CN114548671A - 基于区块链的农产品溯源系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的农产品溯源系统，包括视频监控模块，用于获取各个环节中包含目标农产品的监控视频。操作识别模块，用于识别监控视频中是否出现对目标农产品进行的操作，若判断视频中出现对目标农产品进行的操作，则截取视频中包括该操作的视频段，并将视频段上传至区块链。检测信息模块，用于接收来自检测机构终端的检测报告信息，并将检测报告信息上传至区块链。图形码生成模块，用于为目标农产品生成唯一的图形码，图形码包括目标农产品的溯源地址，通过扫描图形码可访问区块链网络中存储的目标农产品的溯源信息。本系统能够避免出现管理员恶意修改相关溯源信息的情况，以提高农产品溯源信息的可靠性。

Description

基于区块链的农产品溯源系统及方法

技术领域

本发明涉及农产品溯源技术领域，尤其涉及一种基于区块链的农产品溯源系统及方法。

背景技术

民以食为天，而农产品作为食物的原始材料，其安全问题尤为重要。随着社会的高速发展，一些涉及农产品生产链上的安全问题逐渐暴露出来，例如：蔬菜上残留过量的农药、仓储过久的“陈化粮”等，都对人们的健康和生命安全造成威胁。这些农产品对人体有害，但一般大众很难识别，而且一旦出现食品安全问题，消费者甚至无法找到负责人。

虽然目前已经有了多种有效控制食品安全的办法或者标准，包括ISO9000认证、GMP(良好操作规范）、SSOP(卫生标准操作程序）、HACCP(危害分析和关键点分析系统）等多种有效的控制食品安全的管理办法，并在实践中进行运用，但是这些标准都是针对具体环节进行控制，缺少将整个供应链连接起来的技术手段或者规范。而一旦在中间某个环节出现问题，要想寻找问题的源头，或者查找所有与这个问题相关的产品信息，上述这些手段就显得不够完善。

目前，随着消费者对于农产品安全问题越来越重视，一些大型超市以及农产品的生产厂家已经开始推出农产品的溯源系统。然而，这些溯源系统的作用范围较小，而且农产品的信息单一，不能满足消费者的需求。另外，由于现有的农产品溯源系统是中心化的，农产品的数据很容易被篡改，这样反而容易蒙蔽消费者，起到反效果。因此，亟需提供一种溯源系统，以满足消费者对于实现农产品信息溯源的需求。

发明内容

本发明提供了一种基于区块链的农产品溯源系统及方法，能够方便且透明地追溯农产品信息，并通过区块链数据不可篡改的特性，以提高农产品溯源信息的可靠性。

有鉴于此，本发明一方面提供了一种基于区块链的农产品溯源系统，包括：视频监控模块，用于获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频；操作识别模块，用于识别所述监控视频中是否出现操作人员对目标农产品进行操作，若判断所述视频中出现操作人员对目标农产品进行操作，则截取所述视频中包括所述操作的视频段，并将所述视频段上传至区块链；检测信息模块，用于接收来自检测机构终端的检测报告信息，并将所述检测报告信息上传至区块链，所述检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的目标农产品进行抽样检测，以得出所述检测报告信息；图形码生成模块，用于为所述目标农产品生成唯一的图形码，所述图形码包括所述目标农产品的溯源地址，通过扫描所述图形码可访问区块链网络中存储的所述目标农产品的溯源信息。

通过截取各个环节中操作人员对目标农产品进行操作的视频段，并上传至区块链中，本溯源系统能够对目标农产品在各个环节中所受到的操作进行视频存证，一旦在后续环节中出现问题，便能够快速溯源，进行查证。在种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中，检测机构均会对目标农产品进行抽样检测，以得出检测报告信息。检测信息模块接收检测报告信息并将检测报告信息上传至区块链中。一旦目标农产品在某个环节出现检测不合格的情况，农业监管部门能够结合存证视频段对以往的环节进行追溯和查处，以快速找到问题的根源。因此，本系统能够方便农业监管部门追溯目标农产品出问题的环节，而且，还能够避免有问题的农产品流入市场销售。对于流入市场的农产品，顾客只需扫码便能够方便快捷地查看目标农产品的溯源信息，从而了解到目标农产品从种植到上市销售的过程中，每个环节是否符合食品安全的要求。基于区块链网络的数据不可篡改以及去中心化的特性，本系统能够避免出现管理员恶意修改相关溯源信息的情况，以提高农产品溯源信息的可靠性。

可选地，所述检测报告信息包括第一检测报告、第二检测报告、第三检测报告和第四检测报告；在种植环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第一检测报告；在加工环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第二检测报告；在运输环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第三检测报告；在销售环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第四检测报告。

可选地，本农产品溯源系统还包括环境监测模块，用于监测所述目标农产品的产地环境信息，并将所述产地环境信息上传至区块链网络；所述产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量。

可选地，本农产品溯源系统还包括生产信息模块、运输信息模块和销售信息模块；所述生产信息模块用于接收来自生产者终端的目标农产品的产品信息和加工信息，并将所述产品信息和加工信息上传至区块链；所述运输信息模块用于接收来自运输方终端的所述目标农产品的运输信息，并将所述运输信息上传至区块链；所述销售信息模块用于接收来自经销商终端的所述目标农产品的销售信息，并将所述销售信息上传至区块链。

可选地，所述产品信息包括农产品种类、农产品产地、农产品仓储信息以及农业经营主体信息。

可选地，所述运输信息包括发货地、发货时间、中转站、停留时间、收货地以及收货时间。

可选地，所述销售信息包括到货时间、出售时间、经销地点、经销商信息。

本发明另一方面提供了一种基于区块链的农产品溯源方法，该方法包括：

获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频；

识别所述监控视频中是否出现操作人员对所述目标农产品进行操作，若判断所述视频中出现操作人员对所述目标农产品进行操作，则截取所述视频中包括所述操作的视频段，并将所述视频段上传至区块链；

接收来自检测机构终端的检测报告信息，并将所述检测报告信息上传至区块链，所述检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的所述目标农产品进行抽样检测，以得出所述检测报告信息；

为所述目标农产品生成唯一的图形码，所述图形码包括所述目标农产品的溯源地址，通过扫描所述图形码可访问区块链网络中存储的所述目标农产品的溯源信息。

可选地，该方法还包括：

监测所述目标农产品的产地环境信息，并将所述产地环境信息上传至区块链网络；

所述产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量。

可选地，该方法还包括：

接收来自生产者终端的目标农产品的产品信息和加工信息，并将所述产品信息和加工信息上传至区块链；

接收来自运输方终端的所述目标农产品的运输信息，并将所述运输信息上传至区块链；

接收来自经销商终端的所述目标农产品的销售信息，并将所述销售信息上传至区块链。

附图说明

为了更清楚地表达说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明一实施例中的农产品溯源系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的农产品溯源方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例中的农产品溯源系统的流程示意图。

其中，附图标记为：

视频监控模块1、操作识别模块2、检测信息模块3、图形码生成模块4、环境监测模块5、生产信息模块6、运输信息模块7、销售信息模块8、检测机构终端9、生产者终端10、运输方终端11、经销商终端12。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

请参阅图1和图2，本发明一方面提供了一种基于区块链的包农产品溯源系统，包括：视频监控模块1、操作识别模块2、检测信息模块3、图形码生成模块4、环境监测模块5、生产信息模块6、运输信息模块7和销售信息模块8。

其中，视频监控模块1用于获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频。在一些实施例中，目标农产品指的是同一批次的农产品，而非特指某件农产品。同一批次的农产品是指产地相同，被实施的农事操作相同，加工方式相同、操作人员相同、操作时间相同的农产品。

需要说明的是，种植环节是指农户经过一系列的农事操作将种子培育至成熟农作物的过程，农事操作主要包括播种、施肥、灌溉、喷洒农药、喷洒生长剂以及采摘成熟作物等，种植环节直至成熟的农作物采摘完成为止。加工环节是指将农作物加工为能够进入市场销售的产品。当然，可以理解的是，不同的农产品需要进行的加工手段不同。示例性地，稻谷去壳、玉米脱粒等。运输环节是指将加工完成的农产品从加工厂或仓库运往各个经销站点的过程。销售环节是指经销商对农产品进行展示和销售的过程。

具体地，视频监控模块1包括多个摄像头，多个摄像头分布在种植田地、加工工厂、运输车厢以及销售市场。这些摄像头均朝向目标农产品，以录制包含目标农产品的监控视频。示例性地，在种植环节中，安装人员通过调节摄像头的方向，使摄像头对准农作物的种植田地，从而录制农作物的监控视频；在加工环节中，摄像头对准对农作物进行加工的生产线，从而录制农作物在加工过程中的监控视频；在运输环节中，摄像头对准目标农产品的运输车厢，以录制搬运工人搬运农产品的监控视频；在销售环节中，摄像头对准目标农产品的销售摊位。因此，农产品从种植环节到销售环节，均处于视频监控下，能够有效地避免操作人员产生不规范的行为。

视频监控模块1还包括存储单元，存储单元用于暂存包含有农产品的监控视频。由于摄像头需要对农产品不中断地进行监控，为了避免监控视频占用过大的存储空间，存储单元仅保存24小时以内的监控视频。

值得注意的是，在生产过程中，农产品的品质变化往往与操作人员的操作相关，合理规范的操作能够使得农产品的品质变得更好。例如：农户对种苗进行合理的施肥、灌溉，能够使得农产品的品质变得更好。而不规范的操作则可能会导致农产品受损，例如：搬运工人暴力搬运农产品，会导致农产品受损。其中，操作人员是指在种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中，以农产品为对象进行操作的主体，具体包括：农户、加工人员、搬运工人、商贩等。因此，有必要保留监控视频中操作人员对农产品进行操作的视频段，以供农业监管部门和顾客查看。然而，在监控视频的大部分视频段内，都没有记录操作人员对农产品进行操作的影像，为了从监控视频中截取出包含相关操作的视频段，本系统还包括操作识别模块2，操作识别模块2用于识别监控视频中是否出现操作人员对目标农产品进行操作，若判断视频中出现操作人员对目标农产品进行操作，则截取视频中包括操作的视频段，并将视频段上传至区块链。通过截取各个环节中操作人员对目标农产品进行操作的视频段，并上传至区块链中，本溯源系统能够对目标农产品在各个环节中所受到的操作进行视频存证，一旦在后续环节中出现问题，便能够快速溯源，进行查证。而且，通过截取视频段的方式进行存证，一方面能够节约存储空间，另外，也能够方便顾客查看操作人员的相关操作是否规范。

在一些实施例中，向操作识别模块2输入大量包含操作人员对农产品进行相关操作的图片，通过机器学习的方式，使得操作识别模块2形成标准操作信息，并能够将视频中的人像及所用工具作为一个目标进行分析。具体可以是进行目标识别、目标跟踪、动作识别等分析处理方式，最终提取出视频中人像及所用工具的实际操作信息，将标准操作信息与实际操作信息进行比对，若一致则说明包含该实际操作信息的视频段应当被截取出来作为存证，并上传至区块链。

具体来说，区块链本质上是由不同节点共同组成的分布式数据库系统，也是一种全网的开放式账本系统。区块链解决的核心问题是在缺少信任中心节点和信任通道的情况下，使分布在网络中的各个节点达成共识，即让每个区块链的节点都拥有系统所有的流通数据。分布式账本代表网络上的共识，上传至区块链网络上的每一条视频段都被安全、不可篡改地记录下来。因此，基于区块链网络的数据不可篡改以及去中心化的特性，本系统能够避免出现管理员恶意修改相关溯源信息的情况，以提高农产品溯源信息的可靠性。

请参阅图1，本农产品溯源系统还包括检测信息模块3。检测信息模块3用于接收来自检测机构终端9的检测报告信息，并将检测报告信息上传至区块链。其中，检测机构应当是具有社会公信力的第三方机构。具体地，检测机构应当通过CMA和CNAS资质认证。检测机构对农产品进行抽样检测时，具体进行的检测项目应当至少包括：农产品中农药残留检测；农产品中重金属检测；土壤中重金属检测；肥料中养分检测等。

另外，检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的目标农产品进行抽样检测，以得出检测报告信息。具体来说，检测报告信息包括第一检测报告、第二检测报告、第三检测报告和第四检测报告。其中，在种植环节中，检测机构对目标农产品进行抽样检测，以生成第一检测报告。在加工环节中，检测机构对目标农产品进行抽样检测，以生成第二检测报告。在运输环节中，检测机构对目标农产品进行抽样检测，以生成第三检测报告。在销售环节中，检测机构对目标农产品进行抽样检测，以生成第四检测报告。

通过对每个环节的农产品都进行检测，一旦目标农产品在某个环节出现检测不合格的情况，农业监管部门能够结合存证视频段对以往的环节进行追溯和查处，以快速找到问题的根源。因此，本系统能够方便农业监管部门追溯目标农产品出问题的环节，而且，还能够避免有问题的农产品流入市场销售。

请参阅图1，本农产品溯源系统还包括图形码生成模块4。图形码生成模块4用于为目标农产品生成唯一的图形码，图形码包括目标农产品的溯源地址，通过扫描图形码可访问区块链网络中存储的目标农产品的溯源信息。对于流入市场的农产品，顾客只需扫码便能够方便快捷地查看目标农产品的溯源信息，从而了解到目标农产品从种植到上市销售的过程中，每个环节是否符合食品安全的要求。顾客能够通过各种移动终端进行扫码，例如：平板电脑、智能手机等。顾客还能够通过连接计算机的扫码机进行扫码。

在一些实施例中，本农产品溯源系统还包括环境监测模块5。环境监测模块5用于监测目标农产品的产地环境信息，并将产地环境信息上传至区块链网络。具体来说，产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量等。环境监测模块5能够实时监测产地环境状况，并能够将目标农产品在种植环节内的产地环境状况上传至区块链。通过监测产地的环境信息能够帮助顾客了解目标农产品的种植情况是否良好。顾客通过扫描图形码生成模块4生成的图形码便能够快速查看目标农产品的产地环境信息。

在一些实施例中，本农产品溯源系统还包括生产信息模块6、运输信息模块7和销售信息模块8。生产信息模块6用于接收来自生产者终端10的目标农产品的产品信息和加工信息，并将产品信息和加工信息上传至区块链。其中，产品信息包括农产品种类、农产品产地、农产品仓储信息以及农业经营主体信息。加工信息包括加工方式、加工辅料、加工工厂信息。顾客通过扫描图形码生成模块4生成的图形码，以获取产品信息和加工信息，并将产品信息和加工信息分别与第一检测报告和第二检测报告进行对比，以判断产品信息和加工信息与相关检测报告信息是否为相符，若不相符，可要求生产者进行说明理由。

另外，运输信息模块7用于接收来自运输方终端11的目标农产品的运输信息，并将运输信息上传至区块链。运输信息包括发货地、发货时间、中转站、停留时间、收货地以及收货时间。销售信息模块8用于接收来自经销商终端12的目标农产品的销售信息，并将销售信息上传至区块链。销售信息包括到货时间、出售时间、经销地点、经销商信息。与产品信息和加工信息类似地，顾客通过扫描图形码生成模块4生成的图形码，以获取运输信息和销售信息。

需要说明的是，上述各个终端均可以是任何类型的固定计算设备或移动计算设备，例如：台式计算机、笔记本电脑、平板电脑以及智能手机等。

请参阅图1和图2，本发明另一方面提供了一种基于区块链的农产品溯源方法，该方法包括：

S10：获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频；

S20：识别监控视频中是否出现操作人员对目标农产品进行操作；

S30：若判断视频中出现操作人员对目标农产品进行操作，则截取视频中包括操作的视频段，并将视频段上传至区块链；

S40：接收来自检测机构终端9的检测报告信息，并将检测报告信息上传至区块链，检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的目标农产品进行抽样检测，以得出检测报告信息；

S50：为目标农产品生成唯一的图形码，图形码包括目标农产品的溯源地址，通过扫描图形码可访问区块链网络中存储的目标农产品的溯源信息。

具体来说，通过截取各个环节中操作人员对目标农产品进行操作的视频段，并上传至区块链中，本溯源方法能够对目标农产品在各个环节中所受到的操作进行视频存证，一旦在后续环节中出现问题，便能够快速溯源，进行查证。在种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中，检测机构均会对目标农产品进行抽样检测，以得出检测报告信息。检测信息模块3接收检测报告信息并将检测报告信息上传至区块链中。一旦目标农产品在某个环节出现检测不合格的情况，农业监管部门能够结合存证视频段对以往的环节进行追溯和查处，以快速找到问题的根源。因此，本方法能够方便农业监管部门追溯目标农产品出问题的环节，而且，还能够避免有问题的农产品流入市场销售。对于流入市场的农产品，顾客只需扫码便能够方便快捷地查看目标农产品的溯源信息，从而了解到目标农产品从种植到上市销售的过程中，每个环节是否符合食品安全的要求。基于区块链网络的数据不可篡改以及去中心化的特性，本农产品溯源方法能够避免出现管理员恶意修改相关溯源信息的情况，以提高农产品溯源信息的可靠性。

在一些实施例中，该方法还包括：

S60：监测目标农产品的产地环境信息，并将产地环境信息上传至区块链网络，产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量。

可选地，该方法还包括：

S70：接收来自生产者终端10的目标农产品的产品信息和加工信息，并将产品信息和加工信息上传至区块链；

S80：接收来自运输方终端11的目标农产品的运输信息，并将运输信息上传至区块链；

S90：接收来自经销商终端12的目标农产品的销售信息，并将销售信息上传至区块链。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于，包括：

视频监控模块，用于获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频；

操作识别模块，用于识别所述监控视频中是否出现操作人员对目标农产品进行操作，若判断所述视频中出现操作人员对目标农产品进行操作，则截取所述视频中包括所述操作的视频段，并将所述视频段上传至区块链；

检测信息模块，用于接收来自检测机构终端的检测报告信息，并将所述检测报告信息上传至区块链，所述检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的目标农产品进行抽样检测，以得出所述检测报告信息；

图形码生成模块，用于为所述目标农产品生成唯一的图形码，所述图形码包括所述目标农产品的溯源地址，通过扫描所述图形码可访问区块链网络中存储的所述目标农产品的溯源信息。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：所述检测报告信息包括第一检测报告、第二检测报告、第三检测报告和第四检测报告；

在种植环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第一检测报告；

在加工环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第二检测报告；

在运输环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第三检测报告；

在销售环节中，所述检测机构对所述目标农产品进行抽样检测，以生成第四检测报告。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：还包括环境监测模块，用于监测所述目标农产品的产地环境信息，并将所述产地环境信息上传至区块链网络；

所述产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：还包括生产信息模块、运输信息模块和销售信息模块；

所述生产信息模块用于接收来自生产者终端的目标农产品的产品信息和加工信息，并将所述产品信息和加工信息上传至区块链；

所述运输信息模块用于接收来自运输方终端的所述目标农产品的运输信息，并将所述运输信息上传至区块链；

所述销售信息模块用于接收来自经销商终端的所述目标农产品的销售信息，并将所述销售信息上传至区块链。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：所述产品信息包括农产品种类、农产品产地、农产品仓储信息以及农业经营主体信息。

6.根据权利要求4所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：所述运输信息包括发货地、发货时间、中转站、停留时间、收货地以及收货时间。

7.根据权利要求4所述的基于区块链的农产品溯源系统，其特征在于：所述销售信息包括到货时间、出售时间、经销地点、经销商信息。

8.一种基于区块链的农产品溯源方法，其特征在于，该方法包括：

获取种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中包含目标农产品的监控视频；

识别所述监控视频中是否出现操作人员对所述目标农产品进行操作；

若判断所述视频中出现操作人员对所述目标农产品进行操作，则截取所述视频中包括所述操作的视频段，并将所述视频段上传至区块链；

接收来自检测机构终端的检测报告信息，并将所述检测报告信息上传至区块链，所述检测机构分别对种植环节、加工环节、运输环节和销售环节中的所述目标农产品进行抽样检测，以得出所述检测报告信息；

为所述目标农产品生成唯一的图形码，所述图形码包括所述目标农产品的溯源地址，通过扫描所述图形码可访问区块链网络中存储的所述目标农产品的溯源信息。

9.根据权利要求8所述的基于区块链的农产品溯源方法，其特征在于，该方法还包括：

监测所述目标农产品的产地环境信息，并将所述产地环境信息上传至区块链网络；

所述产地环境信息包括温度、湿度、光照强度、土壤重金属含量、土壤养分含量、灌溉用水重金属含量、水质养分含量。

10.根据权利要求8所述的基于区块链的农产品溯源方法，其特征在于，该方法还包括：接收来自生产者终端的目标农产品的产品信息和加工信息，并将所述产品信息和加工信息上传至区块链；

接收来自运输方终端的所述目标农产品的运输信息，并将所述运输信息上传至区块链；

接收来自经销商终端的所述目标农产品的销售信息，并将所述销售信息上传至区块链。

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