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基于智能家居供应链管理智能合约设计研究 基于智能家居供应链管理的 智能合约设计探讨 基于智能家居供应链管理的智能合约设计探讨 摘 要 科技在发展，时代在进步，随着物联网、大数据、5G技术等信息技术的飞速发展，智能家居等以柔性化生产为主的产业发展尤为快速，但是其供应链的上下游结构变得日益困难，因此将会导致的供应链上出现首尾信息难以一样、关键决策延迟等状况，长此以往便带来了难以预估的蝴蝶效应。不仅如此，供应链中流通的信息还存在牢靠性问题和存储问题，没有牢靠的、可追溯的信息将会导致出现追溯困难、追责困难的状况，从而也使得其供应链管理陷入了瓶颈。 然而，区块链的出现带来了新的机遇，因其具有多节点信息同步、信息数字化加密、信息可追溯查询、区块中的内容不行篡改等特点，并且可以与智能合约这一代替人为自动执行的合约模式相结合的性质，可以实现一个完备优化供应链体系的系统构架智能合约系统。其数据的来源是在区块链链上，而且执行的操作在链上，最终输出的结果在区块链上，可以完备适用于本文智能家居供应链柔性化生产的场景中，能为其供应链管理供应优化提升的作用。本文基于此，针对智能家居供应链设计智能合约系统优化方案，达到优化供应链管理的目的。 关键词：柔性化生产；区块链；智能合约系统；供应链管理优化方案 Research on smart contract design based on smart home supply chain management Abstract Technology is developing and the times are improving. With the rapid development of information technologies such as the Internet of Things, big data and 5G technology, the flexible production-oriented industries such as smart home are developing rapidly, but the upstream and downstream structure of the supply chain becomes more and more complex. Moreover, there are reliability problems and storage problems in the information flow in the supply chain, and the lack of reliable and traceable information will lead to a series of problems in the supply chain system, such as the difficulty in traceability and accountability, thus leading to the bottleneck in the management of most of todays flexible supply chain systems. However, the emergence of block chain brings new opportunities, because it has the characteristics of muti-node information synchronization, information digital encryption, information traceability query, the content in the block can not be tampered with, and can be combined with the nature of intelligent contract, which can replace the contract mode of artificial automatic execution. A system architecture intelligent contract system for perfect optimization of supply chain system can be realized. The source of the data is on the block chain, the operation is on the chain, and the output result is on the block chain, which can be perfectly applied to the scenario of flexible production of smart home supply chain in this paper, and can provide the function of optimization and promotion for its supply chain management. This article Based on this, the intelligent contract system optimization scheme is designed to optimize the supply chain management. Keywords:Flexible production;Block chain;Smart contract system; Supply chain management optimization plan 目 录 第一章 引言 1 1.1探讨背景与意义 1 1.2国内外智能合约的探讨现状 3 1.3本文主要工作 4 其次章 相关基础学问 4 2.1以核心企业为主导的供应链 4 2.2区块链 6 2.3以太坊 7 2.4智能合约 8 第三章 SN智能家居公司的现状及其供应链管理 10 3.1智能家居的发呈现状和趋势展望 10 3.2 SN智能家居公司供应链的关键问题总结及预期解决方法 14 第四章 针对SN公司供应链的智能合约改良方案设计 16 4.1方案需求分析 16 4.1.1总体需求 16 4.1.2 角色分工及其功能需求 16 4.1.3区块链系统非功能需求 18 4.2方案主体设计 20 4.2.1系统架构设计 20 4.2.2方案系统模块与功能设计 23 4.2.3智能合约与系统数据存储设计 32 4.3 本方案的模拟实操流程指引 38 4.4本章小结 40 第五章 总结与展望 42 5.1论文工作总结 42 5.2展望 43 谢 辞 45 第一章 引言 1.1探讨背景与意义 科技在发展，时代在进步，在当今这个物联网、大数据、5G技术等信息技术飞速发展的背景下，智能家居这一发展快速的产业也逐步引起人们的关注。依据前瞻产业探讨院在今年的统计结果显示 即前瞻产业探讨院发布的中国智能家居设备行业市场前瞻与投资策略规划报告。 ，2017年全球智能家居市场规模就已经达到了357亿美元，从近几年的将来来看，2018-2023年间的年均增长率（复合增长率）将达到26.9%，预料到2023年将可以达到1506亿美元。从国内的发展数据来看，2016年中国智能家居市场规模就已经达到2608.5亿元，2017年更是达到3342.3亿元，同比增长了24.8%。1预料在2020年年末，其市场规模将达到5000亿元以上，这也就意味着在将来3-5年的时间内，其市场将保持为25%以上的增长率。供应链作为一种代表了现代生产技术发展的产物，详细的概念是指其围围着核心企业，从上游供应商配套零件起先，设计产品、制成中间产品以及最终的成品，最终通过销售网络和物流渠道把产品送到消费者手中，是一个将供应商、制造商、分销商和物流商直到消费者连成一个整体的功能性网链结构。详细来说，其围围着选购、产品设计、生产、运输、销售、交易等环节上相关的企业形成了一个链条，这也是一个综合了供需信息的可循环的链条。日益增长的智能家居产业拥有着其独有的供应链体系，分别由上游的电子元器件及集成电路零部件供应商、中游的设备制造商和网关制造商以及下游的系统集成商、服务供应商、以及终端用户构成。其中，由于家电制造企业和是房地产开发商最贴近终端用户，所以系统集成商与服务供应商在大多数状况下是由他们担当，这也导致了智能家居产业的主要发展动力来源于他们，正是如此，智能家居产品的生产企业主要是依据客户的需求而进行生产的，这就对中游的设备、网关制造商有了可柔性生产的要求。柔性化生产意味着智能家居产业须要一个多节点数据一样性增加信息共享的系统，它的作用在于可以改善信息沟通沟通不一样，拥有牢靠的地跟踪交易状况和对上下游企业间交易合作进行管理的实力，加强上下游企业间的协同，保证时效完成定制化的产品。除此之外，智能家居行业与大多数传统行业不同，其供应链上涉及不同种类的企业，不同企业间信息共享有限，传统的供应链管理技术和概念已不能再适应现代的供应链管理，无法做到整个链条上信息的透亮，存在虚假信息以及被篡改历史信息的风险。9 区块链的特征是具有多方共同维护、数据不行篡改、信息可以追溯，因为其是一种通过以密码学方式将数据进行链式存储的结构。而这些特别的实力正好与供应链运作管理中的需求相符合，例如须要多方共同协作以及须要拥有牢靠透亮的信息共享的需求，所以被认为是一种解决供应链管理难题的技术手段。详细来说，将区块链用于供应链可以总结为以下几个方面，首先是可以提升供应链整体的平安性，其次是可以通过解决供应链中的信息孤岛问题，从而增加供应链成员间的合作效率、协作实力和信息互通，最终是区块链的多节点信息一样性，该特点将可以解决供应链过去信息不一样导致的产品生产监管问题和信息追溯问题。在区块链技术的发展中，智能合约的应用也得到了相应的拓展。详细来说，智能合约是一个由代码组成的系统程序，这个程序通过合约的代码化后形成，它允许我们在不须要第三方机构参加的状况下，执行交易，与过往不同，这次交易不仅可追溯、不行逆转而且还是非常平安可信的，这也正是区块链和智能合约应用拓展的好处之一。由于区块链可以去中心化的重要缘由，在区块链网络运用的智能合约可以被比方为一个运用自动售货机的过程。智能合约与自动售货机类比：假如你向自动售货机（类比分类账本 类比分类账本，即通过类比分类的方法将矿工挖矿胜利挖出的块(数据块)进行记账，并把交易信息填充到数据块里面，这就算记账胜利了，矿工将会获得收益。其收益由两部分组成：嘉奖+手续费。嘉奖，是找到区块的酬劳；手续费是记录交易信息的辛苦费。）转入加密的货币，一旦输入的要求和转入的货币满意智能合约所设置的代码要求和账户验证，它将会自动执行合约中双方事先约定好的义务和权限。3 本文旨在利用区块链和智能合约技术针对智能家居供应链多节点、信息不对称以及信息可追溯等问题构建一个智能合约系统，为供应链智能治理的探讨供应肯定的探讨范例。详细的意义体现在： （1） 为智能家居产业供应链设计智能合约系统，可增加信息共享功能的，加强上下游间的协同，适应柔性化生产的须要； （2） 利用区块链的数字签名验证机制以及数据不行篡改性质可以防止智能家居供应链上假冒产品的流通的发生，保证信息是真实可信的，也可以解决物联网产品溯源问题； （3） 利用该智能合约系统，削减商业交易欺诈和执法成本等潜在问题，基于区块链技术的智能合约对于合约交易的各方来说成本和效率是特别高的，更能够实现对合约执行过程中的人为变更的规避； （4） 运用该智能合约系统，削减第三方中介机构成本，并由于拥有数字签名验证机制，可以避开交易对手知晓商业机密的风险； （5） 为了使供应链向可信的方向发展，通过智能合约系统合理评估企供应链行为信誉，规范企业行为，为其他企业决策供应参考。详细来说，是通过对企业在过往每一次供应链活动中累积的行为数据并进行信息的存储，依照对应的计算方法，对企业的信誉进行计算，存储到企业的信息中，作为供应链企业选择合作的一个参考。1.2国内外智能合约的探讨现状 在互联网诞生之初，智能合约由于缺乏可编程的技术支持，始终没有得到很好的应用，直到元编程技术的发展和区块链的出现，智能合约才拥有了快速的发展，区块链可以供应可信的执行环境而编程技术的发展也为其供应了技术支持。在这十年里，智能合约以及区块链的探讨和应用实践也在不断的被推动。经验了以数字货币为代表的1.0阶段，以融资等金融业务和智能合约为代表的2.0阶段和已经融入进全社会生活各领域的3.0阶段，从纳资融资到审计审核，从物流限制到医疗医药等等，将来将会渗透进人们的方方面面里。下表1.1所示列举了全球发展靠前的智能合约项目： 表1.1 国外智能合约平台 探讨机构 智能合约项目 介绍 以太坊基金会 以太坊智能合约平台 2014 年起先研发，被看作是下一代智能合约和去中心化应用平台 Linux Hyper Ledger 超级账本 Linux 基金会推出的区块链平台，主要探讨实现企业级应用 R3 联盟 Corda 智能合约平台 Corda 旨在管理金融协议，供应金融 服务的分布式分类账平台 RSK Rootstock 智能合约平台 根链智能合约平台，实质上是侧链，底层 由比特币区块链为支撑 本文将在现有发展的基础上对基于区块链和智能合约的智能家居产业供应链进行更为综合的优化方案设计，以满意其供应链柔性化生产的须要。1.3本文主要工作 本文通过分析智能合约模型设计和探讨的特点与智能家居供应链管理中存在的问题，攥写出基于以太坊智能合约的智能家居供应链新框架的优化方案。在进行不断地学习只是以及对实习所在的智能家居公司需求分析和调研之后，完成了以下任务： （1） 依据笔者在智能家居企业实习中对其供应链及其管理的分析，对此类型企业的供应链存在的问题进行分析和概述，并提出解决措施； （2） 引用智能合约应用于供应链的案例进行阐述和分析，总结出供应链中的问题以及智能合约为供应链带来的优化和改良。总结出的针对SN技术有限公司做出，进行深化的需求分析，找到总体业务需求、系统角色功能需求、平安性需求等等；最终，整理提出详细的解决方案并进行方案的设计； （3） 通过网课学习Solidity语言，明白了如何通过运用进行智能合约的数据存储结构设计和业务逻辑设计；学习了如何进行服务器端的逻辑开发，设计了系统所须要的功能和模块。本论文的创新点有： （1） 依据智能家居供应链存在的问题以及特点针对性的构建智能合约系统的框架，让供应链更适应柔性化的生产，以充分发挥信息技术在供应链管理中的创新作用； （2） 依据现有供应链中存在无法推断未知企业信誉水平的问题，设计了供应链中企业的信誉评估方案，依据历史数据分析其信誉并进行评分，以促进供应链健康发展。其次章 相关基础学问 本章对本文涉及到的以核心企业为主导的供应链、以太坊、区块链以及智能合约这四个学问点进行概念的介绍以及技术的阐述，为后续内容做铺垫。2.1以核心企业为主导的供应链 由前文可知，目前智能家居企业的供应链类型是以核心企业为主导的供应链体系，形成这样的供应链体系目的是在于适应激烈的市场竞争环境以及更好地迎合市场需求，同时，相比过去的各企业“单枪匹马”面对融资难的问题时，也更能受到银行的青睐从而获得融资。但是，在该类型的供应链中，正是因为企业数量（中小型企业）相对较多，简单出现信息传递不刚好以及信息不完整、不真实的状况，核心公司只能限制与其交易的第一级供应商以及下级客户的信息，无法得到下一级以下的信息，除非企业主动将其上级供应商信息添加到本文所述的区块链中。简而言之，这类型的供应链是不能保证链上交易信息刚好性、完整性和真实性的。4如图2.1所示： 图2.1 以核心企业为主的供应链流程 除此之外，以核心企业SN智能家居有限公司为例，其以房地产开发商的定制为主要销售目标，Amazon等淘宝电子商务平台为二级销售平台，信息和资金在平台上转移，然而对于物流信息，卖方事实上将货物干脆交付给买方的过程，真实状况是各节点发布的快递公司的物流信息，真实性以及刚好性不能得到100的保证。现在，供应链强调了资金流、物流流和信息流三个流的统一，这解决了上下游企业之间的信息透亮和共享，增加了上下游企业之间的协作。事实上，中国一些大型企业的电子商务平台仅用作发布选购要求以及产品展示和促销的媒介。电子商务平台未能发挥其应有的作用，企业没有发挥其在供应链中的核心企业的作用。尽管获得了干脆相关的上游和下游数据信息，但是这些数据以及数值无法得到真正运用，更不必说可以进一步的传输和公开这些数据了。传统的以核心企业为主导的供应链体系交易效率低下以及供求信息不对称的问题仍未解决，须要运用优化方案来解决这个难题。供应链中的关键问题是解决信息的真实性、透亮度和对称性问题。传统的供应链特别长，涉及许多环节，而且它花费的时间很长，并且重点更多地放在物流信息的限制上，事实上整个供应链的交易效率以及运作效率不高。6 2.2区块链 区块链技术发展至今的已有十年，其最早被“中本聪”先生提出和描述为：区块链是一种根据时间依次将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构，并以密码学方式保证的不篡改和不行伪造的去中心化共享总账。11区块链的共识算法的理论基础是拜占庭容错方法 拜占庭将军问题（Byzantine failures），是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题。含义是在存在消息丢失的不行靠信道上试图通过消息传递的方式达到一样性是不行能的。因此对一样性的探讨一般假设信道是牢靠的，或不存在本问题。同时，区块链技术可以通过其分布式数据库、数字加密技术和独特的共识算法解决去中心化系统的双重支付问题，并且建立在了在不须要第三方信用机构的前提下，如此便可以形成了一个去中心化的无需信任单个节点的系统。区块链同时也是一个各节点共享系统中的数据账本，区块结构如图2.2所示。每个块分为一个块头和一个块主体，涉及默克尔树 Merkle tree（默克尔树（Merkle tree）是一种哈希二叉树，由Hundred Ralph Merkle于1979年独创，数据存储在树结构的叶节点度中，并通过data（Know Hash）操作确保数据不会被篡改。叶子节点数据中的任何更改将被传到前一个节点，并最终响应树根的更改。比特币区块里面的每一笔答交易就是通过默克尔树结构进行存储的。、链式结构、Hash算法 Hash算法将随意长度的二进制值映射为zd度的较短的固定长度二进制值。这个小的二进制值称为哈希值版本。哈希值是数据的唯一且极其紧凑的数字表示形式。假如您对纯文本段落进行哈希处理，甚至仅更改该段落的一个字母，则后续的哈希将产生不同的值。和时间戳 time zd，时间戳是运用一串数字来表示当前时间，例如：1553102157秒表反馈2019-03-21 01:15:57。等新的技术元素。 图2.2 区块结构 其本质是建立了一种分布式的标准，详细来说就是可以将发生在供应链上的数字事务在分布式数据库上创建成无法被篡改的记录，这也就使得位于本区块链中的全部对象可以刚好的知晓到新发生的数字事务，且该事务无法被篡改。2 综上所述，我们将会利用区块链拥有的去第三方、去中心化、集体维护、不行篡改、规则透亮、交易透亮等特性，攥写出适合于智能家居供应链的适用于智能合约系统的优化方案。 2.3以太坊 以太坊是一个主旨在于供应去中心化应用开发的智能合约平台，其自由设计和开发智能合约的功能吸引了许很多多的开发者和企业，以太坊供应了具有图灵完备的智能合约多样化去中心化应用开发的平台，这也是其最受人欢迎的缘由之一。拓展学问，以太坊的账户事实上只是以太坊的用户和合约的标识，它是一段长度有160位的数字，一般用40位的十六进制数表示，以目前的技术是无法将其破解的。4 区块链的发展正如日中天，但是目前最主流的应用和探讨的区块链平台只有三家，分别是以太坊、超级账本和比特币。下表对其进行了对比阐述和分析： 表2.1 三大主流区块链平台比较 区块链 正式发布时间 共识机制 是否支持智能合约 合约运行环境 比特币 2009年 POW 否 - 超级账本 2016年 PBFT 是 docker 沙盒 以太坊 2015年 POW/POS 是 EVM 本文主要分析其在共识机制方面的差别，以选择适合的区块链平台进行智能合约的开发。超级账本运用了拜占庭一样性协议PBFT，虽然能消耗较低，但是其平安性过于依靠失效节点数量的限制（不得高于全链的三分之一）。但是当遭受sybil攻击 一种网络中的少数节点限制多个虚假身份，从而利用这些身份限制或影响网络的大量正常节点的攻击方式。时，失效节点高于全链的三分之一是常有的状况，从而也不是很好用。比特币和以太坊前期都是POW的共识机制，POW共识机制是一种消耗能大但是平安性高的机制，所以不是很好用。然而，在共识机制上与POW对比，POS的共识机制不仅能消耗较低，还能在平安性上与POW相当，是很好用的一种共识机制。9在智能合约的支持性方面，虽然以太坊和超级账本都对智能合约有支持，但是超级账本的智能合约部署相比之下较为繁杂，而以太坊还拥有EVM这一平安性能极高的虚拟机系统，并且还拥有开发代币的功能，更为好用。6 综上所述，选择以太坊作为本文智能合约探讨运用的平台，详细优势在于：1.部署方式简洁；2.共识机制相比之下更胜一筹；3.可以进行代币的开发；4.发展成熟，拥有众多优质用户。2.4智能合约 “智能合约就是执行合约条款的可计算交易协议”，智能合约被这样定义道。详细来说，智能合约的实质就是用程序代码表示各种商业的行为和繁琐的算法，把一切可以被代码程序化的行为进行程序化了。从实质来说，智能合约只是一个计算机协议，一旦这个协议被部署就能实现全自动执行和验证。起初它的应用范围仅仅局限于金融领域，但是发展至今已经拓展到了许很多多的领域了，例如本文就会将其应用与供应链管理的情境中去。类似于传统的合约，智能合约的生命周期是根基于传统合约而设计出来的，它的全生命周期包括了：合约生成、合约发布、合约执行这3个部分，如图2.3所示： 图2.3 智能合约的全生命周期图 图2.4 智能合约的区块链示意图 表2.2 智能合约三大生命周期简介表 合约生成 合约发布 合约执行 合约的生成包含了合约的多方协商、制定合约的规范、进行合约的验证、获得合约的代码这4个环节。合约发布与交易发布非常类似，签名后的合约会通过P2P的方式分发至每一个节点，每个节点会将收到的合约暂存在内存中并等待共识。合约的执行机制 合约的实现 智能合约的执行是基于“事务触发”机制的。基于区块链的智能合约都包含事务处理和保存机制以及一个完备的状态机，用于接受和处理各种智能合约。智能合约会定期遍历每个合约的状态机和触发条件，将满意触发条件的合约推送至待验证队列。待验证的合约会扩散至每一个节点，与一般区块链交易一样，节点会首先进行签名验证，以确保合约的有效性，验证通过的合约经过共识后便会胜利执行。整个合约的处理过程都由区块链底层智能合设置的系统自动完成，公开透亮，不行人为篡改。智能合约的实现是通过给予对象（例如资产变动、市场改变、系统操作等行为）数字的特性，即将对象程序化然后部署在区块链上，成为网上共享的资源，再通过外部事务触发合约的自动生成与执行，进而变更区块链网络中数字对象的状态（例如安排、转移）和数值内容。智能合约的意义主要体现在可以实现主动或被动的接受、存储、执行和发送数据等功能，通过调用智能合约，以此实现限制和管理链上数字对象。14 生成过程 共识过程 详细的过程为：合约的 协商与确定，供应链中的成员进行商讨制定，最终制定出来文本形式的合同，然后通过编程将其进行文本程序化，须要留意的是这是不能够修改的，所以必需要事先就明确好各方的权利与义务，最终阅历证后可以获得标准合约代码。其中，合约规范必需进行专业的文本程序化，因为合约的平安性是基于在各方反复确定验证后系统抽象模型虚拟机运行的，而且必需保持代码和文本的一样性。共识过程的步骤如下：首先每个节点会将暂存的合约打包成一个合约集合，计算出这个集合的Hash值，然后将这个集合的Hash值组装成一个区块并扩散至全网的其他节点；其次，收到该区块的节点会将其中保存的Hash值与自己保存的合约集合的Hash值进行比较，然后验证；通过多轮的发送和比较，全部节点最终会对新发布的合约达成共识，并且将达成共识的合约集合以区块的形式扩散至网络中的各个节点，如图2.4所示。每个区块包含以下信息：当前区块的Hash值、前一区块的Hash值、时间戳、合约数据以及其他描述信息。5 小结 目前已经出现了的智能合约技术平台，如以太坊、比特币等具备图灵完备的开发脚本语言的平台，使得区块链能够支持更多类型、结构更困难、时限需求更敏感的智能合约应用，本文将运用以太坊平台作为智能合约的开发平台，缘由已在2.3中进行了分析。第三章 SN智能家居公司的现状及其供应链管理 3.1智能家居的发呈现状和趋势展望 智能家居，顾名思义“智能”，即是利用了现今先进智能的技术来代替人类做一些人类能够做到但是须要花费时间去做的居家日常行为（综合布线、网络通信、人工智能等），以家居为起点，构建一个相对传统家居更高效环保的居住环境。是将来人类生活环境智能化递进过程的产物，是近年来移动互联的技术、思路、工具和方法对家电行业带来了前所未有的冲击，同时也是将来以核心企业为主导的柔性化供应链的典范之一。智能家居是物联网的发展产物之一。智能家居通过物联网技术将家中的音视频设备、照明系统、窗帘限制、空调限制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等连接到一起，供应家电限制、照明限制、电话远程限制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通限制、红外转发以及可编程定时限制等多种功能和手段。3 图3.1 中国智能家居产业政策分析 与一般家居相比，智能家居供应链有以下特点： （1）智能家居产业链广，产品多样化。但同时这也会涉及到一个物流问题库存权衡问题：智能家居的产品具有多样化的特点，不同种类和型号，导致了一个企业内的SKU多达4000种，这样仓库将须要储存较多种类的产品，这也使得其供应链管理非常困难，尤其是库存管理。库存管理成本的上升，品种多而且产品量小也导致了运输成本的提升，从而最终导致了制造和创建的效率下降，这对于智能家居这种须要柔性化生产的企业来说是致命性的难题。 图3.2 智能家居产业链构成 （2）智能家居的供应链以顾客为导向，故其生产将须要柔性化的供应链。与传统家具企业不同，智能家具企业须要依据用户以及线下销售渠道的反馈对生产的产品进行升级改造，这些反馈事实上就是供应了生产新产品的需求，智能家居制造商将依据这些需求刚好的生产出成本低、易用性高的产品。由此我们可以知道，智能家居产业的供应链犹如大多数的柔性化产业供应链，其供应链驱动模式须要具备很刚好的信息传递功能，产品须要依据用户的需求不断改进。同时这也导致了行业内竞争激烈，市场占有率更加取决于其是否能更先找到用户需求，这对供应链柔性的要求更大了，同时这对于传统家电行业来说便更是困难了。发展智能家居产品必需学习和融入新的元素，云计算、大数据以及新的供应链管理技术和方法都是特别重要的创新点，新技术的开发，客户需求的把握，产品数据的挖掘都更能彰显出本文撰写的拥有改善信息不畅，让各方更好地跟踪交易状况、对上下游企业间交易合作进行管理，加强上下游间协同的智能合约设计是大势所趋。 （3）物流环节范围广，大型家电企业固定投入大。产品种类以及销售渠道的多样化，对物流网络的配套也有了更多的要求。（4）与传统家电供应链相比，智能家居供应链的供应商增多。由于通信技术以及加工技术的不断更新换代，消费者的需求也随之与时俱进，由原材料供应商、家电生产商和家电线下加盟销售商组成的传统家电行业供应链已经不能够满意这些新生代的生产需求了，智能家居供应链相比传统家电供应链在企业组成上更加丰富，其供应链中的企业不仅有传统家电供应链中的企业，还有可以供应无线通信技术的通信公司、可以满意线上销售的互联网企业、可以供应软件支持的系统供应商等等。 图3.3 智能家居中游产业 （5）传统家居和智能家居企业供应商上游相对少且产业链不困难，但智能家居企业对库存管理水平要求更高。与传统家具供应链相像，智能家居供应链的上游原材料供应商主要由钢铁原材、塑料原材、电子元件等组成，其供应链下游主要由线上线下自营、渠道分销商和售后组成。智能家居相比之下的不同点主要在于智能家居企业须要不断地进行产品的创新生产，这也意味着其库存管理水平要求更高。在当前智能家具高速发展的阶段，大多数智能家居企业都是中小型创新型企业，这就意味着这些企业的公司实力不会很大，所以这些企业往往只专注于某一种品类、某一种产品的开发生产；加之现在的智能家居发展环境就非常须要“有卖点”，否则将会被市场所淘汰，所以他们对自己所钻研的品类不断地进行开发和生产，新型产品的不断开发生产意味着其相应的零部件和技术也更迭快速，原材料必需与新产品一一对应，这就干脆对其供应链上游的库存管理及下游的生产线柔性化有了更高的要求；与传统家具供应链不同，这些中小型智能家具企业更重视“效率”，故其对上游供应商并没有“大牌效应”这一要求，在供应商的选择上往往不会选择大型知名供应商，也并不会选购大批原材料，反而这些企业更注意的是拥有新型技术的企业，以适应其须要不断开发新产品的市场需求。 图3.4 智能家居上游产业 （6）供应链下游销售以大批量定制销售为主，零售分销渠道多元化。我国智能家居销售渠道多种多样，大致可以分为：大型商场销售、品牌加盟店销售、国内外线上互联网平台销售及客户定制销售组成。从销售额统计可知：大型商场约占2成左右，海内外线上销售平台约占据了零售量的30%，其中海外零售量与国内零售量比例为7：3，剩余的零售渠道和商场销售仅为18%和更少，最多的是占据了3成的客户定制销售。 图3.5 智能家居渠道销售额占比 2020年以后智能家居产业将进入爆发期，目前各大厂商已起先密集布局智能家居，尽管从产业来看，还没有特殊胜利、特殊能代表整个行业的案例显现，这预示着行业发展仍处于探究阶段，但越来越多的厂商起先介入和参加已使得外界意识到，智能家居将来已不行逆转，智能家居企业如何发展自身优势、领域内的资源整合以及探讨更适合其发呈现状的供应链管理模式，成为企业乃至行业的“站稳”所必备的要素。8 3.2 SN智能家居公司供应链的关键问题总结及预期解决方法 （1）问题1：供应链上游柔性化生产库存权衡问题 解决方法：智能家居的产品具有多样化的特点，拥有多种不同种类和型号，这种多样化大大增加了供应链管理的困难性。同时，由于消费态势的升级发展，客户对产品的需求更加趋向于定制化、特性化，这也激发了SN公司对于新产品创新开发的动力。除此之外，公司的发展也须要扩大中高端产品的市场，所以将须要适当的调整产品种类结构，刚好发觉并调整供应链上游企业的生产安排、选购安排以及推广安排，削减低端的盈利实力相对较弱的产品，注意生产和研发更高性能、高能效、大容量的智能家居产品，设计一个拥有多节点数据一样性增加信息共享功能的智能合约系统，随需生产高端、健康、精品中坚力气，改善信息不畅，让供应链中各方更好地跟踪交易状况、对智能家居产业上下游企业间交易合作进行管理，加强上下游间的协同，适应柔性化生产的须要。 （2）问题2：供应链下游定制化生产问题 解决方法：智能家居产业平台服务商以亚马逊、京东的零售为主，结合上文的数据对比之下可知，智能家居企业的主要市场是渠道服务商，其渠道服务商除了房地产企业、互联网电商渠道之外还有传统家电企业，渠道服务商不仅与SN公司进行大批量的产品定制，还参加帮助经销商进行市场推广、日常维护以及依据市场的改变刚好的提出对应策略，对SN公司的帮助远不止于市场，并且在如今传统家具智能化的趋势下，智能家具企业与传统家具企业合作，不断供应新型限制器等技术，就是渠道商的典型良好合作之一，而渠道商之一的房地产行业都是以大批量定制产品为主的，故综上所述，应对该问题，SN智能家具公司须要一个拥有多节点数据一样性增加信息共享功能的智能合约系统，增加信息传递速度，适应柔性化生产的须要。（3）问题3：产品溯源平安问题 解决方法：可以利用区块链数据不行篡改的特性，并加以数字签名验证的机制，实现防止智能家居供应链上假冒产品的流通、遏制假冒行为的发生，当消费者、监管部门或者供应链中的任何一方企业有查询中某个产品的追溯信息需求时，能保证这个信息是真实可信的，这可以解决物联网方面产品溯源这一问题； （4）问题4：供应链商业纠纷问题 解决方法：通过设计的智能合约系统将可以做到大大削减商业交易欺诈和执法成本的潜在问题，区块链的去中心化使得智能合约在没有中心管理者参加的状况下，可同时运行在全网全部节点，任何机构和个人都无法将其强行停止。因而，基于区块链技术的智能合约对于合约交易的各方来说成本和效率是特别高的，能够实现对合约执行过程中的人为变更的规避，确保供应链上中下游的平安运行。（5）问题5：第三方机构商业机密及成本问题 解决方法：智能家居企业运用智能合约，可以削减第三方中介机构的成本，并且由于拥有数字签名验证机制，可以避开交易对手知晓商业机密的风险。（6）问题6：企业行为规范及信誉问题 （6） 解决方法：通过智能合约系统合理评估企供应链行为信誉，规范企业行为，为其他企业决策供应参考。详细来说，是通过对企业在过往每一次供应链活动中累积的行为数据并进行信息的存储，依照对应的计算方法，对企业的信誉进行计算，存储到企业的信息中，作为供应链企业选择合作的一个参考，以促进供应链的健康发展。第四章 针对SN公司供应链的智能合约改良方案设计 4.1方案需求分析 需求分析是方案设计业务进行必不行少的步骤，良好合理的需求分析有助于方案设计和实现的正确高效开展。本节将结合第三章分析的问题综述以及SN公司供应链实际状况，对本文探讨的“基于智能家居供应链管理的智能合约设计探讨”进行需求分析。4.1.1总体需求 本方案目的在于设计一个基于SN公司现有的ERP系统、区块链系统和智能合约的供应链改良方案，方案旨在为SN公司供应链上企业设计一个便利高效的协作环境。在供应协作环境的同时，还不断记载着各企业的信誉值，为建立良好的供应链运作环境。最终利用区块链的不行篡改、可追溯等特性以及智能合约的自动执行机制增加供应链内信息的牢靠性，满意了监管部门、消费者和其他链上企业监管和查询的需求。4.1.2 角色分工及其功能需求 角色详细功能如图 4.1： 图4.1 系统角色功能图 表4.1 系统角色功能设计表 在本方案设计的系统中，设计拥有管理员、供应链参加者和消费者三类角色 介绍 角色 管理员 供应链参加者 消费者 职能 ERP平台、区块链系统管理员可由监管机构担当，可以对一般参加者账户实施权限管理，以及在ERP平台、区块链系统发布公示信息等。包括了原材料供应者、加工商、物流商、销售商等企业或机构，他们可以进行与各自担当的供应链角色相对应的供应链环节的信息录入，查询商品货物的追溯信息，参加ERP平台、区块链系统供应的供应链业务活动，对订单提交评价，查询信誉度值，管理自身资金账户等。消费者可以查询一个商品的追溯信息，并且验证信息的有效性。功能 管理员角色可以执行用户管理、公示信息发布的功能。原材料生产商、加工商、物流和销售商可以执行信息录入、订货、发货登记、收货登记、信誉查询、资金管理、追溯信息查询、签名验证的功能。消费者可以执行追溯信息查询和签名验证的功能 步骤 首先将利用区块链的智能合约完成用户权限的管理、限制，订货、收发货