工业物联网区块链技术的应用【论文】.pdfVIP

工业物联网区块链技术的应用

摘要：工业物联网（IoT）以互联网为基础，通过射频识

别技术（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，实现信息的自动识别，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、安全的信用保障。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设想。

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方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发展，物联网应运而生，成为全球

工业智能化的重要组成部分。工业物联网（internetofthings，

IoT）简单来说就是物和物之间的网络，它以互联网为基础，

通过射频识别技术（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，实现信息的自动识别。工业物

联网技术涉及到自动化、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

控和安全维护等管理，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标准，也提出了各种可能的应用方案。

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设想。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部分，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

台的安全反馈。

1.解决安全隐患、保护用户隐私

区块链技术可以针对数据在传输过程中出现的丢失、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安全通信。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，无需人工干预。区

块链技术通过验证个体机制和共识机制的一致性，及时清除

非法节点，并通过严格的加密技术对传输的数据进行保护。

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

障设备的安全性，进而确保整个工业物联网的安全。近十年

来，区块链技术成功地阻止了多次的攻击，它的安全性得到

了很好的检验。

2.降低物联网的运行成本

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，而不是通过中央服务器进行处

理，减轻了中央服务器的压力。第二，区块链技术可以充分

利用空闲设备，大大降低了服务器的运行成本。第三，区块

链技术的智能化管理可以通过预先嵌入规则，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

来识别和记录每个事务，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。而且这种方法形成区块链的过

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，降低了成本，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