栗 征
(上海時(shí)粼信息科技有限公司,上海 201314)
隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的蓬勃發(fā)展,極大的推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。為了提升我國(guó)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量的發(fā)展,貫徹黨和國(guó)家糧食的宏偉戰(zhàn)略,構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品追溯體系,通過集成物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備和技術(shù)在生產(chǎn)、加工、流通、分銷的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)的嚴(yán)格監(jiān)控,使得通過透明的食品供應(yīng)鏈保障優(yōu)質(zhì)放心食品的供給,從而實(shí)現(xiàn)放心農(nóng)產(chǎn)品的品牌效應(yīng)。當(dāng)前,三農(nóng)發(fā)展問題受到我國(guó)社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,農(nóng)業(yè)是三農(nóng)建設(shè)的基礎(chǔ)。為了更好地發(fā)展現(xiàn)代新型農(nóng)業(yè),滿足消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的要求,越來越需要重視農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量問題,推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯,實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品溯源、安全、有保障”。
通過以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的農(nóng)產(chǎn)品溯源體系,根據(jù)區(qū)塊鏈不可篡改的特性和共識(shí)機(jī)制,打造“企業(yè)信用”,將推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品品牌信用體系的建立,促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的提升,為農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化提供支撐,通過區(qū)塊鏈為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)間建立產(chǎn)品的信息發(fā)布渠道、構(gòu)建鏈上的產(chǎn)品交易撮合、質(zhì)量控制、打通企業(yè)間的信息交流通道,提高產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品流通效率,降低交易成本有重要作用。本文通過設(shè)計(jì)一個(gè)基于區(qū)塊鏈可信溯源和鏈上交易撮合系統(tǒng)將農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)構(gòu)架基于區(qū)塊鏈的鏈上協(xié)同合作,為農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量控制得到保障。
對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)系統(tǒng),獨(dú)立管理自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、通過對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈、以區(qū)塊鏈為紐帶,通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和接口,實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)之間的鏈上協(xié)同,提升信息交換效率,增加節(jié)點(diǎn)間的信用。
通過底層的地理數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、編碼數(shù)據(jù)以及底層的各類應(yīng)用為根本和依托、通過上鏈接口將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈存儲(chǔ)。本系統(tǒng)構(gòu)建鏈上的可信溯源、HACCP體系、質(zhì)量評(píng)價(jià)、交易撮合、供應(yīng)發(fā)布等鏈上應(yīng)用通過智能合約進(jìn)行數(shù)據(jù)上鏈或查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)、進(jìn)行鏈上的協(xié)同作用。使得鏈上企業(yè)節(jié)點(diǎn)達(dá)到協(xié)同管理和質(zhì)量控制的要求,以及產(chǎn)業(yè)鏈可信安全溯源要求,為區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制建立為保障,形成多環(huán)節(jié)協(xié)同的鏈上系統(tǒng),該系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。
建設(shè)多個(gè)組織機(jī)構(gòu)共同參與管理的基于區(qū)塊鏈的聯(lián)盟鏈,其中,基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式賬本、分布式節(jié)點(diǎn)的共識(shí)機(jī)制、靈活可編程的智能合約、P2P點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸,BT協(xié)議的支撐、橢圓加密算法、公私鑰體系、數(shù)字簽名等密碼學(xué)算法以及基于Merkle樹的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等是區(qū)塊鏈的核心結(jié)構(gòu)?;趨^(qū)塊鏈的核心結(jié)構(gòu),建立可信溯源智能合約、共識(shí)機(jī)制模型,建立全過程質(zhì)量控制共識(shí)機(jī)制、智能合約,建立質(zhì)量評(píng)價(jià)共識(shí)機(jī)制、智能合約模塊,區(qū)塊鏈的核心構(gòu)架圖如圖2所示。
通過使用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品在農(nóng)產(chǎn)品種植過程中的種子采購(gòu)、生產(chǎn)資料采購(gòu)、肥料與生物試劑采購(gòu)、運(yùn)輸、加工、成品和交易等過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行可信溯源查詢、分級(jí)展示、關(guān)鍵點(diǎn)追溯、問題溯源分析等。
使用區(qū)塊鏈的可信溯源查詢接口,通過輸入溯源碼、交易hash等方式對(duì)其農(nóng)產(chǎn)品的各個(gè)流通環(huán)節(jié)、生長(zhǎng)情況、區(qū)塊信息、hash值、進(jìn)行詳細(xì)溯源。
建設(shè)基于區(qū)塊鏈的多環(huán)節(jié)的Haccp質(zhì)量體系,通過對(duì)農(nóng)產(chǎn)品種植過程、種植過程中的各種作業(yè)質(zhì)量控制、種子選購(gòu)與種子檢驗(yàn)的質(zhì)量控制、農(nóng)產(chǎn)品加工過程的各個(gè)關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)、物流運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量控制、農(nóng)產(chǎn)品在庫存?zhèn)}儲(chǔ)的質(zhì)量控制等各個(gè)過程的質(zhì)量體系的設(shè)定,提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量,減少流通過程的損耗。通過圍繞農(nóng)產(chǎn)品種植為核心、結(jié)合線下業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)種植過程的環(huán)境數(shù)據(jù)、病害數(shù)據(jù)、蟲害數(shù)據(jù)、惡劣天氣數(shù)據(jù)、種植檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行上鏈將在系統(tǒng)上進(jìn)行鏈上的實(shí)時(shí)監(jiān)控,結(jié)合多環(huán)節(jié)的Haccp體系的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo),構(gòu)建出在農(nóng)產(chǎn)品的種植、加工、物流、倉儲(chǔ)、分銷等各個(gè)流通環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制體系、根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的生物特性、生長(zhǎng)要求,以及農(nóng)業(yè)種植上的土質(zhì)參數(shù)設(shè)定預(yù)警值,結(jié)合農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器、對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)值超過預(yù)警值進(jìn)行報(bào)警。
根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品在種植、加工、分銷、物流等過程中各個(gè)流通領(lǐng)域的各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的、種植基地、加工企業(yè)、專營(yíng)店、分銷商、運(yùn)輸單位以及最終消費(fèi)者形成基于區(qū)塊鏈的鏈上數(shù)據(jù)協(xié)作服務(wù)、主要內(nèi)容是的協(xié)同供需發(fā)布、協(xié)同訂單、協(xié)同分銷、協(xié)同物流跟蹤,充分利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合區(qū)塊鏈的信用特性、實(shí)現(xiàn)更加可靠和更加高效的協(xié)同信息服務(wù),通過在鏈上質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)模塊可以查看農(nóng)產(chǎn)品在各個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)、主要包括農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、種植過程的各個(gè)作業(yè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、倉儲(chǔ)評(píng)價(jià)、haccp體系關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)控制數(shù)據(jù)、運(yùn)輸評(píng)價(jià)、環(huán)境監(jiān)控評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)等。
本系統(tǒng)通過構(gòu)架供需大廳、主要包含供應(yīng)發(fā)布和需求發(fā)布等兩個(gè)信息發(fā)布的應(yīng)用,使得各個(gè)企業(yè)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求在鏈上平臺(tái)進(jìn)行信息發(fā)布。供需大廳中發(fā)布自己的可供應(yīng)/需求的產(chǎn)品??砂l(fā)布的信息包括種子、農(nóng)產(chǎn)品、肥料、等生產(chǎn)資料。
通過在選擇品類、供應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格、供應(yīng)截至?xí)r間、供應(yīng)產(chǎn)量/需求產(chǎn)量、交易方式、期望的運(yùn)輸方式、聯(lián)系方式、位置、價(jià)格、產(chǎn)品單位等信息對(duì)自己的供應(yīng)/需求等產(chǎn)品信息進(jìn)行發(fā)布。
需求方與供貨方在發(fā)布各自的需求單與供應(yīng)單后,可根據(jù)協(xié)同需求查找各自符合條件的單子提交需求量/可供應(yīng)量進(jìn)行申請(qǐng)交易,如對(duì)方同意交易申請(qǐng),即形成一張新的協(xié)同訂單,每一張需求單/供貨單可接收多個(gè)用戶的交易請(qǐng)求,當(dāng)前單子的所有者同意某個(gè)交易請(qǐng)求,直到需求單/供應(yīng)單上的數(shù)量得到滿足。此時(shí),當(dāng)前單子從所在列表消失。協(xié)同訂單界面展示的即為達(dá)成合作交易的訂單列表。
通過線上撮合的訂單、依據(jù)雙方的私鑰對(duì)生成的交易產(chǎn)生各自的電子簽名進(jìn)行落款,通過上鏈合約生成電子合同保存至區(qū)塊鏈上。
現(xiàn)如今,隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用理念深入,應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)為農(nóng)業(yè)賦能已經(jīng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。本文闡述了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品可信溯源與質(zhì)量控制服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì),并給出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、軟件結(jié)構(gòu)、技術(shù)介紹和功能實(shí)現(xiàn)等,闡述了該系統(tǒng)的軟件運(yùn)行原理。本文為農(nóng)業(yè)種區(qū)塊鏈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)很好的借鑒思路,可以用于多種不同農(nóng)產(chǎn)品作物的智能化協(xié)同管理。并且區(qū)塊鏈技術(shù)有去中心化、信息不可篡改、開放、自治等優(yōu)點(diǎn),以區(qū)塊鏈為農(nóng)業(yè)賦能的思路構(gòu)建共贏的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)場(chǎng)景,讓各方都能從中受益,或許是提升國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的突破口。