弁言
2020年10月21日，两化融合暨工业互联网平台大会在乐成在苏州举行，本次大会以“融合新业态 产业新生态 生长新格局”为主题，由工业和信息化部、国务院国有资产监督治理委员会、中华全国工商业团结会和江苏省人民政府团结主理。**重点围绕：保持融合生长战略执行；完善融合生长政策尺度系统；推动工业互联网加速生长，打造先进的工业互联网平台系统；关键手艺创新突破；繁荣融合创新生长生态等方面睁开交流和探讨。
工业互联网真的需要区块链手艺吗？
2019年，Gartner公布工业互联网（物联网）平台的魔力象限的评估，40多家国际工业互联网（物联网）平台供应商上榜，海内企业只有一家上榜，而上榜的大部门企业也都拥挤在利基玩家区域。该评估说明，现在全球局限内的工业互联网平台仍很不成熟。在Gartner评分指标中的自力采购（不能捆绑销售其他软硬件，以说明平台的应用全面性）、互助伙伴商业模式、客户数、IoT终端连接数、内陆化部署、互联互通等方面，另有很大提升空间。
泉源：Gartner 2019年工业互联网平台魔力象限[1]
虽说该评估指标只是Gartner 单方评价尺度，不外可以对工业互联角度下的工业互联网平台生长趋势窥见一斑，值得我们思索。据统计，我国现在各类平台数目总计已有数百家之多，具有一定区域、行业影响力的平台数目跨越了50多家。而这50多家平台主要由传统工业手艺解决方案企业转和大制造企业内部孵化而来。它们都有配合的优劣势，即：依托原有工业制造两化领域方面的系统沉淀，可快速导入已有客户资源和应用；但也由于这些平台缺乏互联网基因，在产业链生态搭建，形成垂直产业链和跨行业企业协作方面乏善可陈。
现在工业互联网平台推广**阻力实在简朴说是三方面，即：“互而不连”、“连而不互”、“互联不网”。“互而不连”方面是指由于我国工业企业，信息化建设水平乱七八糟，现在还主要是依赖加速工业企业信息化基础设施建设的政策扶持，这是工业互联网的基础。而“连而不互”和“互联不网”则是形容在工业产业链中，缺少垂直和横向产业的信息共享和交互，工业互联网平台的建设很容易成为各个平台企业独自为战的“信息孤岛”。[2][3]
而造成类似“信息孤岛”的根本性缘故原由，并不是工业互联网平台在集约化和平台化的水平还不够，而是数据平台的中心化控制和工业生产产业链涣散的自然矛盾。工业互联网或产业互联网与消费互联网**的差别是，产业结构庞大，以实体企业为主，资产规模伟大，产业链上下游牵涉局限广，任何单一企业都不能完成对某个行业全产业链的完全、**的控制。但这些产业的价值所在，又必须要求这些企业确立商业同盟关系，保证价值的流动性。以是工业行业甚至工业互联网建设急需一种跨平台的分布式协作机制
。
区块链手艺的优势在于没有第三方证实和担保的前提下，实现工业信息的协作，这和工业互联网现在急需解决的“连而不互”、“互联不网”的问题形成优势互补效应，行使区块链手艺实现工业互联网平台内部企业之间、平台与平台之间的信息互联和商业协作是一种对照低成本的手艺路径。
区块链同工业互联网的融合探讨
这些年，区块链在实体行业的应用，常常是直接做加法（产物+区块链）。特别是1024后，许多地方政府相继推出具有地方特色的区块链项目，俨然区块链已经进入品牌运营阶段，而现实上区块链手艺在应用偏向、商业模式、应用价值方面需要待讨论和验证的问题还许多，远没到品牌价值推广阶段。对于区块链如何同工业互联网平台这样中心化、平台化的工业基础设施集成和融合将是本文讨论的重点。
区块链产业应用不应该是简朴加法，不是手艺的直接嵌入，而是要做乘法，要做商业模式升级；区块链的产业应用重点应该是产业创新、融合和营造可信商业协作环境。
产业创新层面：区块链手艺的应用赛道不应该是在和工业集约化、中心化和平台化系统PK效率和速度上，而是应该着眼于通过区块链分布式可信协作机制，实现市场供应侧和消费侧、垂直和横向产业链间的新商业模式、新产物（新服务）、新业态的创新上。例如：制造业模块化和服务化；制造业定制化等。
产业融合层面：在进入互联网时代后，特别是最近10年的移动互联网的蓬勃生长，泛起产业或统一产业差别行业相互渗透、相互交织、相互融合的趋势。形成以第五产业知识产业为主导，第一产业农业为基础，第二产业工业为中介，第三产业服务业为焦点，第四产业信息业为配套的产业融合新局面。例如：摩拜和ofo等共享单车服务，直接渗透到自行车设计和制造；消费品质量溯源可追溯到原材料的制造或莳植等。行使区块链手艺自然的融合性优势可在异构、尺度不统一、焦点涣散的多产业间形成商业融合环境。
可信商业协作环境层面：现在在工业领域依然是以订单驱动为主的被动制造模式（可信依据是条约和订单），而要实现需求驱动的自动制造模式（可信依据是渠道、客户和需求），要求工业企业具备面向客户的前置需求感知能力，而确立可信的商业协作至关主要。行使区块链手艺分布式买卖真实性验证机制，可在涣散的商业协作网络中，保障买卖数据的前后一致性和防窜改，营造可信真实商业协作基础，从而保障实现需求驱动的制造业新模式。
“制造企业自力建设电商平台的失败案例远远大于乐成案例，说明：分布式商业协作优于中心化控制”。
区块链手艺从降生起，就是分布式、去中心化的应用代表。而工业互联网平台则是云盘算、大数据、AI、IoT等互联网手艺，与工业信息化手艺的一种中心化集成系统。区块链和其他互联网手艺**的差别是，自身并不是一种单一手艺，区块链本质上已经是一种由多手艺集成的分布式应用平台。以是两者的手艺融合，更像两种差别集成平台的兼容和和谐。
通过下图我们可以领会工业互联网平台的四层架构情形，区块链与工业互联网平台的集成也不是简朴的区块链嵌入工业互联网的某个分层，而是需要充实明白区块链分布式集成框架的手艺组成属性，将区块链的分层手艺与工业互联网平台的四层架构充实融合。
工业互联网平台边缘层融合：通过基于工业互联网边缘层装备的接入，可以高效、便捷地解决区块链入链装备数据的协议适配难和数据实时性问题。在工业智能物联装备、传感器、DCS、PLC等装备中，通过集成区块链的SDK、API，实现物联装备的轻节点，应该支持装备直接接入和边缘服务器轻节点接入两种边缘层融合模式。
工业互联网平台IaaS层融合：行使工业互联网云平台主机虚拟化、弹性伸缩、高可用、负载平衡、资源行使率高、易维护的优势，将区块链底层网络、存储和盘算需求部署到IaaS层，稳固、高效地实现区块链的底层手艺需求。例如：区块链的虚拟机、数据库、P2P网络传输、多链交互和跨链都可以基于IaaS层的基础设施举行融合性集成。
工业互联网平台层融合：行使工业互联网平台层服务化优势，将加密算法、共识算法、区块治理、节点治理、数据平安处置、智能合约、数字身份、买卖、存证、分布式账本应用和分布式CA、运维和监控等区块链基础应用能力封装为平台PaaS服务，低成内陆实现BaaS化的区块链应用，提供应产业链上下游企业快速集成。
工业互联网应用层融合：行使工业互联网平台应用层能力开放优势，提供标识防伪、产物溯源、生产物控、质检治理、采购、质量信用、物流、售后、保险、金融和行业羁系等分布式的区块链行业应用，除了提供一套完整的原生消费端、生产流通端、平台治理端和行业羁系端工业APP以外，还通过集成开放环境，SDK和API将区块链营业能力服务开放，让更多的开发者和企业实现加倍普遍的应用场景。
以上手艺集成方式，并不限于完整的工业互联网四层架构融合，而是凭据行业和应用场景现实情形选择。
3. 区块链与工业互联网应用集成将是兼容、和谐，而非替换
由于区块链并不是单一手艺，而是基于加密学、分布式共识、点对点通讯、链式数据结构、博弈论等基础手艺或科学之上的融合创新应用，本质是一种应用层融合手艺，因此，区块链的应用可在跨网络、平台、操作系统间天真部署。在工业互联网领域，同工业互联网平台一定是低耦合、兼容性和系统和谐性的融合，可以在平台内企业间、工业互联网平台与平台间、边缘盘算节点间实验区块链手艺的融合性嵌入。
工业互联网平台内企业间的互联：工业互联网平台内的相关企业可以在平台内申请加入焦点工业数据平安可信共享网络，平台为每家企业分配虚拟节点，虚拟节点可接纳平台的IaaS层治理方式实现扩容和横向扩展。企业之间的点对点的数据买卖和共享，由平台内的区块链网络实现。
这种方式革新难度低，节点由云平台统一治理，维护成本低，平台自动性强，但数据互联只在平台内有用。见下图：
工业互联网平台之间的互联：工业互联网平台之间可接纳各自部署区块链节点，组建跨平台的工业数据互联同盟，行使区块链手艺充实买通平台壁垒，形成跨界商业互助新模式。各平台自行治理区块链共识节点，准入和退出由同盟平台投票决议。该模式适合解决平台与平台的“数据孤岛”的场景，但组网的难度较大，各平台有各自的营业诉求，短时间内很难杀青共识，需要有新商业模式的降生，引发企业和平台的自动性。见下图：
边缘盘算节点之间的互联： 大工业企业团体、产业链同盟企业可以通过在边缘盘算节点部署内陆的区块链节点，天真搭建基于生产装备操作层面的生产协作的可信区块链网络，形成跨企业、厂区、生产线自动化协作融合能力。该方式适合拥有多子公司、多厂区和生产线的大工业团体内部开展生产装备数据的直接共享和流程协作，但该模式要重视数据和装备的平安控制。见下图：
区块链手艺在分布式环境下具有的数据平安协作，可信协作环境搭建和应用层天真部署的优势，对工业互联网的推广和生长都有努力促进和优势互补的作用。特别是为工业企业的跨企业、跨平台和跨产业链的互助提供了信托集成框架，为工业企业缔造和发现新商业模式提供了契机。
区块链在工业领域的应用场景
区块链如何解决详细的工业领域的问题，发生具有现实商业价值的应用案例，是现在众多从业者配合研究的偏向，这里我仅提供一些本人的研究领域供人人参考。
工业互联网平台层的机理模子、数据模子、营业模子，如：资产治理模子、产物研发设计模子、历程管控模子、运维模子、工艺模子、资源配置模子等的确立需要大局限采集多家企业、多个生产线和大量生产装备基础数据才气积累和沉淀。一方面，出于企业焦点生产数据上传平台的平安性、秘密敏感性的思量，现在在通用工业互联网平台（单一企业私有工业互联网平台除外）中，大多数企业并不希望将焦点数据上传到平台层；而另一方面，人人也看到机理模子、数据模子、营业模子的沉淀和运用，对优化工业制造、物流、工艺改善、资源配置、品控等方面有极大优势和必要性。这就要求工业互联网架构中需要一种可以实现分布式模子盘算和机械学习的网络结构，再以模子数据共享计费和激励系统，激励多方介入者配合构建工业机理模子。
在美国《2016-2045年新兴科技趋势讲述》中指出，到2045年，最守旧的展望以为，将会有跨越1000亿的装备连接在互联网上，这些装备包罗了移动装备、可穿着装备、家用电器、医疗装备、工业探测器、监控摄像头、汽车，以及服装等。现在随着海内工业互联网进一步生长和演进，大量工业智能化装备，如：传感器、DCS/PLC、**、I/O模块、边缘服务器、微数据中央都需要接入工业互联网平台。但同时也带来生产装备双向平安保障的问题，特别是基于DCS/PLC的生产线控制器一旦泛起网络平安问题，将给企业带来不可估量的损失。
接纳基于区块链手艺的分布式数字身份认证系统，将边缘盘算中央作为企业、人和装备接入的认证和平安校验节点，可实现人与装备、装备与装备、服务器与服务器之间的双向身份验证，大大降低边缘层接口数据泄露和装备控制的平安隐患，同时还可以实现基于工业互联网PaaS层工业数据加密存储需求，实现数据私有化接见。
行使区块链手艺的买卖透明性、数据防窜改、信息分布式一致的特征和智能合约在网内自证自恰的应用优势，依托于工业互联网平台构建平台内制造企业、物流企业、税务部门、交通部门、银行、渠道商和客户等产业链介入方分布式的产、销、用的数据融通应用。实现产物品控证实、资金支付证实、票据真实性证实、供应链流转证实、渠道销售证实、客户使用证实等平安可信的价值链通报网络，是现在焦点制造企业应用区块链手艺的主要应用偏向之一。
现在区块链手艺在农产物溯源，供应链溯源等方面的运用已经对照成熟，行使区块链数据防窜改的特征，确立商品的生产、流通和消费的真实性验证网络，有用提高商品的品牌价值。而区块链手艺运用在制造业的质检协作效率优化、产物质量控制和降低故障率等方面也都有很强的内在需求，特别是在工厂分布式的生产和质检环境中有用确立质量可信评估网络是一件异常难题的事情。
通过工厂边缘盘算中央嵌入区块链分布式盘算节点，可不用对生产数据全量上传的前提下，实现各项运维、品控指标的分布式竞选，为多生产线、多厂区和多企业的**质量优化提供实时、动态的数据支持。
通过区块链手艺数据防窜改特征，提**物质量故障、事故等数据无遮盖、透明化的生产告警，确立责任界定和定损索赔的自动化机制。一条生产线的品控问题可通过区块链节点自动化、防窜改地向产业链上下游企业和羁系节点实时同步，同时可根据需求向其他生产线广播告警。基于区块链的品控告警机制，可实现低延迟、自动化、低成本和防窜改的高质量生产和平安运维。
固然工业领域的零配件和产物质量溯源要比供应链的商品溯源庞大许多，现在区块链手艺在工业产物质量溯源方面还处于开端探索阶段，有部门大制造企业正在局部工厂和生产线试点类似方案。
美国Pearson Electronics是高精度宽带电流互感器的鼻祖和领先Maker，长期以来一直被以为是高精度宽带电流互感器设计和制造的市场***，现在正在实验一种新的手艺，行使物联网和区块链的手艺接见机械内部的数据，纪录机械输出并盘算买卖和付款。工厂企业可以随便使用种种立箱机、封口机和码垛机等，而不需要花大笔资金购置这些装备，只需要为产物的制造服务付费即可。
在海内，工厂生产线升级大部门是从装备商那里购置装备，然后举行组装、调试和应用，工厂企业必须负担装备投资的所有风险。但对于急需生产线机械又没有获得资金的公司来说，直接购置装备无疑有很大的难题，而且纵然乐成购置装备完成了对生产线的升级，也不能保证机械时刻有生产任务，一旦机械处于闲置，一定造成了厂家的生产力虚耗。以是，如何在需要使用装备时能利便快速地获取生产力，在装备空闲时又能将装备提供应其他工厂使用，成了提高工厂企业生产效率的一个主要问题。而使用基于区块链的生产线租赁是一种理想的解决方式，区块链是一种平安且防窜改的分布式记账手艺，在租赁装备记账方面可以发生主要的意义，机械厂商将可以依此实现生产线的智能租赁。它消除了机械的前期用度，Maker可以将资金投入其它可以改善运营的地方，例如新产物开发等，使得其营业加倍天真，在行业中缔造更大的竞争优势。
区块链+工业互联网融合发展新图景
工业互联网作为新一代信息技术与制造业融合发展的产物，为区块链应用提供了大量应用场景，加快区块链与工业互联网深度融合，有利于构建可信数据资源存储、管理和服务体系，推动工业互联网平台数据的归属确权、可靠交易和传输安全。 当前，区块链技术蓬勃发展
