一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统技术方案

技术编号:20387764 阅读:16 留言:0更新日期:2019-02-20 01:59
本发明专利技术公开了一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,涉及农业和土壤管理领域。为了解决现在污染土壤改良跟踪过程和改良后土壤生产农产品作物跟踪检测问题。本发明专利技术的技术方案为:基于数据感知层模块采集土壤成分信息和农作物生长信息并经过数据加密后上传到数据存储服务器模块;存储服务器模块对各种来源数据标准处理后上传到区块链基础设施模块;数据可视化模块提供土壤和农产品的信息查询。本发明专利技术利用区块链数据的不可篡改性和可追溯性为土壤改良跟踪检测数据和生产的农产品作物生长数据提供追本溯源、真伪验证等功能服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统
本专利技术涉及农业土壤领域,特别涉及一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统。
技术介绍
随着经济的全球化的快速发展,人类面临生态环境遭到破坏,土壤成分发生改变。其中部分污染土壤土质经过改良恢复后缺乏检测数据,农作物生长详细数据以及后续恢复情况,为发展绿色农业和循环经济,持续跟踪检测必不可少。同时人们对食品质量问题的关注程度越来越高,食品质量安全问题关系到消费者的切身安全和利益。商品的购买者都希望知道自己购买的农产品产地等来源信息;当发生食品安全事故时,监管部门都希望发生食品问题时追溯到具体环节引起问题的负责人。区块链技术是一个去中心化的分布式账本,区块链使用密码学算法产生数据块,每一个节点都持有一个账本,每个节点都可以对存储的信息进行验证,保证一旦存储便不容易篡改;而且任何拥有权限的人都可以查看数据,所有信息程度高度透明。区块链技术在信息追溯领域有着重大作用,使数据的真实性和完整性得到保证。现实生活中,土壤改良跟踪检测过程中无法对土壤改良检测和农作物进行持续性的跟踪,而且数据收集方不会很大程度公布出原始检测数据,数据不透明,监管部门无法有效监管和事后追溯困难,消费者对农产品的来源无法追溯,这些都会增加百姓对食品安全的担忧。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,在利用了区块链技术具有不可篡改性的特点,结合数据可视化技术,为土壤改良跟踪检测长期过程中的数据以及生产的农作物数据的采集与保存提供了安全保护,包括防止数据被伪造以及提供追踪溯源,有效的实现土壤改良跟踪检测和农产品追踪溯源,保证食品安全。实现本专利技术目的的具体技术方案是:一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,特点是该系统包括:数据感知层模块,用于自动实时或者定期采集土壤土质信息和农产品作物生长信息,并通过无线网络传输数据到存储服务器模块;存储服务器模块,用于接受来自数据感知层各个设备实时采集的数据信息,并存入到数据库中,处理采集到的数据经过数据处理和打包后通过数据上链把数据存到区块链中;区块链基础设施模块,用于保存存储服务器模块数据处理、加密打包后的数据块,以区块的形式存储加密后的数据块,并同步到区块链上的其他节点;数据可视化模块,用于用户查询土壤土质变化数据和土壤产出的农产品作物从播种到收获的生命周期数据,并使用图表等可视化方式展示数据信息。所述数据感知层模块包括但不限于:土壤土质传感器采集节点、摄像头图像采集节点、温度传感器采集节点、湿度传感器采集节点、光学遥感设备及GPS定位设备;所述土壤土质传感器节点采集土壤土质成分信息;所述摄像头图像采集节点采集农产品作物生产信息;所述温度传感器采集节点采集温度信息;所述湿度传感器采集节点采集湿度信息;所述光学遥感设备采集环境光线变化信息;所述GPS定位设备采集地理信息位置;所述各采集节点及设备通过无线网络将采集到的信息发送到存储服务器模块中。所述存储服务器模块包含但不限于:文件存储模块、数据库存储模块、数据处理模块及数据上链模块;所述文件存储模块通过无线网络接收并存储来自摄像头图像采集节点传输来的视频图像文件;所述数据库存储模块通过无线网络接收并存储土壤土质传感器、温度传感器、湿度传感器、光学遥感设备、定位设备采集节点上传的采集数据;所述数据处理模块读取并处理文件存储模块和数据库存储模块的数据,采用数据融合算法对冗余数据进行融合处理,降低冗余度;所述数据上链模块通过把数据处理模块处理后的数据进行摘要运算的方式将数据量压缩后,自动将数据打包到区块链基础设施模块上。所述区块链基础设施模块包含但不限于:P2P网络模块,身份认证模块,加解密算法模块,区块数据库模块;所述P2P网络模块为分布在各个不同地理位置的服务器节点提供一个分布式网络;所述身份认证模块提供一个身份认证管理功能,通过授权的方式进行数据访问控制;所述加解密算法模块提供Hash算法与摘要算法、对称加密和非对称加密算法、数据签名功能对数据进行安全性管理;所述区块数据库模块提供一个读取区块和查询区块的数据库。所述数据可视化模块包含但不限于:通过读取区块链存储的数据,转换处理为数据集合,以数据可视化提供的系统对土壤土质以地块编号为基础单位或者区块编号进行查询;提供按日期筛选详细信息和各类数据表格;对土壤产出的农产品提供条形码或者二维码查询方式,以网页方式提供农产品作物生长曲线,数据统计相关数据信息。本专利技术的有益成果为:本专利技术提供了一种基于区块链技术的土壤改良跟踪检测系统,能够追踪土壤土质以及生产出来的农作物生长过程与流通过程中的信息,为消费者和监管者对食品生长流通过程更加透明了解。数据感知层模块使用数字签名能够保障节点采集得到的证据的真实性:通过对数字签名的校验以及授权签名者身份等的检查,可以确认数据是采用授权设备进行采集的,数据采集发生的时间、地点和采集的数据。故本专利技术能够保障各种传感器节点采集得到数据的真实性。通过将使用算法压缩处理后的真实的数据以及相关信息保存入区块链中,利用区块链具有的数据不可篡改的性质,将采集数据妥善保存,生成区块,分布同步区块链数据库里,后续通过区块查询进行确认,则从区块链中读取相关信息进行对比,从而确保采集数据未被人为修改。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案和有效成果更加清楚明白,下面结合以下具体实施例和附图,对本专利技术作进一步的详细阐述说明。参阅图1,本专利技术包括数据感知层模块、存储服务器模块、区块链基础设施模块及数据可视化模块。数据感知层模块用来采集土壤和农作物信息,通过安装土壤土质传感器采集节点,摄像头图像采集节点,温度传感器采集节点,湿度传感器采集节点、光学遥感设备,卫星定位设备等传感器设备,实时采集土壤土质信息和农产品作物生长信息以及环境信息。其中土壤土质传感器节点采集土壤土质成分信息,摄像头图像采集节点采集农产品作物生产过程中产生的视频图像信息,温度传感器采集节点采集环境中温度信息,湿度传感器采集节点采集环境中的湿度信息,光学遥感设备采集环境24小时光线变化信息。数据感知层模块由多种传感器采集节点构成整个系统的数据采集源,用于通过实时检测土壤土质成分和产出的农作物生长信息。传感器采集节点都具有数据采集和通过无线网络进行数据传输功能,通过设定的实时或者定时时间通过无线网络传输采集数据到存储服务器模块中的文件存储模块和数据库存储模块。存储服务器模块存储部分由文件存储模块和数据库存储模块组成,负责接收并存储数据感知层传感器节点传输过来的数据。存储服务器处理部分由数据处理模块和数据上链模块组成,负责数据处理和添加处理后的数据到区块链;其中数据处理模块使用融合算法处理来降低传感器节点采集的原始数据冗余度,数据上链模块使用Hash算法对数据进行运算后打包成区块链并添加到区块链基础设施模块。存储服务器模块用于接受并存储来自数据感知层各个设备实时采集的数据信息。存储服务器模块包括文件存储模块,数据库存储模块,数据处理模块,数据上链模块。其中文件存储模块存储来自摄像头图像采集节点传输来的视频图像文件,数据库模块存储土壤土质传感器、温度传感器、湿度传感器、光线遥感设备、GPS定位设备等数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,其特征在于,该系统包括:数据感知层模块,用于自动实时或者定期采集土壤土质信息和农产品作物生长信息,并通过无线网络传输数据到存储服务器模块;存储服务器模块,用于接受来自数据感知层各个设备实时采集的数据信息,并存入到数据库中,处理采集到的数据经过数据处理和打包后通过数据上链把数据存到区块链中;区块链基础设施模块,用于保存存储服务器模块数据处理、加密打包后的数据块,以区块的形式存储加密后的数据块,并同步到区块链上的其他节点;数据可视化模块,用于用户查询土壤土质变化数据和土壤产出的农产品作物从播种到收获的生命周期数据,并使用图表可视化方式展示数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,其特征在于,该系统包括:数据感知层模块,用于自动实时或者定期采集土壤土质信息和农产品作物生长信息,并通过无线网络传输数据到存储服务器模块;存储服务器模块,用于接受来自数据感知层各个设备实时采集的数据信息,并存入到数据库中,处理采集到的数据经过数据处理和打包后通过数据上链把数据存到区块链中;区块链基础设施模块,用于保存存储服务器模块数据处理、加密打包后的数据块,以区块的形式存储加密后的数据块,并同步到区块链上的其他节点;数据可视化模块,用于用户查询土壤土质变化数据和土壤产出的农产品作物从播种到收获的生命周期数据,并使用图表可视化方式展示数据信息。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,其特征在于,所述数据感知层模块包括但不限于:土壤土质传感器采集节点、摄像头图像采集节点、温度传感器采集节点、湿度传感器采集节点、光学遥感设备及GPS定位设备;所述土壤土质传感器节点采集土壤土质成分信息;所述摄像头图像采集节点采集农产品作物生产信息;所述温度传感器采集节点采集温度信息;所述湿度传感器采集节点采集湿度信息;所述光学遥感设备采集环境光线变化信息;所述GPS定位设备采集地理信息位置;所述各采集节点及设备通过无线网络将采集到的信息发送到存储服务器模块中。3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的土壤改良跟踪检测系统,其特征在于,存储服务器模块包含但不限于:文件存储模块、数据库存储模块、数据处理模块及数据上链模块;...

【专利技术属性】
技术研发人员:何道敬邓智李旭如李世豪
申请(专利权)人:华东师范大学
类型:发明
国别省市:上海,31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1