CN111353790A - 物品溯源信息采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种物品溯源信息采集系统及方法，所述系统包含：溯源介质贴设于待溯源实物外表；溯源介质管理装置通过预设身份认证机制对溯源介质的设备信息进行签名认证处理，获得设备授权信息提供至溯源感知设备；溯源感知设备采集溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证设备信息，将设备信息及溯源信息上传至信息传输安全管理装置；信息传输安全管理装置根据溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；根据权限信息验证溯源感知设备的权限，将设备信息及溯源信息上传；物联网云平台管控装置接收设备信息及溯源信息；根据接收到的访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，并反馈至访问发起方。

Description

物品溯源信息采集系统及方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤指一种基于物联网技术的物品溯源信息采集系统及方法。

背景技术

传统防伪溯源技术手段包括数码防伪(短信防伪)，光学防伪，化学油墨防伪，条形码防伪，包装防伪等。这些防伪手段都具备一定的科技含量，但都存在相似的缺点，即防伪信息肉眼可见、包装和防伪标签可被回收再利用或被仿制、无法做到从根源上彻底杜绝伪造可能、消费者很难辨别真伪。

单纯的验证防伪信息已远远满足不了市场需求，在防伪的同时能够监控产品的原料、生产、仓储、物流信息，成为近年来防伪发展的主要趋势，防伪溯源体系由此发展为防伪体系中独立的分支并不断壮大。

发明内容

本发明目的在于提供一种物品溯源信息采集系统及方法，针对传统溯源技术在防伪溯源方面存在的问题，综合运用物联网、边缘计算、加密安全等技术，实现物品溯源信息采集的可靠性认证管理，有效解决了传统溯源介质易复制、篡改，信息采集不准确等问题，提升溯源信息采集管理效率和客户服务体验，有效防控溯源信息采集风险，为物品溯源技术体系建设提供支撑。

为达上述目的，本发明所提供的一种物品溯源信息采集系统，所述系统包含：溯源介质、溯源感知设备、溯源介质管理装置、信息传输安全管理装置和物联网云平台管控装置；所述溯源介质贴设于待溯源实物外表面，用于提供待溯源实物的溯源信息的链接；所述溯源介质管理装置用于根据所述溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理；将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备；所述溯源感知设备用于采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；所述信息传输安全管理装置用于根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；以及，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置；所述物联网云平台管控装置用于接收所述设备信息及所述溯源信息，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；以及，根据接收到的访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至访问发起方。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，所述溯源介质包含NFC无源芯片、二维码、条码中一个或多个的组合。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，所述溯源感知设备包含环境采集模组、溯源介质识别模组和边缘小站；所述环境采集模组用于采集待溯源实物的溯源信息；所述溯源介质识别模组用于采集所述溯源介质的设备信息；所述边缘小站用于通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；以及，将所述溯源信息与预定阈值比较，当所述溯源信息超出预定阈值时生成异常告警信息并通过所述信息传输安全管理装置提交至所述物联网云平台管控装置。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，所述环境采集模组包含温度传感器、湿度传感器、位置定位传感器、重量传感器、图像采集传感器、压力传感器和光电传感器；所述温度传感器用于采集所述待溯源实物的温度数据，将所述温度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述湿度传感器用于采集所述待溯源实物的湿度数据，将所述湿度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述位置定位传感器用于采集所述待溯源实物的当前位置数据，将所述当前位置数据与预设地理围栏范围进行比较，当所述当前位置数据超出所述预设地理围栏范围时生成异常告警信息，并通过所述边缘小站提供至所述物联网云平台管控装置；所述重量传感器用于采集所述待溯源实物的重量数据，将所述重量数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述图像采集传感器用于采集所述待溯源实物的生产运输环境的视频图像数据，将所述视频图像数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述压力传感器用于采集所述待溯源实物的外部压力数据，将所述外部压力数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述光电传感器用于采集所述待溯源实物的外部光电数据，将所述外部光电数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，所述溯源介质识别模组包含二维码识别器、NFC识别器和条码扫描器；所述二维码识别器用于通过所述溯源介质上的二维码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息；所述NFC识别器用于通过所述溯源介质上的NFC无源芯片，识别获取所述溯源介质的设备信息；所述条码扫描器用于通过所述溯源介质上的条码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，当所述溯源介质为NFC无源芯片时，所述溯源介质管理装置包含权限管理模块、发行管理模块和认证管理模块；所述权限管模块用于对所述NFC无源芯片进行初始化处理；所述发行管理模块用于根据所述NFC无源芯片的设备信息，通过芯片发行接口采用APDU指令将所述设备信息写入所述NFC无源芯片；所述认证管理模块用于通过预设身份认证机制对所述NFC无源芯片的设备信息进行签名认证处理，将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备识别获取。

在上述物品溯源信息采集系统中，优选的，所述信息传输安全管理装置包含信息传输安全管理模块和物联网云平台管控模块；所述信息传输安全管理模块根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；所述物联网云平台管控模块用于根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置。

本发明还提供一种物品溯源信息采集方法，所述方法包含：将预设的溯源介质贴设于待溯源实物外表面，通过所述溯源介质提供待溯源实物的溯源信息的链接；根据溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；根据溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理，获得设备授权信息；通过溯源感知设备采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息；当验证通过后，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限；当验证通过后，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；接收用户通过溯源介质发起的访问请求，根据访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至用户。

在上述物品溯源信息采集方法中，优选的，所述溯源信息包含所述待溯源实物的温度数据、湿度数据、重量数据、视频图像数据、外部压力数据、外部光电数据中一个或多个的组合。

在上述物品溯源信息采集方法中，优选的，所述溯源介质的设备信息包含NFC无源芯片信息、二维码信息、条码信息中一个或多个的组合。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

本发明的有益技术效果在于：综合运用物联网、边缘计算、加密安全等技术，实现物品溯源信息采集的可靠性认证管理，有效解决了传统溯源介质易复制、篡改，信息采集不准确等问题，提升溯源信息采集管理效率和客户服务体验，有效防控溯源信息采集风险，为物品溯源技术体系建设提供支撑。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例所提供的基于物联网技术的物品溯源信息采集系统的实物封装示意图；

图2为本发明一实施例所提供的物品溯源信息采集系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例所提供的溯源感知设备的结构示意图；

图4为本发明一实施例所提供的溯源介质管理的功能结构示意图；

图5为本发明一实施例所提供的信息传输安全管理和物联网云平台管控的功能结构示意图；

图6为本发明一实施例所提供的溯源信息采集方法的流程示意图；

图7A为本发明一实施例所提供的信息采集过程的流程示意图；

图7B为本发明一实施例所提供的用户溯源信息验证获取的流程示意图；

图8为本发明一实施例所提供的电子设备的接个示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

请参考图2所示，本发明所提供的一种物品溯源信息采集系统，所述系统包含：溯源介质、溯源感知设备、溯源介质管理装置、信息传输安全管理装置和物联网云平台管控装置；所述溯源介质贴设于待溯源实物外表面，用于提供待溯源实物的溯源信息的链接；所述溯源介质管理装置用于根据所述溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理；将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备；所述溯源感知设备用于采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；所述信息传输安全管理装置用于根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；以及，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置；所述物联网云平台管控装置用于接收所述设备信息及所述溯源信息，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；以及，根据接收到的访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至访问发起方。其中，所述溯源介质包含NFC无源芯片、二维码、条码中一个或多个的组合。

具体的，请参考图1所示，在实际工作中，商品表面附贴溯源介质(如NFC无源芯片、二维码等)，然后通过溯源介质实现“一物一码”信息绑定。其中，实物的封装包括实物11、纸质标签12。其中，实物11是溯源的基础产品种类，涉及食品、药品、档案、贵金属等产品领域。如普洱茶溯源、药品溯源、档案管理溯源等。溯源介质12用于标识产品，在产品生产环节，就为产品粘贴溯源介质12，为其建立唯一的电子身份证，用于标识产品溯源生命周期信息。再请参考图2所示，产品从原料生产、加工、销售、质检等各个环节，进行重要信息数据采集并进行权限管控。确保溯源信息采集的完备性和可靠性。本发明的一种基于物联网技术的物品溯源信息采集系统包括：溯源感知设备21、溯源介质管理22、信息传输安全管理23、物联网云平台管控24，其中：溯源感知设备21用于采集溯源产品的流转信息，通过边缘小站管控，协调配合完成设备管理及信息采集。本发明中的感知层设备21包括NFC读写器、二维码识别仪、温湿度传感器设备。溯源介质管理22用于对溯源介质的权限控制进行管理，通过引入具备密钥计算能力的NFC芯片，实现本地与云端双向验证，确保溯源介质防复制篡改。信息传输安全管理23用于保护溯源信息的传输安全，具体实现流程将在后续实施例详细说明，在此就不再一一详述。物联网云平台管控24用于对溯源信息存储的安全保护，基于平台层安全和应用层安全，根据业务场景等级划分采用相应级别的安全措施，实现信息存储安全性。

在本发明一实施例中，所述溯源感知设备包含环境采集模组、溯源介质识别模组和边缘小站；所述环境采集模组用于采集待溯源实物的溯源信息；所述溯源介质识别模组用于采集所述溯源介质的设备信息；所述边缘小站用于通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；以及，将所述溯源信息与预定阈值比较，当所述溯源信息超出预定阈值时生成异常告警信息并通过所述信息传输安全管理装置提交至所述物联网云平台管控装置。其中，所述环境采集模组包含温度传感器、湿度传感器、位置定位传感器、重量传感器、图像采集传感器、压力传感器和光电传感器；所述温度传感器用于采集所述待溯源实物的温度数据，将所述温度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述湿度传感器用于采集所述待溯源实物的湿度数据，将所述湿度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述位置定位传感器用于采集所述待溯源实物的当前位置数据，将所述当前位置数据与预设地理围栏范围进行比较，当所述当前位置数据超出所述预设地理围栏范围时生成异常告警信息，并通过所述边缘小站提供至所述物联网云平台管控装置；所述重量传感器用于采集所述待溯源实物的重量数据，将所述重量数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述图像采集传感器用于采集所述待溯源实物的生产运输环境的视频图像数据，将所述视频图像数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述压力传感器用于采集所述待溯源实物的外部压力数据，将所述外部压力数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；所述光电传感器用于采集所述待溯源实物的外部光电数据，将所述外部光电数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息。所述溯源介质识别模组包含二维码识别器、NFC识别器和条码扫描器；所述二维码识别器用于通过所述溯源介质上的二维码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息；所述NFC识别器用于通过所述溯源介质上的NFC无源芯片，识别获取所述溯源介质的设备信息；所述条码扫描器用于通过所述溯源介质上的条码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息。

具体的，请参考图3所示，在实际工作中，溯源感知设备21包括温度传感器301、湿度传感器302、GPS定位设备303、重量传感器304、二维码识别仪305、NFC识读器306、摄像头307、压力传感器308、光电传感器309、以及边缘小站310组成，具体的：温度传感器301用于对产品全生命周期的温度信息进行采集监控，并把采集结果上传边缘小站310统一管控，边缘小站310根据温度标准判断采集信息是否出现异常，针对异常数据实时上报云端管控系统；同时每日汇总统计上报当日温度变化情况，为溯源大数据分析提供数据支撑。湿度传感器302用于对产品全生命周期的湿度信息进行采集监控，并把采集结果上传边缘小站310统一管控，边缘小站310根据湿度标准判断采集信息是否出现异常，针对异常数据实时上报云端管控系统；同时每日汇总统计上报当日湿度变化情况，为溯源大数据分析提供数据支撑。GPS定位设备303用于对产品位置信息实时监控上报，通过定位基站与物联网平台通过标准协议对接，并在云端设计地理围栏，对出围栏的信息进行及时报警。重量传感器304安放于产品生产及质量检测环节，用于对产品重量信息进行采集，并把采集结果上传边缘小站310统一收集，根据产品规格重量进行信息报送。二维码识别仪305、用于识别产品溯源介质上的二维码，通过自动流水线高拍仪拍照识别识别溯源介质二维码，实现实物与系统的一对一绑定，减少用户手工绑定操作，实现精准溯源信息绑定。同时可在授信环境下可实现溯源信息读写管理。NFC识读器306用于对产品表面附贴的NFC溯源介质进行识读，当溯源介质需要入库、分配、发行、认证等功能时，通过专用NFC读写设备实现设备信息读取，并通过溯源介质本地及云端协同验证，实现溯源介质读写安全控制。摄像头307用于对产品原料种植、生产加工、物流运输等环节进行视频监控分析，摄像头通过rtsp协议接入边缘小站310，通过在边缘小站310部署计算机视觉算法，实现边缘智能智能分析，如通过视频预估原料产量情况、进行产品特征识别防伪等。在产品包装环节，通过高清高拍仪拍摄产品正反面的图片，实现计算机视觉图片注册建档；可通过以下两步操作实现视频图像数据采集：

(1)从图中识别溯源产品的位置截取产品图片，并将产品图片缩放到合适的大小。图片标准化为统一规格的数据，预处理了400*400像素与100*100像素的图片。

(2)使用算法提取溯源产品图片的特征点，然后使用SIFT、SURF、ORB等特征匹配算法加权平均找到最好的匹配方法，得出一个匹配矩阵。

压力传感器308用于对产品全生命周期的压力信息进行采集监控，并把采集结果上传边缘小站310统一管控，边缘小站310根据压力标准判断采集信息是否出现异常，针对异常数据实时上报云端管控系统。光电传感器309用于对产品生产环境光电信息进行监控，并把采集结果上传边缘小站310，出现异常情况及时提出报警。边缘小站310用于接收各感知层设备上报的运行状态数据或下发指令驱动各设备执行相应的动作。同时负责与云端溯源平台进行信息协同，实现端边云协同管理体系。

在本发明名一实施例中，当所述溯源介质为NFC无源芯片时，所述溯源介质管理装置包含权限管理模块、发行管理模块和认证管理模块；所述权限管模块用于对所述NFC无源芯片进行初始化处理；所述发行管理模块用于根据所述NFC无源芯片的设备信息，通过芯片发行接口采用APDU指令将所述设备信息写入所述NFC无源芯片；所述认证管理模块用于通过预设身份认证机制对所述NFC无源芯片的设备信息进行签名认证处理，将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备识别获取。具体的，可参考图4所示，所述溯源介质管理装置22主要用于对溯源介质的权限控制进行管理，通过引入具备密钥计算能力的NFC芯片，实现本地与云端双向验证，确保溯源介质防复制篡改。如图4所示，溯源介质管理22的功能包括权限管理模块401、发行管理模块402、认证管理模块403，具体的：权限管理模块401用于对溯源介质赋权进行初始化操作，在运行过程中有严格的CA认证机制，根密钥通过加密机根据产品领域、生产厂商及芯片本身，使用8字节分散因子进行三级分散，同时引入角色权限控制，确保溯源系统信息权限控制安全性。发行管理模块402用于对溯源介质进行信息写入操作，通过芯片发行接口，物联网云平台芯片服务收到芯片申请编号、芯片编码和芯片个性化数据，组织相应的APDU指令，并通过多次交互完成数据写入到标签芯片中。发行信息会自在发行申请操作后，直接自动生成，但此刻发行信息还未激活，未激活的发行信息即使写入溯源编码也无法通过APP反查溯源信息，必须是已激活的发行信息，才允许用户通过NFC芯片及二维码查询产品的溯源及检验信息内容，激活操作由系统授权人员完成操作。认证管理模块403通过芯片认证接口服务，物联网芯片服务解析芯片数据密文数据，达到认证芯片数据合法性的目的。认证请求发起后，通过认证终端向认证服务平台发起是否发行认证，通过后进行芯片和云端双向随机数算法验证，比对认证结果。针对部分场景，如普洱茶溯源，消费者可通过手机拍摄普洱茶饼图片，根据茶饼注册图片与消费者的实物拍摄图片进行计算机视觉算法比对，相似度超过90％的茶饼，比对认证结果。

在本发明一实施例中，所述信息传输安全管理装置包含信息传输安全管理模块和物联网云平台管控模块；所述信息传输安全管理模块根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；所述物联网云平台管控模块用于根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置。具体请参考图5所示，信息传输安全管理23的功能包括传输层安全501、感知层安全502。物联网云平台管控24的功能包括平台层安全503、应用层安全504，具体的：传输层安全501用于保护信息传输过程安全，涉及物联网传输安全、协议安全以及DDOS攻击等方面，传输层安全主要涉及网络方面的措施。采取网络安全控制机制对通过传输层区域边界的流量进行检测、过滤与处置，部署SSL证书，通过https协议加密访问，保障客户隐私安全性。同时关注各类物联网传输协议的适用性与安全特性，根据不同应用场景选择可用的物联网传输协议。感知层安全502用于对感知层设备进行安全管控，采取“密钥、数字证书等方式对设备进行接入认证”、“加强登录用户权限控制、禁止设备外联端口开放”、“提供感知层安全接入SDK”以及“检测并上送设备状态，判断恶意入侵、非法控制”等多种措施，对数据采集设备进行准入及权限控制，确保只有合法设备采集的数据才能接入物联网平台，从而确保采集数据的可靠性。平台层安全503涉及应用及感知层设备的接入认证、传输安全、流量攻击、用户设备生命周期管理、隐私信息安全等方面。应用或设备基于传统网络传输形式(互联网、内部网络等)接入物联网前置时，根据业务场景等级划分采用相应级别的安全措施，采取“对应用及设备的接入进行身份认证”、“管控应用及设备读写权限”及“监控流量，防范及隔离流量攻击行为，同时审计接入可疑行为”等方式进行安全管控。应用层安全504主要关注溯源应用在通过服务接口调用或页面调用时的身份认证及访问控制。溯源服务应用通过API接口提供数据或服务时，由指定API平台采取数字签名的方式对调用方进行身份认证；业务应用通过页面调用等方式直接使用服务或数据时，物联网服务应用采用统一认证、口令等身份鉴别机制保证授权调用，同时对调用方采取访问控制机制，严格限定调用方可使用的服务或数据，防止越权使用。

请参考图6所示，本发明还提供一种物品溯源信息采集方法，所述方法包含：

S601：将预设的溯源介质贴设于待溯源实物外表面，通过所述溯源介质提供待溯源实物的溯源信息的链接；

S602：根据溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；根据溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理，获得设备授权信息；

S603：通过溯源感知设备采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息；当验证通过后，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限；当验证通过后，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；

S604：接收用户通过溯源介质发起的访问请求，根据访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至用户。

在上述实施例中，所述溯源信息包含所述待溯源实物的温度数据、湿度数据、重量数据、视频图像数据、外部压力数据、外部光电数据中一个或多个的组合。所述溯源介质的设备信息包含NFC无源芯片信息、二维码信息、条码信息中一个或多个的组合。

为更清楚的说明上述各实施例在实际工作中的具体实施方式，以下请参考图7A所示，所述物品溯源信息采集方法的信息采集过程主要包含如下流程：

步骤S701：感知层设备信息上传时，首先边缘小站310对设备接入进行身份合法性校验，如果接入权限、安全性要求合法，则执行步骤S703，否则执行S711。

步骤S702：感知层设备信息上传时，通过了边缘小站310的合法性身份校验后，通过边缘小站310与云端建立连接，判断设备信息是否已注册，同时进行密码校验和访问权限判断，如果通过，则执行步骤S704，否则执行S711。

步骤S703：溯源云端管控平台接收到感知层采集的各种溯源信息后，针对异常情况及时通过邮件、短信向业务人员发起报警信息。同时根据信息分类汇总统计，确定溯源信息与溯源介质关系，补充完善产品全流程溯源记录。

步骤S704：业务人员通过NFC识别器306和手机扫描溯源介质，读取芯片、二维码的UID信息，发起溯源认证请求。

步骤S705：根据采集的溯源介质基础信息，发起溯源信息采集上传请求，通过传输层安全501确保信息传输安全。

步骤S706：在信息采集传送到云端平台之前，首先进行溯源介质合法性校验，溯源介质被启用后，会用AES-128加密器，生成一条SUN(Secure Unique NFC)认证消息。SUN消息认证包含两部分，一部分进行可选的UID和内容加密，另一部分进行随机CMAC编码，用更安全的方式来维护数据的机密性的同时，也确保了数据的完整性。SUN消息能够在普通模式下传输，该机制能够与任何标准的NFC识别设备兼容。这条SUN消息会被转化成一条唯一可用的URL，用可读取NFC的设备读取这条唯一的带有SUN安全加密的编码的URL后，通过NFC将数据缓存传输到服务器进行安全标记和消息验证，并返回验证结果，保证了与服务器进行真实、机密和完整保护的数据交换。如合法性校验通过，则执行S707，否则执行S710。

步骤S707：溯源信息采集上传置云端溯源系统后，进行传输合法性校验，采取网络安全控制机制对通过传输层区域边界的流量进行检测、过滤与处置，部署SSL证书，通过https协议加密访问。同时判断访问控制权限、传输数据完整性及密码验证情况，如合法性校验通过，则执行S709采集成功，否则执行S708。

再请参考图7B所示，所述物品溯源信息采集方法的后续用户查验溯源信息的流程如下：

认证终端通过寻卡指令向溯源介质(芯片)发送校验申请，获取到认证验证信息后上送认证服务平台，从溯源介质和溯源信息软硬件两个层面进行认证，首先判断溯源介质是否为合法发行硬件，如非授权硬件，提示认证失败；反之则执行溯源信息校验，通过aes128位算法截位计算数据包cmac值，根据认证服务平台和芯片中计算的随机数进行比对校验，如果一致则认证通过；反之提示认证失败。

本发明的有益技术效果在于：综合运用物联网、边缘计算、加密安全等技术，实现物品溯源信息采集的可靠性认证管理，有效解决了传统溯源介质易复制、篡改，信息采集不准确等问题，提升溯源信息采集管理效率和客户服务体验，有效防控溯源信息采集风险，为物品溯源技术体系建设提供支撑；具有如下优点：

1、利用感知设备和物联网技术实时采集产品数据，整合土壤、地块、作物、农资等全方位信息，通过独有的图像解析和数据分析算法，实现产品原料生长环境监测，分析计算出产品原料的产量、制作产品的数量并给予数据支撑。

2、针对目前产品溯源行业的现状，基于物联网+信息安全技术建立溯源信息采集体系，为每一个茶品粘贴溯源介质，建立唯一“电子身份证”，通过芯片级身份认证和云端安全管理进行双向安全控制，解决传统溯源介质易复制和篡改的问题。

3、提高设备资源利用率。本发明提出的端边云协同信息采集技术，通过引入智能小站合理管控感知层设备，实现边缘智能应用，解决传统网络带宽、时延限制，增加溯源信息收集的全面性，为溯源系统的建设提供更丰富的数据支撑。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

如图8所示，该电子设备800还可以包括：通信模块810、输入单元820、音频处理单元830、显示器860、电源870。值得注意的是，电子设备800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，电子设备800还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图8所示，中央处理器900有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器900接收输入并控制电子设备800的各个部件的操作。

其中，存储器840，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器900可执行该存储器840存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元820向中央处理器900提供输入。该输入单元820例如为按键或触摸输入装置。电源870用于向电子设备800提供电力。显示器860用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器840可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器840还可以是某种其它类型的装置。存储器840包括缓冲存储器841(有时被称为缓冲器)。存储器840可以包括应用/功能存储部842，该应用/功能存储部842用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器900执行电子设备800的操作的流程。

存储器840还可以包括数据存储部843，该数据存储部843用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器840的驱动程序存储部844可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块810即为经由天线811发送和接收信号的发送机/接收机810。通信模块(发送机/接收机)810耦合到中央处理器900，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块810，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)810还经由音频处理器830耦合到扬声器831和麦克风832，以经由扬声器831提供音频输出，并接收来自麦克风832的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器830可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器830还耦合到中央处理器900，从而使得可以通过麦克风832能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器831来播放本机上存储的声音。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述系统包含：溯源介质、溯源感知设备、溯源介质管理装置、信息传输安全管理装置和物联网云平台管控装置；

所述溯源介质贴设于待溯源实物外表面，用于提供待溯源实物的溯源信息的链接；

所述溯源介质管理装置用于根据所述溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理；将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备；

所述溯源感知设备用于采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；

所述信息传输安全管理装置用于根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；以及，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置；

所述物联网云平台管控装置用于接收所述设备信息及所述溯源信息，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；以及，根据接收到的访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至访问发起方。

2.根据权利要求1所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述溯源介质包含NFC无源芯片、二维码、条码中一个或多个的组合。

3.根据权利要求1所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述溯源感知设备包含环境采集模组、溯源介质识别模组和边缘小站；

所述环境采集模组用于采集待溯源实物的溯源信息；

所述溯源介质识别模组用于采集所述溯源介质的设备信息；

所述边缘小站用于通过设备授权信息验证所述设备信息，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述信息传输安全管理装置；以及，将所述溯源信息与预定阈值比较，当所述溯源信息超出预定阈值时生成异常告警信息并通过所述信息传输安全管理装置提交至所述物联网云平台管控装置。

4.根据权利要求3所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述环境采集模组包含温度传感器、湿度传感器、位置定位传感器、重量传感器、图像采集传感器、压力传感器和光电传感器；

所述温度传感器用于采集所述待溯源实物的温度数据，将所述温度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；

所述湿度传感器用于采集所述待溯源实物的湿度数据，将所述湿度数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；

所述位置定位传感器用于采集所述待溯源实物的当前位置数据，将所述当前位置数据与预设地理围栏范围进行比较，当所述当前位置数据超出所述预设地理围栏范围时生成异常告警信息，并通过所述边缘小站提供至所述物联网云平台管控装置；

所述重量传感器用于采集所述待溯源实物的重量数据，将所述重量数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；

所述图像采集传感器用于采集所述待溯源实物的生产运输环境的视频图像数据，将所述视频图像数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；

所述压力传感器用于采集所述待溯源实物的外部压力数据，将所述外部压力数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息；

所述光电传感器用于采集所述待溯源实物的外部光电数据，将所述外部光电数据提供至所述边缘小站予以组建待溯源实物的溯源信息。

5.根据权利要求3所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述溯源介质识别模组包含二维码识别器、NFC识别器和条码扫描器；

所述二维码识别器用于通过所述溯源介质上的二维码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息；

所述NFC识别器用于通过所述溯源介质上的NFC无源芯片，识别获取所述溯源介质的设备信息；

所述条码扫描器用于通过所述溯源介质上的条码信息，识别获取所述溯源介质的设备信息。

6.根据权利要求5所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，当所述溯源介质为NFC无源芯片时，所述溯源介质管理装置包含权限管理模块、发行管理模块和认证管理模块；

所述权限管模块用于对所述NFC无源芯片进行初始化处理；

所述发行管理模块用于根据所述NFC无源芯片的设备信息，通过芯片发行接口采用APDU指令将所述设备信息写入所述NFC无源芯片；

所述认证管理模块用于通过预设身份认证机制对所述NFC无源芯片的设备信息进行签名认证处理，将签名认证处理后的设备授权信息提供至所述溯源感知设备识别获取。

7.根据权利要求1所述的物品溯源信息采集系统，其特征在于，所述信息传输安全管理装置包含信息传输安全管理模块和物联网云平台管控模块；

所述信息传输安全管理模块根据所述溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；

所述物联网云平台管控模块用于根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限，当验证通过后，将所述设备信息及所述溯源信息上传至所述物联网云平台管控装置。

8.一种物品溯源信息采集方法，其特征在于，所述方法包含：

将预设的溯源介质贴设于待溯源实物外表面，通过所述溯源介质提供待溯源实物的溯源信息的链接；

根据溯源感知设备的设备信息，通过预设权限认证机制生成权限信息；根据溯源介质的设备信息，通过预设身份认证机制对所述溯源介质的设备信息进行签名认证处理，获得设备授权信息；

通过溯源感知设备采集所述溯源介质的设备信息和待溯源实物的溯源信息，通过设备授权信息验证所述设备信息；当验证通过后，根据所述权限信息验证所述溯源感知设备的权限；当验证通过后，将所述溯源信息与预设异常阈值比较，根据比较结果将所述设备信息及所述溯源信息绑定后存储；

接收用户通过溯源介质发起的访问请求，根据访问请求中的设备信息调取对应的溯源信息，将所述溯源信息反馈至用户。

9.根据权利要求8所述的物品溯源信息采集方法，其特征在于，所述溯源信息包含所述待溯源实物的温度数据、湿度数据、重量数据、视频图像数据、外部压力数据、外部光电数据中一个或多个的组合。

10.根据权利要求8所述的物品溯源信息采集方法，其特征在于，所述溯源介质的设备信息包含NFC无源芯片信息、二维码信息、条码信息中一个或多个的组合。

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8至10任一所述方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求8至10任一所述方法的计算机程序。

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