性能数据和基本遗传数据)，通过个体编码进行关键字、搜索匹配，得到相关联奶牛的个体编码，以及对应的关联性能数据和关联遗传数据。
此时，将基本遗传数据与关联遗传数据进行比对，确定奶牛与相关联奶牛的亲属关系，当奶牛与相关联奶牛为母代关系时，获取相关联奶牛的系谱信息，并将奶牛的个体编码补入系谱信息生成新的系谱信息(对应于当前奶牛)；从关联性能数据中分别获取母代亲属及祖母代亲属的历年产奶量，结合奶牛本身的历年产奶量，代入预设算法公式中，得到下一年的产奶(产能)预测值。
针对奶牛的产奶量划分奶牛的评测标准，分设多个等级或评分，将产奶预测值对照评测标准，输出此奶牛的等级整合为对应的评测报告。同理，也可针对奶牛的健康状态输出对应的健康报告。
随后，根据电子标签的登录入口，登录区块链服务器，将基本性能数据、基本遗传数据、系谱信息和评测报告打包为奶牛个体信息，上传到相应的存储块中，形成第一个区块。所述区块链服务器可根据各个奶牛评测报告中的评分或等级生成排名列表，以便于后期的奶牛交易。
当牧场B需要与牧场A进行奶牛交易时，可通过扫描电子标签的登录入口，登录(先注册)区块链服务器，直接进行相关的奶牛信息查询，在通过区块链保存交易信息(后续信息)，生成新的区块。当原本在牧场A饲养的奶牛交易到牧场B时，(交易记录同步到牧场A、牧场B以及区块链服务器中)牧场B可通过其唯一的个体编码，进行新区块的系谱信息更新或奶牛个体信息(后续信息)上传等操作。
如此，若存在饲料供应商、牛奶供应商和零售客户时，均可通过扫描电子标签的登录入口，登录区块链服务器进行信息查询与数据更新。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于，包括：
S1、对每一只奶牛建立唯一的电子标签，在区块链服务器中建立相应的存储块并绑定；
S2、采集每一只所述奶牛的基本性能数据和基本遗传数据，并根据所述基本遗传数据向所述区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据；
S3、根据所述关联遗传数据确定对应的所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并建立相应的系谱信息；以及根据所述关联性能数据、所述基本性能数据和预设算法得到所述奶牛的评测报告；
S4、将所述基本性能数据、所述基本遗传数据、所述系谱信息和所述评测报告打包为奶牛个体信息，并上传到相应的所述存储块中；
S5、根据所述电子标签，实时上传所述奶牛的后续信息并自动存储到所述存储块中；
在所述步骤S3中，所述根据所述关联性能数据、所述基本性能数据和预设算法得到所述奶牛的评测报告，包括：
分别从所述关联性能数据、所述基本性能数据中获取关联产能信息和基本产能信息，并代入预设算法，计算得到所述奶牛的产能评分并进一步生成评测报告；
所述预设算法为：
Figure QLYQS_1
其中，i、x、y分别为所述奶牛及其母代亲属、祖母代亲属的产能数据总数，Ii、I预、I分别为所述奶牛第i年的产能值、第i+1年产能预测值、第i+1年产能偏差值，d为预测偏差率，
Figure QLYQS_2
分别为所述奶牛及其所述母代亲属、所述祖母代亲属的产能平均值，a、b、c分别为所述奶牛及其所述母代亲属、所述祖母代亲属的预设占比；
所述关联产能信息为所述母代亲属x年内的产能数据、所述祖母代亲属y年内的产能数据，所述基本产能信息为所述奶牛i年内的产能数据。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于：
所述基本性能数据至少包括所述奶牛的环境信息、健康信息和产能信息；
所述基本遗传数据至少包括所述奶牛的铭牌信息，所述铭牌信息至少包括其出生信息及个体编码；
所述相关联奶牛至少包括母代亲属、祖母代亲属。
3.如权利要求2所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述并根据所述基本遗传数据向所述区块链服务器发出下载申请，通过关键字匹配下载对应的相关联奶牛的关联性能数据和关联遗传数据，包括：
S21、从所述基本遗传数据获取对应的个体编码；
S22、根据所述个体编码在所述区块链服务器进行搜索，匹配得到相关联的奶牛的个体编码，并下载对应的关联遗传数据和关联性能数据。
4.如权利要求1所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于，在所述步骤S3中，根据所述关联遗传数据确定对应的所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并建立相应的系谱信息，包括：
获取所述关联遗传数据，确认所述奶牛与所述相关联奶牛的亲属关系，并从所述关联遗传数据中获取所述相关联奶牛的关联系谱信息，整合所述亲属关系与所述关联系谱信息建立对应的系谱信息。
5.如权利要求2所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
扫描所述电子标签的登录入口，登录所述区块链服务器，上传所述奶牛的后续信息并更新所述存储块；
所述后续信息至少包括流通信息、交易信息、检疫信息；
所述登录入口包括设置在所述铭牌上的条形码、二维码或溯源码。
6.如权利要求1所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于：所述电子标签包括RFID电子标签、NFC电子标签；所述电子标签内置电子芯片和天线，用于承载所述奶牛个体信息。
7.如权利要求1所述的一种基于区块链的奶牛信息存储方法，其特征在于：所述基本性能数据和所述基本遗传数据的采集，包括人工输入和监测设备的自动检测；所述监测设备包括CCD传感器、温湿度传感器和定位模块。
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