CN112561250A - 一种基于区块链的冷链物流管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于区块链的冷链物流管理系统，包括：智能感知终端、冷链物流模块、云服务器和区块链，通过各个模块的协同配合，进行对生鲜食品的数据采集、处理、识别、融合和传输，实现了冷链物流全流程的远程监测；并且对全过程的监控实施及运行管理的自主决策支持，减少人力耗费，提高智能化；基于区块链技术，统一整合生鲜食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段重要信息通过以太网、Telehash信息传递协议上传至区块链，最后消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询，让消费者更放心。
Description
技术领域
本发明属于物流技术领域，涉及一种冷链物流管理系统，尤其涉及一种基于区块链的对生鲜食品进行运输的冷链物流管理系统。
背景技术
随着我国电子商务的持续发展，电商企业已经逐步进入到生鲜食品领域，冷链物流是电商进行生鲜配送的根本保障。冷链物流一直是物流行业的一大难点，由于水果、蔬菜、畜禽等食品从保存到运送的环境都有着极为苛刻的要求，损耗率一直非常大。
现有的冷链物流生鲜食品的监测技术中，也有使用传感器进行采集信息，但是设置传感器较为单一，设有温度检测装置和无线通讯装置，获取信息不够完善，没有进行数据融合处理，获取更精准的信息。监测系统也不够智能，还是依靠人工决策。部分有使用机器决策，然而常规的计算机应用程序由于结构是固定的，不易修改，适用范围就受到了一定限制，对不同类型的问题，必须编写不同的程序。
我国在2000年后开始建立食品可追溯体系，并把保障食品安全作为追溯体系实际监管的重点。目前国内现行的食品安全追溯技术大致有三种：FRID无线射频技术、二维码和产品条码。这些技术都存在一个严重的问题，即无法根本上解决通过复制和转移防伪标志进行造假的问题。
对于冷链企业来说，物流是贯穿于食品供应系统的整个流程，物流的效率、成本、质量将影响物流活动的整体成效，也影响着客户对企业物流服务的满意度。如果能在冷链配送环节中提高效率，减少食品的损耗率，不仅意味着减少了运输过程中的损耗，为企业节约了大量成本，同时也保证了消费者在终端渠道购买时产品的完好性。
在食品安全溯源方面，区块链数技术的透明化，使生产者，供应者，消费者，销售者，运输者得以建立新的互信关系。最后，由于流程的公开与账本信息的共享，每个参与者都获得了整个生鲜食品生态链各个环节的监督，使造假成本大幅提高，市场的公共约束力得以加强。保护消费者的安全，让消费者更放心，一旦发生安全事故也可以实现责任追究，食品召回等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于区块链的冷链物流管理系统，旨在解决现有技术监控物理域特征单一、不能做到实时监控、实行人工决策效率低、食品溯源功能差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种基于区块链的冷链物流管理系统，包括：
智能感知终端，用于实现对冷链物流生鲜食品状态、冷藏环境多物理域数据进行实时采集、处理、识别、显示、存取和远距离无线传输、实时交互，异常情况警报，决策方案播报的集成化管理与控制；
冷链物流模块，包括专家知识库、数据库和推理机，用于实现对采摘、运输、存储、零售全流程的规划设计、监控实施及运行管理的自主决策支持；
云服务器，用于实现对智能感知终端和冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，不间断监控冷链物流的运转全过程；
区块链数据库，通过区块链技术及二维码扫描对食品溯源及信息查询。
进一步地，所述智能感知终端基于嵌入式系统设计，由多传感器和微型电脑树莓派搭建而成，包括检测模块和报警模块，所述检测模块包括树莓派摄像头、温湿度传感器、CO、CO2、O2气体传感器、气压传感器、GPS/北斗双定位模块，所述警报模块包括蜂鸣器和语音模块。
进一步地，所述智能感知终端通过数据采集卡将所述多传感器的模拟信号转换成数字信号数据，然后通过所述树莓派将所述数字信号数据进行融合处理。
进一步地，所述冷链物流模块基于决策、管理、操作层面对人在冷链物流管理中的相关经验进行提取构建，所述知识库中存储有冷链物流专家知识、经验、书本知识、以及冷链物流整套流程运转期间的状态知识，所述数据库存存储有所述冷链物流模块中反映系统当前状态的实时数据；所述推理机用于控制、协调整个系统，根据输入的数据利用所述知识库的知识按一定推理策略去逐步推理直到得到相应的结论。
进一步地，所述数据库包括动态数据库和静态数据库；所述动态数据库存放着物流运转过程中的变化参数，所述静态数据库存放相对稳定的参数。
进一步地，所述云服务器用于数据存储与计算，实现冷链物流整体流程中各种动静态信息的存储，提供各信息数据的计算处理以及所述冷链物流模块的决策计算支持。
进一步地，所述云服务器包括后台登入口，使管理人员随时查看跨地域时空的数据，以及进行历史数据与实时数据的对比，得到实时监测结果。
进一步地，所述区块链数据库用于统合食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段信息通过以太网平台、Telehash信息传递协议上传至区块链。
进一步地，所述传感器获取的信号通过所述云服务器将关键时段的信息直接上传至区块链，其它不可直接上传的信息将由授权人员人工录入区块链，实现信息的透明共享。
进一步地，消费者基于所述区块链数据库通过扫描条形码、二维码、或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.提出和实现了基于分布式多传感器的多物理域数据采集与数据融合方法及技术，可以更精确地获取生鲜食品的信息，更好的监测食品状态。
2.基于嵌入式系统的智能感知终端，体积小、实时性高、方便装置。通过数据采集、处理、识别、融合和传输，实现了冷链物流全流程的远程监测，管理人员都可以从后云服务器台登入进行查询。减少生鲜食品的破损率，保障生鲜食品的新鲜度。
3.冷链物流模块可实现对全过程的监控实施及运行管理的自主决策支持，减少人力耗费，提高智能化。当冷链物流模块发现有异常情况时，智能感知终端便会发出警报声，并且会主动在云服务器向管理后台发送紧急通知，告知管理人员当前异常情况，并给出决策支持，让管理人员更快更精准地去检查冷链物流情况并排除异常状况。
4.基于分布式计算的云服务器，可以实现对分布式多传感器多物理域数据采集系统、智能感知终端、冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，达到冷链物流在运转全过程中跨地域跨时空地24小时不间断监控。
5.区块链技术，统一整合生鲜食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段重要信息通过以太坊平台、Telehash信息传递协议上传至区块链，最后消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询，让消费者更放心。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明系统体系架构图；
图2为本发明智能感知终端结构图；
图3为本发明的实施流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
实施例
参阅图1，本发明提供一种基于区块链的冷链物流管理系统，所述冷链物流管理系统包括：
智能感知终端，用于实现对冷链物流生鲜食品状态、冷藏环境多物理域数据进行实时采集、处理、识别、显示、存取和远距离无线传输、实时交互，异常情况警报，决策方案播报的集成化管理与控制；
冷链物流模块，包括专家知识库、数据库和推理机，用于实现对采摘、运输、存储、零售全流程的规划设计、监控实施及运行管理的自主决策支持；
云服务器，用于实现对智能感知终端和冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，不间断监控冷链物流的运转全过程；
区块链数据库，通过区块链技术及二维码扫描对食品溯源及信息查询。
具体的，本发明提出和实现基于分布式多传感器的多物理域数据采集与数据融合方法及技术，并构建相应的生鲜食品信息采集系统，以对冷链物流运输及存储流程下生鲜食品状态、冷藏环境状态等相关信息数据进行实时在线采集。
分析目前用于生鲜食品信息检测的各种方法及其优缺点，对比各种传感器的优缺点，选择恰当的传感器以及核心控制处理单元。基于多传感器信息融合技术能够将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理。
所述分布式多传感器多物理域数据采集，即采用多个传感器(即树莓派摄像头，温湿度传感器，CO、CO2、O2等气体传感器，气压传感器，GPS/北斗双定位模块等)，实现多物理域信息采集(即生鲜食品状态和冷藏环境状态信息，包括视频信息及其基于机器视觉的数量、大小、表皮情况等，所处环境的温度、湿度、CO、CO2、CO2浓度、气压值、位置信息等)。通过数据采集卡将多传感器的模拟信号转换成数字信号数据，然后通过树莓派进行数据融合处理。
多信息采集与融合有利于生鲜食品状态监测以及冷链物流模块决策判断，更好的保障生鲜食品新鲜度；具体地：
1、由树莓派摄像头可获得食品的数量、大小、新鲜情况、表皮情况、残缺情况
2、由温湿度传感器时刻监测温湿度环境情况
3、由CO、CO2、O2等气体传感器检测气体浓度，可得知水果的新鲜程度
4、气压传感器可以获取生鲜食品所处环境的气压值情况
5、由GPS+北斗双定位模块进行冷链物流生鲜食品位置的精确定位
所述智能感知终端，基于嵌入式系统设计，包括检测模块和警报模块，以实现对冷链物流生鲜食品状态、冷藏环境状态等多物理域数据进行实时采集、 (预)处理、识别、显示、存取和远距离无线传输、实时交互，异常情况警报，决策方案播报等的集成化管理与控制。
随着嵌入式系统的技术的不断研究和发展，已应用到很多方面，其技术也变得越来越成熟，其成本也在不断降低，因此开发基于嵌入式系统的产品既能提高产品的档次，又能提高产品的功能和性能。本系统采取的嵌入式设备是树莓派，研制基于树莓派的智能感知终端，由多传感器和树莓派电连接搭建而成，包括检测模块和警报模块，检测模块包括树莓派摄像头，温湿度传感器，CO、 CO2、O2等气体传感器，气压传感器，GPS/北斗双定位模块等，警报模块包括蜂鸣器和语音模块。先通过数据采集卡将多传感器的模拟信号转换成数字信号数据，然后树莓派将采集到的这些生鲜食品状态及冷藏环境状态等多物理域信息进行数据识别与融合处理，然后通过基于Wifi、4G/5G等多制式数字移动通信技术，实现多物理域信息实时远程无线传输。利用无线传输将信息传至云服务器，进行对冷链物流的远程监控，一旦监测到生鲜水果有异常状态，便进行蜂鸣器警报，并由语音模块告知管理人员当前异常情况，并给出决策支持。
另外，从决策、管理、操作层面对人在冷链物流管理中的相关经验、知识等进行提取，构建冷链物流模块，包括专家知识库、数据库和推理机等，实现对采摘、运输、存储、零售全流程的规划设计、监控实施及运行管理的自主决策支持，克服传统监控系统需要人工24小时值守和人工干预决策等问题
冷链物流最大的困难，无外乎生鲜食品品储藏、运输不易，损耗大，成本居高不下。而在运输过程中除了冷链本身造成的损耗外，致使成本大的重要一点就是为了监控生鲜食品的状态，需要耗费大量的人力去进行生鲜食品状态的监测以及进行对数据的处理与人工干预决策等，不仅效率不高，还常出现判断失误的情况。
本系统构建冷链物流模块，实现对配送全过程规划设计、监控实施及运行管理的自主决策支持。冷链物流模块是一类包含知识和推理的智能计算机程序。在冷链物流模块中，用分离的知识单元进行描述，每一个知识单元描述一个比较具体的情况，以及在该情况下应采取的措施，而冷链物流模块总体上则提供一种推理机制。这种推理机制使其可以根据不同的处理对象，从知识库中选取不同的知识元构成不同的求解序列，或者说生成不同的应用程序，以完成某一指定任务。比如，当检测温度到当前温度不适合时，冷链物流模块便会进行决策，自动调节温度升高或降低。当检测到其他异常情况需人工处理时，冷链物流模块会给出决策建议，并通知司机或管理人员进行相应决策。
本冷链物流模块各部分功能：
知识库
知识库中存放着冷链物流专家知识、经验、书本知识、以及冷链物流整套流程运转期间的各种状态知识和常识的存储器。知识库的结构形式采用产生式规则表达知识方法，它不仅可以表达事实，而且可以附上置信度因子来表示对这种事实的可信程度，实现了冷链物流模块精确推理的能力。
数据库
数据库是冷链物流模块中用于存放反映系统当前状态的事实数据的场所，数据库由动态数据库和静态数据库两部分构成。静态数据库存放了相对稳定的参数，如各种生鲜食品的存储额定参数：各种生鲜食品保质期、储存的适宜温度湿度、存储空间各气体浓度要求等。动态数据库存放着物流运转过程中的变化参数，如某天某时生鲜食品的表皮破损情况、温湿度变化情况、存储环境气体浓度、气压值、位置等的各个参数。这些数据都是推理过程中不可缺少的诊断依据。
推理机
推理机是一组用于控制、协调整个系统的计算机程序，可以根据输入的数据利用知识库的知识按一定推理策略去逐步推理直到得到相应的结论为止。包括推理方法和控制策略两部分。
由于需要识别采集到的多物理域信息，因此采取不精确推理方法，在专家给出的规则强度和用户给出的原始证据不确定性的基础上，采用正反向混合推理方法，它能根据重要症状，通过正向推理得出假设，再以假设去反向推理，寻找必要条件如此反复，得到最佳决策。
本发明构建基于分布式计算的云服务器，实现对分布式多传感器多物理域数据采集系统、智能感知终端、冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，达到冷链物流在运转全过程中跨地域跨时空地24小时不间断监控
此云服务器，承担着存储与计算的功能。可实现冷链物流整体流程中各种动静态信息的存储，各信息数据的计算处理以及冷链物流模块的决策计算支持。
管理人员由云服务器后台登入，便可从云服务器随时查看跨地域跨时空的各种数据，也可随时查看历史数据与实时数据进行对比，得到准确的实时的监测结果。此与服务器后台不可修改传感器数据，只可查看数据。
当冷链物流模块发现有异常情况时，智能感知终端便会发出警报声，并且会主动在云服务器向管理后台发送紧急通知，由语音模块告知管理人员当前异常情况，并给出决策支持，让管理人员更快更精准地去检查冷链物流情况并排除异常状况。更好的保证冷链物流运输的安全性与生鲜食品的新鲜度。
本发明还提出基于区块链数据库的冷链物流生鲜食品溯源方法，利用区块链技术及二维码扫描起到食品溯源及信息查询的目的，解决食品信息不明的问题，为消费者实现食品安全服务。
由于区块链技术拥有时序不可逆、数据不可篡改等技术特征，在技术逻辑上能保障溯源体系按照时间顺序安全可靠地进行记录，与物理世界中溯源信息发生的时序要求天然吻合，而且可以实时对于每个溯源点进行的回溯和定位，从而锁定责任主体；其次，区块链的分布式存储和去中心化的投票机制，也在技术逻辑上确保了整个溯源链条上的记录不可篡改，从而避免了在未来真正发生食品安全事故或有溯源要求时有非法操作行为。
首先区块链提供了一种标准化的记账体系，统一整合生鲜食品从生产(采摘)、加工、运输到销售的过程，将各个时段重要信息通过以太坊平台、Telehash 信息传递协议上传至区块链，其中传感器获取的信号通过云服务器将关键时段的信息直接上传区块链，其它不可直接上传的信息将由授权人员人工录入区块链，实现信息的透明共享。将原产地认证信息、有机食品认证、生产许可证等信息记录到区块链网络中，利用区块链不可篡改的特点，确保查询到的信息真实可靠。
其次区块链技术的透明化，使生产者，供应者，消费者，销售者，运输者得以建立新的互信关系。最后，由于流程的公开与账本信息的共享，每个参与者都获得了整个生鲜食品生态链各个环节的监督，使造假成本大幅提高，市场的公共约束力得以加强。
最后消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询，让消费者更放心。一旦发生食品安全事故，也有利于执法部门追究责任，方便召回食品，防范疫情传播，防止消费者再度陷入食品事故中。
参阅图1所示为综合上述体系架构示意图。
冷链物流系统的技术架构，主要分为物理层、通信层、数据层和应用层。其中，多物理域信息获取及融合技术应用于物理层；区块链技术应用于通信层与数据层。
物理层中主要包含了由多传感器与树莓派搭建而成的智能感知终端，包括树莓派，树莓派摄像头，温湿度传感器,CO、CO2、O2等气体传感器，气压传感器，GPS/北斗双定位模块等。用于数据采集与处理融合，并传输到上层协议云服务器。
通信层主要包括网络结构与协议。智能感知终端采集到的信息通过蓝牙、wifi、以太网、3G/4G/5G等通信机制上传至云服务器。然后云服务器将关键时段的传感器信息直接上传区块链，此溯源系统的通信层应用时基于区块链技术的以太坊平台、Telehash信息传递协议，以防止被攻击节点通过网络破坏系统。
数据层主要指分布式存储数据库，包括云服务器和区块链存储的数据。云服务器存储着所有时刻的数据，实时监测生鲜食品，以保障生鲜食品的高新鲜度及低损耗率。区块链中包括云服务器传输的关键时段传感器信息，以及人工上传的生鲜食品信息。区块链中每条记录都包含数据、事件、时间及唯一的加密签名，同时完整的交易记录可供任何合法用户进行验证与审核。
应用层主要是指云服务器后台及溯源APP/Web端，提供人机交互。在产品从生产到消费的全过程中，冷链物流管理人员通过云服务器后端可以实时监测生鲜食品状态，授权人员可以通过以太坊平台、Telehash信息传递协议将部分重要信息人工录入区块链；消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询。
在系统的实施中，首先，硬件设备需要使用到的有：树莓派、树莓派摄像头，温湿度传感器，CO、CO2、O2等气体传感器，气压传感器，GPS/北斗双定位模块等等传感器，数据采集卡、通信模块。
首先，树莓派搭建多传感器组成冷链物流智能感知终端，数据采集卡采集多传感器数据，再将相关数据发送给嵌入式树莓派系统进行数据处理与融合。
然后通过自组网4G/WIFI通信模块将相关传感器信息上传到云服务器，实现了冷链物流全流程的远程监测，管理人员都可以从后云服务器台登入进行查询。将智能感知终端跟随生鲜食品，在冷链物流生产、加工、运输、存储、销售整个流程中进行监测。减少生鲜食品的破损率，保障生鲜食品的新鲜度。
重要的还有贯穿整个流程的区块链技术，统一整合生鲜食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段重要信息通过以太坊平台、Telehash信息传递协议上传至区块链，其中传感器获取的信号通过云服务器将关键时段的信息直接上传区块链，其它不可直接上传的信息将由工作人员人工录入区块链，实现信息的透明共享。最后消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源 APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询，让消费者更放心。
下面具体阐述生鲜产品从采摘生产到销售追溯具体为以下过程：
生产环节—主要对象是果园、农场、养殖场，首先对所有水果、蔬菜、畜禽进行身份标识并输入区块链中，完成各自的产品信息文档创建工作，随后在系统中输入水果、蔬菜的采摘时间、肥料信息、农药信息、生长情况信息；畜禽出生信息、饲料信息、配药信息、疫病信息、出售情况等指定信息。在水果、蔬菜、畜禽被出售并流动到下一环节(加工过程)时，当前担责方节点发起一个交易请求并和加工厂利用私钥签署内嵌在区块链中的智能合约，系统记录下交易操作并在交易完成后自动对接收产品方进行授权，加工厂便成为新的被授权角色，负责跟进产品并维护产品信息文档。同时，监督认证部门有权利对以上信息进行访问并审查，并以私钥方式签名以认证养殖环节合规。
加工环节—主要对象是加工厂，加工厂接收到来自种植场、养殖场的水果蔬菜畜禽之后，获得访问与维护产品信息文档的权限。加工场主要写入产品来源信息、加工信息、检验免疫信息、现在状态信息等。其中，检验免疫信息应同生产环节一样，需要有检疫认证部门介入。最后一步是产品包装。包装过程中，需要增加产品包装材料、包装时间、体积重量等物理信息。此外，还需要为产品生成物理标签，为消费者提供查询入口。
物流环节—主要对象是物流公司，依靠智能感知终端的多传感器感知技术，智能感知终端采集到的信息传输至云服务器，冷链物流管理人员通过云服务器可以实时监测生鲜食品状态，监测到异常情况，由冷链物流模块给出决策支持，在紧急情况下采取措施避免生鲜产品损耗。然后云服务器直接上传重要时段的生鲜食品状态(视频信息及其基于机器视觉的数量、重量、表皮情况等)、冷藏环境状态(温度、湿度，CO2、CO、O2浓度，气压值，位置)等各方面信息至区块链。另外，物流公司需要在产品信息文档中补充录入运输方式、运输环境和接受地等信息。
存储环节—主要对象是仓库。依靠智能感知终端的多传感器感知技术，智能感知终端采集到的信息传输至云服务器，仓库管理人员通过云服务器可以实时监测生鲜食品状态。然后云服务器直接上传重要时段的生鲜食品状态(视频信息及其基于机器视觉的数量、重量、表皮情况等)、冷藏环境状态(温度、湿度，CO2、CO、O2浓度，气压值，位置)等各方面信息至区块链。另外，存储仓库需要在产品信息文档中补充录入存储地址、存储天数和接受地等信息。
销售环节—主要对象是销售企业、零售商。生鲜产品可能经过多次分销环节方最后到达零售环节，故销售企业对生鲜产品来源必须明确，并写入生鲜产品信息文档。同时，销售企业也应补充生鲜产品售出时间、价格等情况，保证产品文档的完整性，同时保证区块链系统中信息条目的时间确定性。
追溯环节—主要对象是消费者及安全执法部门。当消费者购买生鲜产品时，可以通过生鲜产品包装上的条形码、二维码访问到产品信息文档(指定权限)，也可以登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行食品溯源，了解到必要信息。另外，当发生食品安全事故(如食品不卫生、发生疫情)时，主要角色是执法部门。这时，相关部门通过私钥获得更高等级的权限，访问到产品从农场到餐桌整体过程中的细节，从而确定问题本源并进行问责，或是通过详细的物流与分销信息来进行精确的产品召回，保障人民群众的安全。
本发明提供的基于区块链的冷链物流管理系统能达到以下效果：
1.提出和实现基于分布式多传感器的多物理域数据采集与数据融合方法及技术，可以更精确地获取生鲜食品的信息，更好的监测食品状态。
2.通过基于嵌入式系统的智能感知终端，体积小、实时性高、方便装置。通过数据采集、处理、识别、融合和传输，实现了冷链物流全流程的远程监测，管理人员都可以从后云服务器台登入进行查询。减少生鲜食品的破损率，保障生鲜食品的新鲜度。
3.冷链物流模块可实现对全过程的监控实施及运行管理的自主决策支持，减少人力耗费，提高智能化。当冷链物流模块发现有异常情况时，智能感知终端便会发出警报声，并且会主动在云服务器向管理后台发送紧急通知，告知管理人员当前异常情况，并给出决策支持，让管理人员更快更精准地去检查冷链物流情况并排除异常状况。
4.基于分布式计算的云服务器，可以实现对分布式多传感器多物理域数据采集系统、智能感知终端、冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，达到冷链物流在运转全过程中跨地域跨时空地24小时不间断监控。
5.区块链技术，统一整合生鲜食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段重要信息通过以太坊平台、Telehash信息传递协议上传至区块链，最后消费者可以直接扫描条形码、二维码，或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询，让消费者更放心。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于区块链的冷链物流管理系统，其特征在于，所述冷链物流管理系统包括：
智能感知终端，用于实现对冷链物流生鲜食品状态、冷藏环境多物理域数据进行实时采集、处理、识别、显示、存取和远距离无线传输、实时交互，异常情况警报，决策方案播报的集成化管理与控制；
冷链物流模块，包括专家知识库、数据库和推理机，用于实现对采摘、运输、存储、零售全流程的规划设计、监控实施及运行管理的自主决策支持；
云服务器，用于实现对智能感知终端和冷链物流模块的集成和一体化运行及管理，不间断监控冷链物流的运转全过程；
区块链数据库，通过区块链技术及二维码扫描对食品溯源及信息查询。
2.如权利要求1所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述智能感知终端基于嵌入式系统设计，由多传感器和微型电脑树莓派搭建而成，包括检测模块和报警模块，所述检测模块包括树莓派摄像头、温湿度传感器、CO、CO2、O2气体传感器、气压传感器、GPS/北斗双定位模块，所述警报模块包括蜂鸣器和语音模块。
3.如权利要求2所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述智能感知终端通过数据采集卡将所述多传感器的模拟信号转换成数字信号数据，然后通过所述树莓派将所述数字信号数据进行融合处理。
4.如权利要求1所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述冷链物流模块基于决策、管理、操作层面对人在冷链物流管理中的相关经验进行提取构建，所述知识库中存储有冷链物流专家知识、经验、书本知识、以及冷链物流整套流程运转期间的状态知识，所述数据库存存储有所述冷链物流模块中反映系统当前状态的实时数据；所述推理机用于控制、协调整个系统，根据输入的数据利用所述知识库的知识按一定推理策略去逐步推理直到得到相应的结论。
5.如权利要求4所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述数据库包括动态数据库和静态数据库；所述动态数据库存放着物流运转过程中的变化参数，所述静态数据库存放相对稳定的参数。
6.如权利要求1所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述云服务器用于数据存储与计算，实现冷链物流整体流程中各种动静态信息的存储，提供各信息数据的计算处理以及所述冷链物流模块的决策计算支持。
7.如权利要求6所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述云服务器包括后台登入口，使管理人员随时查看跨地域时空的数据，以及进行历史数据与实时数据的对比，得到实时监测结果。
8.如权利要求1所述的冷链物流管理系统，其特征在于，所述区块链数据库用于统合食品从生产、加工、运输到销售的过程，将各个时段信息通过以太网平台、Telehash信息传递协议上传至区块链。
9.如权利要求8所述冷链物流管理系统，其特征在于，所述传感器获取的信号通过所述云服务器将关键时段的信息直接上传至区块链，其它不可直接上传的信息将由授权人员人工录入区块链，实现信息的透明共享。
10.如权利要求9所述的冷链物流管理系统，其特征在于，消费者基于所述区块链通过扫描条形码、二维码、或登入溯源APP/Web端输入食品ID，进行生鲜食品信息溯源查询。
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