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CN107194822A - 一种基于区块链的农业数据共享系统及方法 - Google Patents

一种基于区块链的农业数据共享系统及方法 Download PDF

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CN107194822A CN201710381031.XA CN201710381031A CN107194822A CN 107194822 A CN107194822 A CN 107194822A CN 201710381031 A CN201710381031 A CN 201710381031A CN 107194822 A CN107194822 A CN 107194822A
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吴树伟
朱华伟
朱海洋
吕达
任福正
杨超飞
赵文霞
刘志刚
柴远波
吉宇杰
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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的农业数据共享系统和方法，涉及农业物数据管理领域，为了解决现有的农作物生长过程信息数据共享程度低而造成的收购方与农作物原始所有者之间很难达成公正透明的交易的问题。本申请的技术方案为：基于数据采集模块采集农作物的数据信息并通过传输模块发送至数据处理储存模块；数据处理储存模块，接收并储存农作物的数据信息和种植户身份信息并发送至区块链适配模块，并基于农作物的数据信息对农作物的价值评估得农作物的平均价值数据并发送至区块链适配模块；区块链适配模块，接收并共享农作物的数据信息和农作物的平均价值数据。突破了原始农产品交易的信息堵塞的技术壁垒。

Description

一种基于区块链的农业数据共享系统及方法
技术领域
本发明涉及农业物种植管理领域，具体涉及一种基于区块链的农业数据共享系统及方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于生活的品质的追求不断提高，衣食住行作为人们生活中重要部分，食品安全健康与人们的健康状态息息相关，但是现有的农作物生产交易存在以下一些问题：第一，生产交易信息闭塞，第三方用户很难获取农作物生长过程的原始数据；第二，收购方与种植户(农作物的原始所有者)之间很难建立交易信任度，现有的农作物很难实现有机生产，即使是收购方或第三方想对农作物进行安全生态检测，通常也只能随机采样检测，也很难达到真正的检测目的；第三，现有的设备系统等很难提供一个真正的农作物客观的定价模型，从而很难实现市场的真正的透明公平。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述由于现有的农作物生长过程信息数据共享程度低而造成的收购方与农作物原始所有者之间很难达成公正透明的交易的问题，本发明提供一种基于区块链能够实现农业生长过程中的数据的共享透明的农业数据共享系统及方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种基于区块链的农业数据共享系统，包括：
数据采集模块，传输模块，数据处理储存模块，密钥管理分发模块，区块链适配模块；
数据采集模块，采集农作物的数据信息并通过传输模块发送至数据处理储存模块；
数据处理储存模块，接收并储存农作物的数据信息和种植户身份信息并发送至区块链适配模块，并基于农作物的数据信息对农作物的价值评估得农作物的平均价值数据并发送至区块链适配模块；
密钥管理分发模块，对系统中的各个部分的数据信息分发安全密钥；
区块链适配模块，接收并共享农作物的数据信息和农作物的平均价值数据。
具体地，区块链适配模块包括共识算法适配模块，数据适配模块，智能合约适配模块。
具体地，数据采集模块包括计时器、农作物长势遥感监测仪、GPS、农药残余量检测器、摄像头。
本发明还提供了一种基于区块链的农业数据共享方法，包括以下步骤：
步骤1，获取农作物的数据信息
获取农作物的数据信息并分发密钥，生长数据信息包括农作物的生长时间T1、农作物的长势情况M、农作物农药残余量W、农作物的生长成本C、农作物生长位置D1、农作物市场参考价P1、农作物成熟平均时间T、农作物原始所有者的身份信息；
步骤2，建立农作物数据分区块链
根据步骤1中获得数据信息并建立价值分析法模型并计算出农作物的平均价值并获得数据安全密钥，同时获得密钥后的步骤1的数据信息以及获得密钥后的农作物的平均价值数据广播至农作物数据分区块链中；
步骤3，建立收购方分区块链
收购方验证身份以及收购仓库位置信息并将身份信息以及仓库位置信息D2广播至收购方分区块链；
步骤4，建立农作物交易全区块链
通过共识网络将收购方分块链与农作物数据分区块链衔接并建立农作物交易全区块链；第三方可以通过访问交易全区块链获得农作物的相关数据信息。
具体地，步骤1中确定农作物农药残余量W低于市场农作物农药残余量最大值W1时，才继续步骤一之后的步骤，否则返回农作物不合格标识。
具体地，价值分析法模型建立包括以下子步骤：
步骤2.1确定农作物运输费用I
根据农作物生长位置D1和仓库位置信息D2确定运输距离L，并获取市场单位运输距离单位农作物的运输价格G，计算农作物运输费用为：
I＝L*G (1)
步骤2.2确定农作物的农药残留量影响系数
步骤2.3确定农作物的平均价格P
当运输费用由收购方出时，农作物的平均价值P为：
当运输费用由农作物原始所有者出时，农作物的平均价值P为：
其中各个参数的含义和单位为：
P——农作物的平均价格，元/kg；
L——运输距离，m；
G——运输价格，元/m；
T1——农作物的生长时间，d；
T——农作物成熟平均时间，d；
P1——农作物市场参考价，元/kg；
W——农作物农药残余量，％；
C——农作物的生长成本，元/kg；
I——农作物运输费用，元/kg；
W1——市场农作物农药残余量最大值，％；
γ——农药残留量影响系数。
具体地，农作物的生长成本C由农作物原始所有者在农作物种植的各个阶段的录入数据决定，系统并对录入数据的数据来源进行验证。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本申请巧妙通过区块链来实现农作物生长数据的共享，突破了原始农产品交易的信息堵塞的技术壁垒，同时为收购方以及第三方查证农作物安全健康等数据信息提供了原始数据；
2.本申请同时还提供了农作物价格的计算模型，改善现有的农作物交易过程中价格不公正透明的情况；
3.本申请通过全程监控农作物的数据，对于监控整个市场的农作物的安全健康有重要意义；
4.本申请在评估农作物的价格的同时还通过考虑农作物的生长周期，为转让半成熟农场、农场转让等提供了价格依据；
5.本申请通过密钥分发模块以及利用区块链技术的不可篡改性保证了各个过程中的数据安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。
图1是本发明农业数据共享系统的结构图；
图2是本发明农业数据共享方法的步骤图；
图中标记：1-数据采集模块；2-传输模块；3-数据处理储存模块；4-密钥管理分发模块；5-区块链适配模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
实施例一
一种基于区块链的农业数据共享系统，包括数据采集模块1、传输模块2、数据处理储存模块3、密钥管理分发模块4和区块链适配模块5；
数据采集模块1，采集农作物的数据信息和农作物原始所有者身份信息并通过传输模块2发送至数据处理储存模块3；
数据处理储存模块3，接收并储存农作物的数据信息和农作物原始所有者身份信息并发送至区块链适配模块5，并基于农作物的数据信息对农作物的价值评估得农作物的平均价值数据并发送至区块链适配模块5；
密钥管理分发模块4，对系统中的各个部分的数据信息分发安全密钥；
区块链适配模块5，接收并共享农作物的数据信息和农作物的平均价值数据。
具体地，数据采集模块1包括计时器、农作物长势遥感监测仪、GPS、农药残余量检测器、摄像头。
实施例二
一种基于区块链的农业数据共享方法，包括以下步骤：
步骤S101，获取农作物的数据信息
获取农作物的数据信息并分发密钥，生长数据信息包括农作物的生长时间T1、农作物的长势情况M、农作物农药残余量W、农作物的生长成本C、农作物生长位置D1、农作物市场参考价P1、农作物成熟平均时间T、农作物原始所有者的身份信息；
步骤S102，建立农作物数据分区块链
根据步骤1中获得数据信息并并建立价值分析法模型并计算出农作物的平均价值并获得数据安全密钥，同时获得密钥后的步骤1的数据信息以及获得密钥后的农作物的平均价值数据广播至农作物数据分区块链中；
步骤S103，建立收购方分区块链
收购方验证身份以及收购仓库位置信息并将身份信息以及仓库位置信息D2广播至收购方分区块链；
步骤S104，通过共识网络将收购方分块链与农作物数据分区块链衔接并建立农作物交易全区块链；第三方可以通过访问交易全区块链获得农作物的相关数据信息。
具体地，步骤1中确定农作物农药残余量W低于市场农作物农药残余量最大值W1时，才继续步骤一之后的步骤，否则返回农作物不合格标识。
实施例三
在实施例二的基础上，价值分析法模型建立包括以下子步骤：
步骤S101-1确定农作物运输费用I
根据农作物生长位置D1和仓库位置信息D2确定运输距离L，并获取市场单位运输距离单位农作物的运输价格G，计算农作物运输费用为：
I＝L*G (1)
步骤S101-2确定农作物的农药残留量影响系数
步骤S101-3确定农作物的平均价格P
当运输费用由收购方出时，农作物的平均价值P为：
其中各个参数的含义和单位为：
P——农作物的平均价格，元/kg；
L——运输距离，m；
G——运输价格，元/m；
T1——农作物的生长时间，d；
T——农作物成熟平均时间，d；
P1——农作物市场参考价，元/kg；
W——农作物农药残余量，％；
C——农作物的生长成本，元/kg；
I——农作物运输费用，元/kg；
W1——市场农作物农药残余量最大值，％；
γ——农药残留量影响系数。
实施例四
在实施例三的基础上，当运输费用由农作物原始所有者出时，农作物的平均价值P为：
实施例五
在实施例三的基础上，所述农作物的生长成本C由农作物原始所有者在农作物种植的各个阶段的录入数据决定，系统并对录入数据的数据来源进行验证；录入数据的数据来源可以采用发票；农作物种植的各个阶段费用主要包括种子购买、施肥费用、除草除虫费用、以及人工费。

Claims (6)

1.一种基于区块链的农业数据共享系统，其特征在于，包括数据采集模块(1)，传输模块(2)，数据处理储存模块(3)，密钥管理分发模块(4)，区块链适配模块(5)；
数据采集模块(1)：采集农作物的数据信息和农作物原始所有者身份信息并通过传输模块(2)发送至数据处理储存模块(3)；
数据处理储存模块(3)：收并储存农作物的数据信息和农作物原始所有者身份信息并发送至区块链适配模块(5)：并基于农作物的数据信息对农作物的价值评估得农作物的平均价值数据并发送至区块链适配模块(5)；
密钥管理分发模块(4)：对系统中的各个部分的数据信息分发安全密钥；
区块链适配模块(5)：接收并共享农作物的数据信息和农作物的平均价值数据。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链的农业数据共享系统，其特征在于，数据采集模块(1)包括计时器、农作物长势遥感监测仪、GPS、农药残余量检测器、摄像头。
3.一种基于区块链的农业数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取农作物的数据信息
获取农作物的数据信息并分发密钥，生长数据信息包括农作物的生长时间T1、农作物的长势情况M、农作物农药残余量W、农作物的生长成本C、农作物生长位置D1、农作物市场参考价P1、农作物成熟平均时间T、农作物原始所有者的身份信息；
步骤2，建立农作物数据分区块链
根据步骤1中获得数据信息并并建立价值分析法模型并计算出农作物的平均价值并获得数据安全密钥，同时获得密钥后的步骤1的数据信息以及获得密钥后的农作物的平均价值数据广播至农作物数据分区块链中；
步骤3，建立收购方分区块链
收购方验证身份以及收购仓库位置信息并将身份信息以及仓库位置信息D2广播至收购方分区块链；
步骤4，通过共识网络将收购方分块链与农作物数据分区块链衔接并建立农作物交易全区块链；第三方可以通过访问交易全区块链获得农作物的相关数据信息。
4.如权利要求3所述的一种基于区块链的农业数据共享方法，其特征在于，步骤1中确定农作物农药残余量W低于市场农作物农药残余量最大值W1时，才继续步骤一之后的步骤，否则返回农作物不合格标识。
5.如权利要求4所述的一种基于区块链的农业数据共享方法，其特征在于，价值分析法模型建立包括以下子步骤：
步骤2.1 确定农作物运输费用I
根据农作物生长位置D1和仓库位置信息D2确定运输距离L，并获取市场单位运输距离单位农作物的运输价格G，计算农作物运输费用为：
I＝L*G (1)
步骤2.2 确定农作物的农药残留量影响系数
<mrow> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>W</mi> <mrow> <mi>W</mi> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>W</mi> <mo>&lt;</mo> <mi>W</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
步骤2.3 确定农作物的平均价格P
当运输费用由收购方出时，农作物的平均价值P为：
<mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>*</mo> <mi>C</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>T</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mi>I</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
当运输费用由农作物原始所有者出时，农作物的平均价值P为：
<mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>*</mo> <mi>C</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>*</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>T</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>I</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中各个参数的含义和单位为：
P——农作物的平均价格，元/kg；
L——运输距离，m；
G——运输价格，元/m；
T1——农作物的生长时间，d；
T——农作物成熟平均时间，d；
P1——农作物市场参考价，元/kg；
W——农作物农药残余量，％；
C——农作物的生长成本，元/kg；
I——农作物运输费用，元/kg；
W1——市场农作物农药残余量最大值，％；
γ——农药残留量影响系数。
6.如权利要求5所述的一种基于区块链的农业数据共享方法，其特征在于，农作物的生长成本C由农作物原始所有者在农作物种植的各个阶段的录入数据决定，系统并对录入数据的数据来源进行验证。
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