用于生成化学产物通行证的设备的制作方法

本发明涉及一种用于生成化学产物通行证的设备、方法和计算机程序产品。进一步地，本发明涉及一种由设备、方法和计算机程序产品生成的化学产物通行证，并且涉及一种可用于生成化学产物通行证的语义模型。

背景技术：

1、如今，产物不仅仅是在单一生产过程中由单一生产实体生产，而是产物的生产往往分散到不同的生产实体，这些实体可以是同一工业综合体的一部分，也可以位于完全不同的地点。这特别是在回收过程的情况下尤为如此，在回收过程中，产物的生产使得其中的至少部分产物可以作为前置产物再次用于另一种产物的生产。由于这些生产过程复杂并且与产物相关的生产步骤链往往很长，因此通常情况下不仅难以清楚地标识产物本身，也难以标识产物在其当前状态下的相应特征。然而，产物的已知身份和特征会对使用该产物的各个生产过程产生巨大影响。因此，以安全且计算资源消耗较少的方式提高关于产物的可用知识将是有利的，特别是对于回收生产过程更是如此。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种允许以安全且计算成本较低的方式提高关于特定产物的知识的设备。

2、在本发明的第一方面，一种用于为化学产物生成化学产物通行证的设备，其中，该化学产物通行证指示与该化学产物相关联的数据的数字表示，其中，该设备包括一个或多个计算处理器，该一个或多个计算处理器被配置为执行以下步骤：a)接收产物数据，该产物数据是指与产物和/或在产物的生产过程中使用的一种或多种前置产物相关的信息；b)访问语义模型，该语义模型包括与产物数据的至少一部分相关的数据；c)基于产物数据和语义模型生成化学产物通行证，其中，该化学产物通行证包括标识产物的分散式标识符、产物数据的至少一部分、以及由化学产物通行证提供的产物数据的至少一部分与该语义模型之间的关系；以及d)提供所生成的产物通行证。

3、由于所生成的化学产物通行证不仅包括标识产物的分散式标识符和产物数据的一部分，而且还包括产物数据的至少一部分与语义模型(其包括与产物数据的至少一部分相关的数据)之间的关系，因此不仅可以清楚地标识化学产物并以安全的方式提供关于该化学产物的相应信息，而且在需要与产物数据相关的初始数据(例如，附加规格、使用的测试程序、证书等)的情况下不必将这些数据全部与产物通行证一起进行存储，而是可以经由产物通行证方便快捷地轻松访问这些数据。因此，这种生成的产物通行证可以以安全且计算成本较低的方式提供与产物相关的信息。

4、一般来说，该设备可以以任何通用或专用软件和/或硬件的形式实现，这些软件和/或硬件包括相应配置的一个或多个处理器。特别地，该设备还可以以分布式计算的形式实现，在分布式计算中，一个或多个处理器分布在不同的计算机或计算系统上，例如，分布在云计算或网络计算环境中。该设备被配置用于生成化学产物通行证。化学产物通行证指示与化学产物相关联的数据的数字表示。数字表示可以是指允许访问相应数据或部分数据的任何数据表示。

5、一般来说，生成通行证的化学产物是指通过化学反应获得的任何化学产物，该化学反应要么是天然发生的，产生天然化学产物，要么是工业发生的，产生工业化学产物。天然化学产物涵盖任何天然存在的化学物质，即，在自然界中发现的任何未经加工的化学物质(比如来自植物、微生物、动物、土壤和海洋的化学品)、或在自然界中发现的并使用不改变其化学组成的工艺提取出的任何化学物质。天然化学产物可以包括如酶等生物制品、以及天然存在的无机或有机化学产物。天然化学产物可以在使用前进行分离和纯化，或者它们可以以未分离和/或未纯化的形式使用。通过工业化学反应获得的工业化学产物可以是通过使无机和/或有机化学反应物在工业过程中进行反应而获得的任何无机或有机化学产物。无机和有机化学反应物可以是天然存在的化学产物，或者可以是通过化学反应获得的化学产物。化学反应可以包括现有技术中公知的任何化学反应，在这些化学反应中，反应物被转化成一种或多种不同的化学产物。化学反应可以涉及使用催化剂、酶、细菌等来实现反应物之间的化学反应。

6、一个或多个计算处理器被配置为接收产物数据，该产物数据是指与产物和/或在该产物的生产过程中使用的一种或多种前置产物相关的信息。一般来说，产物数据是指与化学产物相关联的数据。特别地，化学产物数据可以包括与化学产物的特性相关的数据和/或与化学产物的使用相关的任何数据。这样的特性可以是静态特性或动态特性。静态特性可以是随时间恒定的特性，例如，熔点、沸点、密度、硬度、可燃性等。动态特性可以是随时间而变化的特性，例如，保存期限、ph值、颜色、反应性。化学产物的特性可以包括性能特性、化学特性(比如可燃性、毒性、酸性、反应性、燃烧热)、和/或物理特性(比如密度、颜色、硬度、熔点和沸点、导电性等)。与化学产物的使用相关的数据可以包括与化学产物的进一步加工(例如，在进一步的一个或多个化学反应中将化学产物用作反应物)相关的数据和/或与化学产物的使用相关的数据(例如，与化学产物在处理过程中和/或在制造过程中的使用相关的数据)。化学产物数据可以包括化学品数据、排放数据、回收物含量、生物基含量和/或生产数据。因此，化学产物数据一般可以被视为会影响化学产物的进一步加工和/或在其他产物中使用的数据。

7、在进一步步骤中，一个或多个计算处理器被配置为访问语义模型，该语义模型包括与产物数据的至少一部分相关的数据。一般来说，与产物数据的至少一部分相关的数据也可以是与产物相关的数据。然而，该数据也只能经由产物数据与产物相关。针对这一点的示例可以是与化学产物着火温度测试程序相关的一般数据。着火温度本身是指与产物直接相关的数据，在这种情况下，该数据的值甚至就是产物的特征。然而，确定着火温度所使用的一般测试程序与产物不直接相关，而是与使用该相应一般测试程序确定的燃点相关。因此，对于使用化学产物的相应测试程序确定燃点的情况，相应测试程序是与化学产物的产物数据相关的数据，也是经由产物数据而与化学产物间接相关的数据。因此，特别地，语义模型所包括的数据比在大多数情况下特定于化学产物的特定产物数据更为宽泛，并且因此该语义模型可以将特定产物数据与更为宽泛的信息联系起来。然而，语义模型还可以包括与产物数据不相关的其他数据，例如，在上述示例中，语义模型还可以包括关于尚未用于确定化学产物燃点的其他燃点测试程序的信息。因此，一般来说，语义模型可以是一个广泛的数据库，其中存储有多种不同的信息，其中至少一部分与产物数据的至少一部分相关。

8、语义模型一般是基于语义的数据库描述和构造形式化的数据模型。特别地，语义模型是一种概念数据模型，即，数据模型模板，其中包括语义信息，该语义信息还基于数据含义来存储和构造数据，以便能够访问与现实世界的关系。例如，语义数据模型通常用作描述数据库的“元模型”或“数据模型模板”，但在某些情况下也用于建模语言库(例如，转换为可执行代码的python)中。一般来说，数据模型提供用于组织和表示数据的框架。数据模型可以被视为一组数据排列规则和/或约束，其定义了在物理存储装置内构建的允许的数据结构。数据结构可以被看作是数据模型的逻辑组织的物理实施方式，并且数据结构是存储器中存储的数据位之间的物理相互关系。数据结构可以确定数据处理系统可以如何与数据存储进行交互，包括如何存放、查询、寻址和/或检索数据块。

9、优选地，语义模型包括其中组织有与生产数据的至少一部分相关的数据的图数据库。图数据库一般包括使用具有节点、边和特性的图结构来表示和存储数据的数据库，其中，数据项(这里是预定义的产物数据项)被存储为与图数据库中的节点和边的集合相关。在该上下文中，图数据库的边表示由相应边连接的节点之间的关系。节点表示图数据库跟踪其相应关系的感兴趣项。此外，特性是指是与相应注释项相关的信息。因此，图数据库不仅允许存储数据项，还允许存储数据项与数据项的特性之间的关系，以便以上下文敏感的方式将数据链接在一起，从而可以可视化和查询相应的复杂数据结构。

10、进一步地，基于产物数据和语义模型生成化学产物通行证。一般来说，化学产物通行证包括化学产物数据的至少一部分的数字表示。数字表示可以包括用于访问化学产物数据或部分数据的表示，例如，在数据库中可以找到该数据的化学产物数据的id，或指向相应数据的链接。数字表示还可以包括化学产物数据或部分数据的表示，例如，由数据提供的信息的列表或表格，包括数据本身。

11、特别地，化学产物通行证包括标识产物的分散式标识符。进一步地，化学产物通行证包括产物数据的至少一部分、以及由化学产物通行证提供的产物数据的至少一部分与语义模型之间的关系。分散式标识符可以是与数据所有者和化学产物数据唯一相关联的任何唯一标识符。分散式标识符可以包括通用唯一标识符(uuid)或数字标识符(did)。分散式标识符可以由集中式或分散式身份发行机构发行。分散式标识符可以包括认证信息。经由分散式标识符及其与数据所有者和化学产物数据的唯一关联，可以由数据所有者控制对化学产物数据的访问。这与集中式机构方案形成对比，在集中式机构方案中，标识符由这种集中式机构提供，并且对数据的访问由这种集中式机构控制。在本上下文中，分散式是指在实施时由数据所有者控制标识符的使用。

12、由化学产物通行证提供的产物数据的至少一部分与语义模型之间的关系可以是允许产物数据的至少一部分与语义模型之间的关联的任何类型的数据关系。优选地，该关系允许经由相关的产物数据来访问语义模型。特别地，语义模型中存在相关数据的产物数据会被链接在一起。例如，在与相应产物数据交互时，该链接可以允许访问相应产物数据的相关数据。仅存储产物数据的至少一部分与语义模型之间的关系即可允许利用由语义模型提供的与产物数据相关的各种信息来丰富化学产物通行证，而无需将该数据存储在化学产物通行证本身中。

13、进一步地，然后可以提供所生成的产物通行证，例如，与来自相应数据所有者(例如，产物的生产者)或来自相应数据消费或数据提供服务的产物一起提供。数据所有者可以是生成数据的任何实体。生成节点可以耦合到拥有从其或为其生成数据的物理产物的实体。该数据可以由代表拥有从其或为其生成数据的物理产物的实体的第三方实体生成。一般来说，数据消费服务可以是指用于访问和/或处理与数据所有者相关联的数据(比如化学产物数据)的计算机可执行指令。数据提供服务可以是指用于提供和/或处理与数据所有者相关联的数据(比如化学产物数据)以供数据消费服务访问和/或处理的计算机可执行指令。

14、一般来说，提供可以是指将所生成的产物通行证存储在相应的可访问存储装置上。然而，“提供”也可以是指提供所生成的产物通行证以供进一步处理。特别地，优选的是，该设备进一步包括产物通行证接口，其中，该产物通行证接口被配置为提供与化学产物通行证中存储的数据(特别是分散式标识符、产物数据的至少一部分、以及关系)的接口。特别地，产物通行证接口被配置为允许经由化学产物通行证所提供的关系来访问语义模型和语义模型中的相关数据。优选地，基于产物通行证、特别是基于由产物通行证提供的信息来生成用于控制使用化学产物生产产物的控制信号。例如，控制信号可以使生产工厂利用相应的生产参数，这些参数考虑了如存储在生产通行证上的化学产物的特性。例如，基于生产特性、甚至基于如产物通行证中存储的化学产物的生产日期，可以修改已使用的化学产物的量。

15、在实施例中，生成化学产物通行证包括基于接收到的请求选择由该化学产物通行证提供的产物数据，其中，该接收到的请求被转换为图模式请求并在语义模型的图数据库中筛选出与该图模式请求相对应的图模式，并且基于筛选出的图模式来选择由该化学产物通行证提供的化学数据。在这种情况下，化学产物通行证不包括固定的产物数据，而是基于请求生成的，化学产物数据是基于该请求进行选择的。特别地，由于在该实施例中语义模型是图数据库，因此可以例如由用户提供的相应请求被转换为图模式请求，并且请求的结果是指筛选出的图模式，即，根据图模式请求产生的图模式。然后，基于筛选出的图模式选择由化学产物通行证提供的化学数据，例如，利用筛选出的图模式中存储的信息作为由化学产物通行证提供的选定化学数据。

16、在实施例中，化学产物包括物理标识符，并且生成化学产物通行证包括将物理标识符指派给分散式标识符，其中，产物数据是指与化学产物的物理标识符相关联收集的数据。物理标识符可以是任何类型的物理标识符，例如，条形码、rfid芯片、商标、水印、戳记、印章等。此外，物理标识符也可以是产物的一个特定特征或特定特征的组合，从而允许唯一地标识物理产物。因此，指派物理标识符以使其与分散式标识符一起唯一地标识化学产物允许经由分散式标识符安全且唯一地标识化学产物。特别地，可以确保化学产物通行证确实是相应化学产物的化学产物通行证。通过这种方式，例如，当检查与分散式标识符相关联的物理标识符时，就可以防止或至少注意到对产物标识的篡改和未经授权的修改。优选地，指派因此是指对指派工作的存储，例如，也作为化学产物通行证的一部分进行存储。然而，指派工作也可以以任何其他方式存储，优选地以区块链的形式，这允许建立可由多方访问的抗篡改或防篡改的安全关联。因此，再如，如果产物的所有权多次变更，则化学产物通行证的物理标识符和分散式标识符之间的关联是安全的，并且任何一方都不能在未经授权的情况下进行变更。

17、在实施例中，分散式标识符进一步与数据模式相关联，并且化学产物通行证被生成为包括该数据模式的至少一部分和/或数据模式id。一般来说，语义模型可以以多个不同类型的数据模式提供，因此，如果相应的数据模式或数据模式id与相应的化学产物通行证相关联，则访问相应的语义模型在计算上就会更容易。特别地，对所利用的数据模式的了解允许相应地制定访问语义模型的请求。

18、在实施例中，化学产物通行证与一个或多个授权机制相关联，该一个或多个授权机制是指分散式标识符、由化学产物通行证提供的化学产物数据和/或对语义模型的访问。特别地，授权机制可以规定用户对化学产物通行证的访问和其他选择权。例如，授权机制可以规定特定的个人、公司或其他方只能访问特定的化学产物数据，而例如不能访问语义模型，即，无法经由化学产物通行证中存储的关系访问语义模型。与此相反，授权机制可以授权其他方完全访问由化学产物通行证提供的所有功能。在涉及到可能修改或扩充化学产物通行证时，授权机制更重要，例如，修改或扩充关于化学产物通行证所存储的化学产物数据的一部分、或添加存储在化学产物通行证上的产物数据以及可选的与语义模型的相应关系。

19、在实施例中，产物数据的至少一部分包括与化学产物的至少一个物理实体相关联的化学产物声明数据、化学产物安全数据、材料信息和分析证书数据中的至少一种。材料信息可以例如是指与化学产物的一种或多种材料相关的物理特性、材料性能、技术应用和其他数据中的至少一种。

20、在本发明的另一方面，提出了一种指示与化学产物相关联的数据的数字表示的化学产物通行证，其中，该化学产物通行证包括标识产物的分散式标识符、产物数据的至少一部分、以及由该化学产物通行证提供的产物数据的至少一部分与语义模型之间的关系，其中，该产物数据是指与产物和/或在产物的生产过程中使用的一种或多种前置产物相关的信息，并且其中，该语义模型包括与该产物数据的至少一部分相关的数据。特别地，化学产物通行证是由上述设备生成的化学产物通行证。

21、在另一方面，提出了一种可用于根据权利要求1至9中的任一项为化学产物生成化学产物通行证的语义模型，其中，该语义模型包括与产物数据的至少一部分相关的数据，该产物数据是指与产物和/或在产物的生产过程中使用的一种或多种前置产物相关的信息，其中，该语义模型被配置为使得化学产物通行证中的关系允许访问该语义模型。

22、在另一方面，提出了一种用于生成化学产物通行证的计算机实施的方法，其中，该化学产物通行证指示与化学产物相关联的数据的数字表示，其中，该方法包括：a)接收产物数据，该产物数据是指与产物和/或在产物的生产过程中使用的一种或多种前置产物相关的信息；b)访问语义模型，该语义模型包括与产物数据的至少一部分相关的数据；c)基于产物数据和语义模型生成化学产物通行证，其中，该化学产物通行证包括标识产物的分散式标识符、产物数据的至少一部分、以及由化学产物通行证提供的产物数据的至少一部分与该语义模型之间的关系；以及d)提供所生成的产物通行证。

23、在另一方面，提出了一种用于生成化学产物通行证的计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于使如上所述的设备执行如上所述的方法的程序代码装置。特别地，该计算机程序产品包括使如上所述的设备执行如上所述的方法以生成如上所述的化学产物通行证的程序代码装置。

24、应当理解，如上所述的设备、如上所述的方法和如上所述的计算机程序产品具有相似和/或完全相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所定义的。

25、应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任意组合。

26、本发明的这些和其他方面将参考下文描述的实施例变得显而易见并且得以阐明。