2021-08-26 03:40

5G时代,区块链加速智能技术新应用

作为新一代通信技术,5G具有高速率、大容量、低时延、高可靠等诸多优势,为工业互联网的新兴基础设施和创新应用提供了关键支持和重要机遇,有助于推动制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变,从而走向制造强国、网络强国建设的目标。

在5G技术的加持下,工业互联网可以实现网络+数据+算法的有机融合,发挥出更大的价值。一方面,5G为工业互联网全要素、全环节高效互联互通提供了有力支撑;另一方面,5G能显著增强工业互联网供给能力,赋能连接的多样性、性能的差异性、通信的多样化。此外,5G技术的融合应用,也能让工业互联网与人工智能、VR、AR等前沿技术的融合更加紧密,催生形成新产品、新模式和新业态,拓展工业互联网发展空间。

值得注意的是,5G时代的到来使得网络速度大幅度提升,数据量和存储需求也随之爆炸性增长,这也对数据的保护能力提出了更高的要求。尤其工业互联网中承载着大量接入设备、业务系统,拥有企业、个人信息和重要数据,一旦成为网络攻击的重点目标,会造成设备被控、生产停产,大面积停电等后果,造成严重损失。

此时,引入区块链技术有利于打破当前依赖中心机构信任背书的交易模式,用密码学的手段为交易去中心化、交易信息隐私保护、历史记录防篡改、可追溯等提供技术支持,非常适用于对数据保护要求严格的场景。并且,依托5G创造的万物互联,区块链也正与其他新一代信息技术深度融合应用,加快推动工业互联网创新发展。


区块链与大数据的融合应用


在数字经济飞速发展的今天,大数据作为新的生产要素,已上升至基础战略资源地位,全社会的生产与交易方式、商业形态、管理决策等能力都在向“数据化”演进。

作为智能制造与工业互联网的核心,工业大数据即工业数据的总和,来源主要包括企业信息化数据、工业物联网数据、“跨界”数据等。其本质是通过促进数据的自动流动解决控制和业务问题,减少决策过程带来的不确定性,并尽量克服人工决策的缺点。但在实际应用中“数据孤岛、数据质量、数据安全”等一直是难以忽视的问题。

而区块链被视为解决大数据管理和分析挑战的理想解决方案。通过其去中心化系统和加密技术,区块链技术可确保数据的安全性和私密性。通过分布式网络结构与共识算法,整个交易过程变得公开透明可追溯,并且区块链验证数据需要大量的计算能力,这能有效避免人为篡改。

因此,大数据可以利用区块链可信任性、安全性、难以篡改性的特点,让更多数据被解放出来;同时,使用区块链的智能合约功能,可以实现更小粒度的数据交易模式,如录入交易、充值交易、数据交换交易等,从而改变当前大数据交易的业务模式。在海量数据爆棚的时代,区块链和大数据的融合有助于双方的发展,让更多更有价值的数据被提取出来,突破信息孤岛,助推数据增长和数据流通。

如实际应用中,国家工业互联网大数据交易平台就是基于区块链构建的支持数据全生命周期管理的工业数据交易平台。平台首先利用标识解析系统对数据进行打标签并且利用区块链对其进行可信存储,并基于数据标签,进行数据分类,生成数据目录,最后将其上传到交易平台中。用户通过交易门户网站,可以根据数据目录按需选择数据,并通过数据标识查询数据存储地址,通过区块链智能合约体系生成账单进行数据交易与数据读取。


区块链与AIoT的融合应用


AIoT为人工智能物联网,从广泛的定义来看,AIoT就是AI(人工智能)与IoT(物联网)在实际应用中的落地融合。它并不是新技术,而是一种新的IoT应用形态。AIoT场景本质是在IoT获取数据并联网上传的基础上,在节点增加计算处理和AI能力,让AIoT设备能够独立分析和决策,成为一个更具功能性的节点。

而区块链与AIoT的融合,可以解决物理世界到数字世界衍生的问题。AIoT帮助解决区块链源头可信的问题,因为不管区块链怎么流转,还需把物理资产锚到数字的世界里。区块链也帮助了AIoT解决资产数字化和价值的流转问题。

同时,因为区块链技术最本质的价值是通过分布式存储和密码学保证,让经过认证的数据无法删改,所以也能很好地弥补当前loT技术在安全领域方面的缺陷。具体来说,可以通过AIoT节点间相互协作,将脱敏后的数据特征(如哈希值)而非数据本身上链存储,各个节点均可备份。这样既保证数据安全,也能在需要的时候查验节点有无篡改数据,增加了AIoT源头数据的可信性和安全性。此外,区块链的非中心化特点为去中心化访问提供了可能,使得loT系统不一定需要中心化的数据中心提供对接,同样能提升AIoT数据的安全性。

以奇瑞为例,虽然数字化转型已经做了很多年的时间,但是前期更多的还是信息孤岛,没有真正把价值深度挖掘出来。今年5月,蚂蚁链与奇瑞商用车在成都签署战略合作协议,双方将共同推进区块链等技术在新能源商用车领域的应用,共建全新的城市配送物流信任体系,助推产业数字化升级。


区块链与数字孪生的融合应用


随着物联网与5G的快速发展,物理世界与信息世界的联系逐渐增强,而数字孪生则是实现两者互联互通的有效手段。数字孪生以数字方式为物理对象创建高写实虚拟模型,并模拟、分析、预测其行为,为实现信息技术与制造业融合铺平了道路。借助数字孪生,可以集成复杂的制造工艺,实现产品设计,制造和智能服务等闭环优化,数字孪生将成为工业互联网关键技术和重要场景。

简单来说,数字孪生就是创造一个现实物理实体在数字世界的拷贝,其核心是数据的集成。在实际构建过程中,数字孪生是需要依赖大量数据计算的,因此它对数据可信度和计算基础设施可信性都具有很高的要求。

而区块链的优势就在于能够解决数据的可信问题,可以为数字孪生构造一个可信的计算平台台。区块链使用哈希指针形成链接,每个区块都包含上一个区块和下一个区块的哈希值。一旦篡改,哈希值通过计算就会发生变化,与上下区块的值对应不上。这样单个或少数节点参与方就无法通过恶意修改和干扰基础设施的方式损害计算的可信性。同时为防止有价值的实体经过数字化后被无限复制,区块链系统通常采用通证(Token)进行价值治理,通过Token实现资产上链,实现物理实体与数字体之间的一对一关系。

以物理实体为主体建立数字孪生体,进而形成镜像世界的应用场景有很多,如商品的防伪溯源、智能供应链追踪、农产品安全保证等。如区块链技术开发服务平台Everledger在伦敦创立,为每颗钻石建立独特数字孪生体,记录用于识别钻石的40个元数据(钻石序列号、形状、切割风格、大小、克拉数等)及其交易历史。下一篇工业互联网+区块链专题,我们将就数字孪生方面的应用展开具体分享,敬请关注。

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数字经济学家陈晓华曾表示,万物互联之后是数据的天下,数据是生产资料,区块链在5G构建万物互联的时候,构建了所有的数据的底层技术支撑,区块链技术可以赋能数据。但区块链不是独立的,它需要与大数据、人工智能、5G融合发展,这样就有了未来的数字经济的概念。

在工业互联网的应用中,为了实现机器、车间、企业、人之间的可信互联,需要确保从设备端产生、边缘侧计算、数据连接、云端储存分析、设计生产运营的全过程可信,从而触发上层的可信工业互联网应用、可信数据交换、合规监管等。区块链技术特点面向工业应用需求,将会在工业互联网的各个层面对其进行加强,进一步的刺激产业经济迸发出新的活力,释放巨大的产业协作数字化红利。

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