基于RFID和区块链的预制构件管理系统
2020年电子技术应用第9期
邱 凯1，司鹏搏1，曾 涛2，李 萌1，张延华1
1.北京工业大学 信息学部，北京100124；2.中建科技集团有限公司，北京100070
摘要： 针对预制构件从生产、运输到施工过程中数据割裂和易被篡改等问题，提出一种基于RFID和区块链的预制构件管理系统。首先，对系统的设计思路和系统架构进行详细介绍；其次，结合生产、运输和施工的业务流程设计App，并分析数据存储和查询的实现思路；最后，实现了管理系统并进行测试部署。该系统利用RFID技术为每个构件进行唯一标识，并将App采集的数据存储在区块链中。利用区块链的去中心化、不可篡改等特点，为管理者提供真实可信的溯源数据，进而提高施工效率。
中圖分類號： TN914；TP311.5
文獻標識碼： 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和區塊鏈的預制構件管理系統[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： 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和區塊鏈的預制構件管理系統[J].電子技術應用，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
當前我國的城鎮化進程正在飛速地進行，傳統的現澆式建筑方式仍是工地上的主流，但其存在效率低、環境污染嚴重等弊端。裝配式建筑通過在構件廠生產預制構件，運輸到工地上吊裝，具有高效施工、環境友好等優點，是目前新型建筑方式[1]。但預制構件從生產、運輸到施工過程中的各方信息閉塞，容易造成數據割裂，一旦預制構件出現問題，想要查找原因和追責十分困難，影響施工效率和工程進度。因此，建立可靠可信的預制構件管理系統是十分有必要的。
現有的預制構件管理系統較少且參差不齊，有的使用二維碼來唯一標記預制構件，但二維碼易被損壞或涂改[2]；有的管理系統將數據存儲在數據庫中，但數據庫易被黑客攻擊，難以保證存儲的信息全部真實可靠[3]。
利用RFID(Radio Frequency Identification)，即使標簽和讀寫器不直接接觸，也可以讀寫數據[4]。區塊鏈本質上是一個去中心化的數據庫，是一種解決信任問題和降低信任成本的技術解決方案[5]。
本文提出一種基于RFID和區塊鏈的預制構件管理系統，該系統將每一個預制構件都貼上對應的RFID標簽，通過App將生產、運輸、施工過程中的數據上傳到區塊鏈，通過區塊鏈不可篡改特性使數據可信度大大提高。在溯源查詢時，管理者通過App或Web取出區塊鏈和數據庫的信息，獲得預制構件全過程的流轉信息。
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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.北京工業大學 信息學部，北京100124；2.中建科技集團有限公司，北京100070)
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