區(qū)塊鏈技術(shù)可以用來(lái)提升煙葉質(zhì)量追溯體系的建設(shè)水平
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近幾年,中央及地方相關(guān)部門先后出臺(tái)政策要求建立和完善產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系。在產(chǎn)品質(zhì)量被高度關(guān)注的今天,煙草行業(yè)同樣需要嚴(yán)格控制各生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)確保產(chǎn)品的安全性,尤其是針對(duì)特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn),更需要加強(qiáng)品質(zhì)控制、建立保障體系。
根據(jù)國(guó)家政策的要求、行業(yè)發(fā)展的需要,筆者認(rèn)為,煙草商業(yè)企業(yè)可以探索建立一套行之有效的煙葉質(zhì)量追溯體系,加強(qiáng)對(duì)煙葉生產(chǎn)各環(huán)節(jié)質(zhì)量的控制,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、提升競(jìng)爭(zhēng)力。
煙葉質(zhì)量追溯現(xiàn)狀分析
煙葉質(zhì)量追溯全生命周期包括多個(gè)階段:煙葉種植、收購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)運(yùn)、復(fù)烤、工業(yè)加工、商業(yè)銷售等;涉及多方主體:煙農(nóng)、收購(gòu)站點(diǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)中心、復(fù)烤廠、工業(yè)公司、商業(yè)公司、零售客戶和消費(fèi)者等。
煙葉作為農(nóng)產(chǎn)品,本身具有生產(chǎn)質(zhì)量難以控制的特性,而煙葉生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)環(huán)節(jié)較其他農(nóng)產(chǎn)品更加復(fù)雜,每個(gè)環(huán)節(jié)涉及的人員也比較多。當(dāng)前煙葉質(zhì)量追溯在行業(yè)仍處于探索階段,在做法上,地區(qū)之間既有共性又有特色。與此同時(shí),大部分地區(qū)質(zhì)量追溯僅限于收購(gòu)和倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)運(yùn)階段,追溯信息沒有發(fā)揮足夠的價(jià)值。目前需要一種方式來(lái)完成煙葉質(zhì)量追溯,保證追溯信息的可用性,幫助提高煙葉質(zhì)量控制水平。
近幾年,區(qū)塊鏈技術(shù)被認(rèn)為是一項(xiàng)顛覆式創(chuàng)新成果,是通過(guò)去中心化和去信任的方式集體維護(hù)“一本賬簿”的可靠技術(shù)方案。區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、匿名性以及數(shù)據(jù)不可篡改的特性,貼合煙葉質(zhì)量追溯體系構(gòu)建的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在這樣的背景下,籌謀思考“區(qū)塊鏈+煙葉質(zhì)量追溯”,可以提升煙葉質(zhì)量追溯體系的建設(shè)水平,對(duì)行業(yè)跟上時(shí)代趨勢(shì)、抓住機(jī)遇具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
區(qū)塊鏈技術(shù)簡(jiǎn)介
區(qū)塊鏈(Blockchain)是一種由多方共同維護(hù),使用密碼學(xué)保證傳輸和訪問安全,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲(chǔ)、難以篡改、防止抵賴的記賬技術(shù),也稱為分布式賬本技術(shù)(Distributed Ledger Technology)。
典型的區(qū)塊鏈以“塊—鏈”結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。典型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,各參與方按照事先約定的規(guī)則共同存儲(chǔ)信息并達(dá)成共識(shí)。為了防止共識(shí)信息被篡改,系統(tǒng)以區(qū)塊(Block)為單位存儲(chǔ)數(shù)據(jù),區(qū)塊之間按照時(shí)間順序、結(jié)合密碼學(xué)算法構(gòu)成鏈?zhǔn)剑–hain))數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過(guò)共識(shí)機(jī)制選出記錄節(jié)點(diǎn),由該節(jié)點(diǎn)決定最新區(qū)塊的數(shù)據(jù),其他節(jié)點(diǎn)共同參與最新區(qū)塊數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、存儲(chǔ)和維護(hù),數(shù)據(jù)一經(jīng)確認(rèn),就難以刪除和更改,只能進(jìn)行授權(quán)查詢操作。作為一種在不可信的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中低成本建立信任的新型計(jì)算范式和協(xié)作模式,區(qū)塊鏈憑借其獨(dú)有的信任建立機(jī)制,正在改變諸多行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和運(yùn)行規(guī)則,是未來(lái)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建新型信任體系不可或缺的技術(shù)之一。
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄技術(shù)相比,區(qū)塊鏈特點(diǎn)包括去中心化、去信任化,無(wú)需集中的控制而能達(dá)成共識(shí);不可篡改,可追溯;開放,共識(shí);身份唯一,不可偽造;交易透明,雙方匿名等。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的煙葉質(zhì)量追溯體系構(gòu)建
區(qū)塊鏈溯源總體建設(shè)方案
當(dāng)前,有些單位已具備相對(duì)完善的追溯系統(tǒng),現(xiàn)在要解決的主要問題就是將現(xiàn)有追溯系統(tǒng)與區(qū)塊鏈相結(jié)合,使煙葉質(zhì)量數(shù)據(jù)“上鏈”。區(qū)塊鏈?zhǔn)堑讓蛹夹g(shù),若行業(yè)完全從頭開始架設(shè)自己的“私鏈”,投入巨大,同時(shí),“私鏈”的運(yùn)行結(jié)果也有不確定性。因此,目前考慮的是采用平臺(tái)商(如阿里、亞馬遜等)提供的BaaS(Blockchain as a Service,區(qū)塊鏈即服務(wù))服務(wù)。
區(qū)塊鏈與云計(jì)算結(jié)合發(fā)展出了BaaS。BaaS服務(wù)商比區(qū)塊鏈底層技術(shù)提供商更注重與垂直行業(yè)的對(duì)接,能夠提供合理的智能合約模板、良好的賬戶體系管理、良好的資源管理工具和定制化的數(shù)據(jù)分析及報(bào)表系統(tǒng)。以BaaS平臺(tái)為依托,區(qū)塊鏈開發(fā)可以專注于將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到業(yè)務(wù)場(chǎng)景,幫助用戶更低門檻、更高效地構(gòu)建區(qū)塊鏈服務(wù)。
通過(guò)BaaS平臺(tái)將質(zhì)量追溯系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)上鏈,形成時(shí)間戳,確保數(shù)據(jù)的完整性及可信性,最終形成基于區(qū)塊鏈技術(shù)的煙葉質(zhì)量追溯體系。
生產(chǎn)種植階段信息上鏈?zhǔn)疽鈭D 尉希慧制圖
質(zhì)量追溯系統(tǒng)搭建
質(zhì)量追溯系統(tǒng)各單位構(gòu)建的思路不太一樣,但關(guān)鍵的幾個(gè)階段都會(huì)關(guān)注:一是生產(chǎn)種植階段,主要采集煙農(nóng)信息、煙田信息、煙區(qū)資源信息和生產(chǎn)過(guò)程信息。二是煙葉收購(gòu)階段,主要完成對(duì)煙包賦碼并關(guān)聯(lián)收購(gòu)信息,實(shí)現(xiàn)掃描二維碼或RFID即可追溯每一件煙包的基礎(chǔ)信息和收購(gòu)信息。三是物流倉(cāng)儲(chǔ)階段,通過(guò)掃碼入出庫(kù)方式,將二檢、質(zhì)檢結(jié)果,庫(kù)管員、倉(cāng)庫(kù)號(hào)、垛位編號(hào)等信息與每一包煙二維碼或RFID卡關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)中心入庫(kù)煙葉等級(jí)、數(shù)量,各等級(jí)庫(kù)內(nèi)分布、垛位情況的實(shí)時(shí)查詢。四是復(fù)烤加工階段,將投料批次與在線化學(xué)成分、水分檢測(cè)信息、實(shí)驗(yàn)室煙葉質(zhì)量檢測(cè)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián),并打印標(biāo)識(shí)標(biāo)簽貼于煙箱外部。五是工業(yè)加工階段,成品煙下線后,將煙箱信息與存放庫(kù)位信息關(guān)聯(lián),出庫(kù)時(shí),將成品煙煙箱編碼、出庫(kù)時(shí)間、駕駛員、車牌號(hào)、調(diào)運(yùn)目的地、收貨單位等信息關(guān)聯(lián)到成品返回調(diào)運(yùn)單,并與準(zhǔn)運(yùn)證信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
煙葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
在生產(chǎn)環(huán)節(jié),煙技員和煙農(nóng)均可使用移動(dòng)App進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的上鏈(如圖),包括生產(chǎn)信息、時(shí)間戳、地理戳、音視頻等,實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉種植階段全生命周期的追溯。
該環(huán)節(jié)需要注意的是,參與上鏈信息采集的節(jié)點(diǎn)較多,且部分人員信息設(shè)備操作水平有限,因鏈上信息不可篡改,容易導(dǎo)致鏈上信息不準(zhǔn)確。信息采集地大多比較偏遠(yuǎn),網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱,需要支持離線采集、事后批量上鏈,可能造成生成時(shí)間戳與采集時(shí)間戳的較大差異。
在收購(gòu)環(huán)節(jié),通過(guò)RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交售中煙農(nóng)、交售預(yù)約、煙框(等級(jí)、重量、圖片、交售意愿)、站點(diǎn)四員等相關(guān)信息的追蹤,及時(shí)打包,完成信息采集,并將相關(guān)信息寫入煙包中,以煙包為最小可追溯單位。
行業(yè)現(xiàn)有開展質(zhì)量追溯應(yīng)用的站點(diǎn)已具備通過(guò)RFID技術(shù)采集收購(gòu)相關(guān)信息的能力,可在輕微改動(dòng)軟件的情況下,通過(guò)接入SDK(軟件開發(fā)工具包)和API(應(yīng)用程序編程接口),實(shí)現(xiàn)與BaaS平臺(tái)的對(duì)接。由于BaaS聯(lián)盟鏈存在于平臺(tái)商云平臺(tái)之上,而收購(gòu)站點(diǎn)處于煙草內(nèi)網(wǎng)之中,數(shù)據(jù)上鏈還需要有網(wǎng)絡(luò)支撐;收購(gòu)過(guò)程中存在沖紅、退煙等情況,也需要考慮已上鏈信息的作廢問題;若站點(diǎn)存在離線收購(gòu),也會(huì)導(dǎo)致信息上鏈不及時(shí);行業(yè)內(nèi)對(duì)收購(gòu)實(shí)行數(shù)據(jù)不落地政策,相關(guān)數(shù)據(jù)上鏈還需得到政策支持。
在倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)運(yùn)環(huán)節(jié),煙葉倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)運(yùn),運(yùn)用手持終端設(shè)備對(duì)站點(diǎn)出庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)入庫(kù)、庫(kù)內(nèi)管理、工業(yè)調(diào)撥出庫(kù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行信息采集和上鏈;通過(guò)GPS軌跡、時(shí)間戳、圖像等對(duì)在途進(jìn)行記錄和上鏈。
當(dāng)前質(zhì)量追溯試點(diǎn)單位未對(duì)在途、到庫(kù)排隊(duì)等待等環(huán)節(jié)進(jìn)行追溯;庫(kù)內(nèi)存在整選、拆包、重新打包等操作;部分調(diào)運(yùn)存在退回?zé)燑c(diǎn)的情況。這些都影響著鏈上信息的準(zhǔn)確性。
在復(fù)烤、工業(yè)生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié),相關(guān)企業(yè)可加入最終構(gòu)建的煙葉質(zhì)量追溯聯(lián)盟鏈,通過(guò)API和SDK的調(diào)用,實(shí)現(xiàn)線序環(huán)節(jié)追蹤信息的獲取。