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。     

基于模糊综合分析方法的谷物溯源颗粒优化设计

身份标识技术是食品溯源系统中的关键技术之一,有效的身份标识技术应具有唯一性、识别鲁棒性、耐磨损性的特点。针对粮食生产中谷物生产多源头混合配送和分销而难以追溯到源产地的问题,该文提出采用溯源颗粒标识谷物身份信息的方法,以生产工艺参数压力及配方为影响因素,设计了影响基于糖类型和基于纤维素类型2种溯源颗粒的表面粗糙度的正交试验;并应用模糊综合评判方法分析2种溯源颗粒最优工艺参数组合。该研究探索了具有较光滑表面的追溯颗粒生产过程中生产参数的优化策略,为进一步研究谷物溯源颗粒的信息标识及提高生产工艺提供技术支持。     

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。     

内蒙古自治区农畜产品质量安全监管追溯信息平台正式上线运行

经过各方努力,内蒙古农畜产品质量安全监管追溯信息平台历时1年已经初步建成。平台按照设计方案涵盖了以农畜水产品质量追溯、生产档案记录、农资监管、监督执法、OA办公系统、质量检验监测5大系统,具备了农畜水产品的生产档案记录,质量追溯、空间信息技术精准展现,产品产地生产信息、检测数据实时上传。     

水果产业链追溯关键指标筛选及模块构建

可追溯系统是农产品质量安全控制的有效手段之一。水果产业在我国农业经济中占有重要地位,水果产业链追溯体系构建及应用对保障水果产品安全具有重要意义。本文在调查和分析我国水果产业链的基础上,结合水果GAP生产技术和HACCP管理体系,筛选确定出水果产业链关键溯源指标体系,并构建了水果产业链质量安全追溯系统的功能模块,包括基地基本信息子系统、基地管理子系统、运输管理子系统、仓储管理子系统、销售管理子系统、信息查询子系统以及系统维护子系统七个功能模块。为建立水果产业链追溯系统,保障水果产品质量安全提供了理论和技术参考。     

浅析江苏省农资安全追溯管理的现状及其对策

农资安全追溯管理对于农产品和食品安全具有重要的意义。基于此,在分析江苏省农资安全追溯管理发展现状的基础上,针对当前农资安全管理体系中存在的管理覆盖面不足、主管部门交流不畅、用户信息不对称等问题,提出了相应的解决对策,有利于形成"互联网+"农产品质量安全追溯体系新格局。     

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。     

支持分布环境的农产品协同追溯平台构建

农产品追溯系统的深入研究与应用,迫切需要提升统一追溯和协同分析能力。该研究以现有不同品类农产品的追溯系统为基础,包含数据整合、模型分析、应用提供3个层面,设计了农产品协同追溯平台框架;构建了包括企业资质、质量检测、产品追溯、消费者反馈4个因素及14个因子的企业信誉评价指标体系,建立了评价模型,可实现基于追溯数据的信誉评价;研究了多源异构数据集成技术和分层动态追溯技术。以天津市为例,以Microsoft Visual Studio 2010软件作为系统设计和开发工具,开发了放心农产品一体化追溯平台,为消费者提供追溯服务,为职能部门提供分析决策。从并发访问能力和追溯效果两方面进行分析,当并发用户数达到40时,单个事务的平均响应时间达到19 s,接近较好用户体验的临界点;与目前已有的追溯系统相比,平台具有多品类追溯、追溯信息多样性、追溯互动性强等特点。研究结果可为提高追溯信息集成度、增强追溯结果分析能力提供参考。     

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。     

基于农产品供应链的质量安全可追溯系统

为加强农产品质量安全管理,保证消费者身体健康,从农产品供应链的角度出发,提出基于农产品供应链的质量安全可追溯系统的设计方案。在危害分析和关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)管理体系的指导下,利用二维码技术、数据库技术、网络信息技术进行系统的构建和开发,实现了农产品在整个供应链上从种植、采收、加工到销售的全程跟踪和溯源,有效地加强了对农产品质量安全的监管,保证消费者最终知情权。目前,该系统在江苏江阴地区实际测试效果良好,验证了方案的可行性和有效性。     

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。     

基于监管的分布式水产品追溯系统设计与实现

在比较国内外农产品追溯系统建设模式的基础上,系统地提出了一种基于行政监管的适合中国国情的水产品追溯系统架构方式,设计了一种基于行政区域代码的水产品追溯编码方式,突破了基于AES(advanced encryption standard)的水产品追溯监管码十进制分组压缩加密算法,建立了基于USB Key的水产品监管码密钥动态分配技术,生成了融合一维码、二维码的水产品混合条码标签。经在多省测试应用,水产品追溯监管系统安装部署简便,可护展性强,追溯码输入方便、安全性高。     

基于流程编码的水产养殖产品质量追溯系统的构建与实现

以水产品为研究对象,基于养殖产品流程个体编码技术、XML Web服务的数据传递技术和角色控制的权限动态分配技术,建立了多层次多用户多权限的水产养殖产品质量追溯系统,为生产者、检验者、监督者和消费者提供食品生产、流通和消费各环节信息交互平台,并以电话、网络、短信向公众提供追溯查询服务、认证监管服务和防伪服务,具有较好的推广应用前景.     

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。     

融合HACCP体系的农产品区块链追溯系统精准上链机制改进

利用区块链技术实现可信追溯已成为追溯技术发展的重要趋势，区块链技术核心是解决上链以后信息不能篡改，而如何确定哪些信息上链并进行上链前信息验证是目前区块链应用亟待解决的问题。该研究以果品为例，融合危害分析与关键控制点体系（Hazard Analysis And Critical Control Point，HACCP）和区块链技术，改进农产品区块链追溯系统的上链机制并设计实现系统。通过对果品供应链进行危害分析挖掘其关键信息作为上链信息，并提取五个关键控制点（CCP1生产、CCP2加工、CCP3仓储、CCP4物流、CCP5销售）；在确定关键信息的基础上，对上链信息进行限值判定，在阈值范围内进行上链；构建数据异常和质量安全预警模型，对关键控制点处上链后的信息实时监控，智能反馈；从而构建"上链前关键信息挖掘-上链中信息事实判定-上链后信息智能反馈"的上链机制改进方法；围绕改进后的上链机制，编写阈值判定、数据上链以及数据智能反馈3种合约实现改进后的上链机制，并基于Fabric环境完成系统的设计和开发。将改进后的系统应用于北京市某果品企业，结果发现改进后的追溯系统平均吞吐量350交易量/s（Transactions per Second，TPS），每秒内可完成40条关键交易数据并发上链，相较于原有追溯系统提高14.85%，满足追溯系统的需求。此外，在3个月的现场监测中，共预警通知13次风险，企业根据预警级别作出相应的应急措施，可有效减少企业损失和和保障产品的质量安全。研究结果对于优化区块链追溯系统、提升关键环节追溯可信度具有重要意义。     

基于区块链技术的粮油食品溯源研究进展及展望

粮油食品供应链周期长、结构复杂、利益相关者众多，维护供应链的安全具有挑战性。近年来，特别是在粮食购销领域，存在"以陈顶新"、"转圈粮"、压级压价等现象，已严重威胁到粮食安全。追溯系统是一个能够对产品实施正向、反向和非定向跟踪的产品管理系统，可以连接粮油食品供应链的各个环节，监控原料采集、加工、储运、分销与销售过程，对粮食质量安全有重要保障。传统的追溯体系面临数据中心化、信息不透明、数据容易伪造、极易形成信息孤岛等问题。区块链作为继网络之后的下一代颠覆性技术，具备去中心化、分布式存储、匿名性、数据公开透明、内容不易篡改等新特点，为粮油食品供应链中的产品可追溯性问题带来新的解决方案。该文首先介绍近年来区块链智能合约、共识机制等关键技术的发展和应用，其次，阐述区块链技术应用到粮油食品溯源等领域的研究进展；最后，探讨当前粮油食品区块链溯源在存储、跨域与跨链、系统互操作性和可移植性等方面所面临的挑战，对区块链技术在粮油食品溯源领域中提高存储性能、跨域跨链、可扩展性等方面进行展望，为区块链技术在粮油食品中的创新应用提供参考。     

基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发

为实现对水产品流通过程的全程追溯,该文以供应链为视角,以罗非鱼为具体研究对象,立足消费者、企业和政府监管部门等三方,本着可跟踪、可追溯、可召回等基本目标,设计并开发了基于射频识别（radio frequency identification,RFID）和产品电子代码（electronic product code,EPC）物联网的,包含养殖管理系统、加工管理系统、配送管理系统、销售管理系统、查询监管系统5个子系统的水产品供应链可追溯平台,并着重对平台的对象名称服务（object name service,ONS）和EPC信息服务（electronic product code information service,EPCIS）进行了详细的设计与实现,利用该平台可以实现水产品从养殖、加工、配送到销售的全程跟踪与追溯。该研究可为水产品供应链可追溯系统模型与软件的开发提供参考。