基于区块链的农产品质量安全可信溯源系统研究

为解决现有农产品质量溯源系统存在的数据中心化存储、数据易篡改和数据信任等问题,以及保障农产品质量安全、维护消费者权益和提高生产企业品牌竞争力,在分析农产品产业链业务流程和区块链关键技术的基础上,设计了农产品可信溯源区块结构,确保农产品溯源数据不可伪造和安全可信;提出了“On-Chain+Off-Chain”农产品质量安全溯源信息协同管理存储策略,解决农产品溯源区块链网络中各节点数据存储压力大、查询效率低和数据爆炸等问题;采用Kafka共识机制实现多主体参与的共识操作,提供实时数据高吞吐量和低延时的处理能力;制定了农产品溯源智能合约规则集和合约触发条件,确保农产品数据的可靠性和溯源平台的公信力;基于Hyperledger Fabric区块链平台研制了农产品质量安全可信溯源系统,并对红茶产品质量安全溯源进行验证分析。结果表明,本文研制的农产品质量安全可信溯源系统,解决了农产品产业链生产、加工和流通多节点之间数据安全和溯源信息真实可信等问题,取得了较好的应用效果。     

基于区块链的农产品质量安全可信溯源系统研究

为解决现有农产品质量溯源系统存在的数据中心化存储、数据易篡改和数据信任等问题,以及保障农产品质量安全、维护消费者权益和提高生产企业品牌竞争力,在分析农产品产业链业务流程和区块链关键技术的基础上,设计了农产品可信溯源区块结构,确保农产品溯源数据不可伪造和安全可信;提出了“On-Chain+Off-Chain”农产品质量安全溯源信息协同管理存储策略,解决农产品溯源区块链网络中各节点数据存储压力大、查询效率低和数据爆炸等问题;采用Kafka共识机制实现多主体参与的共识操作,提供实时数据高吞吐量和低延时的处理能力;制定了农产品溯源智能合约规则集和合约触发条件,确保农产品数据的可靠性和溯源平台的公信力;基于Hyperledger Fabric区块链平台研制了农产品质量安全可信溯源系统,并对红茶产品质量安全溯源进行验证分析。结果表明,本文研制的农产品质量安全可信溯源系统,解决了农产品产业链生产、加工和流通多节点之间数据安全和溯源信息真实可信等问题,取得了较好的应用效果。     

面向猕猴桃质量溯源的联盟链跨组织链上合同交易机制

针对区块链猕猴桃溯源未考虑产业链由不同组织构成而导致溯源数据不连续的问题,结合生产实践中合同交易的过程,提出了一种面向猕猴桃质量溯源的联盟链跨组织链上合同交易机制。通过两次链上的关联确认,将现实交易中双方签字确认合同条款的过程转移到联盟链上,实现跨组织的不可否认交易。选择联盟链搭建猕猴桃全产业链溯源系统的区块链网络,借助智能合约技术将猕猴桃生产过程信息价值化;采用散列值上链减轻链上压力;通过组织间交易合同的合同编号关联溯源数据、责任人和责任企业。基于Hyperledger Fabric猕猴桃全产业链溯源系统的测试分析表明,用户每上链一条数据平均用时约102 ms,在增加链上合同交易机制的条件下系统进行一次完整溯源的时间延长了约7.11 ms。研究保证了多组织溯源的数据连续性与可追溯性,对提升农产品质量安全具有重要意义。     

基于RFID和二维码技术的新疆哈密瓜溯源系统

通过建立基于RFID(射频识别技术)和二维码技术的新疆哈密瓜溯源系统,使新疆哈密瓜等特色农产品的质量得到保障,并提升其品牌价值。以新疆哈密瓜为例,将数据库技术、.NET技术和ASP等技术相结合,设计了基于RFID和二维码技术的新疆特色农产品溯源系统。该系统详细记录了新疆哈密瓜在种植、采购、包装、流通和销售各个环节的信息数据,实现了溯源。该系统的建立有助于加强政府部门对农产品质量安全的监管,使消费者了解农产品的生产和运输等信息,宣传和提升了新疆哈密瓜的品牌价值,为新疆其他特色农产品的溯源系统建立提供了成功范例。     

基于物联网的水稻生产过程精准管理系统开发

为实现水稻生产全过程的精准管理,建立了基于物联网的水稻生产全过程精准管控系统。利用无线传感器网络建立了基于物联网的农情信息监测系统,实现空气温度、湿度、光照强度等气象信息和水稻田水位、土壤含水量等信息的实时监测;开发了基于物联网的水稻农情监测物联网系统。建立了水稻种植记录管理数据库,开发了系统,实现了水稻生产全过程的溯源管理系统。     

一种基于NFC的农产品溯源系统

传统的RFID和二维码农产品溯源系统需要专门的阅读设备才能查询农产品溯源信息,用户使用不便,造成产品推广、普及困难。本文结合智能手机中的NFC模块,提出一种基于NFC的农产品溯源系统,可以通过智能手机查询农产品溯源信息。系统改进溯源信息存储位置、存储方式和存储权限,提高农产品溯源信息的可靠性、公正性和真实性,并采用B/S架构,可以兼容多种硬件平台和操作系统。     

“区块链+物联网”助推食品供应链溯源

目前,食品信息数据面临可靠性差、来源性广和鉴别性难等问题,亟需信息技术的支撑作用。通过对3种开发框架的对比分析,利用FISCO BCOS开发了食品溯源体系,利用RFID实现有效的信息溯源,区块链技术保证每个环节的信息数据安全,物联网技术实现源头数据的智能化管理。设计了软件整体框架和“链上+链下”多源数据存储模式,呈现“客户端+移动端”溯源查询,实现食品供应链溯源系统的再造,提升食品溯源效率。      

基于智能合约的果蔬区块链溯源数据存储方法研究

随着区块链农产品溯源技术的发展,果蔬产品质量安全得到保障。由于我国果蔬产品溯源跨度大、追溯周期长、涉及面广,并且区块链网络数据账本由全网节点共同记账备份,海量溯源数据存储压力大,同时所有数据透明共享,造成供应链溯源数据无法全部上链,引起产品数据上下游溯源企业共享不及时、追溯数据安全性难以得到保障、监管部门无法实时监管全部溯源数据,出现农产品质量安全问题时,责任无法定位、产品难以找到问题源头。基于上述问题,设计基于区块链多链架构的果蔬产品溯源框架,设计溯源数据存储模型,并通过智能合约实现溯源数据分类链上加密存储、链间授权访问、基于授权凭证解密查询,保证果蔬全供应链溯源隐私数据密文上链,减缓区块链存储压力、实现上下游溯源企业隐私数据无孤岛授权共享。基于联盟链Hyperledger Fabric通道技术实现多链溯源系统,经过扩散性测试,由对称加密与椭圆曲线混合加密的“链上加密存证、链间基于授权凭证共享、链上解密查询”智能合约方案,隐私数据密文变化率达95%以上,密钥密文变化率达94%以上,具备较高的安全性和混淆性;经过性能测试,所设计并实现的多链架构溯源系统公开溯源数据查询平均时延为56.9ms,基于授权凭证的隐私溯源数据平均解密查询时延为62.87ms,处理企业节点发起数据上链请求的平均时延为2.16s,能够满足果蔬产品追溯实际的应用需求。     

基于J2EE的新疆葡萄产品模糊溯源系统研究

为了实现新疆葡萄产品质量安全溯源,提高其质量安全保障水平,结合新疆农产品生产实际,以新疆葡萄产品为研究对象、J2EE为开发平台,采用B/S架构模式,整合应用信息技术和数据库技术,研究开发了支持多条件模糊查询的新疆葡萄产品质量安全可追溯系统。该系统实现了产品溯源管理、系统信息发布、用户管理及生产加工信息管理等主要功能,不仅能够为消费者提供精确溯源和模糊溯源两种溯源服务方式,也可以满足管理者实时监控葡萄产品市场动态、收集其市场信息的需求,为维护各方的合法权益,提高经济和社会效益提供了有力保障。     

基于物联网的莱芜黑猪全产业链安全溯源平台构建

为保证百姓餐桌肉品安全,以莱芜黑猪为研究对象,贯穿莱芜黑猪育种、养殖、屠宰加工、物流、销售全产业链的所有环节,借助物联网感知结点采集整个产业链的数据,实现全产业链信息跟踪与追溯。同时,建立信息多重反馈机制,利用养殖、屠宰加工环节的信息为种猪育种提供数据支持。依据J2EE规范,以SSH为基础框架构建的莱芜黑猪全产业链溯源平台已在莱芜市畜牧局正常运行。从目前的运行情况看,平台实现了莱芜黑猪全产业链数字化和猪肉信息的溯源,且运行效果良好。     

基于云计算的现代畜牧业营销管理信息系统

为了拓展畜牧产品市场,加快畜牧产品信息的传播,提升畜牧行业信息化应用能力,本文结合现代畜牧业营销管理的实际应用需要,利用云计算、网络技术和数据库技术等现代农业信息和营销管理技术,将电子商务手段与传统业务模式相结合,打造集电子商务、信息服务为一体的现代畜牧业营销管理信息系统。该系统能为畜牧企业提供包括：电子商务、客户关系管理、进销存管理、农产品质量安全追溯管理等应用服务和畜牧产品供求信息的智能分析,实现畜牧产品的网络销售和＂农超对接＂,有利于推动传统畜牧业向现代畜牧业的转变,提升畜牧业经营与管理水平,增强畜牧业的竞争力,切实提升畜牧行业的经济收益。     

基于多终端数据交互技术的"三品一标"企业农产品质量安全追溯管理系统设计与应用

针对“三品一标”企业的特点，应用二维码、GIS、XML、JSON、WMS和WFS等信息技术，设计基于多终端数据交互技术的“三品一标”企业农产品质量安全追溯管理系统。该系统采用SOA面向体系的架构设计，应用移动端和桌面端交互设计方式，通过设置专家辅助支持信息库、农资采购管理、质量检测管理和追溯信息管理等功能模块控制关键环节，保证追溯信息的真实性、准确性和完整性，从而保证农产品质量安全。在郑州市的应用表明，该系统可实现农产品从种植、检测、采收、加工、包装和配送等全程质量安全控制和跟踪溯源。      

面向农产品交易流程的多链式区块链应用技术研究

区块链技术由于其分布式存储、交易信息透明、可追溯性强等特点，同中国农产品交易体系具有很好的互补性和适用性，应用前景广阔。然而中国的农产品交易体系又具有产品多样性，交易流程复杂性，用户群体的广泛性、分散性，隐私保护性等特点，为区块链技术在中国的农产品交易信息体系中的应用造成了很多现实困难。针对以上问题，本研究采用联盟链的设计思想，提出了包括农产品交易信息链、用户信息链、农产品信息链的多链式农产品交易信息区块链应用技术。农产品信息链提供农产品的详细信息，并保证信息的可追溯性和不可篡改性。在用户信息链中引入区块链节点准入机制，为农产品交易平台提供实名制凭证登记与管理功能。交易信息链记录所有交易智能合约的处理结果，通过加入通道技术，实现不同交易信息的相互隔离，可满足交易信息和用户数据的隐私保护和交易数据的快速处理。通过智能合约对交易利润进行自动分成，提高执行效率，降低交易成本。最终建立透明、高效、适用性强的农产品交易区块链架构。     

基于属性访问控制模型的果蔬跨链追溯系统设计与实现

针对现有果蔬农产品供应链中存在的上下游区块链间追溯数据差异化、细粒度共享困难以及数据隐私保护等问题,通过分析果蔬农产品供应链各环节业务流程,在果蔬农产品质量安全追溯场景下,提出了一种支持异构多链的基于属性的果蔬跨链追溯访问控制模型。该模型利用基于中继链的跨链技术将跨链信息标准化从而实现异构多链之间的跨链通信,并结合果蔬跨链追溯需求,采用基于ABAC(Attribute-based access control)的访问控制模型实现对数据资源灵活、细粒度访问控制。为验证模型有效性,利用BitXHub中继链技术在Hyperledger Fabric和Ethereum构成的异构链中实现跨链数据访问,在跨链合约中实现基于属性的访问控制流程,构建出果蔬追溯跨链访问控制模型的原型系统。系统测试结果表明,中继链处理跨链交易的发送率平均最高值分别约为600笔/s和400笔/s,策略判定时间不会随着策略数目的增加而有较大波动,基本稳定在2 000 ms左右,能够满足果蔬供应链在异构区块链之间跨链数据差异化、细粒度共享的需求,也保证了数据共享过程中的数据隐私性。     

基于物联网的农产品全流程追溯系统设计与实现

为满足消费者对于农产品质量安全的需求,设计开发了农产品全流程追溯系统。本系统基于物联网的三层组织架构进行设计,包括设备数据采集、网络数据传输及系统开发。在系统中实现了农产品从种植、农事、采收、仓储、运输等环境的实时追溯,搭建了模块集成的大数据展示平台,向消费者全方位展示了农产品的精准信息,建立了供需信任。进一步实现了科技助农,为物联网农业发展插上了智慧的翅膀。     

我国农业信息化精准管理技术重构路径

我国农业生产步入经济转型升级新时期，必须实施农业信息化建设，采用精准农业生产技术，深度改造农业全产业链，实现产业模式根本变革。针对目前农业生产薄弱环节，从精细化农产品生产、农产品智能监控以及农产品质量追溯等农业信息化服务方面，探索新时期重构我国农业信息化精准管理与经营技术路径。      

基于物联网的农副产品质量追溯系统研究

农副产品质量安全是我国食品安全的重要组成部分,我国现有的农副产品追溯体系尚存在溯源信息流程不一致、内容不规范以及数据难以交换与共享等问题。为此,引入物联网技术,结合RFID技术与EPC标准,构建了农产品流通数字管理模式,开发了农产品质量追溯系统,既能够为消费者提供农副产品信息查询,又能为管理者进行物流责任追溯提供便利,具有重要的理论意义和实践价值。     

新疆特色果品质量安全体系建设现状、存在的问题及建议

特色林果业是新疆南部地区农业农村经济发展的支柱产业。质量安全是林果产业赖以发展的基础，也是新疆特色林果产业转型升级的重要保障。自21世纪初以来，新疆特色林果产业经历了由“扩大面积、提高产量”向“稳定面积、提质增效”的转变。然而，新疆特色果品仍然面临质量安全标准体系不健全，危害隐患不清晰、风险分析与控制技术手段相对落后，高效实时监测、追溯与预警手段缺乏等问题，造成目前“从果园到餐桌”全链条危害因子全程控制等理论与技术严重不足，特色林果产品以质论价、优质优价的实现机制尚未建立。建议:①尽快健全果品质量安全标准体系、检验检测体系与风险评估体系；②构建果品追溯管理大数据平台，建立健全质量安全全程追溯体系；③扎实推进果品全产业链执法监管体系建设；④加快果品质量安全信用与诚信体系和培训体系建设。      

基于大数据和QT的农机配件供应链云平台系统设计

随着农业现代化水平的不断提高,农业机械被广泛的应用在耕种作业过程中,农机配件的需求量也不断增加,但当前农机配件产品的生产流通环节的监控力度很小,容易造成农机配件的质量安全问题。为了解决这个问题,保证农机配件供应链的可溯源性,基于大数据和QT软件界面开发工具,提出了农机配件供应链数据存储和查询的云平台系统,旨在提高农机配件供应链的数据存储和查询效率,保证农机配件的可溯源性。为了验证平台的可行性,搭建了农机配件供应链的大数据云平台,在平台的底层的Hadoop集群上搭建了8台服务器,以搜索查询农机配件的各种参数数据为测试目的,对平台进行了测试,并将其与传统的MySQL服务器进行了对比。测试结果表明:在搜索数据较少时,云平台和传统服务器的速度相当;但在大数据搜索条件下,云平台的数据处理速度是传统服务器的数倍,从而验证了云平台系统的优越性,为保证农机配件的安全和可溯源性提供了可靠的技术保障。