主页(http://www.cnwulian.net):食品溯源有多难?手把手教你写一个区块链+物联网的溯源系统!
声明:本文来自于微信公众号 区块链大本营(blockchain_camp),授权站长之家转载发布。
来源 | 《基于区块链的物联网项目开发》
作者 | 马克西米利亚诺·桑托斯、埃尼奥·莫拉
用什么来证明区块链有多火呢?
大概是,区块链被搬上“两会”桌面上讨论、相关职位需求一年内增长400%、某上市公司在公司名称中加入“区块链”后股价暴涨500%之类的表现吧。
区块链(blockchain)和物联网(Internet of Things,IoT)已被证明是当下最受欢迎的技术,虽然其使用也才刚刚开始。目前,区块链和物联网的整合已是一些大公司的优先事项之一,且少数公司已开始在一些项目中使用它来实施计划、制定解决方案。
就在这个“人人皆链”的时候,我们需要认真思考几个严肃的问题:除了数字货币之外,区块链技术对于实体经济有哪些有价值的场景?在技术嫁接实践中如何遵循行业规律和需求?区块链如何与物联网、云计算、大数据结合达到真正理想的效果?
本文将针对如今的食品安全运输难题,为大家深度介绍如何设计解决方案架构,即如何使用区块链支持分布式账本网络和物联网设备需求,并实现过程跟踪等内容。
想要知道食物进入你的胃之前,都经历了什么?话不多说,看干货吧。
设计解决方案架构
在本章中,我们将回顾基于物联网和区块链的食品链解决方案架构,并重点探讨以下主题:
1. 食品产业
现代食品链大而复杂,参与者们直接或间接地影响着食品的生产和运输。
我们首先了解一下现代食品生产过程,现代食品链面临哪些挑战,并提出一种基于区块链和物联网技术的解决方案:
上图是现代食品链业务流程的简化版,实际链条要比上图庞大得多。例如,很多超市都有它们自己的销售中心,所以这里也没有涵盖例如港口和海关等其他参与者。
对于我们的应用案例,我们将设法从产品交付给生产商时起对其进行说明。产品任选,这里以鸡腿为例。
假设我们管理的资产是一个装满鸡腿的盒子,另一个资产是一个装满装着鸡腿的盒子的搬运托盘。在食品链中,我们将关注以下参与者流程:生产商、配送中心和零售商。
如前所述,现代食品链中有许多参与者,但我们遵循的是一个更简单的流程,而不一定是现实生活中所遵循的实际流程,目标是了解物联网和区块链如何帮助食品链中的各方解决实际问题。
a) 食品生态系统的挑战
我们选择关注的食品链中有许多挑战,在这里简单列示如下:
农民面临的挑战:确保有关原材料关键信息的安全可靠,包括产品说明、检查日期、库存信息等。
生产商面临的挑战:确保产品来源安全;产品能够安全交付和接收;尽量用电子装置包装产品,减少人工参与;使用条形码和二维码为监管者和消费者提供信息标签。
零售商面临的挑战:检查包装的完整性,保证产品运输过程的可视化,对产品生产日期、仓库检验和质量控制等方面进行管理。
消费者面临的挑战:对产品的原产地等包装中的信息充分信任,可迅速识别产品,且必要时能够排除可疑产品。
b) 食品加工环节
下面从我们的目标开始。案例中,产品原料到达工厂后,被切割、打包、装盒、储存,在交货前将盒子放在搬运托盘上。
搬运托盘是用于运输货物的木制、金属或塑料平台,我们在下图中可以看到:
产品在加工环节必须进行登记的重要数据包括:
在登记盒子或搬运托盘时记录下列详细信息:
我们来看下一个环节:
c) 食品配送环节
经过切割、包装和运输后,产品到达配送中心,那里负责接收货物并检查产品储存情况。根据实际运输需求,产品可能会被放在一个更大的搬运托盘中,以便更适合火车或卡车运输。
为了避免产品出现任何问题,配送中心会检查工厂发送的数据。如果有任何额外变化,如搬运托盘转移,都需要在产品信息包中添加相应信息。
对于产品来讲,要记录如下信息:
对于搬运托盘来讲,要记录如下信息:
经过检验,产品被送到零售商手中。
d) 食品零售环节
商店收到产品后需要查货物是否符合要求,拆开搬运托盘,打开盒子,产品检查过程结束:
在零售环节,一定要记录如下信息:
现在,商店可以在产品上贴上标签了,产品将直接或过一段时间被摆在货架上出售。
6.2 技术方案
现在我们已经了解了食品链的整个过程以及每个环节的潜在问题,下面我们来看看区块链和物联网技术在此如何发挥作用。下图为标准的区块链Hyperledger Fabric架构图示:
上图向我们展示了区块链的三层架构,包括前端应用(左侧)、API/SDK (中间)、Hyperledger Fabric 和物联网平台(右侧)。
下面对每层架构进行解读:
a) 前端应用
该层负责数据输入,可以是一个数据包,比如来自SAP、Salesforce或Siebel的数据包,或者是自定义的应用。它还可以与物联网设备交互,收集数据并在区块链账号中注册。开发前端应用由以下几个方面组成: