冷鏈物流企業數字化轉型方案設計研究

李佳穎

基金項目：河南社科聯調研課題“冷鏈物流企業數字化轉型方案建立與運行研究”（課題編號：skl-2023-2193）；河南省軟科學研究計劃項目“后疫情時代河南冷鏈物流績效提升創新機制研究”（項目編號：232400411078）。

【摘? 要】 隨著科技和全球貿易的飛速發展，冷鏈物流行業正面臨巨大的機遇與挑戰。文章主要探討冷鏈物流企業在數字化轉型中的方案建立與實施及其對企業運營效率和成本控制的影響。研究表明，通過引入先進數字技術和解決方案，實時監控貨物狀態，優化庫存和運輸管理，不僅能顯著提升企業的運營效率，更能降低能源消耗，保障產品質量與安全。因此，數字化轉型是冷鏈物流企業適應新時代市場需求、實現可持續發展的關鍵戰略之一。本研究不僅具有理論價值，更對冷鏈物流行業的實際運行提供了重要的參考和借鑒。

【關鍵詞】 冷鏈物流；企業數字化；物流管理

一、網絡模型設計

（一）系統通道

冷鏈物流企業的數字化轉型需要建立網絡模型設計，以實現系統通道的暢通和信息的快速傳遞。通過建立物聯網平臺，實現冷鏈物流各環節的數據采集和傳輸，包括貨物信息、運輸信息等，為后續的數據分析和管理提供基礎數據支持。首先，建立冷鏈物流的信息通道，包括數據傳輸網絡、數據中心、信息管理系統等，實現數據的快速傳遞和共享。其次，建立協同機制，促進冷鏈物流各環節的協同運作，包括生產商、物流企業、銷售商等。通過實現信息共享和協同決策，提高供應鏈的效率和服務質量。再次，建立預測模型，實現對冷鏈物流過程的預測和優化，包括運輸時間、運輸路徑、庫存預測等。通過大數據分析和人工智能技術，實現對物流過程的智能管理和決策。最后，建立冷鏈物流的安全保障機制，包括數據加密、隱私保護、安全認證等，確保數據的安全性和可靠性。

（二）網絡結構

1. 管理員維度

個人中心：管理員可以在個人中心查看并編輯個人信息、更改密碼、查看權限等。

用戶管理：管理員有權添加、刪除或修改用戶信息，設定用戶權限，實現對用戶角色的精細化管理。

司機管理：管理員可以添加、刪除或修改司機信息，查看司機狀態，分配訂單給司機，對司機進行有效調度。

車輛管理：管理員可以管理車輛信息，包括車輛型號、載重量、車牌號等，以及查看車輛的實時位置、狀態，實現車輛的優化配置。

商品信息管理：管理員可以發布、修改、刪除商品信息，實現商品信息的全面管理。

訂單信息管理：管理員可以查看、修改、刪除訂單信息，實現訂單的生成、分配、調整等全流程管理。

配送信息管理：管理員可以查看配送狀態，配送路線的規劃，配送結果的確認等，實現對配送信息的全面把控。

2. 用戶維度

個人中心：用戶可以在個人中心查看并編輯個人信息，查看個人訂單狀態等。

商品信息管理：用戶可以查看商品信息，了解商品價格、庫存等信息。

訂單信息管理：用戶可以生成訂單，查看訂單狀態，取消或修改訂單等。

配送信息管理：用戶可以查看配送狀態，了解預計送達時間，評價配送服務等。

3. 司機維度

個人中心：司機可以在個人中心查看并編輯個人信息，查看接單數量，接收系統通知等。

訂單信息管理：司機可以查看被分配的訂單信息，包括訂單的詳細要求，收貨人的聯系信息等。

配送信息管理：司機可以更新配送狀態，如已接單、正在配送、已完成等，并可以實時反饋配送過程中的問題。

冷鏈物流管理系統是一個復雜的系統工程，它涵蓋了冷鏈物流的各個方面，包括用戶管理、商品管理、訂單管理、配送管理等。通過冷鏈物流管理系統，管理員能更好地管理和調度資源，用戶能更方便地獲取商品和服務，司機能更高效地完成配送任務，這將極大地提高冷鏈物流的整體效率和服務水平。

二、證書管理模型設計

（一）節點證書管理

證書管理模型設計是冷鏈物流企業數字化轉型中不可或缺的一部分。節點證書管理是其中的一個關鍵概念，它涉及物流網絡中各節點的身份認證和數據安全。

節點證書管理是一種基于證書的生命周期管理的機制，可以確保節點在物流網絡中的身份認證和數據安全。節點證書管理具有以下特點：

唯一性：每個節點的證書都是唯一的，可以標識出該節點的身份和位置。

周期性：節點證書有一定的生命周期，需要在一定時間內更新和維護，以確保其有效性和安全性。

權威性：節點證書是由權威的證書頒發機構（CA）頒發的，可以保證其合法性和可信度。

加密性：節點證書采用加密技術，可以保護數據的機密性和完整性，防止數據被篡改或泄露。

（二）物聯網設備身份管理

在物聯網設備身份管理中，一般采用基于公鑰基礎設施（PKI）的證書頒發機構（CA）來頒發節點證書，以確認設備的身份和數據的安全性。證書包含設備的標識信息、密鑰信息以及其他相關信息，用于證明設備的合法性和可信度。

節點證書管理和物聯網設備身份管理之間存在密切的函數關系式。具體而言，物聯網設備身份管理依賴于節點證書管理的證書頒發和吊銷機制，以及證書的驗證和更新機制，這些機制共同確保了物聯網設備的身份認證和數據安全。

（三）用戶身份管理

創建證書是證書管理的第一步。智能合約模塊是冷鏈物流系統證書管理模型的一個核心部分，它的主要職責是處理和驗證冷鏈物流過程中的各種交易和操作，以保證交易的合法性和安全性。傳統的EOA（外部賬戶）在區塊鏈應用中引入了許多挑戰，例如需要預設的種子短語、跨鏈難題和多個交易的處理。雖然并不打算增加復雜性，但事實上，對于大眾來說，區塊鏈并不是一款簡單的游戲。

證書頒發機構是該模型的另一核心組成，它的主要職責是驗證證書的有效性和合法性。在冷鏈物流系統中，每個節點都需要驗證其他節點的證書，以確保與其他節點的通信是安全的。驗證機構應該采取一些措施來確保驗證的準確性和可靠性。當一個節點需要與其他節點進行通信時，它會向驗證機構發出請求，并提交相應的證書。驗證機構會根據請求的類型和權限進行驗證，并返回驗證結果（有效或無效）。節點可以根據返回的驗證結果來決定是否與另一個節點進行通信，從而保證整個冷鏈物流系統的安全性。在冷鏈物流系統中，需要對證書進行頻繁的驗證，以確保其有效性和合法性。驗證證書的過程用函數表示為：

validate_certificate（certificate，public_key）→

validation_result（有效/無效）。

三、數據系統設計

感知層在冷鏈物流中扮演著非常重要的角色，它是實現冷鏈物流信息化的基礎。通過采用一系列物聯網技術，如RFID、二維碼、EPC、條形碼、溫度傳感器、圖像識別、視頻監控、GPS、GIS等，實現對冷鏈物流全程關鍵信息的實時追蹤。這些技術的主要原理是通過各類數據采集器，如RFID讀寫器、二維碼識別器、條形碼識別器、紅外傳感器、路由器、GPS衛星定位、GIS數據采集設備等設備對冷鏈物流信息進行實時采集。然后，利用互聯網相關設備將采集到的數據匯集至相應信息采集與管理系統，再通過無線傳感網絡技術、4/5G移動通信技術、互聯網等將數據傳輸至數據層。在感知層中，每個環節的信息采集都至關重要。例如，在原料獲取階段，RFID技術對原材料進行標識和識別，同時記錄原材料的溫度等信息；在加工階段，圖像識別技術對產品進行識別和分類，記錄加工過程中的溫度變化；在儲存階段，溫度傳感器等設備對倉庫的溫度進行實時監測和記錄；在運輸階段，GPS和GIS技術對運輸車輛進行實時定位和軌跡跟蹤；在銷售階段，條形碼和二維碼技術對產品進行銷售信息的記錄和管理。感知層的關鍵技術包括數據的采集、傳輸和處理。數據的采集是利用各種傳感器和識別設備對冷鏈物流的各個環節進行信息的獲取和識別；數據的傳輸是通過無線傳感網絡技術、4/5G移動通信技術、互聯網等將采集到的數據傳輸至數據層；數據處理是對采集到的數據進行清洗、整合和挖掘，為后續的決策和分析提供支持。感知層還需要解決一些技術難題，如如何保證數據的準確性和完整性、如何解決數據的安全性和隱私保護問題等。同時，感知層的設計也需要考慮到實際應用場景的需求和限制，如如何在不同場景下選擇合適的傳感器和技術方案等。

智能合約模塊是冷鏈物流系統證書管理模型的另一個核心部分，它的主要職責是處理和驗證冷鏈物流過程中的各種交易和操作，以保證交易的合法性和安全性。傳統的EOA（外部賬戶）在區塊鏈應用中引入了許多挑戰，例如需要預設的種子短語（seed phrase）、Gas（交易費用）、跨鏈難題和多個交易的處理。雖然并不打算增加復雜性，但事實上，對于大眾來說，區塊鏈并不是一款簡單的游戲。

賬戶抽象是一種利用智能合約賬戶的技術，它允許可編程驗證和執行，使得用戶能夠一次性批準一系列交易，而不需要對每個交易都進行簽名和廣播。這為用戶體驗（例如Gas抽象和會話密鑰）、成本（例如批處理交易）和安全性（例如社交恢復、多簽名）帶來了益處。目前，有兩種實現賬戶抽象的方式：

協議層：一些協議本身提供了本地賬戶抽象支持。例如，ZKsync的交易無論是來自EOA還是SCA（合成資產），都遵循相同的流程，使用單個內存池和交易流程來支持AA（賬戶抽象）。而Starknet已經移除了EOA，所有賬戶都是SCA，并且他們有像Argent這樣的本地智能合約錢包。

合約層：對于以太坊及其等價的L2（第二層擴容方案），ERC 4337引入了一個單獨的事務入口來支持AA，而不需要改變共識層。例如Stackup、Alchemy、Etherspot、Biconomy、Candide和Plimico等項目正在構建捆綁器基礎設施，而像Safe、Zerodev、Etherspot和Biconomy等項目正在構建堆棧和軟件開發工具包（SDK）。

四、結語

隨著科技的快速發展和全球貿易蓬勃發展，冷鏈物流行業面臨巨大的機遇與挑戰。冷鏈物流主要涉及食品、藥品等對溫度敏感的產品的運輸、存儲和配送。為確保產品質量和安全，冷鏈物流企業需要不斷優化運營流程，提高效率并降低成本。數字化轉型已成為冷鏈物流企業發展的關鍵戰略之一，企業引入先進的數字技術和解決方案，可實時監控貨物的溫度、濕度等參數，優化庫存管理，提高運輸效率并降低能源消耗。因此，研究冷鏈物流企業的數字化轉型方案建立與運行具有重要的現實意義和理論價值。通過建立完善的數字化平臺和方案實施，企業可實現冷鏈物流過程的全面數字化管理和優化，不僅提高運營效率、降低成本，還能為消費者提供更高質量的產品和服務。

■ 參考文獻：■

［1］ 李華，張堅，殷承虹. 新零售背景下海南農產品冷鏈物流發展策略研究［J］. 物流科技，2023，46（19）：132-134+152.

［2］ 黃桂媛，李琦. 數字經濟與冷鏈物流產業協同發展關系研究［J］. 商業經濟研究，2023（15）：82-86.

［3］ 張振華，周業付. 江西冷鏈物流效率提升策略［J］. 合作經濟與科技，2023（18）：68-69.

［4］ 盛森杰，王曉林. 農產品全程數字化冷鏈物流配送銷售技術探索［J］. 現代農機，2023（04）：3-5.

［5］ 周慧，曾一洲. 數字化轉型背景下九江市生鮮農產品冷鏈物流需求預測及發展建議［J］. 物流科技，2023，46（15）：132-137.