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区块链赋能智慧城市创新应用与发展
2020/12/18 09:41   中国安防行业网      关键字:区块链,智慧城市,创新应用      浏览量:
区块链为智慧城市发展带来新机遇:新型ICT技术将驱动下智慧城市发展将迎来新的变革,在构建智慧城市过程中,我国面临着城市全域数据感知对城市数据采集与传输提出了更高要求、海量设备接入使得身份认证和通信安全成为智慧城市安全隐患、如何保护智慧城市采集数据的隐私等挑战与问题。区块链技术正在重塑社会信任,能够有效的解决对等多实体共享信任问题,给智慧城市发展带来新机遇。
  区块链的发展不断进入各个领域,让人们的生活越来越便捷。随着区块链带来的变化,新兴产业也在不断地发展。在智慧城市的建设上,区块链技术就为城市数据的安全追溯认证等提供了低成本解决方案。
  区块链为智慧城市发展带来新机遇:新型ICT技术将驱动下智慧城市发展将迎来新的变革,在构建智慧城市过程中,我国面临着城市全域数据感知对城市数据采集与传输提出了更高要求、海量设备接入使得身份认证和通信安全成为智慧城市安全隐患、如何保护智慧城市采集数据的隐私等挑战与问题。区块链技术正在重塑社会信任,能够有效的解决对等多实体共享信任问题,给智慧城市发展带来新机遇。
  智慧城市区块链技术应用重点场景:
  推进新型智慧城市建设,是党中央、国务院为提升城市管理服务水平、促进城市科学发展作出的重大决策,是实施网络强国战略的重要抓手。
  智慧城市顶层设计指南中建议将智慧城市一级业务划分为"民生服务"、"城市治理"、"产业经济"、"生态宜居"四大类。从区块链技术特点及功能角度,当前区块链技术在新型智慧城市建设中的应用场景可归纳为四类:一是数据安全与隐私保护,二是数据追溯,三是数据存证与认证,四是数据低成本可靠交易,聚焦在智慧城市共享支撑平台的数据流通、管理领域内。本文将结合区块链技术特点从设计指南的四个角度,探讨区块链技术的重点应用场景。
  民生服务区块链技术在民生服务领域的重点应用场景包括:智慧医疗、智慧教育。
  智慧医疗区块链技术对原生数据加密存证、隐私保护、授权分享、时间戳溯源、资产确权等技术应用,助力医疗信息化发展,落地医疗数据存储与共享、医疗信息溯源、医疗保险改革等应用场景。
  医疗数据存储与共享:医疗数据包括患者、医生、医院、诊疗等数据,这些数据大多是隐私数据,一方面要保证数据安全存储,另一方面还要实现数据的授权共享。区块链技术去中心化、分布式存储的技术特点,保证了数据来源的权威和存储的安全,匿名性和完善的授权策略,确保数据在分享过程中不存在泄露的风险。
  医疗信息溯源:区块链技术在医疗信息溯源领域主要应用于药品鉴别以及医疗信息监管与审计。区块链记录不可篡改、共享安全可靠的属性,可以有效实现药物防伪;区块链防篡改、可追溯的技术特点,可以精准定位医疗信息的全生命周期追踪溯源,包括医用物资供应链监管、药品溯源、医疗信息审计等。
  医疗保险改革:区块链记录不可篡改、共享安全可靠的属性,使得区块链技术同样可以应用于医保行业,例如保单数据存储共享、医保核查控费、医疗健康档案上链存储,保障数据的不可篡改、不可丢失,杜绝隐私泄露,利用智能合约实现医疗保险的快速赔付。
  智慧教育与智慧医疗领域类似,利用区块链技术的独特优势,构建智慧教育领域教育数据安全存储与共享、教育业务流程优化以及教育智能合约等应用场景。
  教育数据安全存储与共享:教育数据包括学生、老师、教育机构等数据,利用区块链分布式账本技术,可将教育数据存储在不同区块中,链上的节点通过特定的协议实现数据资源的授权共享,解决教育领域数据鼓捣问题。
  教育业务流程优化:利用区块链技术去中心化特点,构建去中心化的教育系统,改善传统服务及资源被学校和政府机构垄断的局面,探索具备资质的教育机构开展教育服务及颁发授予相关认证的可行性,实现正规教育与社会教育资源的互补,促进教育体系改革。
  教育智能合约:利用区块链的智能合约技术,构建高效、智能的网络学习社区,智能合约技术透明、自动执行的特点,可以实现教育资源上传、认证、流转、共享等工作的自动化执行,降低资源共享成本,提高资源共享效率,实时监控社区生态环境。
  城市治理区块链技术在城市治理领域的重点应用场景包括:智慧政务(政务公开)、智慧交通、公共安全。
  智慧政务区块链技术在智慧政务领域的场景包括电子政务、数字身份认证以及权力监管等。
  电子政务:随着电子政务建设工作的推进和政务服务平台的广泛应用,数据共享与安全效率的矛盾日渐突出,同时还存在信息泄露等问题。区块链技术为跨级、跨部门的数据互联互通提供了安全可信环境,对访问方和访问数据进行自主授权,通过区块链网络完成结构化数据的共享,对于非结构化数据,则通过存储记录其特征值,保证数据传输的安全可靠。此外,也可以利用区块链技术处理政务系统的协同流程,实现科学决策、高效指挥,有效提升政务服务管理水平,缩短流转办事时间,提高业务审批效率,实现精细化管理。
  权力监管:区块链技术可以用来打破信息孤岛,通过区块链链接各部门文件、数据的移动,实现多部门、多信息的交叉共享,确保信息实时更新,提高流程及数据的透明度,为数字反腐(大数据侦查)提供新的手段和来源数据。
  智慧交通
  智慧交通涵盖领域愈来愈广,在各细分领域都存在这数据的透明和不可篡改需求,因此交通领域也是适合区块链技术落地的重点场景。
  交通数据安全存储与共享:如前所述,智慧交通涵盖人、车、路、设施、行为等方面的海量数据,借助区块链技术多中心化,安全可信、智能合约等特性,可以实现行业主体(政府、企业)、运输装备(车辆、船舶、飞机)、基础设施(道路、桥梁、场站),构建现代交通网络,解决行业数据共享、基础设施智能化管理等问题。并在保证数据流通公开透明的基础上,保障数据资产权益,提升智能交通运行效率,释放综合交通运输的信用成本。
  高效交通治理:物联网可以实时获取道路、交通信息,区块链技术可以在这些物联网设备之间实现较低成本的连接,并通过去中心化的共识机制提高设备运行的安全性和私密性,物联网与区块链的结合,可以将跨系统数据传输、共享下沉到区块链层,降低智慧交通系统复杂度,促进整体交通网络高效、智能化运行。
  公共安全电子证据存证:区块链技术的不可篡改、可追溯等特性,可有效解决传统存证面临的安全问题。主要包括:区块链的分布式存储,实现电子证据的安全存储和高效提取,允许多机构共享电子证据,降低取证成本,提高协作效率;区块链技术的时间戳机制,电子证据存储固定过程中通过比对哈希值来验证数据完整性,采用不对称加密技术对电子证据进行加密保障传输安全,充分保障了证据真实性和安全性。
  应急指挥调度:在公共安全事件应急指挥调度的事前、事中、事后三个阶段,均可以应用区块链技术提升指挥效率。事前:通过数据采集设备(摄像头、传感器)与区块链多中心化、共识机制技术的结合,实现多源数据安全、及时融合;事中:实现跨团队、部门和机构的合作与实时信息共享;事后:多源信息汇总存证,区块链的不可篡改、时间戳机制,可以确保数据的安全性。三个阶段均需要安全的信息和价值交换,区块链技术可以提供端到端的安全解决方案。
  产业经济区块链技术在产业经济领域的重点应用场景包括:智慧物联网、智慧工业。
  智慧物联网物联网设备规模化接入:物联网数据产业升级带来的是海量设备的接入,预计在2020年公众网络机器到机器连接数超过1亿,"中心云+小范围部署"的传统物联网通信形式已无法满足发展需求。区块链技术可以解决物联网的规模化问题,通过多个区块链节点参与物联网体系验证,将物联网中信息记录在分布式账本中,取代中心云的作用,以较低的成本实现物联设备的互联。
  物联网设备安全:传统物联网设备因为存在权限漏洞、不安全的网络端口、信息传输不加密等问题,极易受到攻击,区块链技术的分布式存储、全网节点验证的共识机制、不对称加密算法,都可以大大降低物联网设备被攻击风险。
  智慧工业工业安全:主要涉及工业设备身份管理、设备访问控制、设备注册管理、设备运营状态监管等,以区块链智能合约共识执行的方式获取和验证设备身份,设备所有者将访问权限的策略发布到区块链,并通过智能合约对这些策略进行管理,设备访问者对设备的访问要符合这些策略,在设备运营使用过程中,借助区块链技术不可篡改账本记录设备相关运行状态数据,确保产业链各企业能够访问可信、一致的设备运营数据。
  优化工业生产流程:基于多节点、分布式、访问控制的区块链网络,记录工业供应链的可视化,实现安全可信、可追溯的供应链数据记录,从区块链分布式账本中通过智能合约接口实现对供应链全过程状态数据的可信查询和追踪。
  工业互联网数据共享:区块链技术的分布式存储、不可篡改、加密算法等特点,可用于实现工业互联网各实体间的可信数据交换,各企业的生产制造数据能够以可控可信的方式存储在区块链上,同时实现对其他企业的数据可控共享。
  生态宜居区块链技术在生态宜居领域的重点应用场景包括:智慧能源、智慧新零售。
  智慧能源能源生产:能源生产环节数据由各能源厂商硬件基础设施产生、本地化存储,往往形成数据孤岛,无法产生信息价值。通过与物联网设备相结合,在数据采集基础上,应用区块链技术实现生产数据的可信、安全存储与共享,提高监测精度,挖掘数据价值,为政府监管统筹、企业协同合作创造信息基础。
  能源交易:能源交易分为批发能源交易与零售能源交易,前者易具有资金量大,交易周期长,依赖人力,风险较大的特点,后者则具有难于实时支付清结算、难于实现需求响应等特点。针对能源交易市场,借助智能合约,为批发能源交易市场提供安全交易保障并降低违约率;针对零售能源交易市场提供实时支付清结算手段。
  智慧新零售商品溯源:目前的商品溯源面临的问题包括商品溯源信息记录不完整易篡改、数据孤岛、隐私泄露等突出问题。利用区块链的特色技术,可以将商品全生命周期的参与者(包括原产地、生产商、渠道商、零售商、品牌商、消费者等)纳入供应链管理,通过多方参与数据维护构建数据信任基础,满足商品全生命周期溯源及数据可靠性问题。数据孤岛、隐私泄露等问题的解决前文已述,不再重复。
  零售供应链优化:利用区块链技术构建数字化供应链,特别是跨境贸易中的供应链管理,利用区块链的分布式记账、不可篡改特性,将商品的全供应链数据进行分布式存储、授权访问和加密验证,简化供应链流程中的数据交换共享以及业务作业流程,实现供应链整体效率提升与优化。
  构建良性商业生态环境:零售行业具有交易数据零散、交易节点多样、交易网络复杂的特点,区块链技术的去中心化、真实公平、开放共享、难于篡改、安全加密等特点,可以构建一个可信的分布式商业环境,在这样的良性生态环境下,合作可以变得更加高效和低成本,可以更有效的促进资源整合,进而创造更多的经济和社会价值。
  区块链技术在智慧城市的应用路径:区块链技术在智慧城市的应用落地是一项复杂的系统工程,需要构建安全、可信的智慧城市数据共享分享基础设施,构建城市级的多层次区块链公共服务平台,以政务服务创新为重点突破,推动区块链应用的逐步落地。

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