工业物联网区块链技术的应用.pdf

工业物联网区块链技术的应用摘要：工业物联网〔IoT〕以互联网为根底，通过射频辨认技术〔RFID〕、传感器技术、无线网络通信技术和云计算技术，将物品智能连接到互联网上，通过互联网对物品进行实时跟踪和更新，实现信息的自动辨认，最终构建一个管理智能化的新型工业体系。近年来，区块链技术以其去中心化、开放透明性、不可撤销和不可篡改的特点为工业物联网提供了可信、透明、平安的信用保障。本文分析了区块链技术和工业物联网架构与痛点，并综合工业物联网和区块链技术的优势，提出了区块链在工业物联网中的技术架构构想。关键词：区块链技术；工业物联网；去中心化一、区块链技术简介如今“区块链〞可以说是一个非常热门的概念，许多金融机构都已经成立了自己的区块链研究实验室。从原始定义来看，区块链是一串使用加密办法形成的一种分布式数据库，它采取单向哈希算法，每个新产生的区块〔block〕都会盖上时间戳，它们严格地按照时间线推进，生成下一个区块〔BLOCK〕，形成不可逆的链条〔chain〕，所以叫做区块链〔Blockchain〕。二、工业物联网架构随着科学技术的飞速开展，物联网应运而生，成为全球工业智能化的重要组成局部。工业物联网〔internetofthings，IoT〕简单来说就是物和物之间的网络，它以互联网为根底，通过射频辨认技术〔RFID〕、传感器技术、无线网络通信技术和云计算技术，将物品智能连接到互联网上，通过互联网对物品进行实时跟踪和更新，实现信息的自动辨认。工业物联网技术波及到自动化、移动通信、互联网以及管理等多个领域，是一门跨学科技术。它主要通过具有感知、监控能力的各类控制器以及移动通信、信息处理、智能分析等技术获取工业生产各个环节的相关信息，并通过工业物联网网关对其在生产、加工、运输、销售等方面进行远程监控、资源监控和平安维护等管理，在工业生产各个环节出现严重问题之前就解决了相关问题，节省了大量资金，改变了传统的生产方式、销售模式和商业运营方式，目前已被广泛地应用于军事和民用领域。三、工业物联网结合区块链技术的优势目前，物联网产业是一块大蛋糕，各种技术公司企业一直在投入大量资源来探索这个领域的商业化应用，研究了各种各样的物联网技术规范，也提出了各种可能的应用计划。本章节综合工业物联网和区块链技术的优势，提出了一种工业物联网体系结构结合区块链的技术架构构想。它将区块链技术应用在传统工业物联网的信息传输和数据管理局部，不仅储存了全部的网络信息数据，还加强了对用户、设备和平台的平安反应。1.解决平安隐患、爱护用户隐私区块链技术可以针对数据在传输过程中出现的丧失、泄露和窃取等情况，为工业物联网提供一个可信度高的数据传输通道，从而实现设备之间的平安通信。工业物联网可以通过这一技术特点实现设备的智能化管理，无需人工干涉。区块链技术通过验证个体机制和共识机制的一致性，及时去除非法节点，并通过严格的加密技术对传输的数据进行爱护。而且区块链网络的多个节点能够实时同步数据，管理人员可以及时检查物联网的设备状态。即使区块链中的某个节点或设备处于故障状态，也可以立即采取行动，在最大程度上保障设备的平安性，进而确保整个工业物联网的平安。近十年来，区块链技术成功地阻止了屡次的攻击，它的平安性得到了很好的检验。2.降低物联网的运行本钱第一，区块链技术可以为工业物联网提供点对点〔P2P〕的直接相连分散计算任务，而不是通过中央效劳器进行处理，减轻了中央效劳器的压力。第二，区块链技术可以充沛利用空闲设备，大大降低了效劳器的运行本钱。第三，区块链技术的智能化管理可以通过预先嵌入规那么，将每个智能设备转换为一个可以进行自我维护的独立网络节点，与其他节点进行信息的交换或身份的验证，延长了设备的使用寿命周期，节省了大量的设备维修费用。第四，区块链使用时间戳来辨认和记录每个事务，通过为工业物联网数据添加时间维度，增强了数据的可追踪性。而且这种办法形成区块链的过程是不可逆转的，保证了数据的原创真实性。各方可以通过区块链获得一个透明、可靠、统一的信息平台，通过对全过程的跟踪，降低了本钱，提高了管理效率，使商品流动与资本流动同步进行。当问题发生时，调取证据和追踪信息也更加容易。四、区块链在工业物联网中的技术架构构想1.NB-IoT体系下的技术架构NB-IoT具备四大特点：广覆盖。在相同的频段下，NB-IoT比现有的网络提升了100倍的区域覆盖范围；撑持连接。NB-IoT的一个扇区能够支持10万个连接；低功耗。NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；低本钱。单个接连模块的本钱不超过5美元。然而，低功耗、低本钱的特点也决定了终端设备本身的计算能力和存储容量较低，不能实时在线，也不能进行高速计算。针对NB-IoT的特点，可将之应用于终端设备固定的地点或场景，如：水表、电表、燃气表、路灯、井盖、垃圾筒等场