Thứ năm 09/04/2020 15:04

Sử dụng thiết bị điện tử để theo dõi điều kiện môi trường và lưu trữ thông tin trên Blockchain

27/02/2020 12:55
Xuất nhập khẩu hàng hoá toàn cầu ở thời điểm hiện tại sôi động hơn bao giờ hết, đặc biệt là các mặt hàng thực phẩm. Việc sử dụng thịt bò Úc ở Nhật, trái cây nhiệt đới ở Mỹ hay hải sản Alaska ở Châu Âu đã trở thành một việc hết sức phổ biến. Để đạt được điều đó là nhờ một hệ thống Logistics toàn cầu hoạt động mượt mà. Để giữ được thực phẩm ở tình trạng tươi và chất lượng tốt nhất, các công ty vận chuyển đường biển sử dụng một loại container đặc biệt có gắn thiết bị làm mát, thông gió (Reefer Container). Các công ty vận chuyển đường bộ sử dụng các xe tải có lắp máy lạnh (Refrigerated Truck). Hàng hoá cũng được lưu trữ ở những kho lạnh đảm bảo các điều kiện môi trường quan trọng.
Blockchain - Công nghệ xây dựng thành phố thông minh

Chuỗi cung ứng những thực phẩm hay sản phẩm có yêu cầu về điều kiện môi trường thích hợp, được gọi là chuỗi cung ứng lạnh (Cold Chain), bao gồm các sản phẩm: các chế phẩm từ sữa như sữa, bơ, pho-mai, sữa chua, kem; hải sản; thịt; trái cây; rau củ; hoa tươi; rượu; thuốc, vắc-xin.

Vấn đề

Tuy nhiên, thống kê của tổ chức World Resources Institute chỉ ra rằng, trong toàn bộ chuỗi cung ứng thực phẩm, thực phẩm có giá trị tới $750 tỷ bị hư hỏng và lãng phí hàng năm. Nguyên nhân chủ yếu tới từ điều kiện vận chuyển không bảo đảm, ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm không đạt tiêu chuẩn. Số lượng thực phẩm hư hỏng này chiếm tới gần 1/3 tổng số thực phẩm được sản xuất ra trên toàn cầu, tương đương 1.3 tỉ tấn thực phẩm hàng năm. Lượng thực phẩm lãng phí này là vô cùng lớn, và còn gây ra thêm những hậu quả môi trường khác. 3.3 Gigaton khí Carbon Dioxide thải ra môi trường từ lượng thực phẩm hư hỏng, tương đương 7% lượng khí thải toàn cầu – số liệu thống kê bởi Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (United Nations’ Food and Agriculture Organization – FAO). Đối với các mặt hàng khác, thống kê cũng cho thấy, 10-25% lượng rượu vang nhập khẩu vào Mỹ bị hư hỏng do nhiệt độ quá cao trong quá trình vận chuyển. 20% lượng thuốc (drugs) toàn cầu không đạt tiêu chuẩn và bị huỷ vì quá trình vận chuyển không đảm bảo nhiệt độ. Chỉ tính riêng ngành thuốc (Pharmaceuticals), thiệt hại lên tới $35 tỷ hàng năm. 

Ngoài thiệt hại về giá trị hàng hoá, thiệt hại về danh tiếng là khá đáng kể cho cả đơn vị vận chuyển và công ty cung cấp, sản xuất, xuất nhập khẩu. Lấy ví dụ một trường hợp, Sorting Table, một công ty nhập khẩu rượu vang cao cấp ở California, đã nhận 1 container rượu Italian không đạt tiêu chuẩn về điều kiện nhiệt độ khi vận chuyển. Mặc dù chất lượng rượu qua kiểm tra không bị thay đổi nhiều, nhưng công ty đã quyết định huỷ bỏ toàn bộ lô hàng trị giá $200,000 để giữ danh tiếng công ty. 

Chi phí bảo hiểm cho những mặt hàng đông lạnh là khá cao, do tiềm ẩn nhiều rủi ro từ lỗi con người (không kiểm tra và theo dõi liên tục) và lỗi thiết bị (hỏng thiết bị làm mát, hỏng thiết bị theo dõi). Đôi khi, lỗi là do chủ ý của đơn vị vận chuyển muốn tiết kiệm năng lượng. Trung bình chi phí bảo hiểm quốc tế đường biển cho mặt hàng thịt đông lạnh là 2.62% giá trị lô hàng. 

Giải pháp

su dung thiet bi dien tu de theo doi dieu kien moi truong va luu tru thong tin tren blockchain
Mô hình hoạt động IoT trên Blockchain và ảnh chụp màn hình ứng dụng theo dõi môi trường

Theo dõi, đo đạc, đánh giá, tìm ra lỗ hổng trong quy trình, tăng cường kiểm tra giám sát là các cách để giảm bớt thiệt hại. Giải pháp cho vấn đề này là sử dụng thiết bị điện tử theo dõi điều kiện môi trường, có kết nối internet để gửi dữ liệu liên tục về cho đơn vị giám sát (IoT Device). Dữ liệu về điều kiện môi trường trong suốt quá trình vận chuyển hàng hoá là một loại tài sản số (digital asset) rất quan trọng và có giá trị cao.

Công nghệ Blockchain có thể góp phần cải tiến IoT Device giúp cho việc theo dõi thông tin được bảo mật và minh bạch hơn. Thay vì chỉ một bên, ví dụ hãng tàu, đứng ra thu thập, quản lý dữ liệu gửi từ các cảm biến, giờ đây tất cả các bên liên quan đều có thể tham gia vào quy trình này. Cụ thể, mỗi một thiết bị IoT đều là một phần trong mạng lưới kết nối ngang hàng Peer-to-peer. Dữ liệu được phân tán tới nhiều thiết bị lưu trữ được sở hữu bởi nhiều bên như: hãng tàu, khách hàng, công ty bảo hiểm, ngân hàng.

Lợi ích

Lợi ích của việc ứng dụng Blockchain đó là:

Tăng tính an toàn cho dữ liệu: phân tán, thay vì lưu trữ ở một nơi duy nhất. Điều này khiến cho việc hacker tấn công làm sập hệ thống hay thay đổi thông tin là khó hơn rất nhiều.

Giảm chi phí đầu tư: đầu tư một hệ thống bảo mật cao lưu trữ dữ liệu từ IoT Device rất tốn kém, nhất là khi việc đầu tư này đến từ 1 bên duy nhất. Đầu tư cho hệ thống Blockchain sẽ rẻ hơn nhiều và chi phí được phân bổ đều cho các bên tham gia.

Khách hàng vận chuyển được tham gia vào quy trình: khách hàng có thể tự lắp đặt thiết bị IoT riêng hoặc đóng góp thiết bị lưu trữ dữ liệu tham gia vào mạng chia sẻ dữ liệu sử dụng Blockchain.

Tăng độ tin cậy của dữ liệu: dữ liệu trên blockchain không thể bị sửa đổi trái phép, và không thể bị xoá. Việc điều tra nguyên nhân hư hỏng hàng hoá sẽ nhanh chóng và tin cậy hơn. Nhờ vậy, tăng trách nhiệm của bên vận chuyển, giảm chi phí bảo hiểm, đồng thời có thể được sử dụng làm bằng chứng trong các tranh chấp, kiện tụng. Hơn nữa, vì dữ liệu có độ tin cậy cao, nên dữ liệu có thể dùng trong Data Analytics giúp tổng hợp, đánh giá, phân tích để gia tăng hiệu quả, hoặc làm dữ liệu đầu vào cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong Logistics. 

Giảm chi phí đầu tư container lạnh: có một số mặt hàng, ví dụ như nhiều loại thuốc (drugs) không có yêu cầu khắt khe về nhiệt độ, nhưng để bảo đảm tuân thủ luật Good Distribution Practice (GDP), các hãng vẫn đang phải dùng container lạnh. Nếu có thể thay thế các container lạnh bằng các container thường với phương pháp theo dõi bằng IoT và lưu trữ an toàn bằng Blockchain, các công ty có thể sử dụng container thường, tiết kiệm rất nhiều chi phí và vẫn đảm bảo các tiêu chuẩn của GDP. 

Ứng dụng thực tế

su dung thiet bi dien tu de theo doi dieu kien moi truong va luu tru thong tin tren blockchain
So sánh phương pháp lưu trữ, theo dõi dữ liệu truyền thống và hệ thống sử dụng mạng lưới chia sẻ trên Blockchain.

Những công ty vận tải lớn và uy tín đã và đang áp dụng phương pháp này. Ví dụ như Maersk Line đã đầu tư trang bị các cảm biến trong container lạnh và kết nối với mạng internet dùng sóng điện thoại di động để gửi dữ liệu, cho 270,000 container lạnh của hãng.

Ở một số nước, ví dụ như Australia, New Zealand, đã có tiêu chuẩn yêu cầu doanh nghiệp trong ngành bán buôn và xuất nhập khẩu thực phẩm bắt buộc phải có các biện pháp theo dõi và lưu trữ an toàn cao: Food Standards Australia/New Zealand (FSANZ). Việc lưu trữ thông tin trên giấy tờ đã không còn phù hợp và các công ty đang gấp rút ứng dụng công nghệ số vào hoạt động xuất nhập khẩu của họ. 

SAP, một công ty phần mềm doanh nghiệp đa quốc gia, với văn phòng ở hơn 180 nước và 97,000 nhân viên, đã thử nghiệm thành công giải pháp theo dõi và quản lý phân phối thuốc (Pharma Supply Chains) sử dụng IoT và Blockchain năm 2018. IBM, một công ty đa ngành trong lĩnh vực công nghệ, hoạt động ở 177 nước với hơn 350,000 nhân viên, đã phát triển riêng 1 dịch vụ cho phép dễ dàng kết nối các thiết bị IoT với Blockchain. Công ty vận tải toàn cầu DHL, đã thử nghiệm áp dụng Blockchain để theo dõi và lưu trữ thông tin từng bước di chuyển của mặt hàng dược phẩm. 

Bưu điện Thuỵ Sĩ (Swiss Post) đã tự phát triển thiết bị IoT tên là ThermoCare, chuyên dùng để theo dõi nhiệt độ của mặt hàng thuốc. Dữ liệu từ ThermoCare được lưu trữ ở Blockchain, và có thể được theo dõi và kiểm tra bởi khách hàng, nhân viên quản lý chất lượng, công ty bảo hiểm. 

su dung thiet bi dien tu de theo doi dieu kien moi truong va luu tru thong tin tren blockchain
Thống kê mức độ quan tâm của doanh nghiệp với công nghệ Blockchain. 

Theo nghiên cứu của Deloitte, các sản phẩm tiêu dùng và sản xuất đang dẫn đầu về ứng dụng Blockchain. Tới năm 2020, ngành tiêu dùng sẽ sử dụng tới $40 tỷ cho các ứng dụng IoT, Blockchain, và dịch vụ công nghệ. Các doanh nghiệp gồm Carrefour, Dole, Driscoll’s, Golden State Foods, McCormick & Co., McLane Co., Nestlé, ShopRite – Wakefern Food Corp., Topco Associates The Kroger Co., Tyson Foods, Unilever và Walmart đã thành lập một hiệp hội để ứng dụng Blockchain cho việc kết nối, chia sẻ thông tin có được từ hệ thống theo dõi.

Các số liệu trên cho thấy tiềm năng ứng dụng Blockchain và IoT, nhất là theo dõi tình trạng vận chuyển, là vô cùng to lớn và đang được các công ty tập trung nghiên cứu và tích cực áp dụng vào thực tế.

Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công Thương
Xem phiên bản mobile