Quản lý chuỗi cung ứng ngành bán lẻ ứng dụng công nghệ blockchain

Trong thời gian hơn 4 tháng thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đã cố gắng vận dụng những kiến thức nền tảng đã học, kết hợp học hỏi và tìm hiểu công nghệ mới để ứng dụng xây dựng đề tài kh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

NGUYỄN HOÀNG TRIỀU

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP QUẢN LÝ CHUỖI CUNG ỨNG NGÀNH BÁN LẺ ỨNG

DỤNG CÔNG NGHỆ BLOKCHAIN

Retail supply chain management using Blockchain technology

KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT PHẦN MỀM

TP HỒ CHÍ MINH, 2021

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

NGUYỄN HOÀNG TRIỀU – 17521160

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP QUẢN LÝ CHUỖI CUNG ỨNG NGÀNH BÁN LẺ ỨNG

TP HỒ CHÍ MINH, 2021

THÔNG TIN HỘI ĐỒNG CHẤM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số ……… ngày ……… của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin

Đặc biệt, chúng em xin gửi đến cô Nguyễn Hà Giang và cô Nguyễn Thị

Thanh Trúc lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Cảm ơn các cô vì đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và đưa ra lời khuyên bổ ích trong quá trình hoàn thành khoá luận Nếu không được các cô quan tâm, không có những lời góp ý, hướng dẫn của các cô thì chúng em đã không thể hoàn thành khoá luận tốt nghiệp một cách trọn vẹn được

Đồng thời, chúng em cũng muốn được thể hiện lòng biết ơn của mình đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ chúng em về cả mặt vật chất lẫn tinh thần để chúng

em có thể hoàn thành chặng đường học hành, và luôn ở bên cạnh để động viên khi chúng em gặp khó khăn.

Trong thời gian hơn 4 tháng thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đã cố gắng vận dụng những kiến thức nền tảng đã học, kết hợp học hỏi và tìm hiểu công nghệ mới để ứng dụng xây dựng đề tài khóa luận tốt nghiệp “Hệ thống hỗ trợ quản

lý chuỗi cung ứng” Tuy nhiên trong quá trình thực hiện, do kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế, khó tránh khỏi những thiếu sót Chính vì vậy, nhóm thực hiện rất mong nhận được sự góp ý từ quý thầy cô để nhóm hoàn thiện thêm những kiến thức mà nhóm đã học tập, làm hành trang quý báu cho nhóm trong công việc sau này.

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô!

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT TÊN ĐỀ TÀI: Quản lý chuỗi cung ứng ngành bán lẻ ứng dụng công nghệ Blockchain

TÊN ĐỀ TÀI TIẾNG ANH: Retail supply chain management using Blockchain technology

Cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Hà Giang, ThS Nguyễn Thị Thanh Trúc

Thời gian thực hiện: Từ ngày 30/08/2021 đến ngày 27/12/2021

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Hoàng Triều: 17521160

Nội dung đề tài:

1 Chi tiết mục tiêu

Với những giá trị cốt lõi, riêng biệt có thể kể đến như: Tính tin cậy, không thể đảo ngược, tính bền vững và tính sẵn sàng, ngày nay, Blockchain là một công nghệ được ứng dụng vào những hệ thống quản lý Một trong số đó chính là hệ thống quản lý chuỗi cung ứng cho ngành bán lẻ Không chỉ đơn thuần là đề tài khóa luận, nếu ứng dụng này có hình hài rõ ràng, vận hành đúng những đầu ra mong đợi, chắc chăn mục tiêu của em sẽ biến nó thành Ứng dụng quản lý chuỗi cung ứng áp dụng công nghệ Blockchain đầu tiên tại Việt Nam với những giá trị nó có thể đem lại như:

- Xác thực và kiểm tra chất lượng chuỗi cung ứng

- Theo dõi hàng hóa và sản phẩm theo thời gian thực

- Tăng cường vận chuyển hàng hóa và giao hàng

- Cải thiện tính minh bạch cho chuỗi cung ứng

- Tự động hóa thanh toán

2 Phạm vi

Tập người dùng mà em hướng tới cho đề tài bao gồm tất cả những mắt xích trong một chuỗi cung ứng kinh điển: Các đơn vị sản xuất, các đơn vị bán lẻ( bên thứ 3), các đơn vị vận chuyển và người dùng cuối Đây là một sản phẩm mang thiên hướng của Saas, (Software-as-a-service), cung cấp giải pháp cho các tập đoàn có vai trò then chốt trong một chuỗi cung ứng, hoạt động theo mô hình B2B, đồng thời cũng là một sản phẩm B2C bởi vì khách hàng chính là mắt xích cuối cùng của hệ thống quản lý chuỗi cung ứng

3 Đối tượng

Với thế mạnh của công ty em hiện tại, là một công ty vận tải(Cty Vexere), em sẽ đề xuất với cấp trên cho triển khai thử nghiệm ứng dụng này với các hãng xe, đơn vị vận chuyển, nhà máy sản xuất, tại TP Hồ Chí Minh trước khi mở rộng quy mô thị

trường lên toàn quốc, cung cấp giải pháp cho họ tham gia với mô hình Subscription Revenue Model - mô hình doanh thu đăng ký theo tháng, năm

Sau khi khảo sát về thị trường chuỗi cung ứng, em lần lượt thống kê các số liệu cụ thể về các mắt xích trong chuỗi cung ứng như sau:

- Chỉ tính riêng khu chế xuất công nghiệp quận 7, chưa kể đến những khu công nghiệp khác như Sóng Thần, tại Tp Ho Chi Minh, tồn tại trên dưới 50 công ty hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, từ nguyên liệu thô đến thành phẩm, đa phần đều có bộ phận Logistics có bổn phận với phần mềm quản lý chuỗi cung ứng (Đơn vị sản xuất)

- Ngay cả trong thời dịch, vừa hết giãn cách, có đến hơn 2,800 đơn vị bán lẻ mặt hàng tiêu dùng trong TP Hồ Chí Minh, bán hàng đa kênh với đa dạng sản phẩm nhập

từ các đơn vị sản xuất ( Đơn vị bán lẻ - bên thứ 3)

- Số lượng về các đơn vị vận tải lớn nhỏ, các công ty vận chuyển lớn của nước ngoài tại Việt Nam hoặc công ty thuần Việt lên đến con số gần 3,000 đơn vị(Đã đăng ký kinh doanh hợp pháp), chuyên phục vụ cho lĩnh vực vận chuyển hàng hóa.(Và đa phần các đơn vị vận chuyển trên đều có chi nhánh tại Tp Hồ Chí Minh) Đây là con

số về đơn vị vận chuyển

- Và cuối cùng, xét về mật độ dân số tại Tp Hồ Chí Minh, với đà tăng trưởng khoảng một triệu người / một năm, tính đến hiện tại 2021 chiếm khoảng 65-70% tỉ lệ người tiêu dùng mua sắm online của toàn quốc( toàn quốc là 46,1 triệu người, khoảng hơn 40% dân số tham gia mua sắm online qua các kênh bán lẻ - 65% của 46,1 triệu người thì sẽ rơi vào khoảng 25 triệu người tại TpHồ Chí Minh có nhu cầu mua sắm online) Đây chính là tập khách hàng cuối của chuỗi cung ứng ngành bán lẻ

Những con số trên chính là động lực để em thực hiện đề tài này, giải quyết được những vấn đề còn tồn động của các hệ thống quản lý chuỗi cung ứng truyền thống

3 Phương pháp thực hiện

- Nghiên cứu nghiệp vụ:

Thuật ngữ “hợp đồng thông minh” (smart contracts) được đưa ra bởi Nick Szabo – một nhà khoa học máy tính, nhà luật học và nhà mật mã học – vào năm 1994, ngụ ý khái niệm về một hợp đồng kỹ thuật số có thể tự động thực hiện lệnh bằng cách sử dụng các thuật toán mà không cần gặp mặt trực tiếp hoặc sự can thiệp của một bên

thứ ba đáng tin cậy để thực hiện quy trình

Nhưng phải đến năm 2008, khi Satoshi Nakamoto giới thiệu Bitcoin với blockchain là công nghệ nền tảng thì hợp đồng thông minh mới trở nên hoàn thiện, từ đó các nhà phát triển mới sinh ra các nghiệp vụ liên quan đến blockchain, điển hình ở đây là các nghiệp vụ liên quan đến smart contract

Cốt lõi của hợp đồng thông minh trên blockchain là xử lý logic kinh doanh trên môi trường số, trong cơ sở dữ liệu phân tán, khiến việc thực hiện các điều khoản diễn ra tự động như một chiếc đồng hồ báo thức

- Các hệ thống tương tự: Các hệ thống quản lý chuỗi cung ứng toàn cầu:

+ Odo:

 Đồng bộ hóa hoạt động giữa các công ty và kho hàng khác nhau

 Nhanh chóng tạo đơn hàng bán, chia sẻ khách hàng, nhà cung cấp và sản phẩm

 Quản lý hóa đơn công ty

 Cải thiện hiệu quả hoạt động mua hàng, kiểm kê với các quy tắc mua sắm

 Quy tắc hậu cần, đơn đặt hàng, dự báo đơn hàng,

 Tự động hóa quy trình tài chính

 Quan hệ khách hàng và chuỗi cung ứng

 Đây là một ứng dụng của Microsoft, tích hợp các loại thư viện NET Core, phù hợp cho các doanh nghiệp lớn, sử dụng trên Window Desktop là chủ yếu

- Kỹ thuật được áp dụng trong đề tài:

+ Smart contract sẽ là kỹ thuật tiên quyết để xây dựng ứng dụng quản lý chuỗi cung ứng

+ Solidity chính là ngôn ngữ lập trình bậc cao - được phát triển bởi đội ngũ thành lập mạng lưới Etherum, sử dụng Solidity để biên dịch Smart contract trên EVM

+ Truffe và Ganance là bộ đôi môi trường test, bao gồm Truffe là môi trường để test smart contract, tạo ra các artifact của Javascript Còn bản thân Ganache, trong đồ án

em sử dụng Ganace-Cli, như một server ảo để tạo các địa chỉ Etherum, số dư mặc định của địa chỉ đó cho việc test Smart contract

+ React.js và Express.js là hai thư viện giúp quản lý state của phía Client hiệu quả, routing đúng vai trò của từng mắt xích trong Quản lý chuỗi cung ứng

+ Google map javascript API: Sử dụng để khai báo các kinh tuyến - vĩ tuyến cho tác vụ vận chuyển sản phẩm

+ Hyperledge Fabric: Đây là bước nâng cao, hoạt đồng như một nền tảng để biến smart contract thành Chaincode để sử dụng hiệu quả hơn về mặt bảo mật trong ứng dụng Blockchain của doanh nghiệp Sau khi thành thục với Smart contract, em sẽ chuyển dần qua Hyperledge Fabric và cố gắng ứng dụng nó

Ví dụ: Thay vì sử dụng tiền điện tử trong các giao dịch liên quan đến nền tảng blockchain công khai (như Bitcoin và Ethereum), nền tảng Hyperledger Fabric xử lý các giao dịch bằng cách chỉ sử dụng logic kinh doanh như: mã thông báo (token) được

xác định trong chaincode (Trong Hyperledger, Hợp đồng thông minh được gọi là Chaincode thay vì Smart contracts)

Cơ chế của hợp đồng thông minh trên nền tảng blockchain doanh nghiệp cấp phép như akaChain sẽ trải qua một số bước như sau:

Ban đầu, hợp đồng lấy dữ liệu đã được xác minh trên cơ sở dữ liệu blockchain Sau đó các bên trong chuỗi sẽ thực thi hợp đồng thông minh để kiểm tra xem các giao dịch có hợp lệ hay không Nếu hợp lệ, các bên sẽ ký, tạo ra một giao dịch được xác nhận Cuối cùng, để đáp ứng điều kiện của thuật toán đồng thuận, giao dịch sẽ chỉ được coi là thành công và được ghi lại trên sổ cái khi thu thập đủ chữ ký của các bên liên quan

Nhóm em qua nghiên cứu có thể liệt kê một số ưu điểm sau:

- Cơ chế tự động

Tự động hóa cho phép một hợp đồng thực hiện cùng lúc một số lượng lớn các giao dịch

1.1.1 - Loại bỏ các bên trung gian và bên thứ ba đáng tin cậy:

Vai trò của bên trung gian hoặc bên thứ ba đáng tin cậy là đảm bảo sự tuân thủ các điều khoản bởi các bên có thẩm quyền Tuy nhiên, vấn đề là các bên này đòi hỏi một chi phí đáng kể để duy trì các dịch vụ vốn mang giá trị thấp

1.1.2 - Truy xuất nguồn gốc:

Với hợp đồng thông minh, tất cả thông tin được tự động cập nhật, lưu trữ và báo cáo trong một sổ cái phân tán thống nhất, góp phần tạo nên hệ thống quản lý tốt hơn

1.1.3 - Giảm thiểu nhầm lẫn các điều khoản:

Ngôn ngữ và điều khoản trong hợp đồng bắt buộc phải chính xác và không gây hiểu lầm Hợp đồng thông minh trên blockchain sử dụng ngôn ngữ một cách hợp lý để phù hợp với thuật toán, các điều khoản ít phức tạp hơn

1.1.4 - Giảm thiểu chi phí, tăng cường hoạt động kinh doanh:

Quy trình hiệu quả hơn, cắt bỏ các thành phần không cần thiết là chìa khóa để cắt giảm chi phí và hỗ trợ chuyển đổi mô hình hoạt động kinh doanh mới

- Các bài toán liên quan

Hợp đồng thông minh và Hyperledge Fabric được áp dụng trong rất nhiều giải pháp thuộc các lĩnh vực khác nhau, điển hình là: trong Tài chính và Ngân hàng (chẳng hạn như Hợp đồng quyền chọn trong giao dịch chứng khoán, Hệ thống chấm điểm tín dụng dựa trên Blockchain, eKYC), Yêu cầu bảo hiểm, Chuỗi cung ứng, Thương mại điện

tử

4 Đánh giá tổng quan về khả năng thực thi của đề tài:

Về mặt tổng quan, các mặt logic của hợp đồng thông minh sẽ thỏa các test plan, test case và cả unit test đã đề ra, hiểu được cách Blockchain vận hành về mặt bản chất công nghệ trước Nếu hoàn thành các bước lập trình với công nghệ Blockchain một cách tạm ổn trong thời gian ngắn, các nghiệp vụ về chuỗi cung ứng của đề tài sẽ sớm được thực thi

5 Kết quả mong đợi:

- Xác thực và kiểm tra chất lượng chuỗi cung ứng

- Theo dõi hàng hóa và sản phẩm theo thời gian thực

- Tăng cường vận chuyển hàng hóa và giao hàng

- Cải thiện tính minh bạch cho chuỗi cung ứng

- Tự động hóa thanh toán

Kế hoạch thực hiện:

STT Công việc Thời gian thực hiện Phase 1: Tìm hiểu các hệ thống thanh toán tiền

điện tử đang có trên thị trường và xây dựng hệ

thống riêng

8 tuần (30/08/2021 – 08/09/2021)

1 Tìm hiểu các định nghĩa về

Blockchain và Cryptocurrency payment

Tuần 1-2 (30/08/2021 – 13/09/2021)

1.1 - Blockchain là gì?

- Smart contract là gì? Ưu điểm của smart contract (hợp đồng thông minh) khi đưa vào ứng dụng thanh toán?

- Các hệ sinh thái nổi bật của Etherum – một loại Cryptocurrency sử dụng cơ chế Smart contract

- Private Blockchain là gì? Khác biệt của nó so với Consoritum Blockchain (Blockchain liên hợp)

- Tìm hiểu resource về các ứng dụng phi tập trung(Decentralized Apps) đang thịnh hạnh trên thị trường

- Tìm hiểu về Truffle, Ganache để có thể test được Smart contract

- Tìm hiểu cách kết nối từ phía Client

là React.js > Web3 > Solidity

2 Tìm hiểu chi tiết kỹ thuật của

Smart contract, các bước chuẩn bị cho ứng dụng web

Tuần 3 -4 (13/09/2021 – 27/09/2021

2.1 - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của

Smart contract

- Thực hiện demo một số smart contracts với ngôn ngữ lập trình Solidity của Etherum

- Tìm hiểu về Hyperledge Fabric và những công năng nó có thể đem lại cho quản lý chuỗi cung ứng(Thông qua các seminar + nghiên cứu khoa học)

2.2 - Tìm hiểu các thư viện của Javascript

hỗ trợ tốt nhất khi giao tiếp với các Blockchain web api (Angular framework + Reactjs)

3 Xây dựng hệ thống Blockchain

quản lý chuỗi cung ứng sơ bộ, mang tính demo để quyết định hướng đi của Phase 2:

Tuần 5-6-7-8 (27/09/2021 – 18/10/2021

- Xây dựng được coding-structure của

đề tài(kết nối từ mạng Blockchain >

Web3 > Client) ra sao

- Hoàn thành giao diện web cơ bản, hiểu được workflow của từng giao diện đối với từng mắt xích trong quản

lý chuỗi cung ứng(sản xuất -> bán lẻ -> vận chuyển -> khách hàng)

- Triển khai với Nginx, load balancer cân bằng tải

Phase 2: Xây dựng Blockchain payment trên

môi trường staging: (Pre – Production)

8 tuần:

18/10/2021 – 29/11/2021

4 Quyết định các backend – frontend

framework để phát triển chuyên sâu cho dự án

4.1 - Đưa ra các chỉ số về performance

cũng như độ khó của các framework

khi áp dụng smart contract (chủ yếu là backend framework)

- Frontend sử dụng React.js chủ yếu,

- Client sẽ kết hợp giữa Nginx + + Reactjs + Express.js để thực hiện routing các dashboard của từng người dùng một cách chính xác

1 tuần (18/10/2021- 25/10/2021)

5 Xây dựng ứng dụng với Hyperledge

Fabric (Demo và reasearch)

3 tuần (25/10/2021 – 08/11/2021)

5.1 - Demo các coding function migrate

từ Smart contract sang chaincode

5.2 - Set up Google map API key để thêm

Kinh tuyến - vĩ tuyến đối với

6 Xây dựng ứng dụng với Hyperledge

Fabric (Ở mức độ Production)

6.1 - Liên kết các backend services đã

khởi tạo từ trước cho những chức năng có tính tái sử dụng

(authentication, smart contract…)

- Từng mắt xích của chuỗi cung ứng

có thể xác nhận được sản phẩm, thành tiền trên nền tảng Hyperledge Fabric

4 tuần (08/11/2021 – 29/11/2021)

6.2 - Về phía Client, giao diện phải tường

minh, rõ ràng

- Phải thực hiện đúng các outcome đã đưa ra cho các lệnh Chaincode của Hyperledge Fabric

Phase 3: Hoàn thiện và tối ưu performance cho

kiểm thử ứng dụng

7 Tối ưu performance cho ứng dụng

5 tuần (22/11/2021 – 20/12/2021

7.1 - Triển khai trên môi trường

production, áp dụng các thuật toán cân bằng tải (Load balancer) cho cả phía client và server

8.1 - Hoàn thiện các test plan, một số unit

test cho những core functions ưu tiên, sau đó tổng kiểm thử các function về mặt workflow, logic ở phía client

- Đánh giá chung cuộc, những chức năng cam kết thực hiện hoặc chưa