农产品区块链信息可信评估差异化共享模型设计与实现

针对现有的农产品区块链溯源系统中，数据差异化共享与追溯效率不高，难以保障上链数据可信性的问题。该研究通过分析农产品供应链各环节业务逻辑与数据组成，设计了农产品区块链信息可信评估差异化共享模型。提出了农产品区块链信息可信评估差异化共享架构，构建了农产品信息存储优化模块，基于区块链技术建立企业链、溯源链，将数据按隐私性分账本存储于企业链，全供应链公开数据存入星际文件系统（InterPlanetary File System，IPFS）后，返回的数据哈希值存储于溯源链，通过企业链账本维护策略实现了供应链数据的高效性共享与追溯；设计了基于层次分析法的企业信誉度评估机制，根据企业和消费者对链上数据可信度的评估结果对数据发布节点进行信誉积分奖惩，提升链上数据可信性；并通过智能合约实现了数据格式和内容的链前监管。基于Hyperledger Fabric平台研发农产品区块链信息可信评估差异化共享系统，在某茶叶供应链上进行应用与测试。测试结果表明，此模型与现有数据差异化共享模型相比，数据存储时间缩短16.7%，隐私数据查询时间缩短10.01%，公开数据查询时间缩短38.3%。该研究提出的方法能够实现农产品供应链数据差异化共享，提供高效可信溯源服务，为农产品可信溯源系统的设计提供参考。     

远程视频监控在农产品质量安全追溯系统中的应用研究

将远程视频监控技术集成到农产品质量安全追溯体系的建设中,能够对数据采集过程进行有效监督,保证追溯数据的准确性和真实性,提高追溯系统的信息质量。分析了远程视频监控系统对农产品质量安全追溯能力的提升作用,从集成方式、关键技术等方面进行详细阐述,介绍了其在东莞市生猪质量安全追溯系统中的应用。     

集成实时快速检测信息的蔬菜追溯系统改进与应用

农产品检测信息是直观、可信的追溯内容,但批次不对应及信息篡改的风险使其在追溯系统中的作用不能很好发挥。该研究在分析现有系统中检测信息不能有效集成的基础上,提出了集成快速检测信息的蔬菜追溯系统改进框架,构建了以检测仪与系统连接测试、产品检测、数据监听与解析、数据入库等为核心的检测信息自动读取与解析流程,设计了蔬菜种植批次、包装追溯码和检测编号的关联规则;基于.Net框架,在已有蔬菜安全生产管理系统的基础上,通过开发检测数据获取接口,升级检测信息获取与管理功能。将改进后的系统应用于天津市153家基地,应用结果表明使用改进系统后检测数据的获取成功率为100%;企业自检值与政府抽检值的偏差小于使用系统前,其偏差绝对值为4.37;使用改进系统后虽有检测值的偏差存在,但不存在不同性质的检测结果。因此,改进后的系统在提高检测数据获取效率、降低检测数据篡改风险等方面具有一定优势。研究结果为检测信息与追溯信息深入融合、满足深入追溯需求等提供了参考。     

基于改进动态扩展和位置服务的农产品追溯系统优化

农产品追溯系统是解决食品安全问题的重要手段,目前常见的追溯系统往往具有适用品种单一、精度不高、可应用性弱等特点,无法满足大规模推广应用的需要。该文以建立适用面广、性能高效的农产品追溯系统为目标,分析了常见追溯系统的软件框架与追溯信息数据结构,重点研究可支撑多品种追溯的动态扩展数据模型优化技术,同时以提升追溯精度、降低追溯成本为目标研究了基于位置服务(location based service,LBS)的追溯精度提升技术。针对追溯系统适用范围窄的问题,分析了追溯信息指标模型的数据结构特征,对比了常见的4种动态扩展数据模型,采用EAV与XML数据模型相结合的方法,通过可视化操作界面实现了不同品种追溯信息的动态扩展,通过性能分析发现该模型较其他两种模型时间缩短65%,查询效率提升了175%;针对追溯信息中的产地环境信息,分析了各类环境数据的可用来源和数据特征,制订了数据匹配的最小空间单元和实现方法,运用LBS技术实现了产地环境信息的自动获取,通过追溯系统之间的精度对比发现,该技术显著提高了追溯系统的宽度、深度、精确度,从而整体提升了系统追溯精度并降低了数据采集成本。该系统已在青海省应用,结果表明该系统较其他系统在适用范围、系统性能、追溯精度与追溯成本上具有明显优势。     

农产品质量安全监督管理追溯平台

<正>在农产品质量安全追溯系统中,作为生产者的农产品种植者必须在市主管部门注册,在生产履历中心登记,并对整个生产过程进行记录并上报至生产履历中心;包装场负责对产品进行洗净、包装,并且在包装上粘贴产品追溯条码上市,信息上报至生产履历中心;消费者可以通过产品包装上的追溯标签,通过网站、门店触摸屏、手机短信、电话等方式查询生产履历相关信息。《农产品质量安全生产平台》是一个集生产过程数字化记录、安全间隔期和禁用物资等预警、强大统计分析、企业管理水平展示等功能的数字化生产平台,并为《农产品质量安全追溯查询平台》提供质量追溯的基础数据。     

新一代信息技术对农产品追溯系统智能化影响的综述

从为应对疯牛病问题至今,追溯系统作为农产品及食品质量安全保障的有效手段引入已有近30a,如何降低追溯断链化、增强追溯可信度、提升质量预警力,已成为追溯系统研究的热点,也是应用中亟待解决的问题。该文基于国内外相关文献,瞄准热点问题,综述了新一代信息技术对农产品追溯系统智能化的影响。首先,提出了追溯系统从1.0到3.0的发展历程,总结了追溯系统1.0以信息记录为主、2.0以数据整合为主、3.0以智能决策为主的核心特征;其次,描述了以物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等为核心的新一代信息技术之间在信息感知、数据处理、高效计算、智能分析、加密防伪等方面各有侧重又相互关联的内在关系,分析了大数据、人工智能及区块链的发展趋势;最后,从人工智能技术降低追溯过程断链程度、大数据技术提升质量安全预警能力、区块链技术增强全程追溯可信度等3个方面,综述了相关研究,结合发展趋势提出了深入研究的方向,即人工智能从供应链内部及供应链之间提升追溯粒度,大数据从微观、中观及宏观层面实现预测与优化,区块链从追溯区块结构优化、隐私保护及共识算法等方面增强追溯可信度。该文为把握农产品追溯系统发展趋势、研究热点、应用瓶颈提供有益参考。     

重庆市农产品质量安全追溯系统建设目的意义及实现途径

阐述重庆市农产品质量安全追溯系统(以下简称追溯系统)建设的目的意义。分析农产品质量安全追溯存在的问题。追溯系统的建设目标是:运用现代信息技术,与传统农产品质量安全管理工作紧密融合,通过管理流程再造,技术与体制机制创新,建设全市统一的农产品质量安全追溯平台;实现农产品源头可追溯、流向可追踪、信息可查询、责任可追究,保障公众消费安全;促进现代农业发展和农民增收,服务"三农"。从"(1)建设思路;(2)技术路线(采用顶层设计方法,利用顶层设计的优势,实现‘多层次’同步建设);(3)系统功能(关键技术要求,农产品质量安全追溯政府监管平台、企业管理平台、查询平台、数据共享平台)"几个方面探讨了追溯系统的实现途径。简介了追溯系统的服务对象。     

基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计

为提高农产品溯源信息的完整性、安全性及可信性,该文从农产品产业链角度出发,设计并实现基于区块链的农作物全产业链信息溯源平台。通过研究和分析农作物全产业链中从农资购买到粮食销售的信息流程,设计溯源平台的架构和功能模块。提出一种改进的区块链共识算法:基于信誉监督机制共识算法CSBFT(credit-supervisor byzantine fault tolerance),用以提高联盟链场景下共识机制的安全性和效率;设计并编写智能合约,自动化保存关键上链信息,并生成相应的溯源码供消费者查询。与传统食品追溯系统相比,采用区块链的农作物全产业链信息溯源平台具有去中心化及信息完整性、安全性、真实性和可靠性更高的优点;与现有基于区块链的食品溯源平台相比,CSBFT算法使得本平台在信息上链时具有更高的安全性和更小的时延。     

杂粮供应链区块链多链追溯监管模型设计

针对杂粮产品供应链链条长、主体多、区块链追溯过程数据无法差异化共享、链上数据难以实时监管等难题,通过分析杂粮供应链环节业务流程与监管特性,提出了基于区块链多链架构的杂粮追溯模型,并在此基础上建立多链数据存储架构,设计了基于监管授权组网建链的网络准入机制,并通过智能合约实现数据的链前监管与追溯节点的链上管控。为验证模型有效性,基于Hyperledger Fabric设计并实现区块链追溯系统,对山西忻州杂粮应用案例进行分析。在安全方面,企业组网授权扩散性测试密文平均改变率为82.53%,相关性测试密文平均改变率为82.39%,具备较高的安全性与混淆性。在效率方面,消费者查询公开追溯数据平均时间为0.415 s,监管部门调用跨链接口查询企业敏感追溯数据平均时间为0.871 s。结果表明,该研究设计并实现的面向监管的杂粮多链追溯系统在满足消费者追溯需求的基础上,能够实现追溯数据账本与链间交易记录的实时管控,为农产品区块链追溯监管系统研究提供借鉴与参考。     

基于区块链的农产品追溯系统信息存储模型与查询方法

针对区块链追溯系统信息数据存储负载过大、查询效率低等问题,该文以果蔬菜类农产品为例,基于Hyperledger Fabric设计了一种区块链农产品追溯信息存储模型和查询方法。提出"数据库+区块链"的链上链下追溯信息双存储设计,本地数据库存储追溯明文数据,区块链上存储追溯数据加密后的哈希值,并在此基础上建立了外联数据库索引的查询方法。通过该方法与基于key键遍历查询和批次号字段查询的2种传统区块链数据查询方法进行对比测试,结果表明当区块链追溯记录总量达到11×10~4条,批次追溯记录条数为400时,该方法查询效率分别提高了70.56%和88.66%,有效解决了区块链链式结构中数据查询效率低的问题,保证了数据隐私安全,提高了追溯信息的可靠性与时效性。     

基于产品生命周期管理的肉品车间生产跟踪及追溯体系研究

基于PLM的肉品车问生产跟踪及追溯体系包括屠宰后肉品分割、分级等加工以及成品销售的肉品全生命周期的跟踪和全程的可追溯。跟踪系统通过分析肉品生产业务过程，确定其业务关键节点，并利用一、二维混合条码及层位数据标识方法对其进行标识。基于业务关键节点的数据驱动和配置处理，实现肉品生产跟踪。追溯系统则分为车间产品追溯和宰后至成品销售后的全程追溯。前者基于二维条码内嵌上游各业务关键节点一维条码的混合应用技术，实现成品至屠宰的车间追溯。后者则基于本体与XML的数据融合技术，实现对物理上分布的企业肉品数据的无缝连接和产品信息共享，使用户逻辑上面向一个综合的虚拟数据库的操作，从而便捷地实现肉品从屠宰到销售的全程追溯。在此基础上，并在开源开发环境下，设计和实现一个适应肉品生产需求变化的、可进化的跟踪追溯系统。     

可追溯系统的追溯粒度评价指标体系构建

随着追溯系统研究与应用的不断深入,根据供应链实际需求及主体信息化程度,构建合理粒度的追溯系统已成为扩大追溯系统在中国进一步深入应用的关键。该文在深入分析追溯系统结构的基础上,借鉴信息论中粒度的衡量方法初步提出了追溯粒度的描述性定义,以追溯精度、追溯宽度和追溯深度为核心,构建了一个2层结构的评价指标体系,评价因子包括外部追溯单元、内部流转单元、标识单元转换、信息采集内容、信息更新频率、前向追溯距离、后向跟踪距离;采用层次分析法确定了各评价因子的权重,并通过一致性检验得到所有目标的权重集,其中外部追溯单元的综合权重最高,为0.1985,标识单元转换的综合权重最低,为0.0872。该研究可为评价追溯系统的差异提供量化依据。     

基于XML与Web服务的齿轮制造信息的共享与集成

为实现齿轮企业内各应用系统间的信息共享与集成,加快企业信息化进程,提出了基于可扩展标示语言（extensive makeup language,XML）与Web服务的齿轮制造信息共享与集成解决方案。研究了齿轮企业内EXPRESS数据模型与XML模型的映射机制,实现了产品模型数据交换标准（standard exchange of product data model,STEP）中性文件的XML转换和表达,并利用Web服务技术实现了齿轮信息共享服务平台的集成框架构建与软件开发。最后,通过圆柱斜齿轮的网络化磨削加工试验,来验证该信息共享与集成方案的可行性与实用性。试验结果表明,本文所提出的信息共享与集成方案,能有效实现齿轮企业各应用系统间的信息交流与共享,满足齿轮企业信息化建设的需求。     

农产品快速图形化追溯系统构建

农产品快速图形化溯源是保障追溯过程可信度、增强追溯结果显示度、提高公众参与度的重要措施。该文以基于地理坐标和多重加密的农产品追溯码为编码方式,以Google Earth地图为展示工具,设计了以“正确性判断-追溯码解析-产地定位-属性追溯-结果显示”为主线的追溯流程;通过调用Google Maps API,采用.Net平台构建了基于B/S架构的农产品快速图形化溯源系统。系统通过在广州市农产品质量安全监管平台的使用表明,系统在满足一般属性追溯的同时,可快速定位到产地并以地图的形式展示,体现了溯源图形化、应急定位快速化的特点,有利于追溯系统的推广应用和质量安全突发事件的应急管理。     

第三方稻米溯源平台设计与实现

中国现有农产品质量安全溯源平台大多以生产企业(基地)为主体自行设计和实施,造成溯源平台与生产企业同属一个利益团体,溯源结果难以得到消费者认同。为解决这一问题,该文分析现有农产品溯源机制及实现方式,以稻米为例提出一种第三方溯源平台的设计模式。第三方溯源平台在政府监管下,通过独立权威检测机构对稻米生产相关数据进行检测,并把溯源数据安全可靠地提供给消费者。该溯源平台系统采用B/S架构,数据库采用My SQL,采用J2EE(Java 2Platform Enterprise Edition)等技术手段,通过与微信公众号连接,向消费者提供二维码溯源服务,针对溯源平台中二维码防伪关键技术问题进行深入研究,并实现试运行。该系统为2家企业的稻米高端农产品实现全程溯源。试运行结果表明,由第三方溯源模式带来的成本提升,在售价提升20%后,得到了消费者认可,且销量提高了20%,达到了企业的效益增长。证明本文设计的第三方溯源平台较好解决了消费者对溯源结果的认同问题,为优质农产品安全溯源提供了一种有效手段。     

基于地理位置解析的种子溯源双向动态交互模型及实现

为更好解决农作物种子溯源问题,帮助生产企业统计分析经营状况,实现交互式营销,该文利用种子电子代码,通过分开录入售前阶段各级分销信息,分层写入地理代码集合,在用户验证最小包装单元时动态解析用户位置信息,逐层匹配地理代码集合,构建了种子溯源双向动态交互模型。用户通过该模型获得溯源信息时可选择互动交流,企业可采集用户行为数据,推送营销信息,实现了溯源结果对企业、用户双向推送。通过对小麦品种华成3366销售和反馈2组数据进行相关性分析,其拟合优度为0.997 8,说明企业通过扫码次数的反馈能较好地促进销售,有效防止窜货发生。该模型分层独立的流通信息,保证了溯源的可靠性;双向交互性有效地帮助企业指导生产实际,也为监管部门提供了可靠的管理手段。