冷链物流企业数字化转型方案设计研究

李佳颖

基金项目：河南社科联调研课题“冷链物流企业数字化转型方案建立与运行研究”（课题编号：skl-2023-2193）；河南省软科学研究计划项目“后疫情时代河南冷链物流绩效提升创新机制研究”（项目编号：232400411078）。

【摘  要】 随着科技和全球贸易的飞速发展，冷链物流行业正面临巨大的机遇与挑战。文章主要探讨冷链物流企业在数字化转型中的方案建立与实施及其对企业运营效率和成本控制的影响。研究表明，通过引入先进数字技术和解决方案，实时监控货物状态，优化库存和运输管理，不仅能显著提升企业的运营效率，更能降低能源消耗，保障产品质量与安全。因此，数字化转型是冷链物流企业适应新时代市场需求、实现可持续发展的关键战略之一。本研究不仅具有理论价值，更对冷链物流行业的实际运行提供了重要的参考和借鉴。

【关键词】 冷链物流；企业数字化；物流管理

一、网络模型设计

（一）系统通道

冷链物流企业的数字化转型需要建立网络模型设计，以实现系统通道的畅通和信息的快速传递。通过建立物联网平台，实现冷链物流各环节的数据采集和传输，包括货物信息、运输信息等，为后续的数据分析和管理提供基础数据支持。首先，建立冷链物流的信息通道，包括数据传输网络、数据中心、信息管理系统等，实现数据的快速传递和共享。其次，建立协同机制，促进冷链物流各环节的协同运作，包括生产商、物流企业、销售商等。通过实现信息共享和协同决策，提高供应链的效率和服务质量。再次，建立预测模型，实现对冷链物流过程的预测和优化，包括运输时间、运输路径、库存预测等。通过大数据分析和人工智能技术，实现对物流过程的智能管理和决策。最后，建立冷链物流的安全保障机制，包括数据加密、隐私保护、安全认证等，确保数据的安全性和可靠性。

（二）网络结构

1. 管理员维度

个人中心：管理员可以在个人中心查看并编辑个人信息、更改密码、查看权限等。

用户管理：管理员有权添加、删除或修改用户信息，设定用户权限，实现对用户角色的精细化管理。

司机管理：管理员可以添加、删除或修改司机信息，查看司机状态，分配订单给司机，对司机进行有效调度。

车辆管理：管理员可以管理车辆信息，包括车辆型号、载重量、车牌号等，以及查看车辆的实时位置、状态，实现车辆的优化配置。

商品信息管理：管理员可以发布、修改、删除商品信息，实现商品信息的全面管理。

订单信息管理：管理员可以查看、修改、删除订单信息，实现订单的生成、分配、调整等全流程管理。

配送信息管理：管理员可以查看配送状态，配送路线的规划，配送结果的确认等，实现对配送信息的全面把控。

2. 用户维度

个人中心：用户可以在个人中心查看并编辑个人信息，查看个人订单状态等。

商品信息管理：用户可以查看商品信息，了解商品价格、库存等信息。

订单信息管理：用户可以生成订单，查看订单状态，取消或修改订单等。

配送信息管理：用户可以查看配送状态，了解预计送达时间，评价配送服务等。

3. 司机维度

个人中心：司机可以在个人中心查看并编辑个人信息，查看接单数量，接收系统通知等。

订单信息管理：司机可以查看被分配的订单信息，包括订单的详细要求，收货人的联系信息等。

配送信息管理：司机可以更新配送状态，如已接单、正在配送、已完成等，并可以实时反馈配送过程中的问题。

冷链物流管理系统是一个复杂的系统工程，它涵盖了冷链物流的各个方面，包括用户管理、商品管理、订单管理、配送管理等。通过冷链物流管理系统，管理员能更好地管理和调度资源，用户能更方便地获取商品和服务，司机能更高效地完成配送任务，这将极大地提高冷链物流的整体效率和服务水平。

二、证书管理模型设计

（一）节点证书管理

证书管理模型设计是冷链物流企业数字化转型中不可或缺的一部分。节点证书管理是其中的一個关键概念，它涉及物流网络中各节点的身份认证和数据安全。

节点证书管理是一种基于证书的生命周期管理的机制，可以确保节点在物流网络中的身份认证和数据安全。节点证书管理具有以下特点：

唯一性：每个节点的证书都是唯一的，可以标识出该节点的身份和位置。

周期性：节点证书有一定的生命周期，需要在一定时间内更新和维护，以确保其有效性和安全性。

权威性：节点证书是由权威的证书颁发机构（CA）颁发的，可以保证其合法性和可信度。

加密性：节点证书采用加密技术，可以保护数据的机密性和完整性，防止数据被篡改或泄露。

（二）物联网设备身份管理

在物联网设备身份管理中，一般采用基于公钥基础设施（PKI）的证书颁发机构（CA）来颁发节点证书，以确认设备的身份和数据的安全性。证书包含设备的标识信息、密钥信息以及其他相关信息，用于证明设备的合法性和可信度。

节点证书管理和物联网设备身份管理之间存在密切的函数关系式。具体而言，物联网设备身份管理依赖于节点证书管理的证书颁发和吊销机制，以及证书的验证和更新机制，这些机制共同确保了物联网设备的身份认证和数据安全。

（三）用户身份管理

创建证书是证书管理的第一步。智能合约模块是冷链物流系统证书管理模型的一个核心部分，它的主要职责是处理和验证冷链物流过程中的各种交易和操作，以保证交易的合法性和安全性。传统的EOA（外部账户）在区块链应用中引入了许多挑战，例如需要预设的种子短语、跨链难题和多个交易的处理。虽然并不打算增加复杂性，但事实上，对于大众来说，区块链并不是一款简单的游戏。

证书颁发机构是该模型的另一核心组成，它的主要职责是验证证书的有效性和合法性。在冷链物流系统中，每个节点都需要验证其他节点的证书，以确保与其他节点的通信是安全的。验证机构应该采取一些措施来确保验证的准确性和可靠性。当一个节点需要与其他节点进行通信时，它会向验证机构发出请求，并提交相应的证书。验证机构会根据请求的类型和权限进行验证，并返回验证结果（有效或无效）。节点可以根据返回的验证结果来决定是否与另一个节点进行通信，从而保证整个冷链物流系统的安全性。在冷链物流系统中，需要对证书进行频繁的验证，以确保其有效性和合法性。验证证书的过程用函数表示为：

validate_certificate（certificate，public_key）→

validation_result（有效/无效）。

三、数据系统设计

感知层在冷链物流中扮演着非常重要的角色，它是实现冷链物流信息化的基础。通过采用一系列物联网技术，如RFID、二维码、EPC、条形码、温度传感器、图像识别、视频监控、GPS、GIS等，实现对冷链物流全程关键信息的实时追踪。这些技术的主要原理是通过各类数据采集器，如RFID读写器、二维码识别器、条形码识别器、红外传感器、路由器、GPS卫星定位、GIS数据采集设备等设备对冷链物流信息进行实时采集。然后，利用互联网相关设备将采集到的数据汇集至相应信息采集与管理系统，再通过无线传感网络技术、4/5G移动通信技术、互联网等将数据传输至数据层。在感知层中，每个环节的信息采集都至关重要。例如，在原料获取阶段，RFID技术对原材料进行标识和识别，同时记录原材料的温度等信息；在加工阶段，图像识别技术对产品进行识别和分类，记录加工过程中的温度变化；在储存阶段，温度传感器等设备对仓库的温度进行实时监测和记录；在运输阶段，GPS和GIS技术对运输车辆进行实时定位和轨迹跟踪；在销售阶段，条形码和二维码技术对产品进行销售信息的记录和管理。感知層的关键技术包括数据的采集、传输和处理。数据的采集是利用各种传感器和识别设备对冷链物流的各个环节进行信息的获取和识别；数据的传输是通过无线传感网络技术、4/5G移动通信技术、互联网等将采集到的数据传输至数据层；数据处理是对采集到的数据进行清洗、整合和挖掘，为后续的决策和分析提供支持。感知层还需要解决一些技术难题，如如何保证数据的准确性和完整性、如何解决数据的安全性和隐私保护问题等。同时，感知层的设计也需要考虑到实际应用场景的需求和限制，如如何在不同场景下选择合适的传感器和技术方案等。

智能合约模块是冷链物流系统证书管理模型的另一个核心部分，它的主要职责是处理和验证冷链物流过程中的各种交易和操作，以保证交易的合法性和安全性。传统的EOA（外部账户）在区块链应用中引入了许多挑战，例如需要预设的种子短语（seed phrase）、Gas（交易费用）、跨链难题和多个交易的处理。虽然并不打算增加复杂性，但事实上，对于大众来说，区块链并不是一款简单的游戏。

账户抽象是一种利用智能合约账户的技术，它允许可编程验证和执行，使得用户能够一次性批准一系列交易，而不需要对每个交易都进行签名和广播。这为用户体验（例如Gas抽象和会话密钥）、成本（例如批处理交易）和安全性（例如社交恢复、多签名）带来了益处。目前，有两种实现账户抽象的方式：

协议层：一些协议本身提供了本地账户抽象支持。例如，ZKsync的交易无论是来自EOA还是SCA（合成资产），都遵循相同的流程，使用单个内存池和交易流程来支持AA（账户抽象）。而Starknet已经移除了EOA，所有账户都是SCA，并且他们有像Argent这样的本地智能合约钱包。

合约层：对于以太坊及其等价的L2（第二层扩容方案），ERC 4337引入了一个单独的事务入口来支持AA，而不需要改变共识层。例如Stackup、Alchemy、Etherspot、Biconomy、Candide和Plimico等项目正在构建捆绑器基础设施，而像Safe、Zerodev、Etherspot和Biconomy等项目正在构建堆栈和软件开发工具包（SDK）。

四、结语

随着科技的快速发展和全球贸易蓬勃发展，冷链物流行业面临巨大的机遇与挑战。冷链物流主要涉及食品、药品等对温度敏感的产品的运输、存储和配送。为确保产品质量和安全，冷链物流企业需要不断优化运营流程，提高效率并降低成本。数字化转型已成为冷链物流企业发展的关键战略之一，企业引入先进的数字技术和解决方案，可实时监控货物的温度、湿度等参数，优化库存管理，提高运输效率并降低能源消耗。因此，研究冷链物流企业的数字化转型方案建立与运行具有重要的现实意义和理论价值。通过建立完善的数字化平台和方案实施，企业可实现冷链物流过程的全面数字化管理和优化，不仅提高运营效率、降低成本，还能为消费者提供更高质量的产品和服务。

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