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Mar 12,2018

基于区块链的工业互联网数据连接测试床

引言
     本测试床基于去中心化的区块链技术,实现工业生产、产品溯源等数据的安全共享、无法篡改,构建端到端的工业互联网数据可信连接解决方案。


一、关键词
     区块链,工业互联网,可溯源

二、测试床项目概述
     本测试床基于去中心化的区块链技术,构建面向工业场景中数据连接应用的端到端解决方案。该方案解决了用户和企业间数据不互信的壁垒以及依赖于第三方机构提供可信服务的问题。通过区块链提供的智能合约机制,用户可以完成高效、低成本的安全数据共享。同时其产品、设备及各类流程数据不可篡改和抵赖的性能可以达到促进工业信息化、智能物流、电子商务等领域的发展以及提高信息流通及交易效率的目的。

三、测试床项目解决方案
     1. 解决方案架构
     如图1中的实体层和接入层所示,数据采集根据所采集的数据类型不同,分别通过专业的数据传感器、监控摄像仪等不同设备完成。产品本身采用唯一的二维码或RFID标签进行产品的标识和相关数据的绑定。同时,由于工业现场设备种类繁多,通信接口多样化,传感数据在上传之前会先经过数据采集网关。网关作为不同接口以及通信协议的设备之间的通信桥梁,对不同的接口与通信协议进行转换,确保数据的格式一样,方便后台进行数据分析和产品管理。

图表 1   基于区块链的工业互联网数据连接测试床系统架构
 
     合约应用和区块链节点分别处于应用层和平台层,其中分布式存储由作为区块链节点的数据服务器实现。所有区块链节点都遵循同一套记录规则,储存相同的数据,运行取得共识的智能合约,任何一个节点的数据记录都会同步到其它节点之中。如果其中一个节点对试图对储存的数据进行篡改,由于与其它节点所记录的不符,将不会被认可成为有效数据。同时产业链条之间的数据的共享由之前取得共识的合约程序来决定,无论是原材料供应商还是加工工厂甚至是消费者,只能根据程序所赋予的权限进行数据读取,交易各方的不愿意透露的私有数据只有各方自己才能读取,不必担心信息泄露和丢失。
    架构的底层为网络层,层中各区块链节点通过Internet相连接。网络层实现了经过共识后的数据同步和信息的互联互通,保证了测试床中不同区块链节点间的网络连接。

2. 测试床预期效果
     本测试床预期建立基于区块链的工业互联网数据连接测试床平台,结合去中心化区块链、智能合约、分布式APP等技术,实现将数据由传感器、摄像头等设备自动收集上传,和数据通过区块链的分布式存储,以达到所有信息可信、不可篡改、不可抵赖,全程可监控、可溯源的功能。并且该技术具有较强的行业可复制性,测试床平台适用于工业互联网数据分布式存储、共享及工业产品溯源与信息跟踪等多个场景,从而提升工业互联网的数据可靠性与安全性,使工业互联网中的数据具有可溯源性。图2为测试床的其中一个应用场景示例——苹果产业全链条跟踪。



图表 2 基于区块链的工业互联网数据连接测试床:——苹果产业全链条跟

四、测试床当前情况
     目前,测试床原型平台建设基本完成:
     面向工厂/物流的APP(用于录入溯源信息)

     面向客户的网站(用于查询溯源信息)
     区块链平台(基于Ethereum等)
     区块链平台与APP、网站间的接口
     集中溯源信息数据库

五、测试床合作伙伴组成及各自提供组件描述
合作单位 负责分工
中国移动 场景设计和应用
关键技术研究和实现
北京工业大学
北京未来网络高精尖中心
平台原型研发
场景设计和应用
关键技术研究和实现
智链ChainNOVA 场景设计和应用
关键技术研究和实现
 
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