Ứng dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc chất lượng nước tại Sawaco

LỜI CÁM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

TÓM TẮT

1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1. Tình hình chất lượng nước sạch trong hệ thống cung cấp nước

1.2. Tình hình thế giới và khu vực

1.3. Tình hình ở TP.

1.4. Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước

1.5. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

1.6. Tính cấp thiết và vấn đề cần giải quyết của luận văn

1.7. Phương pháp nghiên cứu

1.8. Tính mới và ý nghĩa luận văn

1.9. Ý nghĩa thực tiễn

1.10. Ý nghĩa nghiên cứu

2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VỀ KIỂM TRA, GIÁM SÁT, TRUY NGUỒN GỐC CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRÊN MẠNG LƯỚI PHÂN PHỐI NƯỚC SẠCH

2.1. Cơ sở lý thuyết về Blockchain

2.2. Cơ sở lý thuyết về kiến trúc Blockchain

2.3. Cơ sở lý thuyết về Multi-Signature

2.4. Nguyên tắc và cơ sở thiết lập các đối tượng tham gia hệ thống

2.5. Cơ sở thiết kế Smart Contract

2.6. Cơ sở lý thuyết nghiên cứu về hệ thống truy vết nguồn gốc

2.7. Cơ sở lý thuyết về thu thập dữ liệu từ cảm biến

2.8. Quy chuẩn quy định áp dụng đo kiểm, giám sát bắt buộc tuân thủ về chất lượng nước

2.9. Quy chuẩn chi tiết về QCVN 01:2009/BYT về nước sinh hoạt và ăn uống

2.10. Thông tư 50/2015/TT-BYT về việc kiểm tra vệ sinh, chất lượng nước ăn uống, nước sinh hoạt

2.11. Rút gọn các thông số chất lượng nước

2.12. Quy định về yêu cầu của Trung tâm xét nghiệm đo kiểm chất lượng nước

2.13. Tần suất kiểm tra chất lượng nước

2.14. Trách nhiệm và quyền hạn

2.15. Nghị định 176/2013/NĐ-CP về xử lý vi phạm theo không đảm bảo vệ sinh an toàn chất lượng nước

2.16. Quy định quy trình phối hợp, ứng phó khắc phục sự cố khi có sự cố về chất lượng nước trong hệ thống cấp nước thành phố

2.17. Quy định về thông tin và báo cáo

2.18. Phương pháp nghiên cứu kiểm tra, giám sát và truy nguồn gốc chất lượng nước

2.19. Phương pháp tính toán dựa trên Multi-Signature

2.20. Triển khai hợp đồng thông minh

2.21. Phương pháp thiết kế đơn giản truy xuất nguồn gốc trên Blockchain

3. CHƯƠNG III: MÔ HÌNH QUẢN LÝ HỆ THỐNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRÊN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

3.1. Mô tả khái quát chung về hệ thống quản lý cấp nước tại TP.

3.2. Hiện trạng quy trình quản lý chất lượng nước

3.3. Phân vùng tách mạng quản lý hệ thống cấp nước

3.4. Quy trình thử nghiệm mẫu đo kiểm chất lượng nước

4. CHƯƠNG IV: LẬP MÔ HÌNH QUẢN LÝ KIỂM TRA, GIÁM SÁT VÀ TRUY VẾT CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRÊN BLOCKCHAIN

4.1. Mô tả đơn giản phương pháp thực hiện

4.2. Lập nhóm và phân loại người dùng

4.3. Nhóm điều hành quản trị (admin) và nhóm tham gia ký (sign)

4.4. Nhóm người dùng cuối có nhu cầu truy vết nguồn gốc

4.5. Lập mô hình áp dụng công nghệ Blockchain về kiểm tra, giám sát và truy nguồn gốc chất lượng nước

4.6. Mô hình tổng quát

4.7. Mô hình mô tả đường đi trình ký dựa trên cơ chế Multi-Signature

4.8. Thiết kế quy trình BPMN thực hiện ký (sign) trên Blockchain

4.9. Thiết kế quy trình BPMN thực hiện truy vết chất lượng nước tại DMA

4.10. Mô tả chi tiết tiến trình thực hiện sign

4.11. Ngôn ngữ lập trình Solidity được lựa chọn để hiện thực trên Blockchain

4.12. Sơ đồ thiết kế quy trình thực hiện giám sát, kiểm tra, nguồn gốc chất lượng nước

4.13. Chọn giải pháp công nghệ hiện thực mô hình dựa trên Blockchain

5. ĐÁNH GIÁ, TÍNH TOÁN KHẢ THI ÁP DỤNG TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

5.1. Kết quả thu được từ việc hiện thực mô hình áp dụng kiểm tra, giám sát, chất lượng nước

5.2. Lợi ích áp dụng chức năng tính toán của Multi-Signature trên Blockchain đối với bài toán truy xuất nguồn gốc chất lượng nước mang lại

5.3. Ước lượng chi phí khi triển khai thực tế

5.4. Nhận xét và đánh giá kết quả

6. CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1: QCVN 01 QCVN 01:2009/BYT

PHỤ LỤC 2: QCVN 08-MT: 2015/BTNMT

PHỤ LỤC 3: THÔNG TƯ 50/2015/TT-BYT VỀ QUY ĐỊNH KIỂM TRA VỆ SINH, CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĂN UỐNG, NƯỚC SINH HOẠT

PHỤ LỤC 4: PHƯƠNG ÁN ỨNG PHÓ, XỬ LÝ, KHẮC PHỤC SỰ CỐ NGUỒN NƯỚC – HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHỤ LỤC 5: NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH SOLIDITY VÀ ETHEREUM

I. Giới thiệu tổng quan

Trong bối cảnh hiện nay, việc đảm bảo chất lượng nước sạch là một thách thức lớn đối với các công ty cấp nước, đặc biệt là Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (Sawaco). Luận văn này tập trung vào ứng dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc chất lượng nước, nhằm cung cấp một hệ thống minh bạch, hiệu quả và đáng tin cậy. Công nghệ blockchain cho phép lưu trữ thông tin một cách an toàn và bất biến, giúp các bên liên quan có thể theo dõi và xác minh nguồn gốc nước từ nhà máy đến tay người tiêu dùng. Điều này không chỉ tăng cường quản lý nguồn nước mà còn tạo niềm tin cho người dân về chất lượng nước mà họ sử dụng.

1.1. Tình hình chất lượng nước sạch

Chất lượng nước sạch tại TP.HCM đang gặp nhiều vấn đề nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân như ô nhiễm môi trường, hạ tầng cấp nước chưa hoàn thiện và quy trình kiểm tra chất lượng chưa đồng bộ. Theo các chuyên gia, việc áp dụng công nghệ thông tin và chuỗi khối trong quản lý chất lượng nước là cần thiết để giải quyết các vấn đề này. Việc triển khai hệ thống kiểm tra và giám sát chất lượng nước thông qua blockchain sẽ giúp phát hiện sớm các sự cố và đảm bảo rằng nước cung cấp cho người dân luôn đạt tiêu chuẩn quy định.

II. Cơ sở lý thuyết về blockchain

Blockchain là một công nghệ lưu trữ dữ liệu phân tán, cho phép nhiều bên cùng truy cập và xác minh thông tin mà không cần trung gian. Trong luận văn, mô hình Multi-Signature được áp dụng để đảm bảo rằng mỗi lần kiểm tra chất lượng nước đều được xác nhận bởi nhiều bên liên quan, từ các trung tâm kiểm định đến nhà cung cấp nước. Điều này không chỉ tăng cường tính minh bạch thông tin mà còn giảm thiểu rủi ro từ lỗi con người trong quá trình kiểm tra. Hệ thống này cũng cho phép người dân dễ dàng truy cập thông tin về chất lượng nước mà họ sử dụng, từ đó nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cả cộng đồng.

2.1. Nguyên tắc hoạt động của blockchain

Nguyên tắc hoạt động của blockchain dựa trên việc tạo ra một chuỗi các khối thông tin liên kết với nhau, mỗi khối chứa một tập hợp các giao dịch và thông tin. Mỗi khi có một giao dịch mới xảy ra, nó sẽ được xác nhận bởi một mạng lưới các nút (nodes) trước khi được thêm vào chuỗi. Điều này đảm bảo rằng mọi thông tin được ghi nhận đều là chính xác và không thể bị thay đổi. Việc áp dụng blockchain trong quản lý nguồn nước không chỉ giúp cải thiện quy trình kiểm tra chất lượng mà còn tạo ra một hệ thống bảo mật dữ liệu mạnh mẽ, ngăn chặn các hành vi gian lận và sai sót trong quá trình cung cấp nước.

III. Mô hình quản lý hệ thống chất lượng nước

Mô hình quản lý chất lượng nước được xây dựng dựa trên nền tảng blockchain, cho phép tự động hóa quy trình kiểm tra và giám sát. Mỗi mẫu nước sẽ được lấy mẫu và kiểm tra tại các trung tâm kiểm định, sau đó thông tin sẽ được ghi nhận trên blockchain. Hệ thống này sẽ tự động thông báo cho các bên liên quan khi có sự cố xảy ra, giúp họ có thể phản ứng kịp thời. Đánh giá chất lượng nước sẽ được thực hiện định kỳ và thông tin sẽ được công khai để người dân có thể dễ dàng tra cứu. Điều này không chỉ giúp nâng cao tiêu chuẩn chất lượng nước mà còn tạo ra một môi trường minh bạch cho người tiêu dùng.

3.1. Quy trình thử nghiệm mẫu nước

Quy trình thử nghiệm mẫu nước bao gồm việc lấy mẫu tại các điểm khác nhau trong hệ thống cấp nước, sau đó gửi đến các trung tâm kiểm định để phân tích. Kết quả sẽ được ghi nhận và công khai trên blockchain, giúp người dân có thể kiểm tra chất lượng nước mà họ sử dụng. Việc áp dụng công nghệ blockchain trong quy trình này sẽ giúp giảm thiểu rủi ro trong kiểm tra và đảm bảo rằng mọi thông tin đều chính xác và đáng tin cậy. Hệ thống này cũng sẽ giúp các cơ quan chức năng dễ dàng theo dõi và quản lý chất lượng nước trong toàn bộ hệ thống cấp nước.

IV. Đánh giá tính khả thi và ứng dụng thực tiễn

Việc áp dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc chất lượng nước tại Sawaco không chỉ mang lại lợi ích về mặt quản lý mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho người tiêu dùng. Hệ thống này giúp người dân có thể dễ dàng truy cập thông tin về chất lượng nước, từ đó nâng cao lòng tin vào dịch vụ cấp nước. Đặc biệt, với sự phát triển của công nghệ, việc triển khai mô hình này sẽ ngày càng trở nên khả thi và hiệu quả hơn. Các công ty cấp nước có thể giảm thiểu chi phí và thời gian trong quy trình kiểm tra chất lượng nước, đồng thời nâng cao năng lực quản lý và phản ứng với các sự cố. Điều này sẽ góp phần cải thiện đáng kể chất lượng nước cung cấp cho người dân.

4.1. Lợi ích của việc áp dụng công nghệ blockchain

Lợi ích của việc áp dụng công nghệ blockchain trong quản lý chất lượng nước bao gồm việc tăng cường tính minh bạch, giảm thiểu rủi ro và sai sót trong quá trình kiểm tra, cũng như cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc. Hệ thống này không chỉ giúp các cơ quan chức năng dễ dàng theo dõi và giám sát chất lượng nước mà còn tạo ra một môi trường tin cậy cho người tiêu dùng. Việc công khai thông tin về chất lượng nước sẽ giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về vấn đề này, từ đó khuyến khích mọi người tham gia vào việc bảo vệ nguồn nước và môi trường.

Luận văn thạc sĩ về hệ thống thông tin quản lý và ứng dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc chất lượng nước tại Sawaco