工业互联网领域区块链技术应用分析

工业互联网领域区块技术应用分析
摘要:伴随工业技术的高速发展,如今我国已经正式进入互联网时代,工业互联网技术的发展无法脱离新兴技术的支持,区块链技术便是其中之一。工业互联网引入区块链技术,可以建立更为安全与智能化的新型工业体系。基于此,本文介绍了区块链技术与工业化互联网,并从区块链协同制造平台以及标识解析系统两个方面讨论工业互联网对区块链技术的应用,以加强区块链技术在工业互联网领域中的广泛应用。
关键词:工业互联网;区块链;技术应用
引言
如今,我国将“中国制造2025”提升至国家战略层面,工业互联网成为实现该伟大目标的主要方向,逐渐受到社会各界的关注与重视。工业互联网应用场景之中,数据可以借助智能设备传输到云端数据库,实现信息数据的采集、共享以及研究,还可以提供决策方案以加强各个系统与设备之间的协作性,相较于工业互联网来说,海量设施的接入与大数据技术的引入是支撑运营的根本所在。工业互联网之中,生产、制造以及供应等不同场景,往往牵涉许多企
业与工厂,必须由多种角共同完成,但是其中又存在许多安全隐患,包括信息数据外泄、行业隐私等。因此,为了避免数据信息的安全性,即需要引入区块链技术,以提高信息数据的安全性。
一、工业互联网概述
工业互联网是我国传统工业信息化、智能化以及数字化的一种升级,主要差别表现在大数据分析,利用接入大量设备、针对采集、保存的信息数据予以分析的服务体系,是为平台经营、资源共享以及高效供应提供支持的核心[1]。传统互联网,是以人为关注的主要视角,重点解决商业模式、企业管理、商品流通中的社会科学问题。工业互联网,以设备为关注的主要视角,重点解决生产效率、生产工艺和能源消耗的物理化学问题。工业互联网实质是建立更为精确、高效且及时的数据采集互联网系统,将设备、产线、供应商以及用户等全部资源有机地整合为一体。工业互联网管理的对象,主要包括设备、数据和使用设备与数据的人,是一个物、数、人三维同时建模的复杂系统,系统借助信息网络提高工作效率,实现工业之中各类要素资源的共享。借智能化生产方法减少成本,并利用数字化技术帮助工业制造行业拓展产业链的覆盖范围,促进行业的进一步发展。
在一个多元、复杂互通的系统中,物、数和人的相关资料,都必须做到数据安全和身份认证,而非中心化的区块链技术,正是提供了标识识别的有效工具。通过区块链技术,设计标识的发放、转移、核查与防伪的业务流程,在物、数、人三者之间建立可认证的体系,促进工业互联网应用的有序发展。
二、区块链技术
密码技术的核心原理,是利用人类在数学上的特征:即提出1个大的素数是简单的,而分解这个大的素数对于现存的计算能力是办不到的事实。区块链的不可欺骗性的保证,在于计算力能力的有限性和有成本性。[2]
区块链技术的实质是利用去中心化以及去信任的方法,借助多个节点集体维护一个安全的数据库技术,其并非一种单一性新技术,汇集了大量现有先进技术[3]。因此,就本质角度而言,区块链技术属于共享数据库,用以保存以及分析区块链之中的信息数据,其优势在于不能修改、能够追溯、集体维护等,正是由于上述特征的存在,为区块链技术奠定良好的底层基础,建立更为有效的安全制度。
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区块链技术含有如下核心结构:数据层、共识层、激励层、合约层、网络层以及运用层,区块链技术的种类可以区分为公有区块链、联合区块链以及私有区块链。区块链,在功能上是一个记录系统,这个系统的正确性来自于数学上的计算量,即工作量证明或股份持有证明,从而保证记录在所有人中得到认同。
区块链技术利用“区块+链”的方法,将数据区分为多个区块,头尾融合为一体才能呈现一条完善的区块链,依赖公开透明的特点,可以建立防伪与可溯源的数据结构,同时运用分布式数据,将各种信息数据详细保存在区块链之中,保证数据的安全性,避免信息数据被他人编辑。
区块链的三个级别的应用分别是比特币、以太坊和超级账本,按照不同的适用范围,又分为公有链和联盟链。比特币,业务逻辑最简单,只有转移记账功能,但是性能上也最稳定,所以获得人们心理上的认同也最高;以太坊,能够实现较为复杂的智能合约,但是智能合约的有效性要经过社会使用的实践检验,才能成为有生命力的产品;超级账本,在公共链的基础上,拓展了行业链和联盟链,赋予了中央节点修改合约的能力,能够实现更复杂和更广阔的场景,是工业互联网标识解析制度的主要依托。
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三、区块链技术在工业互联网中的应用
物流订单管理系统(一)区块链协同制造平台的构建
现代化产品是利用先进的制造工艺,例如提高部分零构件的性能以加强商品整体竞争力。工业企业可以利用柔性生产,满足用户个性化的需要,以此提高企业的实际竞争能力;装配工厂可以采用并行制造的方法,显著提高商品的生产效率。但是,许多企业通常缺少对应的技术能力,或是不能及时认识到消费者多元化需求以及市场走向,不能做到柔性生产、并行制造以及精细化制造的效果。此时,跨企业合作便显得尤为重要
[4]。但是跨企业之间开展合作容易产生新的问题,包括超出订单预期量将导致企业投入更多的库存成本,如果低于订单预期,工厂必须再次开工或是出现无法及时交货的问题。沟通平台以及协同制造平台能够真实地反映企业之间、消费者与企业之间实时供需关系,而确保平台之中需求信息数据以及交易信息数据的真实性,是构建这一平台的重点所在。
区块链具有去中心化、无法篡改以及共同维护等特点,能够满足这一平台关于需求以及交易数据真实性的需要。基于区块链技术建立的协同制造平台,可以将企业当前库存量、消
热熔胶封箱机费者实际需求、制造能力以及用户企业之间的交易等相关信息数据全部记录在区块链之中,利用智能合约控制区块链之中各个参与主体的行为,通过真实的用户需求、交易不断更新平台的信息数据,促进交易的完成。引入区块链技术的协同制造平台能够基于可信的订单驱动,将任务进一步细分,同时汇集成分散状态的企业,实现按需配置,保证分配的合理性,采用并行制造的方法,提高制造敏捷程度,并尽量减少企业在库存方面投入的成本。
通过共识置信,建立设备、产品、数据和使用者之间具有确定性的、可验证的联系,从而在具有可信的关系基础上,进行数据建模和流程优化,从而获得确定性的模型系统和优化方向,解决了人的动机对工业生产过程的扰动。
(二)标识解析系统的建立
工业互联网领域中,标识解析是十分重要的工作,即运用特定的规则分辨各个物品的编码。标识解析系统是借助编码检索目标所处的网络位置,实现物品或是机械设备的定位与相关信息检索[5]。标识系统还可进一步添加产品追溯等许多增值服务,例如船舶企业可以利用标识解析系统,实现设计单位、材料供应商、制造商、租赁商、应用方以及保险方等
相关企业的串联。上述企业通过系统便可了解船只以及相关配套设施的不同类型信息,明确相关设备目前运行与运用状态,及时向上游与下游企业反馈检测所获得信息数据,以有效优化设计、材料型号选用以及制造等工作的流程,达到详细至元器件的全流程管理效果。如果各个企业均采用自己建立的标识解析系统,处于跨企业合作模式下,各个标识解析系统之间并不互通,导致设备追溯、全流程周期管理工作难以进行。不仅如此,许多企业标准解析体系尚未企业上游与下游生态串联为一体。故而,构建规范且统一的标识解析体系,成为当前工业互联网发展的主要任务。

本文发布于:2024-09-26 02:17:35,感谢您对本站的认可!

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