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基于RFID和區(qū)塊鏈的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)

2020年電子技術(shù)應(yīng)用第9期

邱凱1，司鵬搏1，曾濤2，李萌1，張延華1

1.北京工業(yè)大學(xué) 信息學(xué)部，北京100124；2.中建科技集團(tuán)有限公司，北京100070

摘要： 針對預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)绞┕み^程中數(shù)據(jù)割裂和易被篡改等問題，提出一種基于RFID和區(qū)塊鏈的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)。首先，對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹；其次，結(jié)合生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工的業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)App，并分析數(shù)據(jù)存儲和查詢的實(shí)現(xiàn)思路；最后，實(shí)現(xiàn)了管理系統(tǒng)并進(jìn)行測試部署。該系統(tǒng)利用RFID技術(shù)為每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行唯一標(biāo)識，并將App采集的數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈中。利用區(qū)塊鏈的去中心化、不可篡改等特點(diǎn)，為管理者提供真實(shí)可信的溯源數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高施工效率。

關(guān)鍵詞： RFID 區(qū)塊鏈預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)

中圖分類號： TN914；TP311.5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191335
中文引用格式： 邱凱，司鵬搏，曾濤，等. 基于RFID和區(qū)塊鏈的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(9)：79-84.
英文引用格式： Qiu Kai，Si Pengbo，Zeng Tao，et al. Prefabricated component management system based on RFID and blockchain[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(9)：79-84.

Prefabricated component management system based on RFID and blockchain

Qiu Kai1，Si Pengbo1，Zeng Tao2，Li Meng1，Zhang Yanhua1

1.Faculty of Information Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China； 2.China Construction Science & Technology Co.，Ltd.，Beijing 100070，China

Abstract： Aiming at the problems of data fragmentation and easy tampering during the production, transportation and construction of prefabricated components, this paper proposes a prefabricated component management system based on RFID and blockchain. Firstly, the design ideas and system architecture of the system are introduced in detail. Secondly, the App is designed based on the business processes of production, transportation and construction, and the implementation ideas of data storage and query are analyzed. Finally, the management system was implemented and tested for deployment. The system uses RFID technology to uniquely identify each prefabricated component and stores the data collected by the App in the blockchain. Utilizing the characteristics of blockchain decentralization and non-tampering, it provides managers with authentic and reliable traceability data, thereby improving construction efficiency.

Key words : RFID；blockchain；prefabricated components；management system

0 引言

當(dāng)前我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程正在飛速地進(jìn)行，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式建筑方式仍是工地上的主流，但其存在效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等弊端。裝配式建筑通過在構(gòu)件廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，運(yùn)輸?shù)焦さ厣系跹b，具有高效施工、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是目前新型建筑方式^[1]。但預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)绞┕み^程中的各方信息閉塞，容易造成數(shù)據(jù)割裂，一旦預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)問題，想要查找原因和追責(zé)十分困難，影響施工效率和工程進(jìn)度。因此，建立可靠可信的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)是十分有必要的。

現(xiàn)有的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)較少且參差不齊，有的使用二維碼來唯一標(biāo)記預(yù)制構(gòu)件，但二維碼易被損壞或涂改^[2]；有的管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，但數(shù)據(jù)庫易被黑客攻擊，難以保證存儲的信息全部真實(shí)可靠^[3]。

利用RFID(Radio Frequency Identification)，即使標(biāo)簽和讀寫器不直接接觸，也可以讀寫數(shù)據(jù)^[4]。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫，是一種解決信任問題和降低信任成本的技術(shù)解決方案^[5]。

本文提出一種基于RFID和區(qū)塊鏈的預(yù)制構(gòu)件管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)將每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件都貼上對應(yīng)的RFID標(biāo)簽，通過App將生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工過程中的數(shù)據(jù)上傳到區(qū)塊鏈，通過區(qū)塊鏈不可篡改特性使數(shù)據(jù)可信度大大提高。在溯源查詢時(shí)，管理者通過App或Web取出區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)庫的信息，獲得預(yù)制構(gòu)件全過程的流轉(zhuǎn)信息。

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作者信息:

邱凱1，司鵬搏1，曾濤2，李萌1，張延華1

(1.北京工業(yè)大學(xué) 信息學(xué)部，北京100124；2.中建科技集團(tuán)有限公司，北京100070)

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