本发明涉及粮食物流
技术领域：
，尤其涉及集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集法、装置及系统。
背景技术：
：目前，全世界已有多个国家和地区成立了专门部门、制定了食品安全相关法律法规、建立了食品可追溯系统，对食品的生产过程进行监管、跟踪与追溯。美国、德国、法国等发达国家已建设了相对完善的农产品信息服务体系。如，美国adm公司利用大数据整合形成了全链条的可追溯。日本则建立了稻谷-糙米-大米的全链条质量和数量的可追溯体系，并建立了相关法律。我国粮食连续多年增产，为保障国家粮食安全奠定了坚实基础。随着人们生活水平提高，对农产品安全提出了更高的要求。2017年，由国家粮食局主导，在全国范围推广的“中国好粮油”行动是深入推进粮食行业供给侧结构性改革一项重要举措。让所有人吃得好、吃得香、吃得安全，也是农业供给侧结构性改革持续发力的主攻方向和最终目标。目前，开展粮油产品质量追溯工作的需求极为迫切，也将对食品行业的发展产生巨大的影响。目前，国内粮食行业各级管理部门已经开始了基于云平台和大数据的行业可追溯的尝试，但是由于云计算技术在粮食行业应用的共性问题尚未解决等原因，制约了先进信息技术对行业的支撑作用。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法、装置及系统，以解决目前缺少集装箱粮食储备状态数据的问题。第一方面，本发明提供一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，包括：从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，包括：所述对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布，包括：将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，所述从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，包括：所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始仓储位置数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始仓储位置数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，所述根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码，包括：以货位为单位，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；根代码由根货位信息与根码标志组合而成；根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，仓位内粮食的品种包括：小麦、大豆、玉米、籼稻、粳稻；仓位内粮食的质量数据包括：稻谷的出糙率、色泽气味、水分、杂质和黄粒米5项指标对应的数据；小麦的容重、不完善粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，小麦的色泽气味、面筋吸水量和品尝评分值3项指标对应的数据；玉米的容重、不完善粒、生霉粒、色泽气味、水分和杂质6项指标对应的数据，玉米的色泽气味、脂肪酸值2项指标对应的数据；大豆的纯粮率、破损粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，大豆的色泽气味、粗脂肪酸价和蛋白质溶解比率3项指标对应的数据。第二方面，本发明提供一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，包括：集装箱粮食储备状态数据获取单元，用于：从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；储备状态追溯码生成单元，用于：根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；赋码区块链数据生成单元，用于：对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，赋码区块链数据生成单元，用于：将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，所述集装箱粮食储备状态数据获取单元，用于：所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始仓储位置数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。进一步地，所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，所述储备状态追溯码生成单元，用于：以货位为单位，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；根代码由根货位信息与根码标志组合而成；根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。第三方面，本发明提供一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集系统，包括：设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关；与各赋码区块链节点分别连接的后端平台；所述后端平台接收所述物联网多功能网关发送的各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；各赋码区块链节点根据其连接的后端平台生成的集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。本发明提供的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法、装置及系统，通过各类信息传感器设备、物联网多功能网关，采集、汇聚不同粮食品种的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据等，利用集装箱粮食储备状态赋码模块，抽取、加密、发布储备状态事务至区块链。基于库存识别代码及流式数据采集、处理技术，研究粮食质量追溯技术，建立粮食收储数量、质量追溯体系，为构建粮食收储质量追溯及信息服务平台，实现跨省政策性粮食追溯打下技术基础。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：图1为本发明优选实施方式的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法的流程示意图；图2是本发明优选实施方式的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置的组成示意图；图3是本发明优选实施方式的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法的区块链数据发布流程示意图；图4是本发明优选实施方式的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法的区块链数据发布流程示意图方法在系统内完成报销闭环的流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属
技术领域：
的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
技术领域：
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。在传统农业里，产业链条非常长，从种植到销售包括数十个环节和多对交易方。在这样的场景中，每对交易方之间的交易都是利益本位的，相互之间并不信任，因此整个市场是割裂的、无序的。如何通过技术手段来提升农业产业链的健康有序地发展，进而保障将食品安全地供给终端消费者，是一个亟待解决的问题。通过研究粮食质量追溯技术，实现粮食生产可记录、信息可查询、流向可跟踪、质量可追溯，可望解决导致粮食质量问题的原因难以定位和追踪的难题。另外，实现粮食质量的可追溯性，使得责任更加明晰，能够对意图不良或管理水平低下的个人、企业和组织机构起到震慑作用，避免劣币驱逐良币，营造良性循环的行业氛围。如图1所示，本发明实施例的提供一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，包括：步骤s100：从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；步骤s200：根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；步骤s300：对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。进一步地，如图3和图4所示，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，包括：所述对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布，包括：将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。具体地，最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名及公钥保存在赋码区块链上；其他周边节点从赋码区块链下载所述事务签名及公钥，并保存在其本地副本中。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，所述从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，包括：所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始仓储位置数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始仓储位置数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，所述根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码，包括：以货位为单位，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；根代码由根货位信息与根码标志组合而成；根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，仓位内粮食的品种包括：小麦、大豆、玉米、籼稻、粳稻；仓位内粮食的质量数据包括：稻谷的出糙率、色泽气味、水分、杂质和黄粒米5项指标对应的数据；小麦的容重、不完善粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，小麦的色泽气味、面筋吸水量和品尝评分值3项指标对应的数据；玉米的容重、不完善粒、生霉粒、色泽气味、水分和杂质6项指标对应的数据，玉米的色泽气味、脂肪酸值2项指标对应的数据；大豆的纯粮率、破损粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，大豆的色泽气味、粗脂肪酸价和蛋白质溶解比率3项指标对应的数据。综上，本发明实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，基于库存识别代码及流式数据采集、处理技术，研究粮食质量追溯技术，建立粮食收储数量、质量追溯体系，为构建粮食收储质量追溯及信息服务平台，实现跨省政策性粮食追溯打下技术基础。本发明实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，通过各类信息传感器设备、物联网多功能网关，采集、汇聚不同粮食品种的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据等，利用集装箱粮食储备状态赋码模块，抽取、加密、发布储备状态事务至区块链。如图2所示，本发明实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，包括：集装箱粮食储备状态数据获取单元10，用于：从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；储备状态追溯码生成单元20，用于：根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；赋码区块链数据生成单元30，用于：对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，赋码区块链数据生成单元，用于：将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，所述集装箱粮食储备状态数据获取单元，用于：所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。进一步地，该实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，所述储备状态追溯码生成单元，用于：以货位为单位，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；根代码由根货位信息与根码标志组合而成；根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。本发明实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集系统，包括：设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关；与各赋码区块链节点分别连接的后端平台；所述后端平台接收所述物联网多功能网关发送的各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；各赋码区块链节点根据与其连接的后端平台生成的集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。具体地，本发明一个实施例的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集系统，包括：1、集装箱粮食储备用传感器设备集装箱粮食储备状态数据包括：粮食质量信息、粮食数量信息、仓储位置信息和仓储环境信息。(1)粮食质量信息。通过水分传感器、光谱在线传感器在线设备和实验室检测设备获得储备粮各项质量指标的具体数据。具体地，不同粮食品种的粮食质量指标如下：1.1)稻谷质量具有出糙率、色泽气味、水分、杂质和黄粒米等5项指标。1.2)小麦质量具有容重、不完善粒、色泽气味、水分和杂质等5项指标，品质具有色泽气味、面筋吸水量和品尝评分值等3项指标。1.3)玉米质量具有容重、不完善粒、生霉粒、色泽气味、水分和杂质等6项指标，品质具有色泽气味、脂肪酸值等3项指标。1.4)大豆质量具有纯粮率、破损粒、色泽气味、水分和杂质等5项指标，品质具有色泽气味、粗脂肪酸价和蛋白质溶解比率等3项指标。(2)粮食数量信息。主要基于压力传感器来获取粮食数量信息。分别针对稻谷、小麦、玉米和大豆等4种不同粮食作物，建立数据融合模型处理获取的压力传感器数据，得到每个货位的粮食数量。进而通过实时地监测每个货位的粮食数量，获取各货位上粮食储量的长期波动数据。(3)仓储环境信息。通过温度传感器、湿度传感器、粮食虫情传感器和粮食气体传感器等获取各类粮库的环境要素。(4)仓储位置信息。通过bds/gps双模接收模块获取各粮食储备集装箱的地理位置数据。其中，atgm332d是高灵敏度的bds/gps双模接收机模块，支持gps和bds的单系统定位和双系统联合定位，并使用串口uart输出定位信息。2、集装箱粮食储备物联网多功能网关集装箱粮食储备物联网多功能网关，采集、汇聚不同粮食品种的质量数据、数量数据、地理位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据等。物联网多功能网关的硬件部分包括高性能嵌入式工控主板、开关电源、电源控制模块、电池组、rj45网口模块、信号转换板、led显示面板等。软件部分包括嵌入式windows操作系统、webservice服务程序等。该物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口，在集装箱现场接收各种粮食储备状态获取设备的数据，并对各种粮食储备状态获取设备进行统一地控制。具体地，该物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收传感器发送过来的数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将不同协议类型的数据转换为统一的、后端平台可以理解的协议数据，并将这些信息通过rj45网口经局域网上传到后端平台。当后端平台要向外部设备发送数据或指令时，后端平台只需要向该网关发送统一的数据或指令；物联网多功能网关会将数据或指令按照webservice服务程序的配置情况，转换为不同协议类型的数据，并分别发送到各个外部设备(即各种粮食储备状态获取设备)。通过这种方式，后端平台便可通过统一的方式与不同厂家的不同通讯协议、不同数据类型的设备进行通讯，并进行统一管理。该物联网多功能网关使用电源管理模块，接通220v交流电，即可正常运行。该物联网多功能网关运行在嵌入式windows操作系统。后端平台可通过网络随时对网关进行远程访问，因此，可以随时对webservice服务程序进行升级和重新配置，以适应新增加的不同通讯方式的外部设备。该物联网多功能网关支持ewf系统保护功能。当有意外情况发生而破坏了网关的系统、软件以及数据时，ewf会自动将网关还原到之前正常的状态，以此提高网关的可靠性。3、集装箱粮食储备赋码在粮食产区签订销售合同后，粮食购销公司确定了当前合同的货位信息后，即可开始定期上报数据。上报的数据包括通过集装箱粮食储备物联网多功能网关上报粮食储备状态数据以及人工手动填报数据。粮食储备状态识别码指以货位为单位的粮食，在产地进行收购、库存和销售等不同储备目的的集装箱粮食储备状态识别码。以下为粮食储备状态追溯码中各字段的具体定义。优选地，粮食储备状态追溯码为一个用256bit表示的数。a)粮食储备状态识别码英文名称：grainreservetracingcode短名：gstc定义：一个货位粮食在储备过程中的唯一标识符数据类型：复合型注解：必选项；最大出现次数为1。子元素：储备粮食识别代码＝根代码 当前码扩展巴氏范式：gstc＝rttc,prtcb)根代码英文名称：roottracingcode短名：rttc定义：储备粮食的身份信息数据类型：复合型注解：必选项；最大出现次数为1子元素：根代码＝根货位信息 根码标志扩展巴氏范式：rttc＝rtci,rtflgc)根货位信息英文名称：rootcargoinformation短名：rtci定义：储备粮食的初次货位代码信息数据类型：复合型值域：见类型实体货位信息<<数据类型>>；如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。注解：必选项；最大出现次数为1d)社会信用代码英文名称：certificateforuniformsocialcreditcode短名：cucc定义：粮食仓储或代储企业的统一社会信用代码数据类型：字符型值域：由18位阿拉伯数字或大写英文字母组成。注解：必选项；最大出现次数为1e)货位编码英文名称：cargocode短名：cgcd定义：储备粮食所在的货位编号数据类型：字符型值域：自由文本，由企业库区代码 仓房代码 廒间代码 货位代码共4段码11位数字组成。其中，库区代码、仓房代码、廒间代码分别由3位阿拉伯数字顺序码组成，货位代码由2位阿拉伯数字顺序码组成。注解：必选项；最大出现次数为1f)货位入库时间英文名称：cargoentrytime短名：cent定义：储备粮食货位入库时间数据类型：日期时间型值域：按gb/t7408-2005执行，格式为ccyy-mm-dd-hh-mm注解：必选项；最大出现次数为1g)货位出库时间英文名称：cargoexittime短名：cext定义：储备粮食货位出库时间数据类型：日期时间型值域：按gb/t7408-2005执行，格式为ccyy-mm-dd-hh-mm注解：必选项；最大出现次数为1h)根码标志英文名称：rootflag短名：rtflg定义：标记收购入库的粮食是否从田间生产环节第一次直接销售进入储存环节，即通过粮食经纪人或直接从农民、农场、农业合作组织等处收购。数据类型：字符型值域：0-原生，即该批粮食明确是从田间直接销售进入储存环节；1-非原生，即该批粮食为不明来源粮食。注解：必选项；最大出现次数为1i)当前码英文名称：presenttracingcode短名：prtc定义：储备粮食的当前信息数据类型：复合型注解：必选项；最大出现次数为1子元素：当前码＝当前货位信息 属性信息扩展巴氏范式：prtc＝prci,attinfoj)当前货位信息英文名称：presentcargoinformation短名：prci定义：储备粮食的当前货位代码信息数据类型：复合型值域：见类型实体.货位信息<<数据类型>>注解：必选项；最大出现次数为1子元素：当前货位信息＝社会信用代码 业务号 货位编码 货位入库时间 货位出库时间 储备状态扩展巴氏范式：prci＝cucc,plncd,cgcd,cent,cext,csafk)业务号英文名称：plancode短名：plncd定义：当前储备粮食收购时所遵循的上级粮食行政管理部门下发的计划文号、合同号、企业内部业务编号，以及相应的业务号批次码。数据类型：字符型值域：自由文本，不定长。由计划文号/合同号/企业内部业务编号 批次码共2段码组成。其中，当货位存储粮食为政策性粮食时取计划文号；当货位存储粮食为非政策性粮食时取合同号；当货位存储粮食没有计划文号或合同号时，取企业内部业务编号。注解：必选项；最大出现次数为1l)储备状态英文名称：cargostorageattributeinformation短名：csaf定义：粮食储备货位属性，即包括采购、库存和销售数据类型：字符型值域：1-采购，2-库存，3-销售注解：必选项；最大出现次数为2m)属性信息英文名称：attributeinformation短名：attinfo定义：当前储备粮食货位封仓时的粮食属性信息数据类型：复合型注解：必选项；最大出现次数为1子元素：属性信息＝粮食性质 业务号 数量 品种代码 产地代码 生产年份 等级代码扩展巴氏范式：attinfo＝grprp,qty,kndcd,prddc,prdyr,clscdn)粮食性质英文名称：grainproperty短名：grprp定义：当前储备粮食货位封仓时的性质数据类型：字符型值域：粮食性质代码<<代码表>>注解：必选项；最大出现次数为1表1粮食性质代码表代码名称10中央储备粮20地方储备粮21省(自治区、直辖市、特别行政区)级地方储备粮22市(地区、自治州、盟)级地方储备粮23县(自治县、县级市、旗、自治旗、市辖区、林区、特区)级地方储备粮30最低收购价粮40国家临时储存粮50其他储备粮60国家临储进口粮70其他进口粮80中储粮系统商品粮o)数量英文名称：quantity短名：qty定义：当前储备粮食货位封仓时的存储数量数据类型：数值型值域：数字，保留至小数点后3位，单位为吨注解：必选项；最大出现次数为1p)品种代码英文名称：kindcode短名：kndcd定义：当前储备粮食的品种数据类型：字符型值域：品种代码<<代码表>>注解：必选项；最大出现次数为1表2品种代码表q)产地代码英文名称：producingdistrictcode短名：prddc定义：当前储备粮食的生产地；如当前储备粮食为不同来源粮食混合形成货位，则取来源粮食中粮龄最长的粮食的生产地，具体至县。数据类型：字符型值域：我国的县名称按gb/t2260执行，按照表2-表35各省、自治区、直辖市、特别行政区代码表中的“数字码”取值，6位数字。进口粮食原产地代码按gb/t2659-2000执行，按照世界各国和地区名称代码表中的“数字代码”取值，3位数字，并在前面补充“000”，共6位数字。例如：加拿大的“数字代码”为124，其进口粮食原产地代码为000124。注解：可选项；最大出现次数为n。表3小麦质量代码表表4玉米质量代码表代码等级单位指标1≥790g/l容重2≥770g/l容重3≥750g/l容重4≥730g/l容重5≥710g/l容重6＜710g/l容重1≤6.0％不完善粒2≤8.0％不完善粒3≤10.0％不完善粒4＞10.0％不完善粒1≤1.0％杂质2＞1.0％杂质1≤12.5％水分2＞12.5％水分1≤1.5％黄粒米2＞1.5％黄粒米1≤2.0％谷外糙米2＞2.0％谷外糙米1≤5.0％互混率2＞5.0％互混率1正常-气味、色泽2非正常-气味、色泽表5籼稻质量代码表表6粳稻质量代码表表7大豆质量代码表r)生产年份英文名称：producingyear短名：prdyr定义：当前储备粮食的生产年份；如当前储备粮食为不同来源粮食混合形成货位，则取来源粮食中粮龄最长的粮食的生产年份。进口粮食的生产年份若无法确定，将该批粮食的进口年份视为其生产年份。数据类型：日期型值域：按gb/t7408-2005执行，格式为ccyy注解：必选项；最大出现次数为1s)质量代码英文名称：classcode短名：clscd定义：当前储备粮食货位封仓时的等级数据类型：字符型值域：质量代码<<代码表>>注解：必选项；最大出现次数为14.集装箱粮食储备赋码事务区块链发布、验证与存储后端平台通过粮食储备物联网多功能网关，结合集装箱粮食储备状态赋码模块，抽取、加密、发布储备状态事务至区块链模块，具体包括：后端平台将集装箱粮食储备编码通过哈希函数，压缩成事务摘要，方便后期运算与传输；后端平台将用户私钥与事务摘要做签名运算，得到事务签名；并将事务签名保存在存储节点；后端平台将事务签名和公钥广播给所有周边节点进行验证，各周边节点需要通过读取区块链层同步区块链的状态；验证节点在本地数据区块链副本中检索用户签名对应的数据位置信息；验证节点将验证结果返回给用户；最先通过验证的周边节点将与集装箱粮食储备编码对应的事务摘要信息存储；完毕后，该周边节点将与集装箱粮食储备编码对应的事务摘要信息广播给所有周边验证节点。应该理解为，以上描述的是针对单条集装箱粮食储备记录而进行的数据验证步骤；在当前累计的集装箱粮食储备记录的数量足够多时，启动集装箱粮食储备记录进入区块链以公共账本的形式而存储的步骤。本发明实施例并未涉及公共账本记账的内容。本发明实施例的集装箱粮食储备赋码事务区块链数据采集方法、装置及系统，基于库存识别代码原理，整合用于获取集装箱散粮储备状态的各类质量传感器、数量传感器和环境传感器，通过储备物联网多功能网关，结合人工填报信息，后端平台采集、清洗、并组装储备状态追溯码，方便采集粮食流通各个环节统一的标准化信息。将集装箱粮食储备状态追溯码信息的发布事务进行验证，将验证后的集装箱粮食储备状态追溯码加密地存储到区块链内，可以实现集装箱粮食在物流过程中全程数据采集与追溯。本发明实施例的集装箱粮食储备赋码事务区块链数据采集方法、装置及系统，通过各类信息传感器设备、物联网多功能网关，采集、汇聚不同粮食品种的质量数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据等；由集装箱粮食储备状态赋码模块生成储备状态追溯码；将生成的储备状态追溯码作为储备状态事务加密后发布至区块链模块。集装箱粮食储备状态赋码模块既可以支持多家上游货物合并到一个货位生成追溯码，也支持一次出库可以被分解到多家下游入库。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。以上已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在
技术领域：
的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，其特征在于，包括：
从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；
根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；
对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。
2.根据权利要求1所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，其特征在于，包括：
所述对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布，包括：
将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；
将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；
将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；
各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；
最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。
3.根据权利要求1所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，其特征在于，
所述从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，包括：
所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始仓储位置数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。
4.根据权利要求1所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，其特征在于，
所述根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码，包括：
以货位为单位，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；
所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；
其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；
根代码由根货位信息与根码标志组合而成；
根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。
5.根据权利要求1所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法，其特征在于，
仓位内粮食的品种包括：小麦、大豆、玉米、籼稻、粳稻；
仓位内粮食的质量数据包括：
稻谷的出糙率、色泽气味、水分、杂质和黄粒米5项指标对应的数据；
小麦的容重、不完善粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，小麦的色泽气味、面筋吸水量和品尝评分值3项指标对应的数据；
玉米的容重、不完善粒、生霉粒、色泽气味、水分和杂质6项指标对应的数据，玉米的色泽气味、脂肪酸值2项指标对应的数据；
大豆的纯粮率、破损粒、色泽气味、水分和杂质5项指标对应的数据，大豆的色泽气味、粗脂肪酸价和蛋白质溶解比率3项指标对应的数据。
6.一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，其特征在于，包括：
集装箱粮食储备状态数据获取单元，用于：
从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；
储备状态追溯码生成单元，用于：
根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；
赋码区块链数据生成单元，用于：
对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。
7.根据权利要求6所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，其特征在于，
赋码区块链数据生成单元，用于：
将集装箱粮食储备状态追溯码通过哈希函数，压缩成事务摘要；
将生成所述状态追溯码的源节点的用户私钥与所述事务摘要做签名运算，以生成事务签名；
将所述事务签名和公钥广播给所有周边节点，以使得各周边节点读取所述事务签名和公钥；
各周边节点在其本地保存的区块链副本中检索所述事务签名对应的数据位置信息，以对所述事务签名进行验证；
最先通过验证的周边节点将与所述集装箱粮食储备编码对应的事务签名保存在赋码区块链上。
8.根据权利要求6所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，其特征在于，
所述集装箱粮食储备状态数据获取单元，用于：
所述物联网多功能网关通过可切换的rs232/485接口接收集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始仓储位置数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据后，过滤掉信号的噪声，将滤波后的信号传输到嵌入式工控主板；工控主板接收到数据之后，按照主板上运行的webservice服务程序的配置情况，将集装箱粮食储备用传感器设备发送的原始质量数据、原始数量数据、原始温度数据、原始湿度数据、原始虫情数据和原始气体数据转换为预先设定协议格式的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据。
9.根据权利要求6所述的集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集装置，其特征在于，
所述储备状态追溯码生成单元，用于：
以货位为单位，根据所述质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成与库存识别代码编制规则符合的各储备状态追溯码的字段；
所述储备状态追溯码的字段包括：储备粮食识别代码、根代码、当前码、根货位信息、根码标志、当前货位信息、属性信息、社会信用代码、业务号、货位编码、货位入库时间、货位出库时间、储备状态；
其中，储备粮食识别代码字段由根代码与当前码组合而成；
根代码由根货位信息与根码标志组合而成；
根货位信息为储备粮食的初次货位代码信息，在确定储备粮食的初次货位代码信息时，如遇粮食由不同来源粮食混合形成货位，则取粮龄最长的粮食初次货位代码；如遇不同来源的同粮龄粮食混合形成货位，则取数量占比最大的粮食初次货位代码。
10.一种集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集系统，其特征在于，包括：
设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关；
与各赋码区块链节点分别连接的后端平台；
所述后端平台接收所述物联网多功能网关发送的各仓位内粮食的质量数据、数量数据、仓储位置数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；
根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、仓储位置数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；
各赋码区块链节点根据与其连接的后端平台生成的集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。
技术总结本发明公开集装箱粮食储备状态赋码区块链数据采集方法、装置及系统。该方法包括：从设置在各仓位的集装箱粮食储备用传感器设备和物联网多功能网关，获取各仓位内粮食的质量数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据；根据库存识别代码编制规则，根据所述质量数据、数量数据、温度数据、湿度数据、虫情数据和气体数据，生成各仓位的集装箱粮食储备状态追溯码；对任一集装箱粮食储备状态追溯码，生成赋码区块链数据，并在赋码区块链上发布。该方法将集装箱粮食储备状态赋码，抽取、加密、发布储备状态事务至区块链，建立了流式数据采集和处理技术，为实现粮食追溯打下技术基础。
技术研发人员：刘申;陈召安;杨松松;张彧豪;王立华
受保护的技术使用者：航天信息股份有限公司
技术研发日：2020.01.02
技术公布日：2020.06.05
