工业区块链应用发展研究

作者:中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所 毕丹阳 刘东坡 李海花 李笑然 责任编辑:朱文凤 2021.10.22 10:11 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)当前,新一轮科技革命和产业革命正在兴起,区块链凭借其隐私保护、可信协作等技术优势,为工业互联网在供应链金融、可信存证等多场景的应用优化提供了解决思路,助力工业互联网高效协同和创新管理。本文重点分析了工业区块链应用的三大发展态势,并通过总结现阶段应用落地存在的问题,提出了加快技术研究、打造产业发展集群、强化政策引导等建议,推动工业区块链融合应用与产业生态健康发展。

工业区块链应用发展态势

政策引领,工业区块链应用进入探索阶段。近年来,国家高度重视工业互联网和区块链创新发展,已陆续发布多项政策,旨在利用区块链技术优化工业互联网中的数据互通共享、隐私和数据保护、设备安全可靠性等问题。2020年4月,工信部发布《工业和信息化部关于工业大数据发展的指导意见》,强调应推进人工智能、区块链和边缘计算等前沿技术与工业的部署和融合。同年9月,工信部信息技术发展司出席2020年中国国际区块链技术与应用大会,明确提出应加快应用落地步伐,大力发展“工业互联网平台+区块链”。同年12月,工信部发布《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,明确提出推动边缘计算、数字孪生、区块链等与工业互联网的融合技术研究。2021年5月,工信部和中央网信办联合发布《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》,提出要推进“区块链+工业互联网”,提升“平台+区块链”技术融合应用能力,打造基于区块链技术的工业互联网新模式、新业态。在国家政策的指导下,钢铁、电子信息、电力等垂直行业的企业已基于自身发展特点在特定工业场景中创新性的引入区块链技术,建设工业区块链应用示范场景,目前我国工业区块链应用整体处于产业探索阶段。

价值初显,工业区块链五大应用场景落地。区块链赋能工业互联网应用,已实现在全生命周期管理、资产运营管理、产品质量追溯、供应链金融和可信存证等场景的落地。全生命周期管理。某汽车零部件企业通过将生产原材料、生产过程、成品信息、物流运输等全流程数据上链存证,追溯流程由物联网设备和程序控制,降低人为因素在数据传输中的影响,实现产品的全生命周期管理。资产运营管理。某畜牧业企业利用区块链+物联网技术,完成了现实世界中不同时间点的肉牛价值在区块链上的映射,形成了动态化的、可追溯的肉牛区块链数字资产,打造生物资产可信监管平台。产品质量追溯。某钢铁集团利用区块链技术结合工业互联网标识解析,将每块钢材的生产制造质量检测全过程在链上可信存证,实现工业生产环节无人工干扰生产质量可信追溯,对内打造无介入式的透明高效管理,对外链接上下游企业,提升产品质量可信度。供应链金融。某商业银行将核心企业应付账款转化为数字资产上传至区块链,同时供应商可以将数字资产转移给其上游供应商或者转让给银行进行融资,实现信用价值的穿透式流转,有效解决核心企业上游供应商融资难的问题。可信存证。某电力企业将数字化工作票、安全资信、违规行为、安全工器具、事故追溯5类安监业务数据上链应用,形成“设备凡检修必有人名”的数字化工作票,实现从“事后取证”向“同步存证”的转变,提升现场作业感知与监督能力。

产业跟进,工业区块链应用探索持续发力。一是基础设施带动工业互联网与区块链融合。2020年,中国信息通信研究院在承担的工业互联网创新发展工程项目基础上,打造区块链基础设施“星火·链网”,面向工业互联网推动标识与区块链的融合发展。目前,该基础设施已进入上线试运行阶段,并在北京、武汉、济南、沈阳等地建设节点,累计完成1500多万新型区块链标识数据的注册,促进各类数据的互联互通。二是产业联盟推进工业区块链应用生态发展。2016年,中关村区块链产业联盟成立,该联盟致力于推动区块链新型基础设施建设与应用的协同创新。联盟通过举办产业交流活动、沙龙座谈、应用大赛等方式扩大业界共识,并搭建区块链公共服务平台,培育行业服务和区域性产业汇聚能力。同时发布行业相关标准体系、白皮书、应用案例集等,培育落地应用能力。除中关村区块链产业联盟外,工业互联网产业联盟、可信区块链推进计划等相关产业联盟也在积极推动着工业互联网+区块链产业生态融合发展。三是产业界加快工业区块链应用探索。除上述五大应用场景外,产业界正在供应链仓单管理、物流管理、票据交易、智能监测、电子合同、工业设备预警管理、安全认证、工业系统灾备等场景进行积极探索。随着区块链技术的创新发展,产业界有望推动工业互联网在数据要素配置、生产流程管理、设备安全互连、产业链协同、产融生态构筑等方面的跨越式发展,助力工业互联网实现产业创新变革。

工业区块链应用面临挑战

区块链技术为工业互联网的数据流通和业务协同提供了新的解决方案,但二者的深度融合仍需要较长时间的积累和沉淀。现阶段,工业区块链在技术发展、市场经济及产业生态等方面均面临诸多挑战,需要各方积极探索解决之道。

技术自身发展尚存瓶颈。区块链技术仍存在“性能、安全、去中心化”三者兼顾难题,难以满足工业实际应用场景中对海量数据吞吐率、数据存储、数据安全性和隐私保护性、高并发场景续航等方面能力的要求,需要根据具体项目的特点做出取舍。市场经济效益尚未凸显工业场景中加入区块链技术需要对原有业务系统、底层设施进行改造,企业初期建设成本较大及业务迁移成本高昂。在区块链赋能工业互联网的经济效益尚未凸显的情况下,企业容易出现对工业区块链认知不足、建设积极性降低等情况。产业应用生态尚不完善。工业区块链的覆盖量级和渗透能力较为有限,工业区块链应用供给能力不足,行业内标杆性示范项目缺乏,配套的应用指南尚未出台,短期内发展规模有限,潜力还需进一步挖掘。

工业区块链应用发展建议

针对上述工业区块链存在的问题,需要发动政府、行业组织、企业等社会各界的力量,加强在技术研究、政策引导、场景探索和生态构建等方面的工作,推动区块链与工业互联网融合创新。

强化工业区块链技术研究。一是加快技术突破,推动区块链与工业互联网融通的核心技术研究、产品开发和集成测试,突破性能、安全、兼容性等制约工业领域应用发展的技术瓶颈,推动区块链中加密算法的国产化替代和抗量子密码算法研制。二是加快标准研制,加快制定工业区块链数据交换格式、互操作、应用部署、隐私安全等方面的标准和规范。

加强工业区块链政策引导政府将工业区块链作为重点,研制促进区块链技术在工业互联网领域的发展政策。一是出台工业区块链建设指导政策,对工业区块链整体发展目标、主要任务、应用方向做出指导意见,引导产业健康发展。二是制定政府专项扶持政策,通过设立专项基金吸引区块链、工业互联网专业人才,加快引导各高校设立工业区块链相关课程,并对工业区块链试点企业提供资金支持。三是完善工业区块链监督管理机制制定工业区块链相关认证体系和监督机制,将工业区块链纳入合适的监管框架之内,防范系统性风险。

发展工业区块链重点场景。一是提升有场景应用能力,针对可信存证、产品追溯、全生命周期管理等已落地的工业区块链场景,推动区块链技术在其产品设计、研发、生产、销售等关键环节的融合应用,提升企业数字化管理水平,加速经济效益显现。二是拓展潜在应用场景,组织专家研判工业区块链应用趋势,加快推进区块链在工业互联网智能监控、安全认证等场景的试点应用,开展先导应用评估等工作,率先面向重点场景培育领军企业,发挥工业区块链行业示范作用。

构建工业区块链产业生态。一是加强基础设施建设,加强产业体系的全面系统部署,在工业互联网场景下构建支持高频率、大规模、安全且具有公信力的区块链基础设施,降低中小企业应用门槛,促进各类数据共建共享与互联互通,提升工业区块链的公共服务能力。二是打造应用标杆范例,鼓励区块链企业与工业企业深化合作,加快区块链技术在工业互联网领域的示范推广,打造一批工业区块链试点示范项目,编制优秀案例集。同时,探索商业模式,推动工业区块链成熟模式和发展经验加快复制推广。


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