一种基于区块链的农业信息存储与共享方法

技术领域

本发明涉及农业种植领域，具体为一种基于区块链的农业信息存储与共享方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，高新科学技术在现代农业中的应用越加广泛。其中农业智能化是农业发展水平的标志，是农业发展的方向。

在农业智能化发展的过程中，最关键的问题在于农业信息的存储与共享。在传统农业种植中，依靠劳动者自身的经验来判断农作物的长势和一年的收成；在智能化农业时代，必须获得足够的农业大数据信息，才能利用计算机技术来帮助农业生产者们来判断农作物的生长情况、吸取他人的种植经验、及时对农作物的生长环境做优化。所以，要想实现农业的智能化，首先要解决农业信息存储与共享这一问题。

农业数据的采集主要利用设置于大棚内的各中传感器对数据进行采集，具体的如申请号为202010506611.9的中国专利申请公开了一种基于物联网的农作物信息采集系统、申请号为202010720004.2的中国专利申请公开了一种基于大数据的农作物监测系统及监测方法，上述专利均通过传感器对农作物的生长环境进行采集，然后利用云服务器或者主控系统等数据进行分析并对数据进行处理反馈。但上述系统中的数据传输以及分享过程中并没有做加密处理，易造成敏感数据的泄露，同时现有的数据反馈一般只能根据既定的信息对种植提出意见，而无法根据实际种植情况而因地制宜的给出建议。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于区块链的农业信息存储与共享方法，通过实时采集农作物生长情况，将农作物种类和其对应的信息通过区块链存储起来；将数据根据敏感程度，分为敏感信息和非敏感信息，保证信息在共享过程中不会造成隐私泄露；根据区块链中的农业大数据信息，自动提取出某类农作物的最佳生长环境参数，并反馈给农业生产者，帮助他们提高农作物的品质。

为了实现上述技术效果，本发明提供了一种基于区块链的农业信息存储与共享方法，它包括农业信息采集系统，所述农业信息采集系统包括用于对大棚内环境进行检测收集的传感器以及记录农作物生产情况的图片采集模块，传感器主要收集种植大棚内的温度、湿度、光照，图片采集模块主要对农作物进行摄像取样，以收取农作物生长阶段的照片；它还包括农业信息存储系统、农业信息共享系统和信息反馈系统，传感器与图片采集模块均与农业信息存储系统连接，农业信息存储系统包括负责数据收集及上传的数据记录节点，数据记录节点对数据进行分析后将信息分为敏感信息和非敏感信息，敏感信息经加密后上传的区块链，非敏感信息直接上传到区块链；农业信息共享系统包括对敏感信息进行加密和解密的非对称加密系统；所述信息反馈系统提取存储在区块链中的非敏感信息，结合图片采集模块采集的农作物生长情况和传感器收集的大棚环境进行分析后将最佳生长区间推送给用户。

进一步的，图片采集模块采用设置于大棚顶端的摄像头。

进一步的，为了更好的指导用户进行种植，农业信息存储系统还用于对图片采集模块采集的图片进行分析，以对农作物的生长情况进行分析。

进一步的，为了方便敏感信息的传输，非对称加密系统采用公钥和私钥配合。

进一步的，为了避免有人盗用数据上传人员的账号，农业信息采集系统的数据向数据记录节点进行上传时需进行身份信息的校验。

进一步的，为了鼓励用户上传数据的同时避免垃圾信息影响系统的分析，还包括积分功能，将农业信息采集系统采集的数据上传至农业信息存储系统后，数据记录节点对数据进行分析后，对于上传真实信息的用户增加积分，对数据造假的进行积分扣除。

本发明的有益效果：利用了区块链技术对数据进行存储，保证了数据的完整性和安全性。

1、将农业信息采集系统所采集的数据分类成敏感信息和非敏感信息，不同信息做不同处理，即保护了隐私也节约了计算资源。

2、对上传的数据进行分析后指导农作物的种植，信息反馈系统中的智能分析算法会根据实际情况指导用户对农作物生长环境进行改良以及指导种植，而不是根据既定的信息可出建议。

附图说明

图1为本发明流程图。

图中所述文字标注表示为：1、农业信息采集系统；2、农业信息存储系统；3、农业信息共享系统；4、信息反馈系统。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

实施例1，如图1所示，本发明提供了一种基于区块链的农业信息存储与共享方法，它包括农业信息采集系统1，所述农业信息采集系统包括用于对大棚内环境进行检测收集的传感器以及记录农作物生产情况的图片采集模块；它还包括农业信息存储系统2、农业信息共享系统3和信息反馈系统4，图片采集模块可采用摄像头、照相机等，本实施例中采用摄像头，且摄像头安装于大棚顶端，根据大棚面积来调整摄像头的数量和角度，传感器包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器，对大棚内的温度、湿度、光照等数据进行收集；图片采集模块和传感器的数据输出端通过有线或无线的方式与农业信息存储系统中的数据记录节点的输入端连接；数据记录节点对数据进行分析后将信息分为敏感信息和非敏感信息，敏感信息和非敏感信息的分类规则事先由用户根据自身需求进行制定，比如农作物种植面积、农作物种植种类，此类信息关乎农业生产者的切身利益，如果被他人窃取，可能会对农作物的销售造成影响(如果竞争对手知道了具体的产量，就可根据产量进行压价，导致利益受损)，这样的信息就可制定为敏感信息；农作物的生长状态，农作物的生长环境(温度、湿度、光照等信息)，这类数据不会对农业生产者的利益产生直接影响，这样的信息就可以制定为非敏感信息；敏感信息经加密后上传的区块链，非敏感信息直接上传到区块链；农业信息存储系统还用于对图片采集模块采集的图片进行分析，以对农作物的生长情况进行分析；农业信息共享系统包括对敏感信息进行加密和解密的非对称加密系统；所述信息反馈系统提取存储在区块链中的非敏感信息，结合图片采集模块采集的农作物生长情况和传感器收集的大棚环境进行分析后将最佳生长区间推送给用户。

具体方法为：用户事先将所种植农作物的标准数据以及定类信息等输入到系统中，比如茎秆的高度、叶片的大小颜色、抽穗等，用以作为评价农作物生长情况的依据。

农业信息采集系统1包括预先安装在大棚内的温度传感器、湿度传感器、光线传感器和摄像头，分别记录大棚的温度信息、湿度信息、光照信息和农作物的生长情况，同时将大棚的面积、农作物种植面积、农作物种植种类等输入到农业信息存储系统2中。

所述的农业信息存储系统2中的数据记录节点接收用户的上传请求将上传的信息分片，形成多个数据片，根据数据片的敏感程度，将数据片分为敏感数据和非敏感数据，最后分别将这两类数据片存储到区块链中。

农业信息存储系统2将摄像头采集到的农作物图片与标准数据进行比对，从而根据生长情况分为优秀、中等和劣等。

农业信息共享系统3，会自动以不同的形式传输共享的信息，当共享的信息是敏感数据时，系统会以非对称加密的方式，将信息加密后再进行传输，防止信息在传输过程中被人截获，造成隐私泄露；当共享的信息是非敏感信息时，系统将直接传输，节约计算资源。

信息反馈系统包括一个运行在计算机内的智能分析算法，算法会根据区块链中存储的非敏感信息，自动计算最适合农作物生长的环境参数，包括温度、湿度和光照，同时会定期将这一信息发送给用户，指导用户科学、有效地进行种农作物种植。

智能分析算法可以提取存储在区块链中的信息特征，用来指导农业生产者们提高他们的生产水平，智能分析算法对农业信息存储系统2中的每一条农业信息进行分析筛选，挑选出所有农作物生长状态为“优秀”的信息，作为样本数据，分别统计在这一情况下农作物生长环境的温度、湿度和光照信息，并根据公式(1)和(2)求出样本数据均值和方差：

公式(1)：

公式(2)：

将区间

实施例2，本实施例对实施例1中的非对称加密系统所采取的方式作出一种优选方案，本领域技术人员也可选择其它的非对称加密方式，本实施中的非对称加密系统采用公钥和私钥的配合。

具体操作过程：用户A如果想和用户B分享自己的敏感信息，用户A和用户B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥；两者保管各自的私钥，公钥公开；用户A分享信息时，用户B的公钥对信息进行加密，然后将信息发送给用户B；用户B收到信息后，用自己的私钥解密，得到用户A分享的农业信息数据，其他人即使在传输过程中截获了这个信息，也无法解密，因为只要用户B才有自己的私钥。

实施例3，为了确保为本人登陆，农业信息采集系统的数据向数据记录节点进行上传时需进行身份信息的校验，校验方式可采用短息验证码、人脸识别、指纹识别等方式。

实施例4，为了鼓励农业生产者积极主动上传自己的农业信息，本发明设置了还设置了积分功能，当节点上传的数据被查出不符合规定或数据造假时，将对用户的信用积分扣分，当积分过低时，用户将受到功能限制：不能和他人分享数据、无法接收来自智能分析算法的种植建议；反之，如果用户上传了真实的、优质的农业信息，将对用户的信用积分加分。

以上对本发明所提供的一种基于区块链的农业信息存储与共享方法进行了详细的介绍，本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法以其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书的内容不应理解为对本发明的限制。