区块链与工业互联网的链网协同发展研究

郭婧 程广明 许磊

摘   要：为了更好地贯彻国家工业互联网战略，推动制造业高质量发展，加快区块链与工业互联网链网协同发展，构建良好工业互联网网络生态体系，推动我国工业体系实现技术变革、组织变革和效率变革。本文从现状综述、区块链技术赋能工业互联网三大体系、链网协同发展等方面展开分析，探索研究区块链与工业互联网链网协同发展的路径。

关键词：区块链  工业互联网  链网协同

中图分类号：TP311                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0001-02

1  引言

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式。

区块链技术，通过多种信息化技术的集成重构，触发新型商业模式及管理思维，对于实现分散增强型生产关系的高效协同和管理，提供了“供给侧改革”的创新思路和方法。分布式账本、共识机制、智能合约和密码学等技术，可以实现工业数据互信、互联、共享;“物理分布式、逻辑多中心、监管强中心”的多层次架构设计，为政府监管部门和工业企业相互间提供了“柔性”监管的可能;分布式部署方式能够根据现实产业不同状况提供分行业、分地域、分阶段、分步骤的理性建设和发展路径[1-2]。为了更好地贯彻国家工业互联网战略，推动制造业高质量发展，加快区块链与工业互联网链网协同发展，有利于实体经济“降成本”“提效率”，构建良好工业互联网网络生态体系，推动我国工业体系实现技术变革、组织变革和效率变革。

2  区块链赋能工业互联网

2.1 区块链增强工业互联网系统互信

工业互联网网络体系将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链，可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素，以及设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联[3]。分布式账本技术通过各个节点维护一套完整的数据副本，任意单一节点或少数集群对数据的修改，均无法对全局大多数副本造成影响;共识机制通过个体激励机制和经济惩罚来阻止节点作恶，使得系统中更多的参与者加入，从而使工业网络体系的运作更加快速;智能合约能够有效地对信息进行处理而且保证合约双方在不必引入第三方权威机构的条件下，强制履行合约，避免了违约行为的出现。区块链核心技术从技术层面增强工业行业企业在各环节的安全性和可靠性，增强工业互联网系统互信。

2.2 区块链促进工业互联网价值共享

工业互联网平台体系是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体[3]。当工业互联网平台对工业企业提供服务时，企业的各种工业互联网数据可能就会汇聚到工业互联网平台上来，同时工业互联网平台也会提供各种机理模型来帮助工业企业进行工业相关的分析。区块链可以帮助工业互联网平台更方便的管理共享的流程，可以确保工业企业在工业互联网平台上的数据的权属，可以幫助工业企业共享工业互联网平台上大量的机理分析模型和专业工具，那么将会使得工业互联网平台生态中的企业更大范围的共享这些管理流程、数据、模型所带来的价值。

2.3 区块链实现工业互联网柔性监管

工业互联网安全体系通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系，打造满足工业需求的安全技术体系和相应管理机制，识别和抵御来自内外部的安全威胁，化解各种安全风险，是工业互联网可靠运行，实现工业智能化的安全可信保障[3]。而中国工业体系存在跨地区、跨主体进行协作，给安全防控和监管带来了更多问题和挑战，通过数据共享开放的网络体系构建联盟链，在业务参与方之间相对独立平等的跨主体业务协作的场景下，利用区块链的共有数据、防篡改、分布式和数字化的特点，能够把一些以往需要在业务层面协调解决的问题，放到技术层面来解决，更容易实现政府部门和工业企业相互“柔性”的监管。

3  区块链与工业互联网的链网协同发展

3.1 基础设施建设助力链网协同发展

工业互联网基础设施建设正稳步推进，五大面向全球服务的国家顶级节点已上线运行实现互联互通，40个二级节点已部署上线，覆盖多个行业，企业节点接入数量近千家，初步建成由国家顶级节点、服务节点、企业节点和公共递归节点组成的工业互联网标识体系。随着标识技术的发展与探索，在工业互联网应用领域形成了全生命周期管理、供应链管理、产品追溯服务等标识应用亮点。促进区块链与工业互联网协同发展，要依托国家顶级节点及相关的新型基础设施，通过运行区块链超级节点，验证基于区块链的标识服务，开展典型场景领域的规模应用。

3.2 产业聚焦助力链网协同发展

随着工业互联网的发展，应用产业和方向逐渐聚集，在实践中不断转型和升级。工业互联网的应用场景不断多元化，在各大工业企业形成特色鲜明的解决方案和平台。以制造业为例，区块链技术则能将ERP系统、传感器数据、控制模块、通信网络等系统连入统一的账本基础设施，让企业、设备厂商和安全生产监管部门等共同参与，提高了生产制造的安全性和可靠性。同时，区块链的分布式记账技术确保账本记录的可追溯性和不可篡改性，有利于企业审计工作的开展，极大提高生产制造过程的智能化管理水平，激发制造业转型升级活力。

3.3 链网协同发展产生叠加倍增效应

我国作为制造大国和网络大国，工业互联网和新一代信息技术的协同发展受到各级部门的高度重视，通过聚焦各工业领域，积极推进新技术与工业互联网的融合应用和创新发展。工业互联网为连接提供了基础，区块链为信息安全提供了保障，技术的发展离不开产业发展的实际需求，面对工业互联网中不同的连接对象、不同的连接范围，区块链技术会激发更多创新的应用，区块链和工业互联网协同发展将产生“1+1>2”的叠加倍增效应。

4  区块链与工业互联网的链网协同发展建议

4.1 构建协同服务体系

工业互联网发展带来的新业态、新模式，传统企业的业务中包括产品研发、设计、仓储物流、售后、服务等各个环节，为保证高效有序的发展需要多个政策上的协调和配合。因此，必须加强政策制定上的系统性和协同性，统筹不同部门和机构的协调配合，形成政策合力。同时，应深入研究区块链技术作用方式和模式，政府职能优化方式、基金投资、供应链优化等支持方式，促进工业互联网发展中新业态的健康快速成长。

4.2 加强基础平台建设

政府层面大力支持全工业企业进行相关“工业互联网+區块链”平台的建设，促进大型企业、银行等市场主体以及政府部门对链上数据的采信。无论平台的建设方、政府、核心企业还是银行等机构，只要平台角色是中立的，数据是开放的，并且承认参与方数据的有效性，都应当予以鼓励和支持，提升平台的建设速度。政府予以政策、资金方面的必要支持，鼓励银行等金融机构基于链上数据提供金融服务，真正建立起“敢贷、愿贷和能贷”的长效机制，促进中小企业通过平台获得全方位的发展机会和空间。

4.3 企业上云上平台为主要路径和抓手

贯彻响应工信部《推动企业上云实施指南（2018-2020年）》，将工业企业生产制造环节数据的采集、管理与监控，采销环节等数据，通过区块链技术接入工业互联网云平台，保证采集数据为第一手数据，从源头实现数据可信。企业在生产管理过程中通过自动化、智能化手段，保证数据的安全性和可靠性，确保工业互联网平台上的数据风险可控。政府及其他第三方监管机构，通过工业互联网云平台对企业机构监管时，要充分引入和利用区块链技术，与企业信誉及征信等级挂钩，确保工业企业上云数据的真实有效。

参考文献

[1] 魏凯.工业区块链应用白皮书[Z].2019.

[2] 袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016（4）：481-494.

[3] 工业和信息化部，国家标准化管理委员会.工业互联网综合标准化体系建设指南[Z].2019.