CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VA MÔ TẢ DE TÀI 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, vấn đề an toàn thực phẩm và nguồn sốc sản phẩm trở thành một trong những lo ngại hàng đầu của người tiêu dùng trên toàn thế giới. Trong khi đó, các vụ gian lận về nguồn gốc sản phẩm và các van đề về chất lượng sản phẩm nông nghiệp vẫn đang diễn ra trên thị trường. Do đó, nhu cầu trong việc tăng cường sự minh bạch và đáng tin cậy trong quá trình sản xuất và phân phối các sản phâm nông nghiệp ngày càng tăng cao.
Trong thời đại công nghệ 4.0, việc sử dụng công nghệ blockchain để truy xuất nguồn gốc sản pham và chống hàng gia đã trở thành một giải pháp hiệu quả dé giải quyết van dé này. Blockchain là một công nghệ có tính bảo mật cao, cho phép lưu trữ dit liệu một cách minh bạch và không thê bị thay đổi, giúp việc quan lý, lưu trữ và chia sẻ thông tin trở nên an toàn và minh bạch hơn. Với khả năng lưu trữ các thông tin về nguồn gốc, quá trình sản xuất và phân phối sản phâm một cách chính xác và rõ ràng, Blockchain đã trở thành một công nghệ đột phá trong việc quan lý và tang cường độ tin cậy của thông tin liên quan đến sản phẩm. Ngoài ra, trí tuệ nhân tao (AI) cũng đang được sử dụng trong việc nhận dạng và phân loại đối tượng.
Đặc biệt, CNN trong học sâu đã được chứng minh là một công nghệ hiệu quả trong việc phân loại trái cây. Sự kết hợp giữa Blockchain và AI có thé giúp nâng cao đáng ké khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm, chống hàng giả và quản lý chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Cùng với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, việc sử dụng Blockchain và trí tuệ nhân tạo trong truy xuất nguồn sốc sản phẩm đang trở thành một trào lưu mới, giúp tăng cường sự minh bạch và đáng tin cậy trong quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm. Hơn nữa, việc kết hợp các công nghệ này còn giúp nâng cao giá trị và chất lượng sản phẩm, tăng sự tin tưởng của người tiêu dùng và đóng góp vào sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp nước nhà.
Đề đạt được mục tiêu này, hệ thống được đề xuất sử dụng công nghệ Blockchain dé lưu trữ và quản lý thông tin liên quan đến nguồn gốc, sản xuất và phân phối trái cây, dam bao tính xác thực và toàn vẹn của dữ liệu. Đồng thời, các thuật toán phát hiện đối 3 tượng trong học máy và học sâu được sử dụng dé phan loai chat luong trai cay mét cach chính xác và hiệu qua, giúp giảm thời gian va chi phí của việc truy xuất sản phẩm, ngăn chặn gian lận va nâng cao chat lượng và an toàn của trai cây. Mục tiêu đề tài Mục tiêu của đề tài là xây dựng một hệ thống sử dụng công nghệ Blockchain và trí tuệ nhân tạo dé nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc và quản lý chất lượng sản phẩm nông nghiệp, đặc biệt là trai cây. Các mục tiêu cụ thể bao gồm: - _ Kiểm tra và truy xuất nguồn gốc sản phâm: Xây dựng hệ thống lưu trữ và quản lý thông tin liên quan đến nguồn gốc, quá trình sản xuất và phân phối trái cây băng công nghệ Blockchain dé đảm bảo tính minh bạch và không thé thay đổi của dữ liệu.
Điều này giúp người tiêu dùng và các bên liên quan có thê tin tưởng vào thông tin được cung cấp về sản phâm. - Chong hàng giả, hàng nhái: Hệ thông lưu trữ các thông tin chỉ tiết về sản phẩm, chăng hạn như mã số định danh duy nhất, hình ảnh, và thông tin khác liên quan. Người dùng có thé quét mã QR code hoặc mã số định danh của sản phẩm và tra cứu trên blockchain dé kiểm tra tính hợp lệ và xác thực thông tin về sản phẩm. Ngoài ra, mọi lịch sử giao dịch liên quan đến san phâm bao gồm mua bán, chuyên giao và sở hữu sản phẩm, có thê được ghi lại trên blockchain.
Điều này giúp tạo ra một hệ thống ghi chú chính xác về sự di chuyền và sở hữu của sản phẩm, từ sản xuất đến tiêu thụ cuối cùng. - Cai thiện quá trình quản ly chất lượng: Sử dụng trí tuệ nhân tạo, đặc biệt là mô hình mang CNN cho việc phát hiện, nhận dang, phân loại đối tượng và tự động phân loại chất lượng trái cây theo các tiêu chuẩn đã được xác định trước. Mục tiêu là đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của quá trình nhập nguyên liệu, từ đó giúp tăng cường chất lượng sản phẩm và sự tin tưởng của người tiêu dùng. Đối tượng nghiên cứu - Ứng dụng Blockchain vào truy xuất nguồn gốc sản pham.
- _ Hệ thống phân loại chất lượng trái cây (10 loại trái cây x 3 loại tiêu chí chất lượng). - _ Công nghệ YOLO, SSD. - Trí tuệ nhân tạo, thị giác máy tinh, phát hiện đối tượng. Phạm vi nghiên cứu Trong nghiên cứu này, nhóm sẽ tập trung vào việc ứng dụng công nghệ Blockchain vào quá trình truy xuất nguồn gốc sản phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực trái cây.
Nhóm sẽ nghiên cứu cơ chế hoạt động của Blockchain và xác định các thông tin quan trọng cần được ghi lại để đảm bảo tính xác thực và toàn vẹn của dữ liệu. Sau đó, nhóm sẽ triển khai hệ thống Blockchain phù hợp để tạo ra một hệ thống truy xuất nguồn gốc đáng tin cậy cho các sản pham trai cây. Đồng thời, nhóm cũng sẽ xây dựng một hệ thống phân loại trái cây sử dụng phương pháp học máy và học sâu. Nhóm sẽ tìm hiểu về các phương pháp và thuật toán phân loại chất lượng trái cây, và thu thập dữ liệu để huấn luyện mô hình phân loại chính xác.
Mục tiêu là xây dựng một hệ thong phân loại hiệu qua và tự động, giúp đánh gia chất lượng của các loại trái cây một cách chính xác. Ngoài ra, nhóm cũng sẽ nghiên cứu về trí tuệ nhân tao và thị giác máy tính dé áp dụng vào việc nhận dạng và phân loại đối tượng trong hình ảnh trái cây. Nhóm sẽ tìm hiểu các thuật toán phát hiện đối tượng, va tạo ra một mô hình đáng tin cậy dé phan loai chat luong trai cay. Muc tiéu cudi cùng là kết hợp các công nghệ này dé tạo ra một hệ thong truy xuất nguồn gốc sản pham khi đến tay người tiêu dung va phân loại chất lượng nguyên liệu trái cây trước khi nhập vào kho, dé đảm bảo tính minh bạch, đáng tin cậy và chất lượng trong quá trình sản xuất và phân phối.
Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu và đánh giá các công trình nghiên cứu liên quan đã được công bố trong lĩnh vực quản lý chuỗi cung ứng, công nghệ Blockchain và phương pháp máy học và học sâu. Điều này giúp xác định tình hình hiện tại, các thách thức và tiềm năng của việc áp dụng Blockchain và phương pháp máy học và học sâu vào quản lý chuỗi cung ứng. Xác định mục tiêu và phạm vi của đề tài đồng thời xây dựng một kế hoạch nghiên cứu chỉ tiết, bao gồm các bước thực hiện, phương pháp thu thập dit liệu, phương pháp xử lý dữ liệu và các thuật toán máy học và học sâu sẽ được áp dụng. 5 Xây dựng hệ thống quan lý chuỗi cung ứng trên nền tảng Blockchain.
Sử dụng công nghệ Blockchain dé tạo ra một mạng lưới đáng tin cậy dé lưu trữ thông tin về chuỗi cung ứng. Mỗi bước trong quá trình cung ứng sẽ được ghi lại và xác thực bằng các giao dịch trong Blockchain, đảm bảo tính minh bạch và đáng tin cậy của dữ liệu. Ứng dụng các thuật toán máy học và học sâu, đặc biệt là thuật toán YOLO dé phan loại chat lượng và nhận dang trái cây. Cu thé, phương pháp sẽ được áp dụng dé nhận dạng và phân loại đối tượng trong ảnh và video.
YOLO được chọn vì nó có khả năng nhận diện và phân loại nhanh chóng và chính xác, đồng thời giảm thiểu sai sót trong quá trình xác định vi trí và đối tượng. Kiến trúc đề tài Hệ thống của ứng dụng được thiết kế dựa trên hai phần quan trọng. Phần đầu tiên là ứng dụng Blockchain, nơi thông tin về các quy trình trong chuỗi cung ứng được lưu trữ một cách an toan va minh bạch. Blockchain đảm bảo tính toàn vẹn và không thể thay đổi của dữ liệu, giúp tăng cường sự tin cậy trong quản lý chuỗi cung ứng.
Phan thứ hai của hệ thông là phần ứng dụng deep learning, sử dụng các thuật toán mạng nơ- ron sâu dé nhận dạng và phân loại chất lượng trái cây một cách chính xác. Nhờ vào khả năng học tập và nhận biết của trí tuệ nhân tạo, ứng dụng có thể tự động xác định loại trái cây và chất lượng của trái cây dựa trên các đặc điểm, hỗ trợ cho việc quản lý chat lượng nguyên liệu dau vào trước khi đưa vào nhà máy sản xuât. Deep Learning Crawl data Dị Data Preprocessing Blockchain Detect and evaluate Data Labeling Train models models using the best model The best model Fruit Detection Support System Hình 1.1 Kiến trúc hệ thong blockirace SUPPLY CHAIN Môi trường phát triển Ứng dụng được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình JavaScript, TypeScript, Solidity. Triển khai hệ thong nhan dang va phan loai trai cay bang ngôn ngữ lập trình Python.
7 - Công cu thiết kế: Figma, Adobe Illustrator, Draw.io - Công cụ quản lý Source Code: Github. CHƯƠNG 2: CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 1. IBM Supply Chain Intelligence Suite - Food Trust IBM Food Trust là một giải pháp công nghệ tiên tiến của IBM dành cho ngành công nghiệp thực phẩm. Được xây dựng trên nền tảng Blockchain, trí tuệ nhân tao (AD, Internet of Things (IoT) va phân tích dữ liệu, nó giúp tạo ra một hệ thống giám sát và quản lý toàn diện cho chuỗi cung ứng thực phẩm.
[13] Với IBM Trust Food, mọi quá trình từ sản xuất, chế biến, đóng gói, vận chuyền và bán hàng đều được theo dõi và ghi lại trên Blockchain. Điều này tạo ra một hồ sơ minh bạch và không thể sửa đổi, cho phép người tiêu dùng và các bên liên quan kiểm tra nguồn gốc va lịch trình của sản phâm. IBM Food Trust ï Trace. and Recall Trace 2 ° ty ee 1 Warehouse And Or Depot BROCCOLI 50 PCS.
FPL Farm #0010 FPI Facility £Pi Facility FPL Warehouse DC #1001 NM Store #1001 NM Store #1013 CARROTS 60 PCS PI arm #0013 be 1 #1003 Store #: #1006 NM Store NM Store #1010 Hình 2.1 Giao diện ứng dung IBM Food Trust Công nghệ trí tuệ nhân tao và JoT của IBM Food Trust thu thập dữ liệu từ các thiết bị và cảm biến trong quá trình sản xuất và vận chuyên thực phẩm.