一种采用高效混合区块链技术的工业物联网制造技术

工业物联网是指工业组织发展的下一个阶段，在该阶段中，通过联网机器实时收集、分析、记录数据和控制各个实体的整个活动，同时提高质量和最小化生产成本。尽管当前系统中存在各种用于交叉管理活动的非凡方案，但组织内的此类设置仍然存在一些问题。此外，行业内引入物联网正在通过将每台设备连接到互联网来扩大应用范围。然而，这些物联网设备容易受到入侵者的各种攻击，从而影响生产成本低、制造成本高的行业。为了解决这些问题，区块链被认为是最好的方案之一，它可以在一定程度上实时提供控制系统的保护和保密。在发明专利技术中，我们提出了一种混合区块链机制，为在多个国家设有办事处的多国级工业物联网提供安全性。所提出的框架在传统机制上针对各种安全指标进行了严格验证。证。证。

【技术实现步骤摘要】
一种采用高效混合区块链技术的工业物联网


[0001]本专利技术涉及一种工业物联网的设计框架，具体的是将一种高效混合区块链算法引入传统工业物联网技术，从而大幅提升跨国（跨地区）企业的管理效能和运营成本。

技术介绍

[0002]全球网络连接已将我们推入一个供应商、制造商和消费者遍布全球的时代，是全球市场体系不可分割的一部分。这场新的革命拉近了世界多样化的市场，并在单一平台上自由地进行商品和服务交换。近几十年来，城市化步伐加快，引发了若干社会、技术和经济问题，从而危及环境和经济可持续性。尽管通过跨国公司在这些国家和地区建立制造单位并为数百万人创造就业机会，为发展中经济体提供了急需的推动力，但对遍布全球的实体的管理一直是一个尚未得到妥善解决的严重问题。同时结合各地区各个国家的安全问题，一直是大公司业务增长和传播的障碍。假设一个公司的总部位于X地，其制造单元位于Y或Z，对这些相距数千至数万公里的实体的监督和管理一直是一项繁琐的任务，也是阻碍跨国公司扩大业务监督的主要因素。
[0003]传统技术上，包括行业中的监控系统，如产品制造细节、产品记录（销售或消费信息）、作用于价值链的工人信息，通常是耗时、低效率，且明显缓慢的。设备经理必须亲自关注整个控制系统，这通常会导致决策和行动延迟，主要是表现在食品或农业行业，食品和水质控制是通过检查产品的有效期或PH值来手动管理的。这些产品的管理可能涉及不同的个人，因此会给各部门组织带来很多责任。此外，在单一组织内实时跟踪产品和工人位置非常困难。有时，缺乏实时沟通透明度会导致效率低下，并且缺乏对产品性能、产品记录和工人活动的了解，可能会导致行业发展遭受重大损失。
[0004]工业物联网是指上述组织发展的下一个阶段，在该阶段中，通过联网机器实时收集、分析、记录数据和控制各个实体的整个活动，同时提高质量和最小化生产成本。尽管当前系统中存在各种用于交叉管理活动的非凡方案，但在组织内的此类设置仍然存在一些问题。此外，行业内引入物联网正在通过将每台设备连接到互联网来扩大应用范围。然而，这些物联网设备容易受到入侵者的各种攻击，从而影响生产成本低、制造成本高的行业。为了解决这些问题，区块链被认为是最好的方案之一，它可以在一定程度上实时提供控制系统的保护和保密。在工业物联网中使用区块链技术可以实现所有传感器都从环境中收集信息，然后将其作为新的信息传输到区块链传感器产生的每一个信息都经过矿工验证的区块。在工业物联网的情况下，传感器用于收集有关运输信息、制造产品、数据存储等数据，传感器的每一个信息都将保存在区块链中，并且每次都会由区块链“矿工”再次验证。在本专利技术中提出了一种混合区块链机制，为在多个国家（多个地区）设有办事处的多国级（多地级）工业物联网提供安全性。所提出的框架在传统机制上针对各种安全指标进行了严格验证。

技术实现思路

[0005]目前，物联网的大部分优势都依赖于通过互联网连接到云服务器的集中式客户
端
‑
服务器模式。用户数据在云上的存储可能包含许多安全风险，例如中间人攻击、数据伪造威胁、成本开销等。用户可以通过购买私有云来保护他们的数据，但是，它进一步增加了用户及其组织的成本相关问题。
[0006]如今，大多数公司都有一个混合架构，它结合了集中式和分散式网络，公司资产分布在不同的国家和城市。管理者或所有者需要在这些实体之间进行沟通并保持所有记录的透明度。工业物联网是指从制造环境中的不同执行器、传感器和机器收集数据的场景，产生和共享此信息的对象并且通过Internet连接到去中心化网络。工业物联网本质上是一个分散或混合系统，如图1所示。该图还描绘了一家公司位于不同国家的三个不同地点，通过互联网进行通信。所有公司都与物联网设备连接，这些设备可以由所有者轻松管理和跟踪。假设公司总部位于位置“X”，它拥有保存数据、忽略或检查位于不同位置（例如位置Y和位置Z）的所有分支机构的全部操作的所有权限。工业物联网通过从一个地方监控或控制其任何分支机构发生的所有非法或合法行为来提供优势。尽管工业物联网有很多好处，但智能控制系统或设备可能会进一步导致各种安全和隐私问题。工业物联网中的安全违规可能以多种方式发生，例如：1.员工可能会通过入侵通讯设备窃取重要信息，从而违反公司保密规定。
[0007]2.追踪工人的位置、物资运送、产品制造、装运和产品文件分别进行监督，进一步增加了信息窃取或篡改的问题。
[0008]3.分布在各地的所有分支机构的动作很难一目了然。
[0009]尽管实际运行中存在各种用于交叉管理活动的现象方案，但仍有一些安全和隐私问题需要考虑。为了确保产品制造和交付的安全，制造商需要请求一些第三方代理从供应商处接收他们的材料。尽管他们可能会通过使用包括闭路电视摄像机在内的不同策略来查看产品的整个制造过程和交付细节，以便掌控他们的工人的具体方位，产品运输行为或同事所做的任何类型的非法行为。然而，这些技术可能会进一步增加通信成本以及其他安全和隐私问题。
[0010]为了确保安全和透明的通信机制，区块链被认为是一种可以协调、追踪和记录大量对象的相关技术。它不仅在数据传输过程中提供安全性，而且还确保设备之间的透明通信，以跟踪位于不同地方的不同分支机构的每一项活动。
[0011]本专利技术的有益效果：为了解决上述问题，本专利技术开发了一种新技术，可以在使用区块链的工业物联网网络环境中提供安全性。因此，本专利技术的主要贡献是：1. 提供新颖的架构，确保位于不同区域的产品的所有记录的安全性。
[0012]2. 通过区块链提供通信实体之间的透明交互。
[0013]3. 使用私有区块链框架提供有效的安全机制，以减少数据存储和通信开销。
附图说明
[0014]图1为工业物联网的混合架构图图2为传统的数据制造和处理方法；图3为本专利技术框架的系统模型；图4为基于区块链的架构在三个不同层面的过程；
图5为每个实体的区块链构成关系；图6为区块链的创建；图7为数据插入；图8为矿工验证。
具体实施方式
[0015]技术框架图2代表了工业物联网中的传统文档、产品运输、工人位置追踪和产品追踪方案。个人经理或一些受信任的权威或当事人被指定记录独立的行动，如供应和原材料的交付、产品制造、装运和文件记录、产品供应商的信息和产品接收者或客户记录。尽管这些动作是通过设备捕获的，但是很难跟踪每个活动。一些设备可能被许多攻击者入侵，因此检测故障变得非常复杂。虽然，故障可能会在一段时间后考虑，但是，在此之前，攻击者会实现他们的意图。
[0016]系统型号所提出的技术框架的系统模型。如图3所示的假设情况。包括一家公司，其总部位于“A”国，原材料供应单位和工厂位于“B”国。此外，考虑到与公司相关的国际业务，可以假设他们相应的消费者商场位于世界各地。在提议的框架中，区块链是按层次实现的。
[0017]为了减少区块链的大小、存储和验证或验证实时数据的复杂性，每个级别都用不同的区块链分隔，以进一步提高系统的实施和效率。
[0018]现在，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用高效混合区块链技术的工业物联网，其特征在于，该技术是将区块链技术引入传统工业物联网中，能够给多区域跨国或者跨地区公司提供新颖的架构，确保位于不同区域的产品的所有记录的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱伊健，付远，程香平，
申请(专利权)人：江西省科学院应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：