区块链技术使汽车生命周期应用更加繁荣

1 区块链基础知识-应用和潜能

区块链长期以来不仅是加密比特币背后的技术。相反，该技术现在被认为是真正的创新，据有关专家介绍，其潜能改变社会某些领域，远远超出数字货币领域。特别是由于应用多种可能性，引得越来越多公众关注。原则上说区块链就是由分布计算机网络参与者对数字数据组交易事件电子寄存器进行管理[1]。另外Fraunhofer FIT和其经济信息项目组对区块链-启动进行市场分析。研究结果表明目前主要区块链应用是防止篡改数据结构和价值转移系统，并主要用于财务领域。其它也可以应用在工业、公共和法律部门以及物联网领域。另外为了介绍区块链基础设计理念，不同区块链-应用领域和不同区块链应用详细说明，对区块链潜能、风险、障碍以及落实过程中建议进行研究。

区块链总体应用包括[2]：基本应用包括货币加密、智慧合同、分散的自治组织（DAO）。在财务领域应用主要包括一般交易、资产交易、合规性和其他应用。在开放式应用、法律应用和互联网应用。

图1 区块链技术[3]

总体而言，区块链在科学和实践中的评估结果非常积极。该技术的最终影响还有待观察。可以注意一点，区块链在最不同行业和科学领域提出许多新的令人兴奋的问题。Fraunhofer FIT及其科学信息项目组继续推进共同的科学基础雄厚的研究，以及区块链领域中与实际情况相宜的解决方案拟定工作。区块链是一个新生事物而且发展迅速，并表现出各种应用可能性。根据Fraunhofer FIT发表的白皮书报告[2]，区块链的特性与应用总结见表1。

2 区块链在互联网背景下的应用

区块链重要的应用区域是物联网（IdD），这个术语后的核心概念是具有感知、检测、联网和处理能力的日常物品用于感知、检测、联网和处理其他装备。通过Internet与对象和服务进行通信，实现预期的目的（Whitmore等，2015）。

正如这些应用示例所示，区块链形成IdD的基础，在不一定信任的交互设备进行协调和交易（见Pure⁃swaran和Brody 2015）。它还服务于智能合约的实施和设备之间的直接价值交换（Bogart和Rice 2015），见图1中案例所示，例如通过智慧合同，通过智慧合同有条件激化汽车等实体[2]。

图1 区块链作为通用的互联网（IdD）平台[2]

互联网仍在发展中，互联网发展的最大挑战是不同设备、不同计算机、不同系统的互操作性[2]。考虑到声明个人IdD系统的互操作性，根据2015年Manyika等人的研究，在IdD区域互操作性有平均增加40%的潜在增值。

根据Porter和Heppelmann（2014）的观点，IdD技术堆栈由三个组件：IdD对象及其各种组件、通信协议对象和云之间以及云本身。

智能合约和DAO的概念也可以在IdD中使用。区块链可以是不可更改的寄存器个人设备的身份（Bogart and Rice 2015）。将设备直接通过制造商放置在通用设备中，这些设备在区块链已注册，从此作为实体链接与产品信息或例如其相应的产品信息交易的历史存储在其中（Panikkar等，2015）。

通过区块链，可以分析、整理、受控分享传感器数据。

由制造商云（Mattila和Seppälä2015）以及维护责任（Pureswaran和Brody 2015）进入设备网络，可以节省基础设施成本。然而，尽管存在潜力好处，包括有关基于区块链的实施的挑战物联网（IdD）。除了可能的法律问题,区块链的可扩展性系统或其中可能存在不充分的匿名性问题。

设备、云在使用区块链技术的条件下，设备性能和网络性能满足的情况下，P2P的商用模式可以发挥更大作用，以很低的成本为公司自主提供云服务，很多生产成本低但生命周期长的产品，通过自主P2P网络区块链技术帮助满足外部云服务需求，实现降低成本。

3 区块链在汽车业的应用

3.1 区块链在互联汽车通讯中的应用

Madhusudan Singh[3]等学者提出了区块链智能汽车通讯的构想，见图2。

图2 建议的区块链智能汽车通讯[3]

Madhusudan Singh提出的区块链智能汽车通讯主要结构如下[3]：

（1）网络已启用已连接设备:它是一个支持互联网的设备，可以在智能手机、PDA、智能车辆等VANET中进行组织和通信。

（2）车载云计算:VCC是一种混合技术，通过即时使用车辆资源（如计算，数据存储和互联网决策），对交通管理和道路安全产生显著影响。

（3）区块链支持智能车辆:区块链由技术上无限数量的块组成，这些块按时间顺序以密码方式链接在一起。在此，每个块由事务组成，事务是要存储在链中的实际数据。

在此基础上Madhusudan Singh[3]等学者提出了区块链技术基础上的互联智能汽车信息交换流程（见图3），第1步：产生密钥匙和分发，第2步：创建信息并加秘，第3步：信息验证和解密过程。

图3 智能汽车信息交换过程[3]

3.2 区块链技术促进数据和交易共享安全高效

区块链技术可以优化其经济生命周期和解决移动服务（MaaS-Mobilty as a Service）交易多模态移动性问题。区块链是内在的安全性和适应“智能合约”的能力，对于新的机动车型而言，它们是极具吸引力[4]。

区块链技术在产品开发、供应链管理、财务管理和生命周期中的使用环节发挥重要作用（图4）。

Guardtime[5]也提出，在未来，可以预期提供基于区块链的替代无密钥安全基础设施，这将最小化使用秘密来签署组件，降低配置或资产的风险，并简化其标记和修改跟踪。

图4 Industry and consumers can leverage blockchain in nearly every aspect of vehicle development,manufacturing and use[4].

安全的网络管理和数字签名对于实时系统至关重要，并且还依赖于组织和物理安全的管理。新的基于区块链的分散式身份验证、跟踪和标记网络配置和资产管理可能有助于实时无缝地解决完整性，配置篡改和内部威胁[6]。

3.3 区块链技术可以改善安全和服务

据称车主将受益于区块链以这种方式加强安全和保障的潜力，无疑会让很多消费者感到茫然。一个是能够更准确地进行召回行为，使受影响的车辆的问题能够及时准确的解决，消除了消费者和公众的疑虑。2016年来召回汽车在当年创下美国新纪录，使汽车制造商损失总计220亿美元[4]。

成功完成召回归功于区块链技术，可以准确的追踪用户、车型、具体的零部件和供应商及装配批次等信息，使得用户和企业损失降低到最低。通过区块链技术，可以将受影响的车辆、零部件准确分离出来。

汽车行业专家普遍认同将区块链技术应用到供应链的管理，以降低显著召回成本，使用户收益。同样区块链技术可以应用到售后维修，确保零部件防伪、假冒，确保维修零部件真实出处，确保用户和公众的安全和其它利益。

4 结束语

区块链技术结合互联网、物联网和云平台正在从后台的理论走向实践。

区块链技术存在很大的商机，包括汽车供应链管理、智慧合约与移动支付，为汽车产业和广大用户带来极大的方便、降低成本，同时保证可信赖的安全。

保时捷最近宣布与XAIN公司启动技术合作，进行测试支持区块链的功能，例如通过智能手机应用锁定车辆并允许临时访问车。这是汽车制造商第一次实施和成功测试汽车区块链技术。

今年夏天，德国大型供应商ZF已经将与合作伙伴IBM和UBS合作开发的eWallet自动化支付服务系统独立运行，最初的目标是自动代客停车和其他新兴的交通相关电动汽车等服务收费和自动收费等。电子钱包系统是汽车之业界第一批区块链用户。

最近，有三十多家汽车公司联手创建MOBI(Mo⁃bility Open Initiative)区块链倡议[7]。MOBI创始主席克里斯巴林格表示，区块链和相关的信任增强技术已准备就绪，重新定义汽车行业，以及消费者如何购买、保险和使用车辆，MOBI已开始评估区块链应用的关键案例[7],包含：

·供应链跟踪；

·基于使用的移动定价和支付车辆费用、保险费、能源使用费用、拥堵收费、污染和基础设施使用费用等。