[发明专利]一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法。系统由感知层、传输层、数据层、应用层四个层级构成，共设置企业信息管理、产品信息管理、生产加工管理、监控预警管理、二维码管理、统计分析管理、溯源查询管理、产品交易管理和系统管理九大功能模块。利用RFID技术、BDS、传感器技术构建生猪供应链储运环节的实时监控系统，为生猪运输和仓储过程中的实时监控、异常预警、信息记录、查询及追溯功能提供数据采集及分析方法。本发明可对生猪供应链全流程实现透明化监管，对农产品质量安全管理管控、信息溯源响应、问题产品撤回等决策有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于食品安全技术领域，具体涉及一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法。

背景技术

步入消费升级时代，质量安全逐步成为消费者在食品选择问题中最看重的指标。生猪属于畜牧类生鲜农产品，生鲜猪肉具有易变质、易腐烂串味等特点，相应配送途中对温度、湿度要求精准，冷链运输不可缺少。而生鲜农产品属于一种“后验商品”，其质量、安全特性无法单纯以肉眼判断，仅在对产品完成消费之后才有概率明确其是否保鲜。这种特性使得生产者与消费者之间存在信息的不对等。由于信息的不对等和质量问题责任的不可追溯性，引发逆向选择和机会主义行为，这是导致生鲜农产品质量安全问题的根本原因。

物联网和区块链技术能有效提供食品链全程的质量安全信息，可有效解决多种供应链难题，通过构建区块链+物联网环境下的食品供应链，打造集技术集成、硬件配备、软件功能模块为一体的生鲜农产品质量监控与溯源体系，对产品供应链实施全流程监控和信息追溯，能够有效提升食品的整体质量，为消费者构筑从源头到餐桌、从线上到线下的生鲜农产品安全链路，保障产品的质量安全。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，解决目前生鲜农产品质量安全管理缺乏统一监管，“条”“块”分割严重；且溯源标准不统一，体系不健全，追溯信息缺乏宽度、深度和精度等问题。在此提供一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统及方法，实现对生猪生产、加工、运输、销售等各环节的数据收集、监测、管控、定位、追踪和监管。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于区块链和物联网的生猪质量监控和溯源服务系统，该系统包括4个层级，依次为感知层、传输层、数据层、应用层。

感知层采用物联网设备和技术对生猪从生长到销售全过程进行数字传输与控制，对生猪生产、加工基地相关信息、猪肉实时运输信息、运输环境检测信息实施自动采集。

传输层通过移动网络接口或TCP/IP数据传输方式接收来自感知层的信息，信息接收过程中自发执行智能合约以去除不符合要求的猪肉供应链行为；系统传输层内具备生猪质量监控与信息追溯体系共识机制，生猪供应链上其余参与方需通过身份认证合格后，即作为供应链节点加入区块链，并有权对生猪产品信息档案进行刷新和维护。

数据层存储了感知层实时获取和不断更新的生猪具体信息，实现数据在消费者、相关企业、监管方之间互通；有记账权的节点将接收到的数据写入区块并封装，区块链为每个猪肉产品自动生成一个带时间戳的数字签名，并且对区块链上的数据实行分布式存储，并采用非对称加密算法对其加密。

应用层采用Browser/Server技术架构，通过电脑或者手机终端的网站、App或小程序应用，为监管部门、消费者、企业以及体验用户提供查询、监控和追溯服务。

进一步地，感知层中，物联网设备和技术包括养殖环境监控系统、耳标型一体化传感器用以养殖过程监测；兽药残留检测仪、光谱分析仪器、便携式微生物检测仪、水分测定仪用以质量安全监测；RFID技术、BDS用以流通过程监测。

进一步地，所述智能合约包括与生猪质量安全相关的行业标准、管理办法、监管条例中的一种或多种。

进一步地，所述监控和溯源服务系统以RFID技术、BDS、传感器、区块链技术为依托构建生猪供应链储运环节的实时监控系统。