一种基于区块链技术的农业溯源数据体系管理方法与流程

本发明涉及农业数据管理，具体涉及一种基于区块链技术的农业溯源数据体系管理方法。

背景技术：

1、随着人们对食品安全和农产品质量要求的不断提高，农业溯源系统变得愈发重要。传统的农业溯源数据管理存在诸多问题，例如数据采集难、数据易被篡改、溯源链条管理不合理、信息孤岛现象严重、数据存储安全性低以及信任机制不完善等。而区块链技术凭借其去中心化、不可篡改、可追溯等特性，为解决这些问题提供了新的思路和方法。因此，发明一种基于区块链技术的农业溯源数据体系管理方法，显得尤为重要。

2、现有技术如公告号为：cn110782258a的发明申请专利公开的一种基于区块链的农业全产业链溯源系统，包括技术支撑层、数字乡村层、农源供应链层、供销层、营养健康层，其中数字乡村层和农源供应链层的合作社、农户、大型企业存在关联关系，农源供应链平台关联了农业大数据平台，可提供对应接口关联其他电商平台，即将溯源端信息与其他电商平台的该商品进行关联；优点为：该发明解决了信任问题，避免人为错误，打破传统的信息孤岛，即去中心化，不可篡改性，打造农产品健康体系，为产业打造增收增效。

3、现有技术还存在以下缺陷，具体体现在：1、在现有技术中，对黄瓜质量检测的关注度不高，若不进行黄瓜质量检测的情况，一些质量差的黄瓜可能会以较低的价格进入市场，可能会出现黄瓜口感差、外观有缺陷等问题，影响食用体验，降低对黄瓜产品的信任感，不仅影响黄瓜的销售，还会对相关加工产品的市场产生负面影响，降低整个黄瓜产业链的经济效益。

4、2、在现有技术中，对区块链技术的关注度不高，信息不连贯且缺乏统一的标准，当出现问题需要追溯时，很难快速准确地找到问题源头，增加了追溯的时间和成本，不利于及时采取措施解决问题，降低了消费者的参与度和体验感，从而阻碍了黄瓜质量的提升，导致产品质量波动大、安全性难以保证。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供的一种基于区块链技术的农业溯源数据体系管理方法，解决了背景技术中存在的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于区块链技术的农业溯源数据体系管理方法，包括：步骤一、质量检测与数据上链，在各黄瓜种植区域及收购点部署区块链节点设备，从各批次黄瓜中按照预设的比例进行随机抽样，得到各批次各样本黄瓜，获取各批次各样本黄瓜的参数，利用区块链的加密算法对参数数据进行加密处理，通过区块链节点将其上传至区块链网络，智能合约自动获取加密数据，按照既定公式评估各批次各样本黄瓜的外观质量系数，评估各批次各样本黄瓜的品质系数，进而评估各批次黄瓜的质量系数，加密存储在区块链中。

3、步骤二、处理方式分析与区块链决策，基于区块链中存储的各批次黄瓜的质量系数，利用区块链智能合约对各批次黄瓜的处理方式进行分析，若黄瓜的处理方式为直接销售，则在区块链上记录该决策结果及相关数据，同时触发后续对各批次黄瓜运输存储方式分析的智能合约流程，若黄瓜的处理方式为二次加工处理，则智能合约将相关批次信息记录在区块链上，并通知相关加工企业节点。

4、步骤三、影响因素分析与区块链追溯，从区块链中提取二次加工处理的各批次黄瓜信息，以及从种植区域监测站点对应的区块链节点提取各批次黄瓜的种植区域的数据，智能合约自动获取数据，按照既定公式评估各种植区域黄瓜的环境适宜系数，评估各种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，基于各种植区域黄瓜的环境适宜系数和各种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，对黄瓜质量的影响因素进行分析，在区块链上记录相关信息。

5、优选地，所述评估各批次各样本黄瓜的外观质量系数，具体分析方法为：

6、智能合约从各批次各样本黄瓜的参数中，提取黄瓜的刺瘤密度、刺瘤硬度、均匀度，评估各批次各样本黄瓜的外观质量系数，计算公式为：，其中表示第p批次第i个样本黄瓜的外观质量系数，、、分别表示第p批次第i个样本黄瓜的刺瘤密度、刺瘤硬度、均匀度，、、分别表示存储在区块链中的黄瓜的适宜刺瘤密度、适宜刺瘤硬度、适宜均匀度，、、分别表示存储在区块链中的黄瓜的适宜刺瘤密度的权重因子、适宜刺瘤硬度的权重因子、适宜均匀度的权重因子，p表示各批次黄瓜的编号，，q为大于2的正整数，i表示各样本黄瓜的编号，，j为大于2的正整数，e表示自然常数，、、，。

7、优选地，所述评估各批次各样本黄瓜的品质系数，具体分析方法为：智能合约从各批次各样本黄瓜的参数中，提取黄瓜的涩度、胡萝卜素含量、种子成熟度，进而评估各批次各样本黄瓜的品质系数，计算公式为：，其中表示第p批次第i个样本黄瓜的品质系数，、、分别表示第p批次第i个样本黄瓜的涩度、胡萝卜素含量、种子成熟度，、、分别表示存储在区块链中的黄瓜的适宜涩度、适宜胡萝卜素含量、适宜种子成熟度。

8、优选地，所述评估各批次黄瓜的质量系数，具体分析方法为：基于各批次各样本黄瓜的外观质量系数和各批次各样本黄瓜的品质系数，评估各批次黄瓜的质量系数，计算公式为：，其中表示第p批次黄瓜的质量系数，、分别表示存储在区块链中的黄瓜的外观质量系数的权重因子、黄瓜的品质系数的权重因子，j表示样本黄瓜的数量，，，。

9、优选地，所述利用区块链智能合约对各批次黄瓜的处理方式进行分析，具体分析方法为：智能合约提取各批次黄瓜的质量系数，将其分别与存储在区块链中的适宜的黄瓜的质量系数进行对比，若某批次黄瓜的质量系数高于存储在区块链中的适宜的黄瓜的质量系数，则智能合约自动判定该批次黄瓜的处理方式为直接销售，得到直接销售的各批次黄瓜，若某批次黄瓜的质量系数低于存储在区块链中的适宜的黄瓜的质量系数，则智能合约自动判定该批次黄瓜的处理方式为二次加工处理，得到二次加工处理的各批次黄瓜，进而得到各批次黄瓜的处理方式。

10、优选地，所述对各批次黄瓜运输存储方式分析，具体分析方法为：智能合约提取黄瓜各销售地址的距离，通过区块链智能合约将其分别与存储在区块链中的常温运输存储、冷链运输存储、气调运输存储对应的运输距离范围进行对比，若黄瓜某销售地址的距离在存储在区块链中的常温运输存储对应的运输距离范围内，则智能合约自动判定黄瓜该销售地址的运输存储方式为常温运输存储，若黄瓜某销售地址的距离在存储在区块链中的冷链运输存储对应的运输距离范围内，则智能合约自动判定黄瓜该销售地址的运输存储方式为冷链运输存储，若黄瓜某销售地址的距离在存储在区块链中的气调运输存储对应的运输距离范围内，则智能合约自动判定黄瓜该销售地址的运输存储方式为气调运输存储。

11、所述常温运输存储指在自然环境温度下进行的货物运输方式，不需要对运输环境进行特殊的温度控制，所述冷链运输存储指的是运输全过程中，黄瓜始终保持一定的温度范围，温度范围根据黄瓜的质量系数来确定，所述气调运输存储指的是在冷藏车的基础上，配备专业的气体调节设备，在运输过程中，根据黄瓜的呼吸作用和车厢内的气体变化，及时调整气体浓度来延长黄瓜的保鲜期。

12、优选地，所述温度范围根据黄瓜的质量系数来确定，具体分析方法为：基于区块链中存储的各历史运输存储数据，智能合约提取运输前各冷链运输存储的黄瓜的质量系数、运输后各冷链运输存储的黄瓜的质量系数，计算得到各冷链运输存储的黄瓜的质量系数变化量，将其与区块链中存储的黄瓜的质量系数安全变化量进行对比，若某冷链运输存储的黄瓜的质量系数变化量高于安全变化量，则智能合约自动判定该冷链运输存储的温度范围不合格，若某冷链运输存储的黄瓜的质量系数变化量低于安全变化量，则智能合约自动判定该冷链运输存储的温度范围合格，得到各合格的冷链运输存储的温度范围后，智能合约进行相互对比，确定温度的最小值和最大值，分别将其做为适宜黄瓜运输存储的温度范围的最小值和最大值，并加密存储在区块链上，同时在运输过程中，利用区块链技术对运输车辆的温度传感器数据进行实时监控，若温度超出设定范围，智能合约立即触发预警信息并通知相关方。

13、优选地，所述评估各种植区域黄瓜的环境适宜系数，具体分析方法为：智能合约从各种植区域的环境数据中，提取光照强度、土壤湿度、温度，评估各种植区域黄瓜的环境适宜系数，计算公式为：，其中表示第m个种植区域黄瓜的环境适宜系数，、、分别表示第m个种植区域的光照强度、土壤湿度、温度，、、分别表示存储在区块链中的黄瓜适宜的光照强度、适宜的土壤湿度、适宜的温度，、、分别表示存储在区块链中的黄瓜适宜的光照强度权重因子、适宜的土壤湿度权重因子、适宜的温度权重因子，m表示各种植区域的编号，，，，，。

14、优选地，所述评估各种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，具体分析方法为：智能合约提取各种植区域的农事操作数据，评估各种植区域农药对黄瓜质量的提升系数，评估各种植区域化肥对黄瓜质量的提升系数，进而评估各种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，计算公式为：，其中表示第m个种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，表示第m个种植区域农药对黄瓜质量的提升系数，表示第m个种植区域化肥对黄瓜质量的提升系数，和分别表示存储在区块链中的农药对黄瓜质量的提升系数的权重因子和化肥对黄瓜质量的提升系数的权重因子。

15、优选地，所述对黄瓜质量的影响因素进行分析，具体分析方法为：智能合约提取各种植区域黄瓜的环境适宜系数和各种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数，将其分别与存储在区块链中的黄瓜的环境适宜系数和存储在区块链中的农事操作对黄瓜质量的提升系数进行对比，若某种植区域黄瓜的环境适宜系数低于存储在区块链中的黄瓜的环境适宜系数，则智能合约自动判定该种植区域的环境异常，判定环境为黄瓜质量的影响因素，若某种植区域农事操作对黄瓜质量的提升系数低于存储在区块链中的农事操作对黄瓜质量的提升系数，则智能合约自动判定该种植区域的农事操作异常，判定农事操作为黄瓜质量的影响因素。

16、本发明的有益效果在于：1、在本发明中，增加了对黄瓜质量检测的关注度，从外观质量和品质两方面对黄瓜进行了质量检测，通过质量检测的黄瓜，在外观、口感和营养等方面有了保障，消费者能够购买到品质更好的黄瓜，提高了消费者对黄瓜的满意度，增强了消费者对黄瓜产品的信任，从而促进了黄瓜的消费。

17、2、在本发明中，增加了对区块链技术的关注度，区块链能够完整地记录农业溯源过程中的每一个环节和数据，从农田的土壤、气候条件到农产品的加工、运输等所有信息都可以被完整地存储在区块链上，有助于黄瓜质量的提升，当黄瓜出现质量问题时，能够快速溯源，提高了消费者黄瓜产品信心，有利于树立良好的品牌形象。