一种基于分布式协同的订单农业方法与系统与流程

1.本发明涉及区块链技术、现代农业领域，尤其涉及区块链智能合约应用、农产品交易、品牌打造、质量追溯等领域。


背景技术：

2.当前我国农业产业面临一个两难问题，一方面是大众不断增长的物质文化需求，要求有更高品质的农产品供应；另一方面是互联网平台经济导致的激烈价格竞争，推动农业生产不断降低生产成本并导致农产品品质不断下降。我国传统的农业生产模式是农民自主生产，然后由中小收购商收购，再通过一级批发市场、二级批发市场、零售渠道进入大众餐桌。这种模式之下，农民的生产往往具有盲目性，供需失衡、价格波动频繁、农业投资风险大、产品品质保障困难、食品安全追溯难等问题是农业生产中的一个常态。
3.订单农业通过以需定产、建立供需直接交易是解决上述难题的重要方向，也是现代农业研究的主要课题。但如何解决订单农业的签约及签约后的生产供应可靠执行，这个问题均一直未有很好的方案。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明设计了基于分布式协同的订单农业方法与系统，通过供应方在订单农业平台发布产品供应信息、生产标准、质量标准，供需双方在订单平台完成签约，签约后的订单将驱动分布式协同平台上该产品的生产模型按照双方的合约完成产品的生产和产品交付自动化协同。该方法与系统将有效解决供需双方的信息不透明问题，使供需双方基于标准和合约实现供需合作、过程监管，并有助于供应企业基于标准进行生产管控，从而提升规模化、标准化作业能力，有助于农产品品牌打造、质量追溯、价格稳定。为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.如图1所示，订单农业的实现包括有如下步骤：
6.第一，农产品供应商根据其所供应产品制定生产规范、制作产品标准，并将生产规范发布到分布式协同平台进行生产建模，将产品标准和产品供应信息发布到订单平台；
7.第二，订单平台面向需求方发送产品供应信息，需求方基于该供应信息发送需求意向，并进行供需磋商；
8.第三，供需双方基于订单平台智能合约签订供需订单，订单包括订单产品规格、数量及交付时间等；
9.第四，供应方基于该订单合约与生产方基于分布式协同平台智能合约签订生产合约；
10.第五，生产方基于在分布式协同平台上所构建的生产模型，在生产过程中创建相应物体的信息标签，并进行数据的上传记录；
11.第六，订单平台可对生产模型中所记录的数据进行查询、统计和监控，需求方通过订单平台查询生产模型中的数据对产品生产过程进行监管；
12.第七，生产方完成产品生产后，将所采收产品送交供应方仓库进行验收入库并记录入区块链智能合约；
13.第八，需求方基于双方所签订的总订单，根据需求分批次发送需求订货单给供应方，订货单包括数量、价格和规格等内容，供应方根据需求订货单从供应方仓库发送产品给需求方，需求方对供方产品进行验收并进入需求方仓库，并生成货款结算单；
14.第九，供需双方根据结算单进行货款结算；
15.第十，平台根据供应方所发布的产品标准及分布式协同平台所记录的数据进行各环节标准的自动适配和评估，并形成评价记录于区块链智能合约中。
16.如图2所示，订单平台的产品标准，根据影响产品全流程品质性状的关键影响环节和要素，将其划分为七大环节，七大环节包括如下：
17.(1)产地环境，如土壤、水源、气候等；
18.(2)投入品，如农药、肥料、种子；
19.(3)生产工艺，其作物/产品特有的作业过程；
20.(4)仓储物流，如设施环境、温湿度等；
21.(5)检验检测，包括各环节如土壤、投入物、产品及运输等检测；
22.(6)科技金融，包括产品各环节的专家、金融、保险等服务；
23.(7)产品交易，包括订单、结算等交易环节数据。
24.如图3所示，订单农业的生产建模，是根据产品在产地、生产、物流运输及交易全流程中参与的不同物体对象，按照面向对象的建模方法，对不同物体分别建立数据结构和信息标签，以标识该类物体的关键特征及关键活动内容，每一物体的数据结构内容包括：
25.(1)来源或引用物体标签(可以是多个)；
26.(2)关键特征描述；
27.(3)关键活动(每一关键活动均对应用活动数据的采集和记录)。
28.如图3所示，订单农业中生产模型创建具体物体和信息标签时，将根据该物体生产建模时所规定的来源或引用物体标签指定其来源标签，根据关键特征描述要求进行该物体数据填入，根据关键活动所规定的数据采集活动为相应参与方分配数据采集权限。
29.如图4所示，基于分布式协同的订单农业系统，包括有如下组成部分：
30.(1)区块链网络(联盟链或公有链)、分布式文件系统(ipfs或以太坊swarm)；
31.(2)存储产品标准、订单合约、生产模型数据的智能合约；
32.(3)发布产品标准、供应信息及供需撮合的订单模块；
33.(4)生产建模、协同角色分配、标签创建及信息记录的分布式协同平台；
34.(5)标签信息采集终端(物联网设施/app/微信/web客户端)。
35.如图4所示，存储产品标准、订单合约的智能合约，设计有多级分层管理员权限控制功能，其分层控制规则包括：
36.(1)智能合约创建者为超级管理员，可以为一般管理员授权，其授权模式如managers[管理员账户]＝true；
[0037]
(2)一般管理员为相应活动创建及信息采集设置操作员，为标识操作员授权模式如operators[物品状态类别][操作员账户]＝true；
[0038]
(3)操作员在对每一活动状态创建和数据采集时，将对操作员的权限进行检查，若
授权为真，则可执行该活动状态的创建及数据处理。
[0039]
如图5所示，分布式协同系统，包括有如下组成部分：
[0040]
(1)生产建模模块，包括物体数据结构设计、来源/引用标签定义、关键特征定义、关键活动定义；
[0041]
(2)标签创建模块，基于生产建模，为具体物体创建标签，并指定来源/引用标签、描述关键特征、为关键活动指定数据采集来源并分配权限；
[0042]
(3)区块链智能合约接口模块，智能合约存储交互及权限管理；
[0043]
(4)物联网数据采集接口模块，进行物联网数据采集处理；
[0044]
(5)人工数据采集接口模块，处理智能手机来源数据。
附图说明
[0045]
图1一种基于分布式协同的订单农业方法主流程图
[0046]
图2订单农业七大环节构成图
[0047]
图3订单农业生产模型及实例化应用图
[0048]
图4基于分布式协同的订单农业系统构成图
[0049]
图5分布式协同系统组成图
[0050]
图6xxx县柑橘订单农业实施图
具体实施方式
[0051]
下文中，以基于本发明构建xx县高品质柑橘的订单生产来说明本方法与系统的优选实施方案。
[0052]
如图6所示，以cng农业链作为底层区块链平台，按照图4设计用于订单农业订单及生产数据存储的智能合约，并部署在该区块链平台上，以swarm技术架构为基础构建分布式文件存储系统，根据xx县柑橘生产、流通全过程将该产品的品质影响评价划分为七个环节，根据柑橘生产流通全流程设计其生产模型，并将生产模型中的数据采集点、产品标识等描述信息与七大评价环节相关联，设计一个微信小程序用于生产模型中的活动数据采集，使用微信扫码功能对物体标签扫码和信息追溯。
[0053]
按照xx县柑橘产品的产业价值链划分为七个关键价值环节，分别是环境资源，生产加工，检验检疫，仓储物流，批发代理、零售加工和消费用户七个环节，并用北斗七星图来代表每一环节，由每一环节的星星亮度来标识该环节数据的完成度。每一个环节由一个或多个关键增值活动构成，把各环节增值活动的行为(或结果)映射到区块链智能合约上，通过“时间戳”形成不可窜改的“数据链”。
[0054]
在xx柑橘产业数据链中，以生产基地、农田地块、产品批次、种苗、包装单元、订单、交接清单等物理对象进行生产模型的定义，生产模型中定义各物体的数据采集活动，并定义归类到七星相应环节。xx柑橘溯源模型提供的产品追溯查询将真实呈现全产业链各环节数据，扫码用户通过标签扫码查询xx柑橘相应环节的历史数据。
[0055]
xx柑橘的生产模型，在物品的每一数据采集点，操作员通过数据采集小程将自动获取该采集点的数据采集模板，创建物品标识并填写相关数据后，该采集点的数据将上传并存储于分布式文件系统swarm及区块链智能合约中，点击打印标签，将打印输出二维码物
品标签，将二维码标签与物品绑定后即可通过二维码标签唯一标识该物品。用户获得该物品要查询该物品数据，可通过手机扫描该二维码，即可自动链接到该物品所对应的智能合约、分布式文件系统存储信息，系统将自动呈现各环节数据采集上传的状态，并实现对xx柑橘产品溯源信息的查询。
[0056]
以上所述仅为本发明的实施例说明，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
[0057]
综上所述，本发明公开了一种基于分布式协同的订单农业方法与系统。通过农产品供应商将待供应产品标准、质量标准、生产标准等信息发布在订单合约平台上，产品需求方基于该信息在订单平台上完成与供应方的智能合约电子签约或纸质签约的区块链电子存档，订单合约驱动由供应、生产、农资农技、检验检测、仓储物流、金融保险等各方所组成的分布式协同系统完成订单农产品的生产、产业链服务及产品交付。通过使用本方法与系统将在农业产业链广大分布式主体参与下，高效可控地满足定单农业供应方与需求方所达成订单的分布式、自动化协同和执行，可广泛应用于高品质农产品订单平台建设、品质产品生产、品牌打造与保护、产品区块链溯源等应用场景。

技术特征：
1.一种基于分布式协同的订单农业方法，其特征在于订单农业方法包括有如下步骤：(1)农产品供应商根据其所供应产品制定生产规范、制作产品标准，并将生产规范发布到分布式协同平台进行生产建模，将产品标准和产品供应信息发布到订单平台；(2)订单平台面向需求方发送产品供应信息，需求方基于该供应信息发送需求意向，并进行供需磋商；(3)供需双方基于订单平台智能合约签订供需订单，订单包括订单产品规格、数量及交付时间等；(4)供应方基于该订单合约与生产方基于分布式协同平台智能合约签订生产合约；(5)生产方基于在分布式协同平台上所构建的生产模型，在生产过程中创建相应物体的信息标签，并进行数据的上传记录；(6)订单平台可对生产模型中所记录的数据进行查询、统计和监控，需求方通过订单平台查询生产模型中的数据对产品生产过程进行监管；(7)生产方完成产品生产后，将所采收产品送交供应方仓库进行验收入库并记录入区块链智能合约；(8)需求方基于供需双方所签订的总订单，根据需求分批次发送提货单给供应方，提货单包括数量、价格和规格等内容，供应方根据需求提货单从供应方仓库发送产品给需求方，需求方对供方产品进行验收并进入需求方仓库，并生成货款结算单；(9)供需双方根据结算单进行货款结算；(10)平台根据供应方所发布的产品标准及分布式协同平台所记录的数据进行各环节标准的自动适配和评估，并形成评价记录于区块链智能合约中。2.如权利要求1所述的一种基于分布式协同的订单农业方法，其特征在于所述订单平台的产品标准，根据影响产品全流程品质性状的关键影响环节和要素，将其划分为七大环节，包括：(1)产地环境，如土壤、水源、气候等；(2)投入品，如农药、肥料、种子；(3)生产工艺，其作物/产品特有的作业过程；(4)仓储物流，如设施环境、温湿度等；(5)检验检测，包括各环节如土壤、投入物、产品及运输等检测；(6)科技金融，包括产品各环节的专家、金融、保险等服务；(7)产品交易，包括订单、结算等交易环节数据。3.如权利要求1所述的一种基于分布式协同的订单农业方法，其特征在于所述分布式协同平台的生产建模，是根据产品在产地、生产、物流运输及交易全流程中参与的不同物体对象，按照面向对象的建模方法，对不同物体分别建立数据结构和信息标签，以标识该类物体的关键特征及关键活动内容，信息标签以二维码/rfid等附载于具体物体对象后，用户通过手机或扫描装置可快速查询该标签所记载的所有历史溯源信息，每一物体的数据结构内容包括：(1)来源或引用物体标签(可以是多个)；(2)关键特征描述；(3)关键活动(每一关键活动均对应用活动数据的采集和记录)。
4.如权利要求1所述的一种基于分布式协同的订单农业方法，其特征在于生产活动基于生产模型创建具体物体和信息标签时，将根据该物体生产建模时所规定的来源或引用物体标签指定其来源标签，根据关键特征描述要求进行该物体数据填入，根据关键活动所规定的数据采集活动为相应参与方分配数据采集权限。5.一种基于分布式协同的订单农业系统，其特征在于所述基于分布式协同的订单农业系统，包括有如下组成部分：(1)区块链网络(联盟链或公有链)、分布式文件系统(ipfs或以太坊swarm)；(2)存储产品标准、订单合约、生产模型数据的智能合约；(3)发布产品标准、供应信息及供需撮合的订单模块；(4)生产建模、协同角色分配、标签创建及信息记录的分布式协同平台；(5)标签信息采集终端(物联网设施/app/微信/web客户端)。6.如权利要求5所述的一种基于分布式协同的订单农业系统，其特征在于所述存储产品标准、订单合约的智能合约，设计有多级分层管理员权限控制功能，其分层控制规则包括：(1)智能合约创建者为超级管理员，可以为一般管理员授权，其授权模式如managers[管理员账户]＝true；(2)一般管理员为相应活动创建及信息采集设置操作员，为标识操作员授权模式如operators[物品状态类别][操作员账户]＝true；(3)操作员在对每一活动状态创建和数据采集时，将对操作员的权限进行检查，若授权为真，则可执行该活动状态的创建及数据处理。7.如权利要求5所述的一种基于分布式协同的订单农业系统，其特征在于所述分布式协同系统，包括有如下组成部分：(1)生产建模模块，包括物体数据结构设计、来源/引用标签定义、关键特征定义、关键活动定义；(2)标签创建模块，基于生产建模，为具体物体创建标签，并指定来源/引用标签、描述关键特征、为关键活动指定数据采集来源并分配权限；(3)区块链智能合约接口模块，智能合约存储交互及权限管理；(4)物联网数据采集接口模块，进行物联网数据采集处理；(5)人工数据采集接口模块，处理智能手机来源数据；(6)信息标签扫描和显示模块，用于信息标签数据的溯源查询。

技术总结
本发明公开了一种基于分布式协同的订单农业方法与系统。农产品供应商将其待供应产品标准、质量标准、生产标准等信息发布在订单合约平台上，产品需求方基于该信息在订单平台上完成与供应方的智能合约电子签约或纸质签约的区块链电子存档，然后订单合约驱动由供应、生产、农资农技、检验检测、仓储物流、金融保险等各方所组成的分布式协同系统完成订单农产品的生产、产业链服务及产品交付。通过使用本方法与系统将在农业产业链众多分布式主体参与的环境下，高效可控地满足定单农业供应方与需求方所达成订单的分布式、自动化协同和执行，可广泛应用于高品质农产品订单平台建设、品质产品生产、品牌打造与保护、产品可信溯源等应用场景。等应用场景。


技术研发人员：赵其刚 周伦理 李维
受保护的技术使用者：四川农链数科科技有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2023/7/13