CN114766026A - 使用区块链的物流管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性的计算机实施方法，所述方法包含：将所接收的法律性数据元素添加到对应于所述商品的进口的区块链账本中；建立所述区块链账本的智能合约；将对应于所述智能合约的所接收的感测数据元素添加到所述区块链账本中；将对应于所述智能合约的电子锁状态数据添加到所述区块链账本中；以及将对应于所述智能合约的一个或多个检查结果添加到所述区块链账本中。此外，依据所述智能合约根据所接收的法律性数据元素、所接收的感测数据元素、所述电子锁状态数据和所述一个或多个检查结果判断所述商品是否在所述合规性内，其中若判定商品在所述合规性内，通过把控制信号发送到电子锁来解封所述电子锁。

Description

使用区块链的物流管理系统和方法

技术领域

本发明大体上涉及物流管理系统的领域，且确切地说涉及结合区块链技术的物流管理系统和方法。更确切地说，本发明涉及用于使用区块链中的智能合约保证跨边界物流中的商品的合规性的规范可被确保的技术、装置和系统。

背景技术

当前跨边界物流很低效，因为需要在多个检查点处进行重复检查和文档校验。通常，延迟、人手检查和集装箱施封及解封影响易腐性及环境敏感商品的质量。当前技术不能在跨边界监管机构和其他利益关系人之间提供可信的数据来改进物流效率。此外，应用连续性的合规性跟踪于易腐性及环境敏感商品也是很困难的。

因此，需要一种系统，其可自动记录与跨边界物流链中的商品相关的可信数据(例如，检查结果、跨边界物流的进口/出口海关文档/格式等)，同时在整个商品运输期间实时监视商品的状况，且在授权条件触发时实行自动集装箱解封/施封。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种物流管理系统和方法来通过使用区块链和智能合同技术记录商品相关数据以解决当前技术水平下的前述缺点。

根据本发明的第一方面，提供一种用于检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性的计算机实施方法。所述方法包括：建立区块链的一个或多个智能合约，每一智能合约对应于进口供应链物流中的一种类型的商品，其中每种类型的商品与一组合规性规则和参数相关联；以及将与商品相关的对应于商品的进口的一个或多个接收的法律性数据元素作为一个或多个区块添加到区块链账本中，其中所述法律性数据元素从进口商或者一个或多个进口相关机构的一个或多个终端发送。所述方法进一步包括：基于与进口供应链物流中的商品相关的类型在区块链账本的所建立智能合约当中选择智能合约；以及将对应于选定智能合约的一个或多个所接收的感测数据元素作为一个或多个区块持续地添加到区块链账本中，其中感测数据元素由安装在商品的一个或多个集装箱上的一个或多个传感器所生成。所述方法进一步包括：将对应于智能合约的电子锁状态数据作为一个或多个区块持续地添加到区块链账本中，其中电子锁状态数据由安装在集装箱上的电子锁所生成；以及当从一个或多个经授权终端接收到检查结果时，将对应于智能合约的一个或多个检查结果作为一个或多个区块添加到区块链账本中。

此外，响应于触发评估过程的执行条件，通过选定智能合约根据所接收法律性数据元素、所接收的感测数据元素、电子锁状态数据和检查结果判断商品是否在合规性参数内，其中响应于判定商品在合规性参数内，通过将控制信号发送到电子锁来解封电子锁。响应于判定商品不在合规性参数内，将通知发送到进口商和进口相关机构的至少一个终端，而不解封电子锁。

根据本发明的第二方面，提供一种使用区块链技术来检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性的物流管理系统。所述系统包括管理服务器和一个或多个集装箱。管理服务器包含第一存储电路单元、第一数据通信电路和第一处理器。第一处理器被配置为管理一个或多个区块链账本，且控制第一非暂态存储器电路和第一数据通信电路。集装箱包含安装在集装箱上的一个或多个传感器；安装在集装箱的一个或多个门或盖子处的一个或多个电子锁；第二存储电路单元；第二数据通信电路；以及第二处理器。传感器监视集装箱和其中的商品的各种状态。电子锁被配置为施封和解封集装箱的门或盖子。第二非暂态存储器电路被配置为保存由传感器和电子锁生成的数据。第二数据通信电路被配置为建立与管理服务器的第一数据通信电路的数据通信网络。第二处理器被配置为控制传感器、所述一个或多个电子锁和第二数据通信电路。此外，第一处理器进一步被配置为访问和执行机器指令以实施根据本发明的前述第一方面的计算机实施方法。

附图说明

下文中参看图式更详细描述本发明的实施例，图式中：

图1A描绘示出根据本发明的一个实施例的物流管理系统的框图；

图1B描绘示出物流管理系统的集装箱(智能集装箱)的框图；

图2示出正发送到物流管理系统的管理服务器的感测数据元素的数据结构；

图3描绘根据本发明的一个实施例的物流管理方法的流程图；

图4A描绘图3中示出的步骤S330的流程图；

图4B描绘图3中示出的步骤S330的另一流程图；

图5描绘在物流管理方法下建立智能合约的流程图；

图6描绘示出操作流程的示意图，所述操作流程用于在物流管理方法下经由共识和点对点概念将数据添加到由多个装置维持的区块链账本中；以及

图7描绘示出物流管理系统的操作的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，将用于检测进口等供应链物流中的商品的合规性的物流管理的系统和方法阐述为优选实例。所属领域的技术人员将显而易见，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下作出包含添加和/或替代在内的修改。可省略特定细节以免使本发明模糊不清；然而，编写本公开是为了使所属领域的技术人员能够在不进行不当实验的情况下实践本文中的教示。

参看图1A，根据本发明的一个方面，提供使用区块链用于检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性(compliance)的物流管理系统1。物流管理系统1包含管理服务器100和一个或多个集装箱200(例如，集装箱200(1)到200(N))。在运输期间，商品储存在集装箱200中。管理服务器100包含第一非暂态存储器电路110、第一数据通信电路120和第一处理器130。第一处理器130电耦合到第一非暂态存储器电路110和第一数据通信电路120。

第一非暂态存储器电路110被配置为存储数据和机器指令。第一处理器130被配置为管理区块链环境中的区块链账本BL(1)到BL(N)，且控制第一非暂态存储器电路110和第一数据通信电路120。

参看图1B，集装箱200中的每一个包含安装在集装箱200处的传感器240(1)到240(N)；安装在集装箱200的一个或多个门处的一个或多个电子锁250(1)到250(N)；第二非暂态存储器电路210；第二数据通信电路220；以及第二处理器230。第二处理器230电耦合到传感器240、电子锁250、第二非暂态存储器电路210和第二数据通信电路220。

传感器240监视集装箱和其内的商品的各种状况。更确切地说，集装箱200安装有不同类型的传感器240以实时感测集装箱和其内的商品的状况的至少一个以下类型：集装箱内部温度、空气压力、湿度和亮度；商品重量和温度；集装箱位置、加速度和振动。感测到的数据传递到第二处理器230以供处理以生成待经由网络NC发送到管理服务器100的相应感测数据元素SD。传感器包括一个或多个温度计、压力计、湿度计、加速度计、振动计、GPS接收器、电子计重秤和光传感器。

电子锁250被配置为施封和解封集装箱200的门。在一实施例中，第二处理器230指示电子锁施封或解封集装箱的门，且关于电子锁的状态(例如，施封状态或解封状态)的数据从电子锁发送到第二处理器230以生成对应于电子锁250中的每一个的电子锁状态数据LS。在另一实施例中，电子锁250在本地操作(例如，利用电子移动装置，所述电子移动装置被配置为认证和授权具有合适授权的用户以无线方式与电子锁250交互)来施封和解封。在另一实施例中，电子锁状态数据LS由每一个电子锁本身生成。所生成的电子锁状态数据LS和感测数据元素SD经由网络NC发送到管理服务器100，且存储在第二非暂态存储器电路210中。

在一个实施例中，电子锁状态数据消息/记录的数据结构包含一个或多个以下字段：(1)第一字段，用于记录对应于电子锁状态数据的电子锁的识别；(2)第二字段，用于记录电子锁的施封/解封状态；(3)第三字段，用于记录电子锁的当前本地时间；(4)第四字段，用于记录与电子锁状态数据相关的智能合约的识别；(5)第五字段，用于记录第二字段中的施封/解封状态的法律性数据；以及(6)第六字段，用于记录电子锁的位置信息。

第二数据通信电路220被配置为与管理服务器100建立第一数据通信电路120的网络NC。第二处理器230被配置为控制传感器240、电子锁250和第二数据通信电路220。第一数据通信电路120还可建立与其它电子装置(例如，其他用户的计算装置(或终端装置)TM1到TM3)或到因特网的网络连接，使得法律性数据元素LD和检查结果数据IR可经由因特网在终端装置TM1、TM2和TM3之间传递。

在一个实施例中，终端装置TM1、TM2和TM3以及管理服务器100通过充当节点而形成区块链环境，其中每一节点代管区块链账本的副本。

区块链的结构是以作为存储在区块链账本中的互连区块的循序日志，其中每一区块含有交易序列。每一区块的标头包含所述区块的所有交易的加密散列和先前区块的标头的等效散列的副本。因此，账本上的所有区块不可分开地且不变地被链接在一起。因此，即使代管账本的一个节点(例如，管理服务器100)被窜改，也不可使所有其它节点(例如，端子TM1和TM2)确信其具有“正确”区块链，因为账本分布在区块链环境中的多个独立节点的整个网络中。

简单地说，智能合约是一组可自定义的可执行机器指令，其根据相应区块链中的数据或交易、及智能合约的内容或触发条件，以对商业对象或交易强制执行一组管治规则。

参看图2，取感测数据元素300(例如，实时商品温度数据)作为实例，感测数据元素300的数据结构310包含以下字段：

(1)第一字段311，用于记录相应感测数据元素的识别信息；(2)第二字段312，用于记录对应于商品的物流许可证(例如，进口许可证)的识别信息；(3)第三字段313，用于记录由相应感测数据元素的传感器所执行的感测操作的感测时间；(4)第四字段，用于记录由传感器经由所执行的感测操作生成的感测数据314。在一个实施例中，许可证的识别信息(例如许可证号)用于跟踪与相应感测数据元素相关的智能合约。举例来说，每一个所建立的智能合约会记录商品的进口许可证(或物流许可证)的识别信息。

管理服务器100可基于感测数据元素的第一字段识别对应于感测数据元素的智能合约的准则中的一个特定准则；基于第二字段识别可使用/访问感测数据元素的所建立的智能合约；基于第三字段识别生成感测数据元素的时间；基于第四字段判断感测数据的值是否违反对应于感测数据元素的相关智能合约的准则中的一个经识别的准则。

根据本发明的另一方面，第一处理器130进一步被配置为执行存储在第一非暂态存储器电路110中的机器指令以实施用于通过利用区块链环境中的区块链账本和智能合约进行与供应链物流中的商品相关的合规性检查的计算机实施的物流管理方法。

参考图3，在步骤S301中，第一处理器130接收从人类可读形式的用户输入以及法律性数据元素(例如含有预定义合规性规则和参数的合规性文档等)所提取的预定义智能合约规则，且建立一个或多个智能合约，其中每一智能合约对应于进口供应链物流中的一种类型的商品且继而对应于特定针对所述类型的商品的一组合规性规则和参数。举例来说，所述类型的商品可以是冷冻食品、易腐性产品、活海鲜等。每一智能合约可含有第一准则、第二准则和一个或多个经授权识别。合规性规则可含有例如关于温度、空气压力等的阈值等一个或多个逻辑，以及用于对照目标测量值和条件比较的文档要求。举例来说，逻辑可以是：“温度<8”(测得的温度必须低于8摄氏度)(例如第一准则)；以及“存在健康证书＝真”(区块链中必须存在健康证书)(例如第二准则)。

参看图5，在步骤S510中，第一处理器130将所提取的一个或多个预定义智能合约规则输入到智能合约生成和部署模块中。接下来，在步骤S520中，智能合约生成和部署模块将所提取的预定义智能合约规则转换为对应于区块链账本的智能合约。接下来，在步骤S530中，第一处理器130将智能合约部署到区块链账本。

更详细来说，智能合约的建立包括：

步骤(1)：由第一处理器130从含有预定义合规性规则和参数的所接收人类可读形式的合规性文档以及法律性数据元素中提取一个或多个智能合约规则。合规性文档中的合规性规则和参数是基于不同类型的商品和法律性数据元素预定义的。

步骤(2)：根据从合规性文档中提取的合规性规则和参数以及法律性数据元素，在所有类型的感测数据元素当中选择一个或多个目标感测数据元素。举例来说，对于为易腐性食物,基于法律性数据元素的所识别特定规则/条件或值且应在冷链物流下储存和递送的商品类型，第一处理器130应选择与冷链物流相关的特定类型的感测数据元素，例如“实时商品温度”和“实时集装箱内部温度”。在一个实施例中，商品类型与其相应合规性规则和参数之间存在直接关系且对于对应于合规性规则和参数的感测数据元素的类型的要求也存在相对直接的关系，步骤(2)可由第一处理器130自动执行。在其中商品类型与其相应合规性规则和参数之间的关系相对复杂或对于对应于合规性规则和参数的感测数据元素的类型的要求相对复杂的另一实施例中，步骤(2)可由人类操作者执行。

步骤(3)：根据法律性数据元素和所述一个或多个目标感测数据元素设定一个或多个第一准则；其中所述第一准则至少包含对应于一个或多个的感测数据元素的一个或多个预定义范围，以及对应于一个或多个的感测数据元素的一个或多个预定义阈值。举例来说，第一处理器130可根据法律性数据元素的所识别特定规则/条件以及所述一个或多个目标感测数据元素将第一准则设定为“实时商品温度或实时集装箱内部温度的预定义范围”或者“实时商品温度数据或实时集装箱内部温度的预定义阈值”(其可从相应合规性规则转换)至智能合约(例如，对于上文所提及的冷链物流情境，智能合约将相应地依据第一准则监视商品或集装箱的内部空间的温度)。

步骤(4)：设定一个或多个第二准则；其中所述第二准则可包含至少一个以下条件：(1)关于对应于商品的一个或多个预定义法律性数据元素的第一要求；(2)关于一个或多个预定义电子锁操作的第二要求；(3)关于一个或多个预定义检查的第三要求；(4)关于一个或多个预定义运输路线的第四要求；以及(5)对应于所述一个或多个预定义运输路线的一个或多个预定义运输期间的第五要求。第一准则用于监视商品的状况或/和商品的周围环境，且第二准则用于设定用于检查相应合规性的规则。

步骤(5)：设定用于将数据添加到区块链账本中的一个或多个经授权识别(authorized identifications)。经授权识别由第一处理器130使用以识别从终端发送的合法数据从而生成用于区块链账本的智能合约的相应交易，或识别从一个或多个终端接收的具有经授权识别中的一个或多个的辅助数据(其可用于影响合规性的判定)。

接下来，在步骤S310中，第一处理器130将与商品相关的所接收的一个或多个法律性数据元素作为一个或多个区块添加到区块链账本中；其中法律性数据元素包含至少一个以下类型：(1)与商品的一个或多个规格相关的数据；(2)与对应于商品的生产历史的一个或多个文档相关的数据；(3)与对应于商品的校验过程的一个或多个文档相关的数据(例如，健康证书)；以及(4)与商品的进口授权过程的一个或多个文档相关的数据(例如，进口许可证)。举例来说，如图1A中所示出，假定用户U1是商品的进口商，他/她的终端装置TM1可将某一法律性数据元素LD(例如，法律性数据元素的类型(1)和类型(2))发送到管理服务器100。此外，假定用户U2是用于校验商品的质量的机构或海关，他/她的终端装置可将某一其它法律性数据元素LD(例如，法律性数据元素的类型(3)或类型(4))发送到管理服务器100。管理服务器100的第一处理器130接着将所有这些接收的法律性数据元素作为一个或多个区块添加到区块链账本中。

接下来，在步骤S320中，第一处理器130基于从所接收的法律性数据元素所判定的商品的类型来选择所建立的智能合约。

接下来，在步骤S330中，第一处理器130将对应于智能合约的所接收的感测数据元素持续地添加到区块链账本中。此处，术语“持续地”意味着每当第一处理器130接收感测数据元素，其可实时地将此感测数据元素添加到区块链账本中，而不必考虑接收时间是否在特定时段(例如，特定机构的办公时间)内。此外，感测数据元素可从传感器240或集装箱200持续地(例如，以预定义间隔)发送到管理服务器100。

参看图4A，在一个实施例中，步骤S330包含步骤S331到S334。在步骤S331中，第一处理器130判断所接收的感测数据元素是否与所建立的智能合约当中的目标智能合约相关。如果所接收的感测数据元素与目标智能合约相关，则继续到步骤S332，第一处理器130调用目标智能合约。在步骤S333中，第一处理器130将所接收的感测数据元素添加到对应于目标智能合约的区块链账本中。第一处理器130接着针对下一所接收数据元素重复开始步骤S331。否则如果所接收的感测数据元素不与目标智能合约相关，则忽略所接收的感测数据元素。第一处理器130接着针对下一所接收数据元素重复开始步骤S331。

在另一实施例中，被调用的智能合约可直接检查所接收的感测数据元素是否违反目标智能合约的相关第一准则。

参看图4B，在另一实施例中，步骤S331到S334的细节与如图4A所示的步骤S331到S334中的细节大体上相同。在步骤S335中，(执行智能合约的)第一处理器130进一步判断所接收的感测数据元素是否违反相关的任一个第一准则。更确切地说，(执行智能合约的)第一处理器130从第一准则检索对应于所接收的感测数据元素的目标范围或目标阈值；接着判断所接收的感测数据元素的感测数据的值是否在目标范围或目标阈值内。最后，如果所接收的感测数据元素的感测数据的值不在目标范围或目标阈值内，则(执行智能合约的)第一处理器130判定所接收的感测数据元素违反相关的第一准则。在此情况下，在步骤S336中，第一处理器130将对应于所接收的感测数据元素和相关的第一准则的违反记录(例如，具有设定为“violatedTemp”的“assetType”值)添加到区块链账本中。简单地说，违反记录的性质与存储在区块链账本中的任何其它记录的性质相同。在一个实施例中，违反记录单独地存储以供快速访问。第一处理器130接着针对下一所接收数据元素从步骤S331开始重复。如果所接收的感测数据元素不违反第一准则中的相关准则，则第一处理器130针对下一所接收数据元素从步骤S331开始重复。

回到图3，在步骤S340中，第一处理器130将对应于智能合约的电子锁状态数据持续地添加到区块链账本中。此处，术语“持续地”意味着每当第一处理器130接收电子锁状态数据，其可实时地将此电子锁状态数据添加到区块链账本中，而不必考虑接收时间是否在特定时段内。此外，电子锁状态数据可从电子锁250或集装箱200持续地(例如，以预定义间隔)发送到管理服务器100。在一个实施例中，第一处理器130可通过找到对应于所接收的电子锁状态数据的目标智能合约而将电子锁状态数据添加到相应区块链账本中，类似于S331到S334中的操作。

接下来，在步骤S350中，当从一个或多个经授权终端接收到对应于智能合约的一个或多个检查结果时，第一处理器130将所述一个或多个检查结果添加到区块链账本中。更确切地说，如图1A中所示出，当例如由检查员U3执行的应用于商品的预定义检查完成时，相应检查结果IR可从检察员的终端装置TM3发送到管理服务器100。如果终端装置TM3由第一处理器130判定为对应于预定义检查的经授权终端，则第一处理器130可将此检查结果添加到区块链账本中。

接下来，在步骤S360中，(执行智能合约的)第一处理器130判断是否触发评估过程。举例来说，当第一处理器130判定商品/集装箱到达相应目的地或商品/集装箱的当前时间和日期与预定义最后期限匹配时，(执行智能合约的)第一处理器130可判定触发评估过程，且进行到步骤S370；否则，过程循环回到步骤S330。评估过程的触发条件可在建立智能合约时从智能合约获取。

接下来，在步骤S370中，第一处理器130依据智能合约根据所接收的法律性数据元素、所接收的感测数据元素、电子锁状态数据和所述一个或多个检查结果判断商品是否合规。

更确切地说，当发生以下条件(a)到(c)中的至少一个时，商品判定为不在合规性内(not within the compliance)：

条件(a)：违反一个或多个第一准则。举例来说，当第一处理器130(或智能合约)检测到区块链账本具有至少一个违反记录时，判定违反至少一个第一准则；或当第一处理器130，通过感测数据元素与相应第一准则的比较，判定违反一个或多个第一准则时。

条件(b)：违反一个或多个第二准则。

条件(c)：一个或多个辅助数据指示合规性被违反，其中当从(例如，进口商、出口商、海关，或有权停止商品的物流的其它政府机构)一个或多个控制终端接收具有一个或多个经授权识别的一个或多个辅助数据时，将辅助数据添加到区块链账本中。

当发生以下条件(1)到(5)中的至少一个时，违反至少一个第二准则：

条件(1)：所接收的一个或多个法律性数据元素不符合第一要求。举例来说，当(执行智能合约的)第一处理器130基于所接收的法律性数据元素判定以下情形时：与商品的一个规格(一种类型的法律性数据元素)相关的数据中的特定值不在相应第一要求的允许范围内；与对应于商品的生产历史的一个文档相关的数据中的特定值超出所允许阈值；所接收的法律性数据元素不含与对应于商品的校验过程的一个特定文档相关的数据(例如，所需文档的类型不匹配)；所接收的法律性数据元素不含与进口授权过程的两个预定义文档相关的数据(例如，所需进口授权文档的总量不匹配)；或与商品的进口授权过程的一个文档相关的数据的特定字段的电子签名的样式与预定义电子签名的样式不匹配。

条件(2)：所接收的一个或多个电子锁状态数据不符合第二要求。举例来说，当(执行智能合约的)第一处理器130基于所接收的电子锁状态数据判定以下情形时：特定电子锁解封的位置不是其中一个预定义位置；施封的电子锁的总量与预定义量不匹配；或即使相应位置是一个预定义位置，但特定电子锁在未经授权的操作下解封。

条件(3)：一个或多个检查结果不符合第三要求。举例来说，当(执行智能合约的)第一处理器130判定所接收的检查结果指示商品的状况不通过检查要求时。

条件(4)：商品的所记录运输路线不符合第四要求，其中所记录的运输路线根据从感测数据元素识别商品在不同时间的位置所生成。举例来说，当(执行智能合约的)第一处理器130判定以下情形时：所记录的运输路线相对于预定义运输路线实质上偏离；或所记录的运输路线和预定义运输路线之间的最大偏置距离大于预定义阈值。

条件(5)：对应于商品的所记录的运输期间不符合第四要求。根据从感测数据元素识别的时间数据生成所记录的运输期间。举例来说，当(执行智能合约的)第一处理器130判定以下情形时：所记录的运输期间长于对应于预定义运输路线的预定义运输期间，且超过的时间超出预定义宽限时间。

如果商品在合规性内，则在步骤S380中，(执行智能合约的)第一处理器130可通过将控制信号发送到电子锁来解封电子锁。举例来说，第一处理器130可将控制信号或解封请求发送到所有集装箱200，且第二处理器230可指示电子锁250执行解封操作(或电子锁可自身依据所接收的控制信号或解封请求直接执行解封操作)。第一处理器130可进一步发送通知，用于向进口商和相关机构的相关终端装置告知商品在合规性内。

否则如果商品不在合规性内，则在步骤S390中，(执行智能合约的)第一处理器130可将通知发送到进口商和相关机构的至少一个终端，而不解封电子锁。选择性地，在步骤S391中，IN2(例如，食物和环境卫生部门(FEHD))可在本地解封电子锁、检查商品，且将检查结果添加到区块链账本。

针对以下描述，请参看图6。在从终端装置TM1接收法律性数据元素LD1(流程S1)之后，终端装置TM1和TM2需要在管理服务器将此法律性数据元素LD1作为新交易T1添加到其区块链账本中之前，向管理服务器验证法律性数据元素LD1(流程C1)(在共识概念或背书概念下)。在终端装置TM1和TM2确认法律性数据元素LD1的验证之后，管理服务器以及终端装置TM1和TM2将新交易T1添加到其区块链账本的副本中。

类似地，在从终端装置TM2接收法律性数据元素LD2(流程S2)之后，终端装置TM1和TM2需要在管理服务器将此法律性数据元素LD2作为新交易T2添加到其区块链账本中之前向管理服务器验证法律性数据元素LD2(流程C2)。在终端装置TM1和TM2确认法律性数据元素LD2的验证之后，管理服务器以及终端装置TM1和TM2将新交易T2添加到其区块链账本的副本中。

并且，在从集装箱接收感测数据元素SD(流程S3)之后，终端装置TM1和TM2需要在管理服务器将此感测数据元素SD作为新交易T3添加到其区块链账本中之前向管理服务器验证感测数据元素SD(流程C3)。在终端装置TM1和TM2确认感测数据元素SD的验证之后，管理服务器以及终端装置TM1和TM2将新交易T3添加到其区块链账本的副本中。

此外，在从终端装置TM3接收检查结果IR(流程S4)之后，终端装置TM1和TM2需要在管理服务器100将此检查结果IR作为新交易T4添加到其区块链账本中之前，向管理服务器验证检查结果IR(流程C4)。在终端装置TM1和TM2确认检查结果IR的验证之后，管理服务器100以及终端装置TM1和TM2将新交易T4添加到其区块链账本的副本中。

针对本发明的示例性实施方案的以下描述，请参看图7。首先，物流管理系统1的管理服务器100将从商品(例如，食品)的原料来源(例如，农场)接收的法律性数据元素LD1和LD2以及从用户U1(例如，进口商)接收的法律性数据元素LD3和LD4添加到相应区块链账本中以形成区块链BL1(在商品的生产过程期间)。此时，管理服务器100在添加法律性数据元素LD1到LD4之后建立对应于商品进口物流的智能合约(例如，合约订立过程)。还可在合约订立过程期间设定合规性的条件/规则。在建立智能合约之后，智能合约开始监视违规。

接着，原料传递到加工厂以供加工为食品，且加工厂可将法律性数据元素LD5发送到管理服务器100，使得管理服务器100可通过将所接收的法律性数据元素LD5添加到BL1而将区块链账本BL1更新为区块链账本BL2。

此外，相关机构IN1(例如，中国海关)和IN2(例如，FEHD)分别将法律性数据元素LD6和LD7发送到管理服务器100，使得管理服务器100可通过将所接收的法律性数据元素LD6和LD7添加到BL2而将区块链账本BL2更新为区块链账本BL3。

接着，食品传递到质量控制室(例如，冷冻室)以为运输做准备。举例来说，食品储存在具有冷冻柜(未图示)的智能集装箱200中。安装于集装箱200上的传感器240可生成相应感测数据(例如，实时温度数据和位置信息数据)，且集装箱200的第二处理器230可生成相应感测数据元素SD1且将其发送到管理服务器100，使得管理服务器100可通过将所接收的感测数据元素SD1添加到BL3而将区块链账本BL3更新为区块链账本BL4。

接着，通过在施封集装箱200的所有电子锁250之后，将集装箱装载到车辆(例如，货车)上，开始含有食品的集装箱的运输。安装于集装箱200上的传感器240可生成相应感测数据(例如，实时温度数据)，且集装箱200的第二处理器230可生成相应感测数据元素SD2且将其发送到管理服务器100，使得管理服务器100可通过将所接收的感测数据元素SD2添加到BL4而将区块链账本BL4更新为区块链账本BL5。

在运输过程期间商品的某些预定义检查可被规划。举例来说，经授权检查员IS1可通过用他/她的手持式装置(或终端装置)解封集装箱的电子锁250对商品执行检查。电子锁250可生成指示电子锁250的当前解封操作的电子锁状态数据LS2，且第二处理器230可将电子锁状态数据LS2发送到管理服务器100。在检查完成之后，电子锁250全部重新施封，且电子锁250可生成指示电子锁250的当前施封操作的电子锁状态数据LS3，且第二处理器230可将电子锁状态数据LS3发送到管理服务器100。此外，由检查员IS1的终端装置生成和发送检查结果IR1。同时，传感器240保持生成相应感测数据(例如，实时温度数据)，且集装箱200的第二处理器230可相应地生成感测数据元素SD3并将其发送到管理服务器100。通过将所接收的电子锁状态数据LS2、电子锁状态数据LS3、检查结果IR1和感测数据元素SD3添加到BL5而将区块链账本BL5更新为区块链账本BL6。

接着，当商品正跨越边界时，机构IN1(例如，中国海关)可校验商品的运输且将法律性数据元素LD8提供到管理服务器100。同时，电子锁状态数据LS4和感测数据元素SD4持续地发送到管理服务器100。管理服务器100可通过添加法律性数据元素LD8、电子锁状态数据LS4和感测数据元素SD4作为新区块而将区块链账本BL6更新为区块链账本BL7。此外，机构IN3(例如，中国香港海关)也可校验商品的运输，且将法律性数据元素LD9提供到管理服务器100。同时，电子锁状态数据LS5和感测数据元素SD5持续地发送到管理服务器100。管理服务器100可通过添加法律性数据元素LD9、电子锁状态数据LS5和感测数据元素SD5作为新区块而将区块链账本BL7更新为区块链账本BL8。此外，机构IN2(例如，中国海关)可校验商品的质量且将法律性数据元素LD10提供到管理服务器100。同时，电子锁状态数据LS6、感测数据元素SD6持续地发送到管理服务器100。管理服务器100可通过将法律性数据元素LD10、电子锁状态数据LS6和感测数据元素SD6添加到BL8而将区块链账本BL8更新为区块链账本BL9。

接着，当商品到达预定义目的地时，(执行智能合约的)第一处理器130可通过从所接收的感测数据元素中的一个识别集装箱的位置信息数据来检测此事实，且(执行智能合约的)第一处理器130可判定触发评估过程的执行条件，且根据所接收的法律性数据元素(例如，LD1到LD10)、所接收的感测数据元素(例如，SD1到SD6)、电子锁状态数据(例如，LS1到LS6)和所述一个或多个检查结果(例如，IR1)判断商品是否在合规性内。合规性的判断的结果可添加为新区块以将区块链账本BL9更新为区块链账本BL10。

如果商品在合规性内，则第一处理器130可发送用于解封电子锁250的控制信号CS1。此外，第一处理器130可将通知信号N1到N3分别发送到机构IN4(例如，银行)、用户U1(例如，进口商)、用户U2(例如，客户)的终端装置，使得例如可在其间自动执行转账。

如果商品不在合规性内，则第一处理器130可将通知信号N4到N5分别发送到检查员IS2和机构IN5(例如，有权检查商品或代扣商品的相关政府机构)的终端装置，例如使得商品可被扣下以进行重新检查。

客户C1可通过使用其装置D1容易地审核区块链账本BL10的整个历史(例如，所有所记录交易)，使得以此方式，整个物流过程对于公众或客户也可以是开放和透明的。

最后，(执行智能合约的)第一处理器130可检查进口商、农场或加工厂的物流历史。如果物流历史损毁或不完整，则(执行智能合约的)第一处理器130可判定商品不在合规性内。(执行智能合约的)第一处理器130可进一步检查商品的类型是否为高风险(例如，通过对照原料管控列表进行检查)；且如果是，则判定为不在合规性内。

基于上述实施例，所提供的物流管理系统和方法能够将用于监视商品的完整性的相关数据(例如，法律性数据元素、感测数据元素和检查结果)持续地添加到相应区块链账本中，且依据区块链账本的所建立的智能合约自动检查商品是否在所设定的合规性内，使得除了可自动且持续地监视商品的安全性和质量外，还确保每个所添加的数据/交易的正确性，难以窜改所添加的交易，且通过区块链账本的智能合约作出的合规性的判断将是可靠且可信的。因此，通过应用由实施例提供的物流管理系统和方法，物流管理的整个效率、性能、可靠性和可信度大大提高。

应注意，尽管实施例取进口物流作为实例，但所提供的物流管理和方法可应用于其它种类的物流系统，例如出口物流系统或边界内的物流系统，

根据本文中所公开的实施例的设备和方法的功能单元可使用计算装置、计算机处理器或电子电路系统实施，包含但不限于专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，和根据本公开的教示配置或编程的其它可编程逻辑装置。在计算装置、计算机处理器或可编程逻辑装置中运行的机器指令或固件/软件代码可由软件或电子技术领域的从业人员基于本公开的教示容易地制作。

根据实施例的方法的全部或部分可在包含服务器计算机、个人计算机、膝上型计算机、移动计算装置(例如智能电话)和平板计算机在内的一个或多个计算装置中执行。

实施例包含具有存储在其中的机器指令或固件/软件代码的非暂态存储器电路和/或计算机存储介质，所述机器指令或固件/软件代码可用于对处理器进行编程以执行本发明的过程中的任一个。非暂态存储器电路和/或存储介质包含(但不限于)软盘、光盘、蓝光光盘、DVD、CD-ROM和磁光盘、ROM、RAM、快闪存储器装置，或适于存储指令、代码和/或数据的任何类型的介质或装置。

根据各种实施例的每一个功能单元还可实施于分布式计算环境和/或云计算环境中，其中由通过例如内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、因特网和其它形式的数据传输介质等通信网络互连的一个或多个处理装置以分布方式执行机器指令的全部或部分。各种实施例中建立的通信网络支持各种通信协议，例如(但不限于)Wi-Fi、全球移动通信系统(GSM)系统、个人手持电话系统(PHS)、码分多址(CDMA)系统、全球微波接入互操作性(WiMAX)系统、第三代无线通信技术(3G)、第四代无线通信技术(4G)、第五代无线通信技术(5G)、长期演进技术(LTE)、蓝牙和超宽带(UWB)。

出于说明和描述的目的，已经提供本发明的前述描述。其不希望是详尽的或将本发明限于所公开的精确形式。许多修改及变化对于所属领域的从业人员来说将是显而易见的。

挑选和描述实施例是为了最佳地阐释本发明的原理和其实际应用，借此使所属领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于审慎考虑的特定用途的各种修改。

Claims (12)

1.一种用于检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性的计算机实施方法，其特征在于，包括：

将与所述商品相关的一个或多个接收的法律性数据元素添加到对应于所述商品的进口的区块链账本中，其中所述法律性数据元素是从进口商或者一个或多个进口相关机构的一个或多个终端所发送的；

基于所述商品的类型在一个或多个已建立的智能合约当中选择一个智能合约，其中所述建立的每一个智能合约与一种类型的商品相关联；

将对应于选定智能合约的一个或多个接收的感测数据元素持续地添加到所述区块链账本中，其中所述感测数据元素是由安装在装有所述商品的一个或多个集装箱上的一个或多个传感器所生成的；

将对应于所述选定智能合约的电子锁状态数据持续地添加到所述区块链账本中，其中所述电子锁状态数据由安装在装有所述商品的集装箱上的电子锁所生成；

当从一个或多个经授权终端接收到对应于所述选定智能合约的一个或多个检查结果时，将所述检查结果添加到所述区块链账本中；

响应于评估过程的执行条件被触发，经由所述选定智能合约根据所述接收的法律性数据元素、所述接收的感测数据元素、所述电子锁状态数据和所述检查结果判断所述商品是否在所述合规性内；

如果所述商品在所述合规性内，则通过将控制信号发送到所述电子锁来解封所述电子锁；以及

如果所述商品不在所述合规性内，则将通知发送到所述进口商和所述机构的至少一个终端，且不解封所述电子锁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述法律性数据元素包括至少一个以下类型：

与所述商品的一个或多个规格相关的数据；

与对应于所述商品的生产历史的一个或多个文档相关的数据；

与对应于所述商品的校验过程的一个或多个文档相关的数据；以及

与所述商品的进口授权过程的一个或多个文档相关的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感测数据元素包括以下类型中的至少一个：

实时商品温度；

实时商品重量；

实时集装箱内部压力；

实时集装箱内部湿度；

实时集装箱位置；

实时集装箱内部亮度；

实时集装箱内部温度；

实时集装箱加速度；以及

实时集装箱振动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个所述感测数据元素的数据结构包括：

第一字段，其被配置为记录相应感测数据元素的识别信息；

第二字段，其被配置为记录对应于所述商品的物流许可证的识别信息，其中所述识别信息的许可证号码用于跟踪与所述相应感测数据元素相关的智能合约；

第三字段，其被配置为记录由所述相应感测数据元素的传感器执行的感测操作的感测时间；以及

第四字段，其被配置为记录由所述传感器经由所执行的感测操作生成的感测数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将对应于所述选定智能合约的接收的感测数据元素添加到所述区块链账本中包括：

判断所述接收的感测数据元素是否与所述建立的智能合约当中的所述选定智能合约相关；

如果所述接收的感测数据元素与所述选定智能合约相关，则调用所述选定智能合约，且将所述接收的感测数据元素添加到对应于所述选定智能合约的区块链账本中；以及

如果所述接收的感测数据元素不与所述建立的智能合约中的任一个相关，则忽略所述接收的感测数据元素。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能合约的建立包括：

接收一个或多个智能合约规则；

将所述智能合约规则转换为对应于所述区块链账本的智能合约，其中所述智能合约含有一个或多个第一准则、一个或多个第二准则和一个或多个经授权识别；以及

将所述智能合约部署到所述区块链账本。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述接收的感测数据元素添加到对应于所述智能合约的区块链账本中之后，判断所述接收的感测数据元素是否违反一个或多个所述第一准则；

如果所述接收的感测数据元素违反一个或多个所述第一准则，则将对应于所述接收的感测数据元素和所述被违反的第一准则的违反记录添加到所述区块链账本中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子锁状态数据结构包括以下字段中的一个或多个：

第一字段，其被配置为记录对应于所述电子锁状态数据的电子锁的识别信息；

第二字段，其被配置为记录所述电子锁当前处于施封状态还是解封状态；

第三字段，其被配置为记录所述电子锁的当前本地时间；

第四字段，其被配置为记录与所述电子锁状态数据相关的智能合约的识别信息；

第五字段，其被配置为记录所述第二字段施封状态或解封状态的合法性；以及

第六字段，其被配置为记录所述电子锁的位置信息。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一准则包括至少一个以下条件：

对应于所述一个或多个感测数据元素的一个或多个预定义范围；以及

对应于所述一个或多个感测数据元素的一个或多个预定义阈值，

其中所述接收的感测数据元素是否违反一个或多个所述第一准则的判断包括：

从一个所述第一准则中识别对应于所述接收的感测数据元素的目标范围或目标阈值；

判断所述接收的感测数据元素的感测数据的值是否在所述目标范围或所述目标阈值内；以及

如果所述接收的感测数据元素的感测数据的值不在所述目标范围或所述目标阈值内，则判定所述接收的感测数据元素违反至少一个所述第一准则。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二准则包括至少一个以下要求：

关于对应于所述商品的一个或多个预定义法律性数据元素的第一要求；

关于一个或多个预定义电子锁操作的第二要求；

关于一个或多个预定义检查的第三要求；

一个或多个预定义运输路线的第四要求；以及

对应于所述一个或多个预定义运输路线的一个或多个预定义运输期间的第五要求，其中当发生至少一个以下条件时，判定违反一个所述第二准则：

一个或多个所述接收的法律性数据元素不符合所述第一要求；

一个或多个所述接收的电子锁状态数据不符合所述第二要求；

一个或多个所述检查结果不符合所述第三要求；

对应于所述商品的记录的运输路线不符合所述第四要求，其中所述记录的运输路线根据从所述感测数据元素识别的所述商品在不同时间的一个或多个位置所生成；以及

对应于所述商品的记录的运输期间不符合所述第五要求，其中根据从所述感测数据元素识别的时间数据生成所述记录的运输期间。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当发生至少一个以下条件时，判定所述商品不在所述合规性内：

违反一个或多个所述第一准则；

违反一个或多个所述第二准则；以及

一个或多个辅助数据指示所述合规性被违反，其中当从一个或多个控制终端接收到具有一个或多个所述经授权识别的一个或多个辅助数据时，将所述一个或多个辅助数据添加到所述区块链账本中。

12.一种使用区块链来检查与进口供应链物流中的商品相关的合规性的物流管理系统，其特征在于，包括：

管理服务器，其具有被配置为管理一个或多个区块链账本的第一处理器；以及

一个或多个集装箱，每一个所述集装箱包括：

一个或多个传感器，其安装在所述集装箱处；

一个或多个电子锁，其安装在所述集装箱的一个或多个门上，且被配置为施封所述门；以及

第二处理器，其被配置为控制所述传感器和所述电子锁；

其中所述第一处理器进一步被配置为执行计算机实施方法，所述方法包括：

将与所述商品相关的一个或多个所接收的法律性数据元素添加到对应于所述商品的进口的区块链账本中，其中所述法律性数据元素是从进口商或者一个或多个进口相关机构的一个或多个终端所发送的；

基于所述商品的类型在一个或多个所建立的智能合约当中选择一个智能合约，其中所述建立的每一个智能合约与一种类型的商品相关联；

将对应于选定智能合约的一个或多个所接收的感测数据元素持续地添加到所述区块链账本中，其中所述感测数据元素由装有所述商品的集装箱的传感器生成；

将对应于所述选定智能合约的电子锁状态数据持续地添加到所述区块链账本中，其中所述电子锁状态数据由装有所述商品的集装箱的电子锁生成；

当从一个或多个经授权终端接收到对应于所述选定智能合约的一个或多个检查结果时，将所述检查结果添加到所述区块链账本中；

响应于评估过程的执行条件被触发，经由所述选定智能合约根据所述接收的法律性数据元素、所述接收的感测数据元素、所述电子锁状态数据和所述检查结果判断所述商品是否在所述合规性内；

如果所述商品在所述合规性内，则通过将控制信号发送到所述电子锁来解封所述电子锁；以及

否则如果所述商品不在所述合规性内，则将通知发送到所述进口商和所述机构的至少一个终端，且不解封所述电子锁。

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