王鵬

【摘 要】結(jié)合大數(shù)據(jù)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，對區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用方式進(jìn)行闡述，簡要介紹基于區(qū)塊鏈技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)建設(shè)及改造新方式，并對應(yīng)用場景進(jìn)行簡要描述。介紹區(qū)塊鏈技術(shù)在轄區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用可行性方案，并對方案擴(kuò)展性進(jìn)行描述。

【Abstract】Combined with the construction of large data and the industrial base， paper explores the application of block chain technology in industrial and its application method， briefly introduces the industrial construction and reform new method， and the application scenarios， and introduces the feasible plan of the application of block chain technology in block industrial， and describes the expansibility schema.

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈；工業(yè)產(chǎn)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

【Keywords】block chain； industrial industry； internet of things construction

【中圖分類號】F426 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）02-0050-02

1 引言

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的繼續(xù)發(fā)展，接入物聯(lián)網(wǎng)云系統(tǒng)的設(shè)備將會越來越多，數(shù)以百億的物理設(shè)備將會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，在要求實(shí)時(shí)通訊的應(yīng)用場景下，無疑會極大地增加傳輸成本及維護(hù)成本，并且在一個存儲如此海量的數(shù)據(jù)的中心化服務(wù)器中，信息安全跟節(jié)點(diǎn)信任將成為一個巨大的難題。

區(qū)塊鏈恰好可以在這個領(lǐng)域發(fā)揮作用，它采用去中心化的點(diǎn)對點(diǎn)通信模式，高效處理設(shè)備間的大量交易信息，這將會顯著地降低安裝維護(hù)大型數(shù)據(jù)中心的成本，同時(shí)還可以將計(jì)算和存儲需求分散到組成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的各個設(shè)備中。在區(qū)塊鏈定義的規(guī)則下，設(shè)備被授權(quán)搜索它們自己的軟件升級，確認(rèn)對方的可信度，并且為資源和服務(wù)進(jìn)行支付。機(jī)器可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)自動執(zhí)行數(shù)字合約，而不再需要人為的甄別真?zhèn)?，這使得它們可以自我維持、自我服務(wù)，成為真正的智能設(shè)備。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 場景描述

當(dāng)前轄區(qū)內(nèi)各企業(yè)、廠礦產(chǎn)業(yè)相對獨(dú)立，信息不共享，缺少交流，各單位的軟硬件資源都局限在自己單位內(nèi)部，非常獨(dú)立且封閉。城區(qū)單位承接任務(wù)量不均衡，勢必會造成各廠商工作量分配不合理的現(xiàn)象，所謂“旱的旱死，澇的澇死”。

科研方便，各廠商實(shí)力分配不均，信息溝通不暢，遇到技術(shù)瓶頸時(shí)較少與周邊科研單位溝通交流，大多只會悶頭苦干，形成技術(shù)封閉與技術(shù)壁壘，阻斷了技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與流通，影響整體區(qū)塊的技術(shù)提升。

生產(chǎn)方面，各廠商生產(chǎn)能力不同，會有很多企業(yè)在生產(chǎn)任務(wù)不足的情況下會有很多設(shè)備處于閑置狀態(tài)，而其他廠商由于生產(chǎn)任務(wù)過飽滿，處于過量加班狀態(tài)。各單位由于信息不透明，難以形成有效的設(shè)備共享環(huán)境，錯失了很多代工或合作生產(chǎn)的機(jī)會，蒙受一定的經(jīng)濟(jì)損失。

管理方面，城區(qū)以及企業(yè)管理者對轄區(qū)內(nèi)部設(shè)備與技術(shù)資源使用情況不清晰，難以對轄區(qū)內(nèi)資源進(jìn)行合理的統(tǒng)籌管理與掌控安排，轄區(qū)內(nèi)各種資源難以得到合理調(diào)配與應(yīng)用，造成資源的浪費(fèi)。在后期準(zhǔn)備投入資金進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)及維護(hù)時(shí)難以清晰了解現(xiàn)有資源情況，造成投資力度難以掌握的情況[1]。

2.2 基于區(qū)塊鏈的解決方案

為解決以上困境，可引入頂層設(shè)計(jì)思想，搭建結(jié)構(gòu)性系統(tǒng)框架，形成數(shù)據(jù)處理域、數(shù)據(jù)分析域、數(shù)據(jù)管理域三層結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，引入?yún)^(qū)塊鏈概念，將各廠商的資源情況形成區(qū)塊，利用區(qū)塊鏈中區(qū)塊信息不可篡改、有時(shí)效性、可全程歷史追溯的特性，保證資源信息的真實(shí)有效，并將信息進(jìn)行公開與監(jiān)管，從而建立起以數(shù)據(jù)采集為主的數(shù)據(jù)感知層，以數(shù)據(jù)存儲、處理及交融為主的數(shù)據(jù)融合層，以豐富的數(shù)據(jù)應(yīng)用為主的數(shù)據(jù)應(yīng)用層。

對區(qū)塊鏈聯(lián)盟成員方面可以下載相關(guān)區(qū)塊鏈，并對相關(guān)區(qū)塊進(jìn)行信息獲取，及時(shí)獲得產(chǎn)業(yè)供求信息，交流技術(shù)情況，洽談供需及合作事宜，安排自身生產(chǎn)任務(wù)，最終形成交易，形成的交易會產(chǎn)生一個最終結(jié)果，該結(jié)果包含了交易情況、交易后剩余資源需求信息、本區(qū)塊提供者信息更新狀態(tài)等內(nèi)容，諸項(xiàng)內(nèi)容又可以形成一個新的區(qū)塊，供其他企業(yè)單位下載交易。

對區(qū)塊鏈監(jiān)管成員方面可以獲得轄區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)供需情況、生產(chǎn)資源及負(fù)荷情況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，為摸清轄區(qū)工業(yè)資源狀態(tài)，統(tǒng)籌安排轄區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)工作，掌控轄區(qū)工作狀態(tài)，合理安排轄區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資狀態(tài)及力度提供必要的信息支持與參考。

初期階段建議實(shí)現(xiàn)方法如下：

①制定區(qū)塊鏈區(qū)塊信息標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)名稱標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)解釋標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全及加密標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交易標(biāo)準(zhǔn)等，明確并指定監(jiān)管制度和職能部門，最終形成統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和可深度使用的數(shù)據(jù)規(guī)范。

②結(jié)合現(xiàn)有區(qū)塊鏈建設(shè)團(tuán)隊(duì)與區(qū)塊鏈建設(shè)資源，搭建區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)附著環(huán)境與基礎(chǔ)，包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型、算法、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等內(nèi)容。通過強(qiáng)化統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型與企業(yè)級主數(shù)據(jù)的全面應(yīng)用與管控，實(shí)現(xiàn)公司業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在語法與語義上的統(tǒng)一，保證數(shù)據(jù)的一致性與可用性 ，通過改善業(yè)務(wù)集成，歸并整合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)源端數(shù)據(jù)邏輯統(tǒng)一、分布合理、 干凈透明。

③與有實(shí)力有資質(zhì)的企業(yè)合作，由底層傳感器到數(shù)據(jù)工作站再到搭建數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，全方位系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)施階段方案，形成小范圍試點(diǎn)，打造初期樣板工程，并為后期系統(tǒng)在其他產(chǎn)業(yè)的延伸擴(kuò)展預(yù)留下擴(kuò)展空間與方案。

2.3 場景目標(biāo)以及預(yù)期成果

2.3.1 建立工業(yè)信息產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈

在轄區(qū)工業(yè)生產(chǎn)方面形成區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，引入物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集加智能工作站集中處理的模式，從感知層數(shù)據(jù)采集端到應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用端全程摒棄人為干預(yù)，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)與干凈，并形成一定量體系的數(shù)據(jù)融合層，管理收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)按需提供給需要的使用者，基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)脫敏技術(shù)能保證數(shù)據(jù)私密性，以及其可信任性、安全性和不可篡改性，讓更多數(shù)據(jù)被解放出來，形成共享體系，每個參與者可得知其在該組中的相對地位，任何一方都可以作為信息區(qū)塊的發(fā)布者和獲取者，對企業(yè)來說可以拓寬產(chǎn)業(yè)范圍和業(yè)務(wù)渠道，加大共享空間與力度，加強(qiáng)技術(shù)流動和產(chǎn)業(yè)互助，形成新的業(yè)務(wù)往來與交易收益；對政府或監(jiān)管部門來說可以通過區(qū)塊鏈的使用全面清晰掌握轄區(qū)情況，合理調(diào)配轄區(qū)資源，為后期工作提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)參考與支持；對民生方面，形成一定容量的數(shù)據(jù)融合層，為今后智慧城市的下一步產(chǎn)業(yè)擴(kuò)容留下基礎(chǔ)。

2.3.2 工業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)

對于個人或機(jī)構(gòu)有價(jià)值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，可以利用區(qū)塊鏈對其進(jìn)行注冊，交易記錄是全網(wǎng)認(rèn)可的、透明的、可追溯的，明確了大數(shù)據(jù)資產(chǎn)來源、所有權(quán)、使用權(quán)和流通路徑，對數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易具有很大價(jià)值。

一方面，區(qū)塊鏈能夠破除數(shù)據(jù)被非法拷貝威脅，有利于建立可信任的數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易環(huán)境。數(shù)據(jù)是一種非常特殊的商品，傳統(tǒng)商品的交易方式無法滿足數(shù)據(jù)的共享、交換和交易，因?yàn)閿?shù)據(jù)極易被其流經(jīng)的個人或團(tuán)體復(fù)制和保存，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)生產(chǎn)者擔(dān)心受到侵權(quán)或利益損失不愿將數(shù)據(jù)進(jìn)行流通，造成阻礙數(shù)據(jù)流通巨大障礙?；谌ブ行幕膮^(qū)塊鏈，能夠破除中介中心拷貝數(shù)據(jù)的威脅，保障數(shù)據(jù)擁有者的合法權(quán)益。

另一方面，區(qū)塊鏈提供了可追溯路徑，能有效破解數(shù)據(jù)確權(quán)難題。區(qū)塊鏈通過網(wǎng)絡(luò)中多個參與計(jì)算的節(jié)點(diǎn)來共同參與數(shù)據(jù)的計(jì)算和記錄，并且互相驗(yàn)證其信息的有效，既可以進(jìn)行信息防偽，又提供了可追溯路徑。把各個區(qū)塊的交易信息串起來，就形成了完整的交易明細(xì)清單，每筆交易來龍去脈非常清晰、透明。另外，當(dāng)人們對某個區(qū)塊有疑問時(shí)，可方便地回溯歷史交易記錄進(jìn)而判別該值是否正確，識別出該值是否已被篡改或記錄有誤。

2.3.3 方案可擴(kuò)展性

從頂層設(shè)計(jì)考慮，本方案僅將區(qū)塊鏈技術(shù)在轄區(qū)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用作為一個頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的切入點(diǎn)，其有著非常豐富的擴(kuò)展性，可以對其他產(chǎn)業(yè)、政務(wù)、民生提供更加豐富的數(shù)據(jù)支持。從總體上來看，區(qū)塊鏈在工業(yè)化領(lǐng)域應(yīng)用的搭建完成后，系統(tǒng)已經(jīng)提供了必要的物聯(lián)網(wǎng)方面的數(shù)據(jù)采集功能，并將采集獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提交至具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的帶有數(shù)據(jù)引擎的工作站組建成的數(shù)據(jù)融合層，根據(jù)不同應(yīng)用場景下對數(shù)據(jù)的不同需求來提取。而數(shù)據(jù)融合層具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，并且具有極其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)A(chǔ)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、融合以及處理，能夠?qū)Ψ辖y(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)應(yīng)用場景提供數(shù)據(jù)支持，方便各類產(chǎn)業(yè)無縫使用，無須為不同產(chǎn)業(yè)建立不同的獨(dú)立系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集源頭，減少重復(fù)建設(shè)造成的浪費(fèi)。在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)規(guī)范下，通過數(shù)據(jù)橫向與縱向的廣泛數(shù)據(jù)共享，將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總管理，兼容現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)，合理利用原有投資為未來的應(yīng)用擴(kuò)展預(yù)留充足的接口，將新的數(shù)據(jù)反哺給現(xiàn)有系統(tǒng)，豐富和增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)的能力。為今后在環(huán)保、交通、安檢、物流、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域提供一個系統(tǒng)基礎(chǔ)與擴(kuò)容接口。

【參考文獻(xiàn)】

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