TWM643468U - 防竄改之區塊鏈農作物履歷系統 - Google Patents

Abstract

一種防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，包含有：一農作物履歷上傳模組，具有一感測單元及一影像單元，用以供一生產者端操作以生成一農作物之一農作物履歷；以及一處理模組，具有一資料庫及一上鏈單元；該資料庫通訊連接於該農作物履歷上傳模組，用以接收並儲存該農作物履歷上傳模組上傳之該農作物履歷；該上鏈單元用以將該農作物履歷寫入一區塊鏈平台之一區塊中記錄。透過將農作物履歷以區塊鏈上鏈的形式，藉由區塊鏈的去中心化、真實性與不可竄改性，使農作物履歷可被消費者信任。

Description

防竄改之區塊鏈農作物履歷系統

本創作係與農作物管理有關，特別是指一種利用區塊鏈確保農作物履歷有效性及真實性的防竄改之區塊鏈農作物履歷系統。

按，近年來有關食品安全的新聞層出不窮，許多消費者花大錢所購買的標榜在地生產之農產品，實際上很多是由不肖業者以劣質的其他地區或進口之農產品魚目混珠，等消費者回到家後拆開發現其外觀與味道跟真正在地的農產品不相同時已經來不及了，只能當成花了一筆冤枉錢。這種負面的行銷策略不只影響到消費者的購買體驗，也連帶影響到消費者對這個地區的農產品的觀感，許多腳踏實地、童叟無欺的在地業者，因為少數不良業者的行為而被迫背上這個地區都在賣假產品的負面形象。更甚者，如果那些不良業者提供的農產品因為品質上有問題而導致消費者食物中毒或不舒服的話，又會引發更嚴重的食安危機。

為了解決上述的農產品亂象，近年來政府與民間農產品相關產業都積極在推動所謂的「產銷履歷」，即透過農民自己將生產農作物時的相關履歷資料上傳，使消費者得以在購買時明確得知農作物的生產過程、生產地及生產方式，藉以與未標示產銷履歷的不明來源之農作物作區隔。這項政策從出發點來看，對消費者及業者雙方都有好處。但，上有對策下有政策，由於現今的產銷履歷主要是由生產者自行上傳，其真實性全依賴生產者的個人良心，因 此仍有不肖生產者開始偽造假的產銷履歷，試圖取得消費者對農產品的信任，這個行為對產銷履歷的公信力而言無疑是極大的打擊。因此，如何解決上述產銷履歷之真實性無法被確認的問題，是相關領域之業者亟待解決之課題之一。

本創作之主要創作目的在於提供一種防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其可以確保農作物履歷的真實性、不被竄改性及公開性，提升消費者對農作物履歷的信任。

為達上述創作目的，本創作揭示一種防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，包含有：一農作物履歷上傳模組，具有一感測單元及一影像單元，用以供一生產者端操作以生成一農作物之一農作物履歷；以及一處理模組，具有一資料庫及一上鏈單元；該資料庫通訊連接於該農作物履歷上傳模組，用以接收並儲存該農作物履歷上傳模組上傳之該農作物履歷；該上鏈單元用以將該農作物履歷寫入一區塊鏈平台之一區塊中記錄。

在一實施例中，該感測單元設於種植有該農作物之一培養空間中，用以偵測該培養空間中的光照程度、溫度、土壤濕度、空氣濕度、土壤養分、水質與風向中之至少一者，據以產生一環境資訊。

在一實施例中，該感測單元具有一光照感測器用以偵測該培養空間中的光照程度；一溫度感測器用以偵測該培養空間中的溫度；一土壤濕度感測器用以偵測該培養空間之一土壤的土壤濕度；一空氣濕度感測器用以偵測該培養空間中的空氣濕度；一土壤養分感測器用以偵測該培養空間之該土壤中有機元素之成分比例；一水質感測器用以偵測該培養空間中之一供水系統的水 質狀況；一風向感測器用以偵測該培養空間中之一氣流方向；以及一感測訊號上傳單元，通訊連接於該處理模組，用以將該環境資訊上傳至該資料庫。

在一實施例中，該影像單元具有一影像擷取單元及一影像上傳單元；該影像擷取單元設於種植有該農作物之一培養空間，用以擷取該農作物之一影像、一照片與一熱影像中之至少一者，據以產生一農作物資訊；該影像上傳單元通訊連接於該處理模組，用以將該農作物資訊上傳至該資料庫。

在一實施例中，該影像擷取單元為一攝影機、一相機與一紅外線熱影像儀中之至少一者。

在一實施例中，該上鏈單元在將該農作物履歷寫入該區塊鏈平台之該區塊後會生成一交易紀錄及一交易時間，並儲存至該資料庫中。

在一實施例中，該處理模組更具有一控制單元，通訊連接於該感測單元與該影像單元，用以控制該感測單元與該影像單元之作動。

在一實施例中，更包含一農作物履歷檢視模組，通訊連接於該農作物履歷上傳模組及該處理模組，供一使用者端操作以檢視該農作物之該農作物履歷。

在一實施例中，該農作物履歷檢視模組具有一查詢單元，通訊連接於該處理模組之該資料庫與該區塊鏈平台，用以將該農作物履歷與該資料庫及該區塊鏈平台中之資料進行比對，以驗證該農作物履歷之真實性。

在一實施例中，該農作物履歷檢視模組更具有一交易單元，用以供該使用者端操作以預訂或購買該農作物。

以下即依本創作的目的與功效，茲舉出較佳實施例，並配合圖式詳細說明。

2:生產者端

4:使用者端

10:區塊鏈農作物履歷系統

100:農作物

101:農作物履歷

102:培養空間

20:農作物履歷上傳模組

21:感測單元

210:光照感測器

211:溫度感測器

212:土壤濕度感測器

213:空氣濕度感測器

214:土壤養分感測器

215:水質感測器

216:風向感測器

217:感測訊號上傳單元

22:影像單元

220:影像擷取單元

221:影像上傳單元

23:發布單元

30:處理模組

31:伺服器

32:資料庫

33:控制單元

34:接收單元

35:上鏈單元

40:農作物履歷檢視模組

41:儲存單元

42:顯示單元

43:查詢單元

44:交易單元

50:區塊鏈平台

第1圖係本創作之一較佳實施例的示意圖。

第2圖係本創作之一較佳實施例的方塊圖。

第3圖係本創作之一較佳實施例的流程圖，顯示一農作物履歷真實性保護流程。

第4圖係本創作一較佳實施例的流程圖，顯示一農作物履歷真實性驗證流程。

第5圖係本創作一較佳實施例的流程圖，顯示一農作物預訂流程。

請參閱第1圖及第2圖所示，本創作一較佳實施例提供一區塊鏈農作物履歷系統10，主要包含有一農作物履歷上傳模組20、一處理模組30及一農作物履歷檢視模組40。該農作物履歷上傳模組20係供一生產者端2操作以生成一農作物100之一農作物履歷101。該生產者端2包含但不限於個人戶農民、農業產銷班、各地區農會、或是農業相關業者。該處理模組30通訊連接於該農作物履歷上傳模組20與該農作物履歷檢視模組40，可對該農作物履歷上傳模組20生成的該農作物履歷101進行加密或驗證處理。其中，該處理模組30透過網路連接於一區塊鏈平台50，利用區塊鏈上傳技術將經過加密後的該農作物履歷101有關的資訊寫入該區塊鏈平台50之一區塊中。該區塊鏈平台50為習用技術，在此容 不贅述其詳細內容。該農作物履歷檢視模組40供一使用者端4操作以接收或查詢對應之該農作物履歷101。該使用者端4可包含但不限於消費者、政府的檢核人員、產銷履歷的第三方檢核機關等等。

該農作物履歷上傳模組20包含有一感測單元21、一影像單元22及一發布單元23。其中：該感測單元21係裝設於種植有該農作物100之一培養空間102。該培養空間102可包含但不限於一室內空間(如溫室)或一室外空間(如農田)。其中，該感測單元21用以感測該農作物100之在整個生產過程中之一環境資訊，包含但不限於光照程度、溫度、土壤濕度、空氣濕度、土壤成分、水質及風向中之至少一者。在本實施例中，該感測單元21包含一光照感測器210、一溫度感測器211、一土壤濕度感測器212、一空氣濕度感測器213、一土壤養分感測器214、一水質感測器215、一風向感測器216及一感測訊號上傳單元217。

該光照感測器210設於該培養空間102，用以感測該培養空間102中的光照程度(光之亮度、頻率或波長)，據以產生一光照感測訊號。該溫度感測器211設於該培養空間102，用以感測該培養空間102中的溫度高低，據以產生一溫度感測訊號。該土壤濕度感測器212設於該培養空間102之一土壤中，用以感測該培養空間102中的該土壤中之濕度高低，據以產生一土壤濕度感測訊號。該空氣濕度感測器213設於該培養空間102，用以感測該培養空間102中的空氣之濕度高低，據以產生一空氣濕度感測訊號。該土壤養分感測器214設於該培養空間102之該土壤中，用以感測該土壤中之各有機元素之成分比例，據以產生一土壤養分感測訊號。該水質感測單元215設於該培養空間102之一供水系統，用以 感測該供水系統提供給該農作物100之水中的成分比例，據以產生一水質感測訊號。該風向感測單元216設於該培養空間102，用以感測該培養空間102中的氣流方向，據以產生一風向感測訊號。該光照感測訊號、該溫度感測訊號、該土壤濕度感測訊號、該空氣濕度感測訊號、該土壤養分感測訊號、該水質感測訊號、該風向感測訊號之其中一者或組合可轉化為該環境資訊，透過該感測訊號上傳單元217以有線或無線(藍芽、紅外線，WIFI，網路等)上傳至該處理模組30。

該影像單元22係通訊連接於該處理模組30，用以獲取該農作物之一農作物資訊。該影像單元22具有一影像擷取單元220及一影像上傳單元221。該影像擷取單元220設於該培養空間102中，可為一攝影機、一相機、一紅外線熱影像儀之其中一者或其組合。該影像擷取單元220可受該處理模組30控制而對該培養空間中之該農作物100進行影像擷取，例如透過該攝影機對該農作物100進行長時間所錄製成之一影片；透過該相機對該農作物100進行特定時機或特定角度所拍攝之一照片；亦或是透過該紅外線熱影像儀對該農作物100擷取之一熱影像。該農作物100之該影片、該照片及/或該熱影像可被轉化為該農作物資訊，經由該影像上傳單元221上傳至該處理模組30。

該發布單元23通訊連接於該處理模組30與該農作物履歷檢視模組40，供該生產者端2操作以上傳該農作物100之該農作物履歷101及農作物相關資訊至該農作物履歷檢視模組40，包含但不限於外觀照片、數量、重量、生產地、生產時間、營養標示之至少一者；更包含上述之該環境資訊及該農作物資訊。

該處理模組30包含一伺服器31、一資料庫32、一控制單元33、一接收單元34、及一上鏈單元35。該伺服器31可為實體伺服器或雲端伺服器。該資料庫32儲存於該伺服器31中。該控制單元33通訊連接於該感測單元21與該影像單元22，用以控制該感測單元21與該影像單元22開始或停止進行感測與影像擷取。該接收單元34通訊連接於該感測單元21及該影像單元22，用以接收該感測訊號上傳單元217傳輸之該環境資訊及/或該影像上傳單元221傳輸之該農作物資訊，將其儲存於該資料庫32中，並被記錄為該農作物100之該農作物履歷101。該上鏈單元35可供操作而將該資料庫32中之該農作物履歷101上傳至該區塊鏈模組進行上鏈的動作。該上鏈單元35通訊連接於該區塊鏈平台50，可將上傳至該資料庫32中的該農作物履歷101進行加密與上鏈的動作，例如數位簽名、雜湊處理或將資訊寫入該區塊鏈平台50之一區塊中；並可對使用者端4透過該農作物履歷檢視模組40查詢的該農作物履歷101進行真實性驗證。

該農作物履歷檢視模組40係通訊連接於該農作物履歷上傳模組20與該處理模組30，係可供該使用者端4透過一電子設備(例如電腦、手機、平板…)操作的虛擬平台呈現，例如一線上網站、一APP、或是可連接至前述的網站或APP之一QR-CODE。在本實施例中，該農作物履歷檢視模組40係為一交易平台，包含一儲存單元41、一顯示單元42、一查詢單元43、及一交易單元44。該儲存單元預存有許多來自各地區的生產者端所發布之來自各地區的農作物之資訊，包含但不限於其價錢、重量、數量、產地、營養標示及對應之農作物履歷。該顯示單元42可為該電子設備之螢幕或使用者介面，用以顯示來自該生產者端2所上傳的價錢、重量、數量、產地、營養標示及對應之農作物履歷等。 該查詢單元43通訊連接於該處理模組30之該資料庫32及該區塊鏈平台50，供該使用者端4上傳接收到的該農作物履歷101以進行查詢或真實性驗證。該交易單元44供該使用者端4操作以預訂或直接購買農作物。

根據以上的結構組態，本創作提供一種使用區塊鏈保存農作物履歷之方法，包含有一農作物履歷真實性保護流程及一農作物履歷真實性驗證流程。該農作物履歷真實性保護流程主要供該生產者端2操作該農作物履歷上傳模組20生成該農作物履歷101並透過該處理模組30寫入該區塊鏈平台50中記錄；該農作物履歷真實性驗證流程主要供該使用者端4查詢特定的該農作物履歷101並驗證其真實性。在本實施例中，該農作物履歷真實性驗證流程係接續在該農作物履歷真實性保護流程後進行。請參閱第3圖所示，該農作物履歷真實性保護流程之步驟如下： 一農作物偵測程序：藉由該感測單元21之該等感測單元210,211,212,213,214,215,216以偵測種植有該農作物100之該培養空間102中的光照程度、溫度、土壤濕度、空氣濕度、土壤成分、水質及風向，以生成該環境資訊；並透過該影像單元22之該影像擷取單元220對該農作物100進行影像的擷取，以生成該農作物資訊。

一農作物履歷生成程序：將該環境資訊與該農作物資訊透過該感測訊號上傳單元217與該影像上傳單元221上傳至該處理模組30之該資料庫32中，並記錄為該農作物100之該農作物履歷101來保存。

一雜湊處理程序：該處理模組30將該農作物履歷101以一特定雜湊函數進行雜湊處理，藉以產生一雜湊值。

一數位簽名程序：該生產者端2具有一私鑰及對應於該私鑰之一公鑰。該處理模組30利用該生產者端2之該私鑰對該雜湊值進行數位簽名，以形成一被簽章雜湊值。該被簽章雜湊值可經由驗證以確保該雜湊值係由該生產者端2所發布。

一區塊鏈寫入程序：該處理模組30將該被簽章雜湊值以一智能合約的形式上傳到該區塊鏈平台50之其中一區塊，且該區塊鏈平台50同時記錄下該智能合約生成時一交易時間及一交易序號，完成此筆寫入紀錄。接著，該區塊鏈平台50透過網路將該交易時間與該交易序號回傳至該資料庫32中，以供後續查詢。

一發布程序：該生產者端2可操作該農作物履歷上傳模組20之該發布單元23將該農作物履歷101發布至該農作物履歷檢視模組40供後續的該使用者端4檢視或查詢。

請參閱第4圖所示，該農作物履歷真實性驗證流程的步驟如下：一檢視程序：該使用者端4可透過該農作物履歷檢視模組40之該顯示單元42，瀏覽儲存於該儲存單元41之中的各式農作物，並可檢視任一農作物之農作物履歷，在本實施例中以該農作物100為例。

一查詢程序：當該使用者端4透過該顯示單元42找到該農作物100後欲確認該農作物履歷101之真實性，即可傳輸從該農作物履歷上傳模組20傳輸之該農作物履歷101與對應之該雜湊值至該查詢單元43，該查詢單元43即透過網路連線至該處理模組30及該區塊鏈平台50，以與該資料庫32及區塊鏈平台50中之該農作物履歷101之相關資料進行比對。

一上鏈驗證程序：該處理模組30搜尋該資料庫32中是否紀錄對應於該農作物履歷101的該交易序號與該交易時間，若該資料庫32中未記錄該交易序號與該交易時間，則回傳該農作物履歷101給該使用者端4查看，並提示該農作物履歷101尚未上鏈(尚未寫入該區塊鏈平台50之任一區塊中)。若該資料庫32中有紀錄該交易序號與該交易時間，則繼續進行下一驗證程序。

一數位簽名驗證程序：該處理模組30從該區塊鏈平台50取得該被簽章雜湊值，並使用該生產者端2之該A公鑰進行簽名驗證，若該雜湊值與該公鑰不匹配，則該處理模組30提示該生產者端2驗證失敗；若匹配則繼續進行下一驗證程序。

一雜湊驗證程序：該處理模組30對該農作物履歷101以該特定雜湊函數進行雜湊處理，藉以產生一第二雜湊值。接著該處理模組30將該第二雜湊值與該區塊鏈平台50中的該被簽章雜湊值進行比對，查看二者是否一致。若該第二雜湊值與該被簽章雜湊值不一致則該處理模組30提示該農作物履歷101驗證失敗的訊息給該使用者端4。該使用者端4透過此提示即可了解到該農作物履歷101可能遭到竄改，可進一步聯繫該生產者端2確認該農作物履歷101的真實狀況。若該第二雜湊值與該被簽章雜湊值一致，則該處理模組30回傳該農作物履歷101驗證成功的訊息給該使用者端4。如此該使用者端4通過該查詢單元43即可驗證該農作物履歷101的真實性。

透過上述的農作物真實性保護流程及農作物真實性驗證流程，本創作之所有農作物履歷的相關資訊皆接受區塊鏈綁定且無法竄改，可即時驗證有效性，確保真實性，有效降低偽造農作物履歷對雙方造成的損失。

在本實施例中，由於該農作物履歷檢視模組40為一交易平台，因此更包含一農作物預訂流程。請參閱第5圖所示，該農作物預訂流程之步驟如下：一預訂流程：該使用者端4可透過該農作物履歷檢視模組40之該交易單元44預先跟該生產者端2下單該農作物所需之品項與數量，並產生一訂單。此時，該生產者端2尚未生產該農作物100。

一農作物環境履歷生成流程：該生產者端2在收到該使用者端4之該訂單後，需透過該感測單元21與該影像單元22，對預訂要種植該農作物100的該培養空間102進行相關資訊與影像的感測，上傳至該處理模組30之該資料庫32中以一農作物環境履歷之形式保存。

一上鏈流程，係將該農作物環境履歷透過網路上傳至該處理模組30進行雜湊處理、數位簽名加密與上鏈的動作，其步驟與先前之農作物履歷真實性保護流程中所述相同，在此容不贅述其詳細內容。在另一實施例中，該生產者端2亦可跳過此步驟並繼續下一步驟。

一發布流程，該生產者端2可操作該農作物履歷上傳模組20將該農作物環境履歷發布至該農作物履歷檢視模組40供該使用者端4檢視或查詢。

一預訂確認流程：該使用者端4在收到該生產者端傳送之該農作物環境履歷後，若其有進行過該上鏈流程，則可以透過該查詢單元43連線至該區塊鏈平台50以對該農作物環境履歷進行真實性驗證，若真實性驗證失敗則可取消預約。若真實性驗證成功後，該使用者端4亦可在看完該農作物環境履歷之相關資訊後再決定是否要預約生產。

如此一來，該使用者端4可以先行預訂之後需要的農作物，不需要親自到現場即可觀看其生產環境是否符合需求，透過區塊鏈上鏈的方式，亦可確保該農作物環境履歷之真實性。另一方面，該生產者端也可以根據該使用者端4預約的數量來規劃未來需要生產的農作物之種類與數量，更可以藉由上傳該環境履歷增加該使用者端4對該生產者端的信任，有效解決生產者端的庫存掌控問題並提升其行銷形象。

綜上所述，本創作所提供之利用區塊鏈保存農作物履歷之方法，透過將農作物履歷以區塊鏈上鏈的形式，藉由區塊鏈的去中心化、真實性與不可竄改性，使農作物履歷可被消費者信任；並藉由農作物履歷檢視模組40使消費者可隨時查詢農作物履歷。藉此，不但可以保護在地業者形象、提升整體的食安環境及確保消費者的購買體驗，達到在地業者與消費者的雙贏模式。

以上乃本創作之較佳實施例以及設計圖式，惟較佳實施例以及設計圖式僅是舉例說明，並非用於限制本創作技藝之權利範圍，凡以均等之技藝手段、或為下述「申請專利範圍」內容所涵蓋之權利範圍而實施者，並不脫離本創作之範疇而為申請人之權利範圍。

20:農作物履歷上傳模組

21:感測單元

210:光照感測器

211:溫度感測器

212:土壤濕度感測器

213:空氣濕度感測器

214:土壤養分感測器

215:水質感測器

216:風向感測器

217:感測訊號上傳單元

22:影像單元

220:影像擷取單元

221:影像上傳單元

23:發布單元

30:處理模組

31:伺服器

32:資料庫

33:控制單元

34:接收單元

35:上鏈單元

40:農作物履歷檢視模組

41:儲存單元

42:顯示單元

43:查詢單元

44:交易單元

50:區塊鏈平台

Claims (10)

1. 一種防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，包含有：一農作物履歷上傳模組，具有一感測單元及一影像單元，用以供一生產者端操作以生成一農作物之一農作物履歷；以及一處理模組，具有一接收單元、一資料庫及一上鏈單元；該接收單元通訊連接於該農作物履歷上傳模組，用以接收並儲存該農作物履歷上傳模組上傳之該農作物履歷於該資料庫；該上鏈單元用以將該農作物履歷寫入一區塊鏈平台之一區塊中記錄。
2. 如請求項1所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該感測單元設於種植有該農作物之一培養空間中，用以偵測該培養空間中的光照程度、溫度、土壤濕度、空氣濕度、土壤養分、水質與風向中之至少一者，據以產生一環境資訊。
3. 如請求項2所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該感測單元具有一光照感測器用以偵測該培養空間中的光照程度；一溫度感測器用以偵測該培養空間中的溫度；一土壤濕度感測器用以偵測該培養空間之一土壤的土壤濕度；一空氣濕度感測器用以偵測該培養空間中的空氣濕度；一土壤養分感測器用以偵測該培養空間之該土壤中有機元素之成分比例；一水質感測器用以偵測該培養空間中之一供水系統的水質狀況；一風向感測器用以偵測該培養空間中之一氣流方向；以及一感測訊號上傳單元，通訊連接於該處理模組，用以將該環境資訊上傳至該資料庫。
4. 如請求項1所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該影像單元具有一影像擷取單元及一影像上傳單元；該影像擷取單元設於種植有該農作物之一培養空間，用以擷取該農作物之一影像、一照片與一熱影像中之至少一者，據以產生一農作物資訊；該影像上傳單元通訊連接於該處理模組，用以將該農作物資訊上傳至該資料庫。
5. 如請求項4所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該影像擷取單元為一攝影機、一相機與一紅外線熱影像儀之至少一者。
6. 如請求項1所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該上鏈單元在將該農作物履歷寫入該區塊鏈平台之該區塊後會生成一交易紀錄及一交易時間，並儲存至該資料庫中。
7. 如請求項1所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該處理模組更具有一控制單元，通訊連接於該感測單元與該影像單元，用以控制該感測單元與該影像單元之作動。
8. 如請求項1所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，更包含一農作物履歷檢視模組，通訊連接於該農作物履歷上傳模組及該處理模組，供一使用者端操作以檢視該農作物之該農作物履歷。
9. 如請求項8所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該農作物履歷檢視模組具有一查詢單元，通訊連接於該處理模組之該資料庫與該區塊鏈平台，用以將該農作物履歷與該資料庫及該區塊鏈平台中之資料進行比對，以驗證該農作物履歷之真實性。
10. 如請求項8所述之防竄改之區塊鏈農作物履歷系統，其中該農作物履歷檢視模組更具有一交易單元，用以供該使用者端操作以預訂或購買該農作物。

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