CN113673657A - 雪茄自动化溯源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雪茄自动化溯源系统，包括：生成过程数据采集模块，用于采集卷制过程物联网数据、冷冻过程物联网数据、养护过程物联网数据、选色过程物联网数据以及包装环节物联网数据；经销商环节数据采集模块；消费者环节数据采集模块；基础信息管理模块，用于管理企业信息、产地信息、人员信息和物联网设备信息；生产流程管理模块，用于管理雪茄的卷制、冷冻、养护、选色和包装；溯源管理模块，用于进行商品管理、商品赋码、溯源码管理、溯源信息组织、溯源投诉管理和数据统计与报表管理；本发明针对高端手工雪茄生产环节数据自动采集并自动上链广播，最终以二维码的形式展示给消费者真实的生产数据，并通过区块链对数据进行背书和连码查询。

Description

雪茄自动化溯源系统

技术领域

本发明涉及烟草设备技术领域，特别是一种雪茄自动化溯源系统。

背景技术

四川中烟工业有限责任公司高端雪茄区块链溯源应用项目依托于蚂蚁区块链BaaS平台，结合物联网技术，自动实时采集生产环节信息，将梳理过的拟上链发布的数据进行链码校验，然后上链广播。将经哈希(Hash)算法转换成的数据摘要打包成区块，保存在区块链网络上的分布式账本中。由阿里云IoT区块链平台作为第三方区块链网络平台保证上链信息的可信与不可篡改。本发明是烟草数字经济与实体经济深度融合，运用区块链、物联网、移动互联网等信息化技术手段，进一步讲好雪茄故事，提升产品附加值，助推雪茄产品的精准营销能力提升。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种雪茄自动化溯源系统，本发明针对高端手工雪茄生产环节数据自动采集并自动上链广播，最终以二维码的形式展示给消费者真实的生产数据，并通过区块链对数据进行背书和连码查询。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种雪茄自动化溯源系统，包括：

生成过程数据采集模块，用于采集卷制过程物联网数据、冷冻过程物联网数据、养护过程物联网数据、选色过程物联网数据以及包装环节物联网数据，并将RFID标签信息与溯源二维码进行关联；

经销商环节数据采集模块，通过扫描所述溯源二维码访问溯源页面识别经销商用户ID，或经销商主动绑定自己的信息，与资料库中的经销商数据进行关联，记录经销商信息、到货信息以及其他数据；

消费者环节数据采集模块，消费者扫描所述溯源二维码以后，二维码管理平台识别用户ID，记录扫码时间和地点并统计扫码次数，同时可对消费者手机号、微信OpenID信息进行收集；

基础信息管理模块，用于管理企业信息、产地信息、人员信息和物联网设备信息；

生产流程管理模块，用于管理雪茄的卷制、冷冻、养护、选色和包装；

溯源管理模块，用于进行商品管理、商品赋码、溯源码管理、溯源信息组织、溯源投诉管理和数据统计与报表管理。

作为本发明的进一步改进，在生产过程数据采集模块中，采集卷制过程物联网数据具体包括：在卷烟工位设置人脸识别设备、射频天线和摄像头，所述人脸识别设备用于验证识别卷烟人员信息，所述射频天线用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签，所述摄像头用于采集卷制图片，通过设备关联关系，将雪茄、卷制人员、卷制时间、卷制图片进行匹配，并自动采集卷烟环节数据，并赋予该产品溯源信息中；

采集冷冻过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出冷冻室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄冷冻过程信息及图像的自动采集；

采集养护过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出养护室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄养护过程信息及图像的自动采集；

采集选色过程物联网数据具体包括：在选色的工作台安装射频天线和摄像头，利用射频天线扫描待选色的雪茄RFID，自动记录选色时间信息及选色过程的照片；

采集包装环节物联网数据具体包括：在包装环节设置用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签的RFID读写器，根据附有RFID电子标签的雪茄，设置用于打印对应的溯源二维码溯源打印机，完成包装过程信息的采集，以及打印溯源二维码并粘贴在商品表面。

作为本发明的进一步改进，在基础信息管理模块中，管理企业信息具体包括：维护支撑雪茄溯源信息中相关企业数据、产地数据、人员信息基础信息的配置与管理，以及支撑溯源系统运营的业务相关人员的权限分配与管理，所述企业数据包括企业名称、企业规模、企业地址、企业联系方式、企业简介、发展历程和企业文化；

管理产地信息具体包括:对雪茄的原料产地信息进行维护，包括产地名称、地理信息和产地特点等，最终不同产品选择不同的产地信息进行展示；

管理人员信息具体包括：对雪茄溯源过程中涉及的不同岗位的人员进行信息维护，包括卷烟大师、养护人员、选色人员、包装人员以及经销商，并将人员信息录入基础数据库，便于在不同环节对人员信息进行比对与匹配，并体现在溯源的不同环节中；还包括对角色权限的分配与管理；

管理物联网设备具体包括：通过对雪茄生产过程加入物联网设备，进行数据的自动采集，减少人工数据录入的操作，提升效率，其中物联网设备包括：RFID电子标签、人脸识别系统、射频天线、摄像头、人脸识别和二维码打印机。

作为本发明的进一步改进，在生产流程管理模块中，卷制管理包括卷制工位信息管理、设备关联、卷制过程记录；冷冻管理包括冷冻室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；养护管理包括养护室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；选色管理包括选色工位信息管理、设备关联、选色过程记录；包装管理包括包装工位信息管理、设备关联、包装过程记录。

作为本发明的进一步改进，在溯源管理模块中，商品管理具体包括对商品基础信息的维护，包括商品品牌、商品编号、商品名称、商品简介、商品图片和商品规格基础信息的维护，并展示在溯源页面中；

商品赋码具体包括：通过匹配批量关联的方式，将RFID电子标签一对一生成溯源码，溯源基础信息将通过相应的管理模块进行维护，生产数据、经销商流通数据、客户扫码数据将自动更新；

溯源码管理具体包括：对现有的溯源码进行信息维护与状态更新，以及溯源码的在线打印；

溯源信息组织具体包括：商品信息、企业信息、产地信息、生产溯源信息、经销商信息、客户扫码记录、投诉建议，溯源最终H5页面为定制化展示模板，对应溯源信息通过溯源数据采集平台接口自动获取实时上传，无需后期打包上传；

溯源投诉管理具体包括：对客户通过最终扫码页面的投诉中心提交的投诉内容进行维护；

数据统计与报表管理具体包括：对系统收集的以及业务运行过程中产生的数据，按照一定的管理需求进行数据统计，并生成相应的报表。

本发明的有益效果是：

本发明基于各类智能终端设施设备(人脸识别设备、RFID电子标签、超高频RFID读写器、超高频RFID手持机PDA、拍照摄像头、DTU等设备)，构建感知与监测的物联网系统，对雪茄生产全过程进行数据采集，结合区块链技术，对采集到的生产数据进行上链，保证数据的安全，并通过SAAS区块链溯源系统，为每盒雪茄创建唯一的溯源二维码。实现高端雪茄生产数据采集的智能化和标准化，降低人力和生产成本投入，提高雪茄生产效率。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

一种雪茄自动化溯源系统，包括：

生成过程数据采集模块，用于采集卷制过程物联网数据、冷冻过程物联网数据、养护过程物联网数据、选色过程物联网数据以及包装环节物联网数据，并将RFID标签信息与溯源二维码进行关联；

经销商环节数据采集模块，通过扫描所述溯源二维码访问溯源页面识别经销商用户ID，或经销商主动绑定自己的信息，与资料库中的经销商数据进行关联，记录经销商信息、到货信息以及其他数据；

消费者环节数据采集模块，消费者扫描所述溯源二维码以后，二维码管理平台识别用户ID，记录扫码时间和地点并统计扫码次数，同时可对消费者手机号、微信OpenID信息进行收集；

基础信息管理模块，用于管理企业信息、产地信息、人员信息和物联网设备信息；

生产流程管理模块，用于管理雪茄的卷制、冷冻、养护、选色和包装；

溯源管理模块，用于进行商品管理、商品赋码、溯源码管理、溯源信息组织、溯源投诉管理和数据统计与报表管理。

本实施例中，在生产过程数据采集模块中，采集卷制过程物联网数据具体包括：在卷烟工位设置人脸识别设备、射频天线和摄像头，所述人脸识别设备用于验证识别卷烟人员信息，所述射频天线用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签，所述摄像头用于采集卷制图片，通过设备关联关系，将雪茄、卷制人员、卷制时间、卷制图片进行匹配，并自动采集卷烟环节数据，并赋予该产品溯源信息中；

采集冷冻过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出冷冻室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄冷冻过程信息及图像的自动采集；

采集养护过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出养护室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄养护过程信息及图像的自动采集；

采集选色过程物联网数据具体包括：在选色的工作台安装射频天线和摄像头，利用射频天线扫描待选色的雪茄RFID，自动记录选色时间信息及选色过程的照片；

采集包装环节物联网数据具体包括：在包装环节设置用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签的RFID读写器，根据附有RFID电子标签的雪茄，设置用于打印对应的溯源二维码溯源打印机，完成包装过程信息的采集，以及打印溯源二维码并粘贴在商品表面。

本实施例中，在基础信息管理模块中，管理企业信息具体包括：维护支撑雪茄溯源信息中相关企业数据、产地数据、人员信息基础信息的配置与管理，以及支撑溯源系统运营的业务相关人员的权限分配与管理，所述企业数据包括企业名称、企业规模、企业地址、企业联系方式、企业简介、发展历程和企业文化；

管理产地信息具体包括:对雪茄的原料产地信息进行维护，包括产地名称、地理信息和产地特点等，最终不同产品选择不同的产地信息进行展示；

管理人员信息具体包括：对雪茄溯源过程中涉及的不同岗位的人员进行信息维护，包括卷烟大师、养护人员、选色人员、包装人员以及经销商，并将人员信息录入基础数据库，便于在不同环节对人员信息进行比对与匹配，并体现在溯源的不同环节中；还包括对角色权限的分配与管理；

管理物联网设备具体包括：通过对雪茄生产过程加入物联网设备，进行数据的自动采集，减少人工数据录入的操作，提升效率，其中物联网设备包括：RFID电子标签、人脸识别系统、射频天线、摄像头、人脸识别和二维码打印机。

本实施例中，在生产流程管理模块中，卷制管理包括卷制工位信息管理、设备关联、卷制过程记录；冷冻管理包括冷冻室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；养护管理包括养护室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；选色管理包括选色工位信息管理、设备关联、选色过程记录；包装管理包括包装工位信息管理、设备关联、包装过程记录。

本实施例中，在溯源管理模块中，商品管理具体包括对商品基础信息的维护，包括商品品牌、商品编号、商品名称、商品简介、商品图片和商品规格基础信息的维护，并展示在溯源页面中；

商品赋码具体包括：通过匹配批量关联的方式，将RFID电子标签一对一生成溯源码，溯源基础信息将通过相应的管理模块进行维护，生产数据、经销商流通数据、客户扫码数据将自动更新；

溯源码管理具体包括：对现有的溯源码进行信息维护与状态更新，以及溯源码的在线打印；

溯源信息组织具体包括：商品信息、企业信息、产地信息、生产溯源信息、经销商信息、客户扫码记录、投诉建议，溯源最终H5页面为定制化展示模板，对应溯源信息通过溯源数据采集平台接口自动获取实时上传，无需后期打包上传；

溯源投诉管理具体包括：对客户通过最终扫码页面的投诉中心提交的投诉内容进行维护；

数据统计与报表管理具体包括：对系统收集的以及业务运行过程中产生的数据，按照一定的管理需求进行数据统计，并生成相应的报表。

下面对本实施例作进一步说明：

本实施例结合区块链技术去中心化的，分布式记账的“集体认证”机制带来的数据一经发布不可篡改的特点，通过数据“上链”，从技术解决上消费者的查询的品牌溯源数据可信度问题；运用物联网技术，完善高端雪茄在生产制造、流通销售等环节的数据收集与应用，通过原料产地信息、产品工艺路线的展示，彰显企业精细加工水平。配合品牌历史、企业文化、大师口碑等信息，全方位、多角度向消费者讲好雪茄故事，提升产品的附加价值；利用移动互联网技术，通过产品二维码向用户传递信息的同时，建立消费者与品牌间的联系，开启雪茄市场营销“互联网+”应用的进程。

1)关键技术：

a.人脸识别技术：

人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流.首先判断其是否存在人脸,如果存在人脸，则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。并依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等。

b.射频识别技术：

RFID技术的基本工作原理：标签进入阅读器后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部分所组成，其工作原理是阅读器(Reader)发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

c.区块链技术：

蚂蚁区块链基于主流技术的区块链平台服务，选择第三方现有区块链技术体系，即相关数据与信息通过租用公有云上的现有区块链服务实现“信息上链”，在本地部署数据管理网络平台，用于拟上链数据的智能合约(Chaincode即链码)校验，实现对数据上链前的预处理。为保证数据交互过程的效率与安全等因素，本地部署部分的技术架构选型应与所选公链的运行环境为同一体系。此方式将快速构建稳定、安全的生产级区块链环境，大幅减少在区块链部署、运维、管理、应用开发等方面的挑战，实现业务快速上链。

d.系统集成：

本项目通过系统集成，实现通过感应电子标签，通知人脸识别设备进行人脸校验，校验成功后通知图像采集摄像头拍照，进而完成雪茄卷制环节的数据采集与上传；在冷冻、养护、选色、包装环节，通过手持pda感应标签记录并上传过程数据；最终通过管理平台组织生产过程数据，输出溯源二维码，并对数据进行上链广播，生成区块链码；用户通过二维码扫码实现溯源信息查看与区块链码验真。

2)系统安全性：

a.通信方面：

首先，在与第三方系统进行通信时使用https协议，保证通道本身的安全性；在通信报文中，使用基于非对称加密算法RSA的签名算法对整个报文进行数字签名，确保数据的不可抵赖性。

其次，在系统的客户端(含App)与服务器的通信过程中，除了使用https协议之外，敏感数据(用户姓名、住址、联系方式)在客户端本地进行RSA加密后再发往服务器，确保敏感数据在传输时不被窃取。

b.存储方面：

客户敏感数(身份证件、账号等)会使用对称加密算法进行加密，然后存入数据库。密码类数据(登录密码、支付密码等)不论在传输、还是在存储时都不会以明文方式出现，且散列存储之后不可恢复成明文。

c.运维方面：

在运维制度及流程上，约束运维人员的个人权限，可以使用堡垒机等中间安全类设备杜绝运维人员直接访问数据库和应用服务器，并记录他们的访问及操作日志供事后分析追责。

d.网络方面：

在系统的外部入口处，部署防火墙并设置IP黑白名单、可用端口等规则，阻断非正常访问。

e.可靠性方面：

异步处理：系统压力稍大时，部分业务报文直接消息投递，待系统空闲时异步处理。系统提供相应的查询类接口，供外部系统获取业务处理结果。

集群部署：支持多机部署、横向扩展，保障系统可靠性的同时，提升系统整体吞吐量。

故障隔离及容错：各服务系统独立部署，通过网络交互，降低模块耦合。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种雪茄自动化溯源系统，其特征在于，包括：

生成过程数据采集模块，用于采集卷制过程物联网数据、冷冻过程物联网数据、养护过程物联网数据、选色过程物联网数据以及包装环节物联网数据，并将RFID标签信息与溯源二维码进行关联；

经销商环节数据采集模块，通过扫描所述溯源二维码访问溯源页面识别经销商用户ID，或经销商主动绑定自己的信息，与资料库中的经销商数据进行关联，记录经销商信息、到货信息以及其他数据；

消费者环节数据采集模块，消费者扫描所述溯源二维码以后，二维码管理平台识别用户ID，记录扫码时间和地点并统计扫码次数，同时可对消费者手机号、微信OpenID信息进行收集；

基础信息管理模块，用于管理企业信息、产地信息、人员信息和物联网设备信息；

生产流程管理模块，用于管理雪茄的卷制、冷冻、养护、选色和包装；

溯源管理模块，用于进行商品管理、商品赋码、溯源码管理、溯源信息组织、溯源投诉管理和数据统计与报表管理。

2.根据权利要求1所述的雪茄自动化溯源系统，其特征在于，在生产过程数据采集模块中，采集卷制过程物联网数据具体包括：在卷烟工位设置人脸识别设备、射频天线和摄像头，所述人脸识别设备用于验证识别卷烟人员信息，所述射频天线用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签，所述摄像头用于采集卷制图片，通过设备关联关系，将雪茄、卷制人员、卷制时间、卷制图片进行匹配，并自动采集卷烟环节数据，并赋予该产品溯源信息中；

采集冷冻过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出冷冻室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄冷冻过程信息及图像的自动采集；

采集养护过程物联网数据具体包括：当附有RFID电子标签的产品进出养护室时，通过RFID手持机感应器扫描RFID标签，记录产品进出时间点，并自动计算冷冻时间，实现雪茄养护过程信息及图像的自动采集；

采集选色过程物联网数据具体包括：在选色的工作台安装射频天线和摄像头，利用射频天线扫描待选色的雪茄RFID，自动记录选色时间信息及选色过程的照片；

采集包装环节物联网数据具体包括：在包装环节设置用于识别一只雪茄或一批雪茄对应的RFID电子标签的RFID读写器，根据附有RFID电子标签的雪茄，设置用于打印对应的溯源二维码溯源打印机，完成包装过程信息的采集，以及打印溯源二维码并粘贴在商品表面。

3.根据权利要求1所述的雪茄自动化溯源系统，其特征在于，在基础信息管理模块中，管理企业信息具体包括：维护支撑雪茄溯源信息中相关企业数据、产地数据、人员信息基础信息的配置与管理，以及支撑溯源系统运营的业务相关人员的权限分配与管理，所述企业数据包括企业名称、企业规模、企业地址、企业联系方式、企业简介、发展历程和企业文化；

管理产地信息具体包括:对雪茄的原料产地信息进行维护，包括产地名称、地理信息和产地特点等，最终不同产品选择不同的产地信息进行展示；

管理人员信息具体包括：对雪茄溯源过程中涉及的不同岗位的人员进行信息维护，包括卷烟大师、养护人员、选色人员、包装人员以及经销商，并将人员信息录入基础数据库，便于在不同环节对人员信息进行比对与匹配，并体现在溯源的不同环节中；还包括对角色权限的分配与管理；

管理物联网设备具体包括：通过对雪茄生产过程加入物联网设备，进行数据的自动采集，减少人工数据录入的操作，提升效率，其中物联网设备包括：RFID电子标签、人脸识别系统、射频天线、摄像头、人脸识别和二维码打印机。

4.根据权利要求1所述的雪茄自动化溯源系统，其特征在于，在生产流程管理模块中，卷制管理包括卷制工位信息管理、设备关联、卷制过程记录；冷冻管理包括冷冻室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；养护管理包括养护室信息管理、设备关联、冷冻过程记录；选色管理包括选色工位信息管理、设备关联、选色过程记录；包装管理包括包装工位信息管理、设备关联、包装过程记录。

5.根据权利要求1所述的雪茄自动化溯源系统，其特征在于，在溯源管理模块中，商品管理具体包括对商品基础信息的维护，包括商品品牌、商品编号、商品名称、商品简介、商品图片和商品规格基础信息的维护，并展示在溯源页面中；

商品赋码具体包括：通过匹配批量关联的方式，将RFID电子标签一对一生成溯源码，溯源基础信息将通过相应的管理模块进行维护，生产数据、经销商流通数据、客户扫码数据将自动更新；

溯源码管理具体包括：对现有的溯源码进行信息维护与状态更新，以及溯源码的在线打印；

溯源信息组织具体包括：商品信息、企业信息、产地信息、生产溯源信息、经销商信息、客户扫码记录、投诉建议，溯源最终H5页面为定制化展示模板，对应溯源信息通过溯源数据采集平台接口自动获取实时上传，无需后期打包上传；

溯源投诉管理具体包括：对客户通过最终扫码页面的投诉中心提交的投诉内容进行维护；

数据统计与报表管理具体包括：对系统收集的以及业务运行过程中产生的数据，按照一定的管理需求进行数据统计，并生成相应的报表。