CN113762707B - 基于区块链的货物追踪方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于区块链的货物追踪方法和系统，其通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送。
Description
技术领域
本发明涉及物流管理的技术领域，特别涉及基于区块链的货物追踪方法和系统。
背景技术
货物在流水生产线上会经过多个不同的生产工序(比如清洗、组装、封胶和打包等工序)，每个生产工序在实际执行过程中会有所偏差，从而导致生产出来的货物并不能保持质量上的一致。特别对于存在残次情况的货物是需要选择特定的配送方式来进行运输，从而避免残次货物流入市面。现有技术对于残次货物都是指通过抽检而确定相应的生产批次，并将该生产批次对应的货物进行特殊的配送运输。但是这种方式并不能对所有残次货物进行全面的识别，同时也无法对所有残次货物安排相同的配送运输路径，从而难以避免残次货物的流出以及无法有效地对残次货物的运输路径进行批量化和精确化的追踪。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于区块链的货物追踪方法和系统，其通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物，这样能够以影像监控的方式替代人工筛选来对货物进行全面的筛选；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送，以及大大提高货物的配送准确性和可靠性。
本发明提供基于区块链的货物追踪方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
步骤S2，根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
步骤S3，根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输；
进一步，在所述步骤S1中，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
步骤S101，对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；根据所述双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
步骤S102，分析所述三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将所述实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据所述动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为所述生产规范性评判信息；
步骤S103，记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为所述货物生产时间信息；并将所述生产规范性评判信息和所述货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
进一步，在所述步骤S2中，根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，对所述货物产品信息与所述生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示所述货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产所述货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即所述生产线身份信息，x*表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
步骤S202，将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件，以此所述货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有所述货物表征码；
步骤S203，将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系；
进一步，在所述步骤S3中，根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
步骤S301，向所述RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据所述货物追踪定位信息，货物的运输路径；
步骤S302，利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将所述节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将所述节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
步骤S303，利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，Su表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
本发明还提供基于区块链的货物追踪系统，其特征在于，其包括货物生产影像采集与分析模块、货物表征码生成与存储模块、货物表征码有效性判断模块和货物定向运输模块；其中，
所述货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
所述货物表征码生成与存储模块用于根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
所述货物表征码有效性判断模块用于根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；
所述货物定向运输模块用于根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输；
进一步，所述货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；根据所述双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
分析所述三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将所述实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据所述动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为所述生产规范性评判信息；
记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为所述货物生产时间信息；并将所述生产规范性评判信息和所述货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
进一步，所述货物表征码生成与存储模块用于根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
利用下面公式(1)，对所述货物产品信息与所述生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示所述货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产所述货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即所述生产线身份信息，x*表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件，以此所述货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有所述货物表征码；
将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系；
进一步，所述货物表征码有效性判断模块用于根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性具体包括：
利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将所述节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将所述节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
以及，
所述货物定向运输模块用于根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
向所述RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据所述货物追踪定位信息，货物的运输路径；
利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，
表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
相比于现有技术，该基于区块链的货物追踪方法和系统通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物，这样能够以影像监控的方式替代人工筛选来对货物进行全面的筛选；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送，以及大大提高货物的配送准确性和可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于区块链的货物追踪方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于区块链的货物追踪系统的结构示意图。
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。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。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于区块链的货物追踪方法的流程示意图。该基于区块链的货物追踪方法包括如下步骤：
步骤S1，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析该生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将该生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
步骤S2，根据该货物产品信息与生产该货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件以及将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
步骤S3，根据该RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据该货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据该有效性的确定结果，将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输。
上述技术方案的有益效果为：该基于区块链的货物追踪方法通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物，这样能够以影像监控的方式替代人工筛选来对货物进行全面的筛选；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送，以及大大提高货物的配送准确性和可靠性。
优选地，在该步骤S1中，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析该生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将该生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
步骤S101，对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；根据该双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
步骤S102，分析该三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将该实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据该动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为该生产规范性评判信息；
步骤S103，记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为该货物生产时间信息；并将该生产规范性评判信息和该货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息。
上述技术方案的有益效果为：货物在生产过程、特别在流水线生产过程中，通常会经过清洗、组装、封胶和打包等生产工序，并且每个生产工序基本是按照预定程序进行操作的。但是在实际生产过程中，由于货物放置位置不正确或者生产机器故障等原因会导致某一个生产工序无法正常执行而导致货物的某一个生产工序环节不规范而形成残次品(比如清洗不干净或者封胶不均匀等)。通过对货物的生产过程进行双目拍摄，并双目生产影像的影像视差生成货物生产三维影像，这样通过从货物生产三维影像中识别每个生产工序对应的实际生产动作(比如对货物进行清洗时的清洗水枪对货物的喷水动作方向或者对货物进行封胶时封胶枪的封装胶喷射量和喷射方向等)，并将该实际生产动作与每个生产工序的标准化生产动作进行比对，当比对结果显示实际生产动作与标准化生产动作之间的动作差异较大(比如对货物的喷水动作方向之间的角度差大于预设角度值或者封装胶喷射量之间的喷射量差大于预设喷射量值)，这样将确定货物的生产并不规范(即货物为残次货物)，以此对货物的生产规范性进行量化评价。同时，记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，并将该生产规范性评判信息和该完成时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息，这样能够全面对货物的残次与否和生产时间进行整体化的标识。
优选地，在该步骤S2中，根据该货物产品信息与生产该货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件以及将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，对该货物产品信息与该生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示该货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产该货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即该生产线身份信息，x*表示生产该货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产该货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
步骤S202，将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件，以此该货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有该货物表征码；
步骤S203，将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系。
上述技术方案的有益效果为：RFID元件是利用红外射频技术对货物进行特征标识。当货物上安装设置有RFID元件以及RFID元件内部存储有该货物表征码时，该RFID元件会在货物的运输过程中自动记录货物的定位信息，并将该定位信息与该货物表征码进行关联，从而确保后续根据定位信息形成货物运输路径信息也能够与该货物表征码进行关联。同时，将该货物特征码上传至区块链网络其中一个节点，并且每一个节点只存储一个货物特征码，这样能够利用该货物特征码将该RFID元件与该区块链网络进行关联，以便于后续该货物表征码作为中介，将货物的运输路径推广至其他相类似的货物上。此外，利用上述公式(1)，能够将该货物产品信息和生产该货物的生产线管理者的启动生产线的公钥进行哈希转换，这样能够保证形成的货物表征码能够同时表征货物产品信息和生产该货物的设备信息，从而实时通过追踪该货物表征码就能够有效地对货物的运输进行溯源。
优选地，在该步骤S3中，根据该RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据该货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据该有效性的确定结果，将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
步骤S301，向该RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得该RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据该货物追踪定位信息，货物的运输路径；
步骤S302，利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将该节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将该节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
步骤S303，利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，
表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
上述技术方案的有益效果为：由于区块链网络的不同节点分别存储不同货物表征码，而每个货物表征码只代表一个货物。利用上述公式(2)，能够对区块链网络上每个节点存储的货物表征码进行有效性判断，其中货物表征码的有效性是指该货物表征码对应货物是否与其他货物属于同一个生产线生产出来的，当属于同一生产线生产出来，则该货物表征码为有效码，当不属于同一生产线生产出来，则该货物表征码为无效码。只有同一生产线生产出来的货物才具有可比性，而利用上述公式(3)，能够对所有有效的货物表征码之间的相似度进行判断，由于货物表征码包含货物的生产规范与否信息，这样通过上述公式(3)，能够将生产不规范的货物集成为一类，从而便于在这些货物后续运输过程中将当前货物的运输路径直接推送给与其相类似的其他货物中，从而保证其他货物在完成生产后能直接被定向运输，并且还能省去重新规划其他货物运输路径的麻烦。
参阅图2，为本发明实施例提供的基于区块链的货物追踪系统的结构示意图。该基于区块链的货物追踪系统包括货物生产影像采集与分析模块、货物表征码生成与存储模块、货物表征码有效性判断模块和货物定向运输模块；其中，
该货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析该生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将该生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
该货物表征码生成与存储模块用于根据该货物产品信息与生产该货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件以及将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
该货物表征码有效性判断模块用于根据该货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；
该货物定向运输模块用于根据该RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据该有效性的确定结果，将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输。
上述技术方案的有益效果为：该基于区块链的货物追踪系统通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物，这样能够以影像监控的方式替代人工筛选来对货物进行全面的筛选；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送，以及大大提高货物的配送准确性和可靠性。
优选地，该货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析该生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将该生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；根据该双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
分析该三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将该实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据该动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为该生产规范性评判信息；
记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为该货物生产时间信息；并将该生产规范性评判信息和该货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息。
上述技术方案的有益效果为：货物在生产过程、特别在流水线生产过程中，通常会经过清洗、组装、封胶和打包等生产工序，并且每个生产工序基本是按照预定程序进行操作的。但是在实际生产过程中，由于货物放置位置不正确或者生产机器故障等原因会导致某一个生产工序无法正常执行而导致货物的某一个生产工序环节不规范而形成残次品(比如清洗不干净或者封胶不均匀等)。通过对货物的生产过程进行双目拍摄，并双目生产影像的影像视差生成货物生产三维影像，这样通过从货物生产三维影像中识别每个生产工序对应的实际生产动作(比如对货物进行清洗时的清洗水枪对货物的喷水动作方向或者对货物进行封胶时封胶枪的封装胶喷射量和喷射方向等)，并将该实际生产动作与每个生产工序的标准化生产动作进行比对，当比对结果显示实际生产动作与标准化生产动作之间的动作差异较大(比如对货物的喷水动作方向之间的角度差大于预设角度值或者封装胶喷射量之间的喷射量差大于预设喷射量值)，这样将确定货物的生产并不规范(即货物为残次货物)，以此对货物的生产规范性进行量化评价。同时，记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，并将该生产规范性评判信息和该完成时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息，这样能够全面对货物的残次与否和生产时间进行整体化的标识。
优选地，该货物表征码生成与存储模块用于根据该货物产品信息与生产该货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件以及将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
利用下面公式(1)，对该货物产品信息与该生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示该货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产该货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即该生产线身份信息，x*表示生产该货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产该货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
将该货物表征码存储至该货物上的RFID元件，以此该货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有该货物表征码；
将该货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系。
上述技术方案的有益效果为：RFID元件是利用红外射频技术对货物进行特征标识。当货物上安装设置有RFID元件以及RFID元件内部存储有该货物表征码时，该RFID元件会在货物的运输过程中自动记录货物的定位信息，并将该定位信息与该货物表征码进行关联，从而确保后续根据定位信息形成货物运输路径信息也能够与该货物表征码进行关联。同时，将该货物特征码上传至区块链网络其中一个节点，并且每一个节点只存储一个货物特征码，这样能够利用该货物特征码将该RFID元件与该区块链网络进行关联，以便于后续该货物表征码作为中介，将货物的运输路径推广至其他相类似的货物上。此外，利用上述公式(1)，能够将该货物产品信息和生产该货物的生产线管理者的启动生产线的公钥进行哈希转换，这样能够保证形成的货物表征码能够同时表征货物产品信息和生产该货物的设备信息，从而实时通过追踪该货物表征码就能够有效地对货物的运输进行溯源。
优选地，该货物表征码有效性判断模块用于根据该货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性具体包括：
利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将该节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将该节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
以及，
该货物定向运输模块用于根据该RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据该有效性的确定结果，将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
向该RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得该RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据该货物追踪定位信息，货物的运输路径；
利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将该运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，
表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
上述技术方案的有益效果为：由于区块链网络的不同节点分别存储不同货物表征码，而每个货物表征码只代表一个货物。利用上述公式(2)，能够对区块链网络上每个节点存储的货物表征码进行有效性判断，其中货物表征码的有效性是指该货物表征码对应货物是否与其他货物属于同一个生产线生产出来的，当属于同一生产线生产出来，则该货物表征码为有效码，当不属于同一生产线生产出来，则该货物表征码为无效码。只有同一生产线生产出来的货物才具有可比性，而利用上述公式(3)，能够对所有有效的货物表征码之间的相似度进行判断，由于货物表征码包含货物的生产规范与否信息，这样通过上述公式(3)，能够将生产不规范的货物集成为一类，从而便于在这些货物后续运输过程中将当前货物的运输路径直接推送给与其相类似的其他货物中，从而保证其他货物在完成生产后能直接被定向运输，并且还能省去重新规划其他货物运输路径的麻烦。
从上述实施例的内容可知，该基于区块链的货物追踪方法和系统通过采集和分析货物生产过程的影像，以此确定货物的生产规范性评判信息及将其与货物生产时间信息进行打包，从而有效标定货物是否属于残次货物，这样能够以影像监控的方式替代人工筛选来对货物进行全面的筛选；并且还通过将货物表征码分别存储在货物上的RFID元件和区块链网络中，这样能够借助RFID元件识别得到货物的运输路径，同时还能以货物表征码为索引在区块链网络中寻找与当前运输的货物具有相同生产质量的其他货物，这样能够便于将当前运输的货物推送至其他生产质量相同的货物中，从而保证同一类型的货物能够沿着相应的运输路径配送，并且还能够在不需要花费大量人力物力识别货物的情况也能够保证品质相同的货物可以沿着相同的运输路径配送，以及大大提高货物的配送准确性和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.基于区块链的货物追踪方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
步骤S2，根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
步骤S3，根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输；其中，在所述步骤S2中，根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，对所述货物产品信息与所述生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示所述货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产所述货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即所述生产线身份信息，x*表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
步骤S202，将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件，以此所述货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有所述货物表征码；
步骤S203，将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系；其中，在所述步骤S3中，根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
步骤S301，向所述RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据所述货物追踪定位信息，货物的运输路径；
步骤S302，利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将所述节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将所述节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
步骤S303，利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，
表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
2.如权利要求1所述的基于区块链的货物追踪方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
步骤S101，对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；根据所述双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
步骤S102，分析所述三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将所述实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据所述动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为所述生产规范性评判信息；
步骤S103，记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为所述货物生产时间信息；并将所述生产规范性评判信息和所述货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息。
3.基于区块链的货物追踪系统，其特征在于，其包括货物生产影像采集与分析模块、货物表征码生成与存储模块、货物表征码有效性判断模块和货物定向运输模块；其中，
所述货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息；
所述货物表征码生成与存储模块用于根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络；
所述货物表征码有效性判断模块用于根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性；
所述货物定向运输模块用于根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输；
其中，所述货物表征码生成与存储模块用于根据所述货物产品信息与生产所述货物的生产线身份信息，生成相应的货物表征码；并将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件以及将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络具体包括：
利用下面公式(1)，对所述货物产品信息与所述生产线身份信息进行转换，从而得到相应的货物表征码，
在上述公式(1)中，S表示货物表征码，P表示所述货物产品信息，Hash()表示哈希运算符号，P1表示生产所述货物的生产线管理者的启动生产线的公钥、即所述生产线身份信息，x*表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆中心点横坐标，G(x*,y*)表示生产所述货物的生产线管理者的数字签名轨迹经过椭圆曲线算法变换后得到的椭圆其中一个焦点的坐标，R表示在范围[0，1]内随机选取的一个随机数；
将所述货物表征码存储至所述货物上的RFID元件，以此所述货物在运输过程中记录货物追踪定位信息的同时，将记录得到的货物追踪定位信息标识有所述货物表征码；
将所述货物表征码上传至云端服务器的区块链网络中相应的区块链节点，从而构建货物表征码与区块链节点的一一对应存储关系；
其中，所述货物表征码有效性判断模块用于根据所述货物表征码，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性具体包括：
利用下面公式(2)，确定在区块链网络对应节点上存储的货物表征码的有效性，
在上述公式(2)中，νik表示货物表征码的有效性判定值，当νik＝1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码，同时将所述节点与区块链网络中的其他节点进行连接，从而构建完整的货物溯源链条，当νik＝-1时，表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为无效码，同时将所述节点从区块链网络中删除，C(SL)表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的节点集合，Bj表示区块链网络中已经被确定为存储有效货物表征码的节点集合，Sxi表示需要进行有效性确定的货物表征码对应的码值；
以及，
所述货物定向运输模块用于根据所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息，确定货物的运输路径；再根据所述有效性的确定结果，将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，从而实现对其他货物的定向运输具体包括：
向所述RFID元件发送定位信息获取请求，以此获得所述RFID元件反馈的货物追踪定位信息；并根据所述货物追踪定位信息，货物的运输路径；
利用下面公式(3)，对在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的货物与其他货物进行相似度评判，从而确定是否将所述运输路径推送至其他货物对应的运输设备上，
在上述公式(3)中，F表示在区块链网络对应节点上存储的货物表征码为有效码相应的第i个货物与其他第j个货物之间的相似度评判值，当F＝1时，表示第i个货物与其他第j个货物相似，并将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，当F＝0时，表示第i个货物与其他第j个货物不相似，并不将第i个货物的运输路径推送至其他第j个货物对应的运输设备上，S(u,i)表示第i个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，S(u,j)表示第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性评分值，并且S(u,i)和S(u,j)越大，表明第i个货物和第j个货物在生产过程的第μ个生产工序中的生产规范性越高，
表示所有货物在生产过程的第μ个生产工序中的平均生产规范性评分值，α表示预设修正系数、且其取值范围为(0，1)，
表示向下取整运算，β表示第i个货物的生产时间和第j个货物的生产时间中较小生产时间与较大生产时间之比、且其取值范围为(0，1]，
表示累加运算，exp表示以自然常数e为底的指数；
再指示第j个货物对的运输设备按照第i个货物的运输路径，实现对第j个货物的定向运输。
4.如权利要求3所述的基于区块链的货物追踪系统，其特征在于：
所述货物生产影像采集与分析模块用于对货物的生产过程进行拍摄，从而得到货物的生产影像；分析所述生产影像，以此获得货物生产过程对应的生产规范性评判信息；并将所述生产规范性评判信息与货物生产时间信息进行打包合并，从而生成相应的货物产品信息具体包括：
对货物的生产过程进行双目拍摄，以此得到货物对应的双目生产影像；
根据所述双目生产影像，得到货物对应的三维生产影像；
分析所述三维生产影像，以此识别得到货物在生成过程中每一个生产工序对应的实际生产动作；将所述实际生产动作与相应生产工序的标准化生产动作之间的动作差异；再根据所述动作差异，确定获取在每个生产工序上的生产规范与否信息，以此作为所述生产规范性评判信息；
记录货物完成所有生产工序后对应的完成时间信息，以此作为所述货物生产时间信息；并将所述生产规范性评判信息和所述货物生产时间信息分别压缩后再共同打包合并，从而生成相应的货物产品信息。
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