基于区块链的畜牧养殖资产监管身份认证研究

针对畜牧养殖资产监管系统数据采集源头设备不可信,牲畜个体身份标识识别复杂,养殖敏感数据机密性差等问题,提出一种基于区块链技术和聚合签名算法的畜牧资产身份认证方案,实现资产监管系统中数据采集源头、数据存证展示的全流程真实可信,以及监管系统各节点、各物联网设备间身份验证的可信可溯,有效保障了畜牧资产监管系统从区块链网络到节点及物联网设备间细粒度的身份验证。在此基础上对方案进行混淆性分析和通信数据量分析,结果表明,加密过程的扩散性测试密文改变率平均为93.61%,相关性测试密文改变率平均为93.28%,具有较高的混淆性,并将通信量由线性级降低为常量级,验签耗时平均节省40.01%,有效降低数据传输通信量和系统验证开销,具有高效的批量身份验证性能,满足畜牧资产监管过程中设备身份认证需求。     

基于WMSN的作物环境与长势远程监测系统

针对目前田间监测主要是物理数据而缺少多媒体数据的问题,设计一种基于无线多媒体传感器网络(WMSN)的作物环境与长势远程监测系统.阐述了该系统存在的显著优势;设计了Hi3512和CC2430硬件电路关键部分和软件系统,解决了作物环境信息与多媒体长势信息融合的关键问题;实现了4间温室内不同监测点温湿度、光照度及4路视频信号的动态监测.实验结果表明,该作物环境与长势远程监控系统稳定可靠,实时精确,能实现多媒体数据采集、H.264压缩、3G传输、PC显示和温湿度、光照度传感器节点的ZigBee组网.     

基于主从多链的水产品区块链溯源信息管理系统设计与实现

针对传统水产品溯源系统存在数据易篡改、环节不透明、管理中心化等问题,在分析水产品供应链及关键信息的基础上,设计了管理供应链溯源信息的主从多链存储模型,保证了各企业隐私数据的安全性,并减轻了单链结构的存储压力.同时设计了链上管控智能合约对水产品从养殖到销售的所有环节进行智能监控,从源头进行管控.在此基础上,设计了基于主从...     

基于3G视频传输的农产品生产过程监控系统设计

为了弥补传统农产品生产过程中动态监控不足、实时决策能力偏弱等缺点,设计了一种集视频采集、视频压缩、3G传输为一体的远程农产品生产过程监控系统。首先,介绍了远程监控系统的全过程;其次,描述了数字信号处理(TMS320DM642)和H.264编码器硬件构成;最后,提供了生产者和消费者的internet和3G手机访问监控管理平台。经试验证明,该系统性能稳定,能够达到预期目的。     

以PDA为终端的便携式农产品智能配送系统

农产品配送是整个农产品供应链的重要环节,快速获取和精准管理农产品装货、运输、卸货过程中的信息及实现配送过程的有效监控是保证农产品物流配送过程中质量安全的重要措施。该文设计了便携式农产品配送系统的框架、功能及数据库,并根据系统数据的更新频率设计了不同的数据更新机制;在此基础上,着重探讨了基于RDA的数据同步开发和条码扫描装卸货实现流程;系统采用VS.NET开发平台在模拟器上实现了功能。由于便携式农产品配送系统运行需要GPS、GPRS/GSM、条码扫描等模块的支持,因此根据各模块的不同组合,制定3种系统运行测试载体方案,通过综合比较,PDA内置GPS和条码扫描模块、通过蓝牙接口连接GPS模块的方案在目前情况下比较适合农产品配送企业使用。     

基于自适应模糊神经网络的鱼类投喂预测方法研究

在集约化水产养殖中,鱼类的投喂水平直接关系到养殖效率和生产成本。针对当前水产养殖中存在的投喂量不合理、饲料浪费严重的问题,以实现投喂量的精准预测为目的,提出了一种基于自适应模糊神经网络的鱼类投喂量预测方法。该方法以罗非鱼为研究对象,选择水温和鱼的平均体重2个因素作为输入变量,利用混合学习方法,通过训练和学习获得最优模糊规则库,基于自适应神经网络模糊推理系统（adaptive network fuzzy inference system,ANFIS）建立投喂量预测模型,取得了较好的预测效果。基于ANFIS的投喂量预测模型的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为1.18、0.74和0003 1,均远远小于原始模糊推理投喂量预测模型的指标值,其网络预测能力优于原始模糊推理预测模型。因此,该模型不仅可以在无监督条件下对鱼进行科学投喂,节省人力成本,而且能为合理的投喂提供技术支撑和理论支持。     

基于XML的蔬菜溯源信息描述语言构建及在数据交换中的应用

可追溯体系作为控制农产品质量安全的有效方法日益受到世界各国重视,供应链各环节与溯源中心间的异构数据交换是建立以政府监管为中心的农产品溯源系统急需解决的问题。XML（eXtensible Markup Language,可扩展标记语言）是先进的网络语言标准和网络信息共享的重要工具,采用可扩展标记可描述各种数据结构。该文在分析供应链数据流基础上,总结蔬菜溯源数据模型;以实现数据无缝交换为目标,基于XML构建了VTML（Markup Language for VegetableTraceability,蔬菜溯源信息描述语言）,并设计了VTML Schema;应用VTML于蔬菜溯源系统数据交换。结果表明,采用ADO.NET开发数据交换接口,以VTML语言为基础的数据交换模式,通过VTML文档和关系型数据库数据间的映射,屏蔽了数据源间的差异。应用VTML是实现蔬菜溯源数据交换的有效手段。     

面向小麦区块链追溯系统的分级监管模型设计与实现

针对现有的农产品溯源系统中数据监管存在的监管单一、权限集中,以及监管过程中隐私泄露等问题,通过研究小麦制粉行业全业务流程特性,设计并构建了面向小麦区块链追溯系统的分级监管模型。该模型以联盟链Hyperledger Fabric为基础构建多链架构,提出了基于密文策略属性加密(CP-ABE)技术的加密隐私密钥传输方法,通过一对多的加密属性设计多个数据监管部门,并在密文中嵌入访问结构实现权限管控。通过理论分析,所提出的分级监管模型能够在满足消费者追溯需求的基础上,实现企业隐私保护、分级授权管控、全流程穿透式实时监管的功能。在安全方面,该模型在控制策略保持不变的情况下,改变需加密密钥的任意一位,生成密文平均变化率为95.5%;在保持密钥不变的前提下,通过改变企业授权访问策略,引起解密私钥平均变化率为75.5%,具有较高的混淆性和安全性。在效率方面,所设计的分级监管模型公开溯源数据平均查询时延为6.67 ms,隐私数据平均解密查询时延为34.45 ms,数据监管平均查询时延为37.78 ms。     

基于智能合约和数字签名的马铃薯种薯防窜溯源研究

随着区块链技术在农产品溯源领域研究的不断发展,农产品的质量安全得到有效保障。由于我国马铃薯种薯生产过程复杂、实物形态差异化明显、每个环节的生产周期长、品种繁多等原因,所有生产环节的溯源数据共享难度大,容易发生种薯品种、等级等窜货问题,种薯生产溯源无法得到切实保障,生产基地及相关监管部门无法得到全部有效溯源数据,当发生窜货问题以及最终消费者进行种薯生产溯源时,责任环节定位不明确,难以准确找到责任生产环节及相关责任人等问题源头。基于上述问题,提出了基于智能合约和数字签名的马铃薯种薯防窜溯源模型,利用区块链技术不可篡改、数据透明、数据共享等特点,通过智能合约进行种薯生产全环节溯源数据的上链存储,实现种薯生产全环节溯源数据的高度共享,并将智能合约与数字签名相结合,利用公私钥对验证和智能合约高度自治的区块链网络生态环境,解决生产过程中易发生的生产窜货问题。基于Hyperledger Fabric设计面向种薯生产基地的防窜溯源模型,相关测试结果表明,该模型可以实现种薯生产溯源、防窜、窜货报警信息上链与查询等功能。种薯生产溯源数据的平均上链时间为2 566 ms,平均查询时间为95 ms,报警触发与...     

基于UML的农产品电子档案管理系统建模设计

农产品档案是提高农产品质量、改进生产和增加农产品附加值的一手资料,对这些档案进行有效的电子化管理对于实现农业生产过程的可控性和农产品质量的可追溯化具有重要意义。为此,介绍了UML在软件开发过程中的应用模式,并将该模式应用于农产品电子档案管理系统的设计中,利用各种图对系统进行了分析、设计、实现和测试建模设计,清晰地把握了农产品档案的逻辑和框架结构,有利于各种人员之间的沟通,从而为成功完成农产品电子档案管理系统建立了基础。