一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法技术

本发明专利技术涉及一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法，选用联盟链作为区块链平台，通过RFID读写器、上位机，将多环节过程的处理信息实时自动录入区块链，各部门共同参与账本的维护；联盟链采用多通道的架构实现针对不同公司业务的粗粒度保护，在不同的通道内，通过设置访问控制列表实现细粒度隐私保护；通过基于Node

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法


[0001]本专利技术属于区块链
、数据安全领域、物流追踪领域等。

技术介绍

[0002]据统计，目前全球通过航空和铁路每年运输73亿件行李，逐年增长的行李量给业务相关企业和员工包括登记、安检、装卸及行李分拣设备维护部门带来新的挑战。同时，旅客对行李保障服务提出也了更高的要求，旅客希望知道行李的确切处理时间和位置。目前在行李信息化方面现状和存在问题有：一、目前行李追踪普遍采用光学扫码，到达行李节点信息没有被采集，旅客在等候行李时无法获悉行李的预计到达时间，造成等候的焦虑，管理部门无法掌握到达行李的处理情况。二、关于行李的各个流程处理信息无法实现平台互联和管理，存在多个信息孤岛。三、目前的物流信息记录均录入在单一的数据库中，存在过于中心化导致信息易被篡改及信息泄露的问题。
[0003]解决上述问题的难度：
[0004]需要解决光学扫码不能实现全流程跟踪的问题，需要增加物品在各个环节的处理时间、处理人、当前位置、即将发往位置信息；解决传统系统中心化的存储方式可能被篡改以及被攻击的问题；考虑到庞大的行李处理量，单件物品的处理时间必须尽可能短；需要实现平台化的管理，增加信息的可扩展性，便于各部门和合作公司信息共享。
[0005]无线射频识技术别简称RFID，能够实现对载体的非接触的识别和数据信息交换。其具备方便快捷、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、可重复利用的优点。相比较于光学扫码等模式，速度更快、效率更高。基于RFID技术的行李跟踪技术，是当前国际行李管理领域最先进的技术手段之一，但读取数据的精度，行李数据的共享和数据的安全性仍有待改善。
[0006]联盟链仅支持参与维护节点访问，联盟链参与节点需要通过授权才可加入网络并组成利益相关联盟，共同维护区块链运行。联盟链节点无需通过竞争的共识机制记账，因此该区块链的共识交易速度高于公有链。此外，其授权访问的特性能够降低数据公开程度，从而加强数据的隐私安全。

技术实现思路

[0007]为解决光学扫码不能实现获取流程信息，以及单一数据库过于中心化导致信息易被篡改及泄露的问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法，所述基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法通过RFID读写设备对物品经过登记、分拣、安检、装车、到达各部门的处理信息实时自动录入到区块链进行存储；区块链平台选用联盟链的形式；采用多通道的架构实现针对不同公司业务进行物理隔离，实现粗粒度隐私保护，在通道内问控制列表(ACL)实现细粒度隐私保护。每个通道内部署对应的智能合约，实现分别面向用户和管理者的数据访问与数据交互接口。通过基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序实现高效的物品处理信息实时自动去人工录入区块链。基于
区块链和RFID的多环节物品追踪方法框架如图1所示。
[0008]进一步，所述实现基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法具体应包括：
[0009]步骤1：将部门作为节点，搭建多通道联盟链实现针对不同公司业务进行物理隔离实现粗粒度隐私保护，在通道内问控制列表(ACL)实现细粒度隐私保护。多通道结构指一个通道对应一个公司的一项业务，不同的通道对应同一公司的不同业务，或者不同公司的相同业务；一条通道对应一条联盟链，通道与通道之间完全物理隔离，从而提供粗粒度的隐私保护；通道内的节点指业务中涉及的各个业务部门，通道内的账本信息仅本通道成员可见，具体通过设置访问控制列表(ACL)实现细粒度隐私保护，如图2所示。
[0010]步骤2：建立各联盟链的智能合约，并将智能合约部署到各联盟链内的所有节点上。
[0011]步骤2.1：每条联盟链中，为各部门设立独立的数据结构，用于满足各部门业务需求；
[0012]步骤2.2：当待追踪物品按照业务流程进入当前节点时，当前节点产生该物品在当前节点的流程数据，其中，每一个待追踪物品对应一个RFID的ID号，每一个待追踪物品都具有物品的基本数据；每一个节点对应一个节点名称；
[0013]步骤2.3：当前节点发起上链请求，完成账本更新，其中，待上链数据是由键和值构成的键值对，其中，所述的键由物品的RFID的ID号，以及当前节点的名称组成；所述的值包括当前节点产生的流程数据，以及物品的基本数据；所述的账本更新具体为：首先根据物品的RFID的ID号，校对该ID对应的物品基本数据，与账本中前一环节的物品基本数据是否一致，若不一致则返回错误提示，要求重新上传数据；若校对通过，则将节点待上链数据存储入账本，完成账本更新；
[0014]步骤2.4：通过智能合约融合已进入账本的各节点数据，具体过程为：当前节点发起数据上链并更新账本后，从当前节点之前产生的流程数据中提取形成全流程信息，形成以RFIDID为键、包含全流程信息的键值对存入账本，从编程角度确保一物一码。
[0015]物品的完整数据分为两部分，一部分是流程数据，在步骤4时由基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序监听获得，另一部分是物品基本数据。流程数据包括当前位置、处理时间、处理用户、即将发往位置；其中，所述基本数据是根据智能合约中的数据结构设置，物品的基本数据包括所有者姓名、所有者手机号、目的地、出发日期、重量、类型。基本数据编码后存入RFID标签User区，TID、EPC以及用户区域的数据之间存在唯一对应关系，从物理角度确保一物一码。RFID贴片内部有四个区域，分别是User区、TID区、EPC区、保留区。TID区存储标签出厂时的唯一标签识别码，不可改。EPC区存储使用者自己定义的ID。
[0016]步骤3：通过基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序发起各节点数据的自动上链请求，根据智能合约确认各节点数据是否能够上链，并最终构建物品全流程信息；
[0017]在各个节点部署基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序。
[0018]首先获取节点对应的RS232串口路径；
[0019]然后创建一个串口对象SerialPort，并绑定事件监听；
[0020]接收节点UHF电子标签读写器发送的数据，并进行解码，截取其中物品的基本数据
[0021]获取节点UHF电子标签读写器地址码，判断读写器所处节点、操作人、即将发往环节，当前操作时间，形成流程数据。
[0022]将物品的基本数据与流程数据打包形成完整数据，向智能合约发起数据上链请求。
[0023]步骤4：用户和管理员调用智能合约对物品全流程信息进行数据访问和数据交互，完成对物品的追踪。
[0024]智能合约中的预留数据业务分为批量查询接口和单次查询接口，管理员与用户分别调用不同的接口，如图3所示。
[0025]作为用户，可以通过RFIDID、电话号码、姓名对物品信息进行查询，获得全流程处理信息，解决用户在等候物品时无法获悉物品状态的问题。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法，其特征在于，所述基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法通过RFID读写设备对物品经过登记、分拣、安检、装车、到达各部门的处理信息实时自动录入到区块链进行存储；区块链平台选用联盟链的形式；采用多通道的架构实现针对不同公司业务进行物理隔离，实现粗粒度隐私保护，通过访问控制列表ACL设置在通道内的访问权限，实现细粒度隐私保护，每个通道内部署对应的智能合约，实现分别面向用户和管理者的数据访问与数据交互接口；通过基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序实现高效的物品处理信息实时自动去人工录入区块链，本方法包括以下步骤：步骤1：将部门作为节点，搭建多通道联盟链，实现针对不同公司业务的物理隔离，进而实现粗粒度隐私保护；在通道内访问控制列表ACL实现细粒度隐私保护；步骤2：建立各联盟链的智能合约，并将智能合约部署到各联盟链内的所有节点上；步骤3：通过基于Node-Serialport的多环节RFID数据自动上链程序发起各节点数据的自动上链请求，根据智能合约确认各节点数据是否能够上链，并最终构建物品全流程信息；步骤4：用户和管理员调用智能合约对物品全流程信息进行数据访问和数据交互，完成对物品的追踪。2.如权利要求1所述的一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法，其特征在于，步骤1中所述的多通道结构指一个通道对应一个公司的一项业务，不同的通道对应同一公司的不同业务，或者不同公司的相同业务；一条通道对应一条联盟链，通道与通道之间完全物理隔离，从而提供粗粒度的隐私保护；通道内的节点指业务中涉及的各个业务部门，通道内的账本信息仅本通道成员可见，具体通过设置访问控制列表(ACL)实现细粒度隐私保护。3.如权利要求1所述的一种基于区块链和RFID的多环节物品追踪方法，其特征在于，步骤2中所述的智能合约的建立过程如下：步骤2.1：每条联盟链中，为各部门设立独立的数据结构，用于满足各部门业务需求；步骤2.2：当待追踪物品按照业务流程进入当前节点时，当前节点产生该物品在当前节点的流程数据，其中，每一个待追踪物品对应一个RFID的ID号，每一个待追踪物品都具有物品的基本数据；每一个节点对应一个节点名称；步骤2.3：当前节点发起上链请求时，判断数据是否能够上链，进而完成账本更新，其中，待上链数据是由键和值构成的键值对，其中，所述的键由物品的RFID的ID号，以及当前节点的名称组成；所述的值包括当前节点产生的流程数据，以及物品的基本数据；所述数据是否上链的判断方法具体为：首先根据物品的RFID的ID号，通过ACL判断当前节点是否有访问权限，如果无权，拒绝上链请求；如果有权...

【专利技术属性】
技术研发人员：司鹏搏，王菲，孙恩昌，杨睿哲，李萌，苏玉钊，张延华，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：