Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Xây dựng website chuỗi cung ứng sầu riêng và áp dụng blockchain để truy xuất nguồn gốc sản phẩm" (tên tiếng Anh: Building a website of durian supply chain and applying blockchain to trace product origin) do sinh viên Huỳnh Quang Bảo thực hiện tại Trường Đại học Công nghệ Thông tin – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh (năm 2024), dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Gia Tuấn Anh, thuộc ngành Công nghệ Thông tin.

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Nhu cầu tiêu dùng sầu riêng tăng cao trong những năm gần đây kéo theo yêu cầu khắt khe về an toàn thực phẩm và tính minh bạch của nguồn gốc xuất xứ. Tại Việt Nam, công tác quản lý mã vùng nông nghiệp còn nhiều bất cập, trên thị trường đã xuất hiện tình trạng độn hàng và đánh tráo mã vùng trồng. Trong khi đó, hệ thống ghi nhận thông tin nguồn gốc chính thức, hỗ trợ quản lý kịp thời và cung cấp dữ liệu hiệu quả vẫn chưa được xây dựng hoàn thiện. Người tiêu dùng thiếu căn cứ xác minh độ tin cậy của sản phẩm. Việc ứng dụng công nghệ chuỗi khối (blockchain) cùng hợp đồng thông minh (smart contract) được tác giả xác định là giải pháp kỹ thuật nhằm lưu vết các mắt xích cung ứng, chống gian lận và tăng cường tính bảo mật dữ liệu.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: Mục tiêu trọng tâm của đề tài là xây dựng một hệ thống website tích hợp để quản lý chuỗi cung ứng sầu riêng và cho phép truy xuất nguồn gốc dựa trên nền tảng blockchain, bao gồm 5 mô-đun chức năng chính:

  1. Hệ thống quản trị: Cung cấp công cụ cho Quản trị viên (Admin) quản lý người dùng, phân quyền và kiểm duyệt tài khoản.
  2. Bảng điều khiển: Cung cấp giao diện tổng hợp để giám sát tình trạng và hiệu suất vận hành của chuỗi cung ứng.
  3. Quản lý thông tin cá nhân: Lưu trữ và cập nhật hồ sơ cá nhân người dùng an toàn, bảo đảm các tiêu chuẩn xác thực.
  4. Quản lý sản phẩm: Cho phép theo dõi, cập nhật vòng đời phát triển của cây, phân loại sản phẩm và niêm yết lên sàn thương mại (marketplace).
  5. Quản lý giao dịch: Ghi chép dữ liệu giao dịch mua bán, luân chuyển quyền sở hữu sản phẩm qua các khâu từ công ty hạt giống đến nông dân và nhà sản xuất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ phát triển ứng dụng bao gồm framework FastAPI, Hardhat, nền tảng Blockchain Arbitrum/Ethereum, hợp đồng thông minh Solidity và framework Next.js.
  • Đối tượng sử dụng: Hệ thống phân định 4 nhóm tác nhân tham gia trực tiếp gồm Quản trị viên (Admin), Công ty hạt giống (Seedling Company), Nông dân (Farmer) và Nhà sản xuất/Chế biến (Manufacturer), bên cạnh vai trò người dùng thành viên (Member/Người tiêu dùng).
  • Phạm vi không gian: Triển khai cho quy trình chuỗi cung ứng nội địa kết nối giữa các mắt xích công ty giống cây trồng, nhà vườn/nông dân canh tác và cơ sở sản xuất chế biến.
  • Phạm vi nội dung kỹ thuật: Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ, xây dựng giao diện ứng dụng web, viết và kiểm thử hợp đồng thông minh, tích hợp truyền thông thời gian thực và lưu trữ tài nguyên đa phương tiện đám mây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận thuộc loại hình nghiên cứu ứng dụng và xây dựng hệ thống phần mềm kỹ thuật. Tác giả kết hợp nghiên cứu lý thuyết công nghệ nền tảng với phương pháp mô hình hóa nghiệp vụ phần mềm theo tiến trình kỹ thuật hệ thống.

Khung lý thuyết và công nghệ sử dụng:

  • Công nghệ Blockchain và Smart Contract: Khóa luận tiếp cận nguyên lý mạng phi tập trung, hàm băm mật mã học (cryptographic hash), cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) của mạng Ethereum và khái niệm hợp đồng thông minh do Nick Szabo đề xuất. Hợp đồng thông minh được biên soạn bằng ngôn ngữ Solidity nhằm tự động hóa việc xác nhận quyền sở hữu và lưu trữ lịch sử giao dịch không thể đảo ngược.
  • Giải pháp Layer 2 Arbitrum: Nhận diện thách thức về phí gas đắt đỏ và độ trễ trên Ethereum Layer 1, tác giả chọn giải pháp Layer 2 Arbitrum One sử dụng công nghệ Optimistic Rollup. Mô hình này chuyển quá trình tính toán giao dịch ra ngoài chuỗi (off-chain) thông qua bộ sắp xếp (sequencer), trong khi trạng thái giao dịch vẫn được cam kết và lưu trữ trên chuỗi gốc Ethereum, bảo đảm tương thích hoàn toàn với máy ảo Ethereum Virtual Machine (EVM).
  • Bộ công cụ phát triển Blockchain Hardhat: Cung cấp môi trường cục bộ (Hardhat Network) để biên dịch, triển khai và kiểm thử các hợp đồng thông minh trước khi đưa lên mạng lưới thử nghiệm.
  • Backend Framework FastAPI: Framework nền tảng Python xây dựng trên Starlette và Pydantic, hỗ trợ xử lý bất đồng bộ (Asynchronous I/O), kiểm tra kiểu dữ liệu tĩnh (type hints) và tự động sinh tài liệu chuẩn OpenAPI/Swagger.
  • Frontend Framework Next.js: Nền tảng xây dựng giao diện dựa trên React, hỗ trợ cơ chế kết xuất phía máy chủ (Server-Side Rendering - SSR) kết hợp kết xuất phía máy khách (Client-Side Rendering - CSR) cùng hệ thống định tuyến tự động theo thư mục.
  • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL: Quản lý dữ liệu quan hệ ngoài chuỗi (off-chain), tuân thủ các chuẩn giao dịch ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability).
  • Dịch vụ hỗ trợ Pusher và Cloudinary: Dịch vụ Pusher sử dụng giao thức WebSocket cung cấp kênh thông báo và tin nhắn thời gian thực; dịch vụ lưu trữ đám mây Cloudinary tiếp nhận và phân phối hình ảnh, video ghi nhận nhật ký canh tác.

Phương pháp nghiên cứu và phát triển hệ thống:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Phân tích các mô hình chuỗi cung ứng dùng Ethereum từ các công trình nghiên cứu đi trước ([4], [5]) để đúc kết ưu điểm về tính minh bạch, khả năng chống giả mạo, đồng thời định vị hạn chế về phí giao dịch cao để đề xuất hướng khắc phục bằng Arbitrum.
  • Phương pháp mô hình hóa hướng đối tượng: Phân rã chức năng nghiệp vụ, xây dựng 37 ca sử dụng (Use Case - UC), vẽ sơ đồ phân cấp chức năng, đặc tả dòng sự kiện (dòng sự kiện chính và ngoại lệ) và thiết kế sơ đồ tuần tự (Sequence Diagram - SĐTT) cho từng tương tác người dùng.
  • Phương pháp thiết kế dữ liệu: Xây dựng mô hình quan hệ thực thể, chuẩn hóa dữ liệu thành 16 bảng quan hệ trong PostgreSQL để lưu trữ thông tin nghiệp vụ chi tiết song song với dữ liệu định danh trên chuỗi khối.
  • Phương pháp kiểm thử phần mềm: Thiết lập các bộ ca kiểm thử giao diện người dùng (GUI Test Case) để thẩm định tính đúng đắn của từng màn hình chức năng.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo kiến trúc phân tầng kết hợp giữa ứng dụng web truyền thống và ứng dụng phi tập trung (dApp), phân tách ranh giới rõ ràng giữa dữ liệu lưu trữ ngoài chuỗi (PostgreSQL, Cloudinary) và dữ liệu xác thực bất biến trên chuỗi khối (Arbitrum Layer 2).

Kiến trúc tổng thể và các thành phần tích hợp:

  • Tầng giao diện (Frontend): Ứng dụng Next.js kết nối với người dùng qua giao thức HTTPS, thực hiện render dữ liệu kết hợp SSR/CSR nhằm tối ưu hóa hiệu năng hiển thị và khả năng tìm kiếm (SEO).
  • Tầng xử lý trung gian (Backend API): Dịch vụ FastAPI xử lý các nghiệp vụ xác thực người dùng bằng mã token JWT (JSON Web Token), điều phối luồng dữ liệu, tương tác cơ sở dữ liệu qua ORM và giao tiếp với mạng Arbitrum.
  • Tầng chuỗi khối (Blockchain Layer 2): Arbitrum One tiếp nhận các yêu cầu ghi nhận quyền sở hữu lô hàng và trạng thái chuyển giao thông qua hợp đồng thông minh viết bằng Solidity.
  • Tầng dịch vụ hỗ trợ: Pusher duy trì kết nối WebSocket để đẩy thông báo trạng thái đơn hàng và tin nhắn tức thời; Cloudinary đảm nhận việc upload và tối ưu hóa tài nguyên đa phương tiện (ảnh, video quá trình sinh trưởng của cây); hệ thống thanh toán tích hợp cổng ví điện tử VNPay cho các giao dịch nạp rút số dư.

So sánh công nghệ nền tảng được tác giả thực hiện:

Bảng 1: So sánh FastAPI với Flask và Django

Tiêu chí Django Flask FastAPI
Cộng đồng Lớn, lâu đời, số lượng thư viện hỗ trợ rất nhiều Không lớn bằng Django, thư viện hỗ trợ ít hơn Mới, số lượng thư viện ít hơn so với Django
Phiên bản Python Hỗ trợ tất cả phiên bản (2.x, 3.x) Hỗ trợ tất cả phiên bản (2.x, 3.x) Chỉ hỗ trợ Python phiên bản 3.x trở lên
Cấu trúc dự án có sẵn Có sẵn (python manage.py startapp) Không có cấu trúc mặc định Không có cấu trúc mặc định
Hỗ trợ Asynchronous (Async) Hỗ trợ từ phiên bản 3.x Không hỗ trợ xử lý bất đồng bộ Hỗ trợ sẵn kiến trúc bất đồng bộ
Giao diện quản trị tích hợp (Built-in Admin) Tích hợp sẵn Admin UI mạnh mẽ Không có sẵn giao diện quản trị Không có sẵn giao diện quản trị

Bảng 2: So sánh Next.js và React.js

Tiêu chí so sánh React.js Next.js
Bản chất công nghệ Thư viện giao diện xây dựng trên JavaScript Framework phát triển web xây dựng dựa trên React.js
Hệ thống điều hướng (Routing) Không tích hợp sẵn, cần cài đặt thư viện ngoài (react-router-dom) Hệ thống định tuyến tích hợp sẵn dựa trên cấu trúc tệp tin và thư mục
Mục tiêu thiết kế Tập trung vào giao diện và tính tương tác của người dùng Tập trung vào việc cải thiện hiệu suất kết xuất dữ liệu và tối ưu hóa hệ thống

Kiểm thử hệ thống: Tác giả triển khai các kịch bản kiểm thử giao diện đồ họa (GUI Test Case) tập trung vào các luồng thao tác chính: xác thực đăng ký tài khoản qua mã gửi về email, đăng nhập và phân quyền JWT, cập nhật trạng thái đơn hàng, đăng tải hình ảnh nhật ký canh tác lên Cloudinary và kiểm tra hiển thị lịch sử giao dịch trên sàn giao dịch.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu tổng quan đề tài

Chương 1 thiết lập cơ sở khoa học và tính cấp thiết của đề tài. Tác giả trình bày thực trạng ngành sầu riêng Việt Nam, các bất cập trong quản lý mã vùng trồng nông nghiệp và rủi ro giả mạo xuất xứ. Khóa luận tổng thuật hai công trình nghiên cứu quốc tế liên quan ([4], [5]) về ứng dụng Ethereum trong chuỗi cung ứng, chỉ rõ ưu điểm về bảo mật, tính toàn vẹn dữ liệu nhưng đồng thời nhận diện điểm nghẽn nghiêm trọng: chi phí phí gas giao dịch quá cao và nguy cơ tấn công mạng. Từ đó, tác giả xác định mục tiêu xây dựng hệ thống website 5 mô-đun, xác định phạm vi nghiên cứu gồm các tác nhân công ty giống, nông dân, nhà máy, và đề xuất giải pháp kỹ thuật cốt lõi là chuyển dịch hạ tầng sang giải pháp mở rộng Layer 2 Arbitrum.

Chương 2. Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày có hệ thống các công nghệ và nền tảng kiến trúc được tích hợp vào dự án:

  • Phân tích ưu nhược điểm của framework FastAPI, so sánh trực quan với Flask và Django về khả năng xử lý Async và kiểm soát kiểu dữ liệu.
  • Định nghĩa cấu trúc khối blockchain, cơ chế băm liên kết, mạng phân tán, giao thức đồng thuận PoW và PoS của Ethereum sau cột mốc năm 2022.
  • Làm rõ cấu trúc hoạt động 4 bước của Smart Contract, chỉ rõ ưu thế tự động hóa, minh bạch nhưng cũng nêu rõ nhược điểm khó sửa chữa khi đã triển khai và rào cản pháp lý chưa hoàn thiện.
  • Phân tích cơ chế Optimistic Rollup của Arbitrum One: quy trình sequencer tiếp nhận giao dịch off-chain, ghi nhận trạng thái lên chuỗi gốc Ethereum, cơ chế giải quyết tranh chấp thông qua bằng chứng gian lận (fraud proof).
  • Tổng hợp các đặc tính kỹ thuật của hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL (chuẩn ACID), framework Next.js (cơ chế SSR, routing tự động), thư viện tương tác thời gian thực Pusher, dịch vụ lưu trữ Cloudinary và môi trường phát triển Hardhat.

Chương 3. Phân tích, thiết kế hệ thống

Chương 3 là phần trọng tâm về kỹ thuật phần mềm, bao gồm:

  • Đặc tả 37 chức năng nghiệp vụ: Bao quát toàn diện từ quản trị danh tính (đăng ký qua email, đăng nhập, quên mật khẩu, đổi mật khẩu, khóa tài khoản, xác thực JWT); tài chính (nạp/rút tiền qua QR code VNPay); khảo sát vai trò người dùng (chuyển đổi từ MEMBER sang SEEDLING_COMPANY, FARMER, MANUFACTURER có Admin phê duyệt); quản lý sản phẩm (tạo, cập nhật trạng thái private/publish/close, cập nhật quá trình phát triển của cây kèm ảnh/video, phân loại sản phẩm sau thu hoạch); thương mại và tương tác (đăng lên marketplace, giỏ hàng, mua hàng, xác nhận đơn hàng, bình luận, nhắn tin realtime, hệ thống thông báo và theo dõi vết nguồn gốc).
  • Mô hình hóa yêu cầu: Cung cấp danh mục biểu đồ Use Case, sơ đồ tuần tự và 54 bảng đặc tả chi tiết về tác nhân, tiền điều kiện, hậu điều kiện và dòng sự kiện cho từng chức năng.
  • Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ: Xây dựng 16 bảng dữ liệu PostgreSQL chuẩn hóa, bao gồm:
    • User: Lưu trữ thông tin tài khoản, vai trò và thông tin cá nhân.
    • Product, ClassifyGoods: Quản lý thông tin chung và phân loại quy cách sản phẩm.
    • ProductFarmer, ProductManufacturer: Dữ liệu sản phẩm gắn với từng khâu canh tác và chế biến.
    • GrowUp: Ghi nhận nhật ký quá trình sinh trưởng của cây sầu riêng theo thời gian.
    • MarketPlace: Quản lý danh mục sản phẩm niêm yết công khai trên sàn giao dịch.
    • TransactionSf, TransactionFm, FinancialTransaction: Lưu trữ lịch sử giao dịch giữa Công ty giống - Nông dân, Nông dân - Nhà máy và giao dịch tài chính nạp/rút tiền.
    • Cart, Commnet, ReplyCommnet: Phục vụ giỏ hàng và tương tác phản hồi của người dùng.
    • Notification, Activity, Messenger: Quản lý trạng thái thông báo, nhật ký hoạt động hệ thống và dữ liệu hội thoại thời gian thực.

Chương 4. Xây dựng hệ thống chuỗi cung ứng sầu riêng & thiết kế giao diện

Chương 4 mô tả quá trình hiện thực hóa các giải pháp kỹ thuật và giao diện người dùng:

  • Chi tiết hóa kiến trúc kết nối giữa Next.js, FastAPI, cơ sở dữ liệu PostgreSQL và hợp đồng thông minh trên Arbitrum.
  • Trình bày giải pháp xử lý kỹ thuật cho quy trình xác thực email gửi mã kích hoạt, quản lý vòng đời token JWT, xử lý truyền tải tin nhắn và thông báo đẩy qua kênh sự kiện Pusher, tối ưu hóa đường truyền hình ảnh qua Cloudinary API.
  • Thiết kế và chụp ảnh minh chứng 21 màn hình giao diện thực tế: form đăng ký, form xác thực tài khoản, giao diện nạp tiền mã QR, bảng điều khiển thống kê Admin, màn hình quản lý người dùng, trang quản lý sản phẩm, form cập nhật quá trình sinh trưởng của cây, giao diện sàn thương mại marketplace, màn hình sản phẩm bán chạy theo tuần, chi tiết truy xuất nguồn gốc sản phẩm và khung chat trực tiếp.
  • Báo cáo kết quả thực thi các bộ kịch bản kiểm thử giao diện đồ họa (GUI Test Case).

Chương 5. Kết luận và hướng phát triển

Chương 5 đúc kết kết quả nghiệm thu của khóa luận, đối chiếu với 5 mục tiêu đề ra ban đầu, đồng thời chỉ ra các hạn chế trong quá trình thử nghiệm và vạch ra định hướng nâng cấp hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính:

  • Xây dựng hoàn chỉnh ứng dụng web thương mại và quản lý chuỗi cung ứng sầu riêng tích hợp công nghệ blockchain, đáp ứng đầy đủ 5 phân hệ chức năng: Quản trị hệ thống, Bảng điều khiển giám sát, Quản lý hồ sơ cá nhân, Quản lý sản phẩm canh tác và Quản lý giao dịch mua bán.
  • Hiện thực hóa thành công 37 chức năng người dùng, kiểm soát chặt chẽ quy trình chuyển đổi vai trò từ người dùng thông thường (MEMBER) sang các vai trò chuyên biệt (SEEDLING_COMPANY, FARMER, MANUFACTURER) thông qua cơ chế khảo sát và phê duyệt của Admin.
  • Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu quan hệ đồng bộ gồm 16 bảng trong PostgreSQL, bảo đảm lưu trữ toàn diện thông tin sản phẩm, phân loại, giai đoạn sinh trưởng cây trồng và các giao dịch kinh tế luân chuyển giữa các tác nhân.
  • Tích hợp thành công hợp đồng thông minh trên mạng thử nghiệm Arbitrum One, thực hiện lưu trữ mã băm định danh và lịch sử bàn giao quyền sở hữu sản phẩm, hỗ trợ truy xuất ngược dòng từ sản phẩm thương phẩm về đến nguồn giống cây ban đầu.

Giải pháp kỹ thuật tác giả đề xuất:

  • Giải quyết bài toán rào cản chi phí giao dịch bằng việc ứng dụng giải pháp Layer 2 Arbitrum (Optimistic Rollup), giúp giảm thiểu đáng kể phí gas so với mạng chính Ethereum Layer 1 mà vẫn kế thừa trọn vẹn tính bảo mật và tính phi tập trung của máy chủ ảo EVM.
  • Ứng dụng giải pháp nạp tiền qua hệ thống tạo mã QR động tích hợp ví VNPay, kết hợp cơ chế kiểm soát số dư nội bộ để người dùng thực hiện mua bán trong hệ thống chuỗi cung ứng.
  • Phối hợp đa nền tảng công nghệ đám mây: kết hợp Pusher (xử lý WebSocket thời gian thực cho tin nhắn/thông báo) và Cloudinary (lưu trữ đa phương tiện có băng thông độc lập) giúp giảm tải cho máy chủ dịch vụ backend chính chạy FastAPI.

Đóng góp so với các nghiên cứu trước: Các nghiên cứu đi trước ([4], [5]) chủ yếu dừng lại ở mô hình lý thuyết hoặc triển khai trực tiếp trên Ethereum Layer 1 với chi phí vận hành tốn kém, khó ứng dụng vào thực tế nông nghiệp. Đề tài của tác giả đã hiện thực hóa mô hình chuỗi cung ứng sầu riêng thành sản phẩm phần mềm chạy được, cụ thể hóa các mắt xích đặc thù của ngành nông nghiệp Việt Nam (từ công ty cây giống, hộ nông dân ghi nhật ký sinh trưởng cây sầu riêng đến nhà máy chế biến thu mua) gắn với giải pháp mở rộng Layer 2 khả thi về mặt kinh tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Phạm vi chuỗi cung ứng thực nghiệm: Hệ thống mới tập trung thiết lập quy trình tương tác khép kín giữa ba chủ thể chính gồm Công ty hạt giống, Nông dân và Nhà máy sản xuất; các mắt xích Nhà phân phối, Nhà bán lẻ và Người tiêu dùng cuối cùng chưa được xây dựng luồng nghiệp vụ chi tiết riêng biệt mà mới chỉ tích hợp ở mức độ tài khoản thành viên (MEMBER).
  • Phụ thuộc hạ tầng bên thứ ba: Ứng dụng phụ thuộc vào gói dịch vụ miễn phí của Cloudinary (giới hạn 25 GB lưu trữ) và Pusher, chưa đáp ứng được khi lưu lượng truy cập và khối lượng dữ liệu đa phương tiện tăng cao đột biến.
  • Rào cản pháp lý: Khóa luận ghi nhận hợp đồng thông minh hiện nay vẫn chưa được công nhận và quy định rõ ràng bởi khuôn khổ pháp luật tại Việt Nam, gây khó khăn cho việc xử lý tranh chấp pháp lý thực tế ngoài đời thực.

Hướng phát triển:

  • Mở rộng đầy đủ các tác nhân tiếp theo trong chuỗi phân phối gồm đại lý, siêu thị bán lẻ và phát triển cổng thông tin quét mã QR chuyên dụng cho người tiêu dùng cuối.
  • Nâng cấp và mở rộng ứng dụng trên nền tảng di động (Mobile App) để tạo thuận lợi cho nông dân trực tiếp ghi nhật ký canh tác và chụp ảnh cây trồng tại vườn.
  • Nghiên cứu tối ưu hóa mã nguồn hợp đồng thông minh để giảm thiểu tiêu thụ gas hơn nữa và thử nghiệm triển khai trên mạng Arbitrum chính thức (Mainnet).

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Phần mềm và Hệ thống Thông tin đang tìm kiếm đề tài tốt nghiệp kết hợp giữa phát triển ứng dụng web hiện đại (Full-stack) và công nghệ Blockchain/Web3.
  • Các nhà phát triển phần mềm muốn tham khảo kiến trúc tích hợp giữa framework FastAPI (Python), Next.js (React) và giải pháp mở rộng Ethereum Layer 2 (Arbitrum One) thông qua bộ công cụ Hardhat.
  • Các cá nhân, doanh nghiệp và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao đang tìm hiểu mô hình số hóa chuỗi cung ứng nông sản, quy trình theo dõi nhật ký canh tác và phương án minh bạch hóa dữ liệu xuất xứ sản phẩm.
  • Phần đáng tham khảo nhất là Chương 3 với hệ thống 37 đặc tả Use Case chi tiết, lược đồ 16 bảng cơ sở dữ liệu quan hệ cho chuỗi cung ứng và bảng so sánh trực quan các framework công nghệ ở Chương 2.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận giải quyết bài toán chi phí giao dịch cao trên mạng lưới Ethereum bằng cách nào? Tác giả chuyển đổi hạ tầng triển khai hợp đồng thông minh từ Ethereum Layer 1 sang giải pháp Layer 2 Arbitrum One. Arbitrum sử dụng công nghệ Optimistic Rollup, thực hiện tính toán và xử lý giao dịch ra ngoài chuỗi (off-chain) thông qua bộ sắp xếp (sequencer) rồi mới lưu trữ trạng thái nén về chuỗi gốc Ethereum. Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể phí gas và tăng tốc độ xử lý giao dịch trong khi vẫn duy trì tính tương thích EVM và tính bảo mật của mạng Ethereum.

2. Cơ chế phân quyền và kiểm soát vai trò người dùng trong hệ thống được thiết kế ra sao? Khi đăng ký tài khoản mới qua email, người dùng mặc định nhận vai trò MEMBER và chỉ có quyền xem thông tin sản phẩm, không thể thao tác mua hàng hoặc tạo sản phẩm. Để trở thành Công ty hạt giống (SEEDLING_COMPANY), Nông dân (FARMER) hoặc Nhà sản xuất (MANUFACTURER), người dùng bắt buộc phải hoàn thành biểu mẫu khảo sát thông tin trên hệ thống. Quản trị viên (Admin) sẽ trực tiếp xem xét hồ sơ khảo sát và thực hiện thao tác phê duyệt hoặc từ chối chuyển đổi vai trò.

3. Cơ sở dữ liệu quan hệ ngoài chuỗi (PostgreSQL) của hệ thống bao gồm những bảng chính nào? Cơ sở dữ liệu của khóa luận bao gồm 16 bảng danh mục: User (thông tin người dùng), Product (thông tin sản phẩm), ClassifyGoods (phân loại hàng hóa), ProductFarmer (sản phẩm của nông dân), ProductManufacturer (sản phẩm của nhà sản xuất), GrowUp (nhật ký phát triển của cây trồng), MarketPlace (sàn giao dịch), TransactionSf (giao dịch giữa công ty giống và nông dân), TransactionFm (giao dịch giữa nông dân và nhà máy), FinancialTransaction (giao dịch nạp rút tiền), Cart (giỏ hàng), Commnet và ReplyCommnet (bình luận, phản hồi), Notification (thông báo), Activity (nhật ký hoạt động) và Messenger (tin nhắn hội thoại).

4. Vì sao tác giả lựa chọn framework FastAPI cho hệ thống backend thay vì Django hay Flask? Theo bảng phân tích và so sánh của tác giả ở Chương 2, FastAPI được lựa chọn do được xây dựng trên nền tảng Starlette và Pydantic, mang lại hiệu suất xử lý cao vượt trội nhờ công nghệ bất đồng bộ (Asynchronous I/O). Ngoài ra, FastAPI tận dụng cơ chế gợi ý kiểu dữ liệu (Python type hints) giúp giảm thiểu lỗi lập trình, tự động hóa kiểm tra dữ liệu đầu vào và tích hợp sẵn tài liệu tương tác chuẩn OpenAPI/Swagger, khắc phục nhược điểm thiếu hỗ trợ async của Flask và cấu trúc nặng nề của Django.

5. Nông dân (Farmer) thực hiện các thao tác gì để cập nhật dữ liệu sinh trưởng của sản phẩm trên hệ thống? Thông qua chức năng "Cập nhật quá trình phát triển của sản phẩm" (bảng dữ liệu GrowUp), nông dân có thể đăng tải thông tin chi tiết về từng giai đoạn chăm sóc, chế độ phân bón và thời điểm thu hoạch của cây sầu riêng. Hệ thống cung cấp form nhập liệu cho phép đính kèm hình ảnh và video ngắn về thực tế vườn cây (lưu trữ qua Cloudinary) và thực hiện phân loại khối lượng (kg), số lượng sau khi thu hoạch để chuẩn bị niêm yết lên marketplace.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Huỳnh Quang Bảo đã xây dựng thành công giải pháp phần mềm quản lý chuỗi cung ứng và truy xuất nguồn gốc sầu riêng dựa trên kiến trúc kết hợp giữa FastAPI, Next.js và chuỗi khối Arbitrum Layer 2. Đề tài giải quyết được hạn chế chi phí phí gas cao của các nghiên cứu Ethereum truyền thống, đồng thời mô hình hóa chi tiết 37 chức năng nghiệp vụ khép kín từ khâu cung cấp giống, ghi nhận nhật ký sinh trưởng đến chế biến và giao dịch thương mại. Toàn bộ tài liệu cung cấp cơ sở kỹ thuật và thiết kế cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, đóng vai trò nguồn tư liệu tham khảo hữu ích cho việc phát triển các ứng dụng Web3 trong lĩnh vực nông nghiệp số tại Việt Nam.