引言 
    萬向集團(tuán)創(chuàng)建于1969年，從魯冠球先生以4000元資金在錢塘江畔創(chuàng)辦農(nóng)機(jī)修配廠開始，以年均遞增25.89%的速度，發(fā)展成為營收超1000億、利潤超100億的現(xiàn)代化跨國企業(yè)集團(tuán)。經(jīng)過48年的創(chuàng)業(yè)發(fā)展，萬向集團(tuán)建立了以汽車零部件為主的多元化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，包括新能源汽車及關(guān)鍵零部件、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、金融與服務(wù)等板塊。萬向集團(tuán)是國務(wù)院120家試點(diǎn)企業(yè)集團(tuán)，是中國向世界名牌進(jìn)軍具有國際競爭力的16家企業(yè)之一，被譽(yù)為“中國企業(yè)常青樹”。

     萬向集團(tuán)是國家28家企業(yè)級(jí)雙創(chuàng)示范基地之一，致力于打造以區(qū)塊鏈技術(shù)為底層構(gòu)架、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的雙創(chuàng)平臺(tái)，圍繞科技、能源以及金融等創(chuàng)新領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈上下游，開放萬向48年積累的產(chǎn)業(yè)、研發(fā)、制造、市場、品牌等資源，為國內(nèi)外一流的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目提供孵化、管理咨詢、產(chǎn)業(yè)投資、投后管理等綜合服務(wù)，實(shí)現(xiàn)大中小微企業(yè)融通發(fā)展的新生態(tài)。

一、關(guān)鍵詞

利用區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)和可信追溯。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈。

二、測試床項(xiàng)目概述

1.1     概述及該測試床目標(biāo)

本測試床的主要目標(biāo)，是推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)品制造和產(chǎn)品質(zhì)量的可靠存儲(chǔ)與可信追溯。并以此測試床為平臺(tái)，為區(qū)塊鏈技術(shù)在產(chǎn)品價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)的推廣應(yīng)用積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
從系統(tǒng)功能上拆分，本測試床分別需要達(dá)成以下幾個(gè)目標(biāo)：首先是邊緣設(shè)備與區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)互通；其次是實(shí)現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)；最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)的可信追溯，借助區(qū)塊鏈記錄公開透明、不可篡改的技術(shù)特性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從原料到生產(chǎn)、銷售等各環(huán)節(jié)歷史數(shù)據(jù)的可靠查詢。

三、測試床項(xiàng)目解決方案

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式中，設(shè)備的原料、操作、生產(chǎn)和維護(hù)記錄是存儲(chǔ)在單一、孤立的信息系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)安全和生產(chǎn)事故，企業(yè)、設(shè)備廠商和安全生產(chǎn)監(jiān)管部門在事故調(diào)查和責(zé)任判定時(shí)難以確保生產(chǎn)記錄的真實(shí)性與一致性。理論上，任何擁有數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限的人員都可以篡改記錄，而任何一條數(shù)據(jù)記錄都無法獨(dú)立地自證清白。如此不利于后續(xù)事故的防范和生產(chǎn)管理的改進(jìn)。

此外，集中式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，無法完全規(guī)避數(shù)據(jù)“單點(diǎn)故障”的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心因意外或者軟件BUG導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致甚至丟失時(shí)，傳統(tǒng)集中式的數(shù)據(jù)管理很難確保及時(shí)偵測到數(shù)據(jù)異常。而裝備專業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)保護(hù)方案，又需要企業(yè)投入高昂的軟硬件運(yùn)維成本，且數(shù)據(jù)真實(shí)性的痛點(diǎn)依舊無法得到解決。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)，對從工業(yè)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善保存，既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的去中心化，又能確保數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠、有效。而基于可信數(shù)據(jù)的分析和挖掘，企業(yè)可以更高效地達(dá)到流程優(yōu)化、工藝改進(jìn)、預(yù)判性分析等一系列目標(biāo)，幫助企業(yè)快速有效地建立更為可靠的運(yùn)作機(jī)制、更高效的工作流程和更優(yōu)秀的服務(wù)質(zhì)量。

1.2     解決方案架構(gòu)

1.2.1     整體頂層設(shè)計(jì)架構(gòu)

圖 1：測試床總體構(gòu)架

就本測試床方案的整體構(gòu)架，我們將從兩方面展開介紹。首先是宏觀上的整體設(shè)計(jì)，如插圖 1，其次插圖 2給出了區(qū)塊鏈服務(wù)在云端的部署構(gòu)架。測試床包含邊緣、云平臺(tái)、用戶三個(gè)層級(jí)。

插圖 2：區(qū)塊鏈部署構(gòu)架

通過對邊緣生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化、智能化改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)傳感器、控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入，匯總至部署在邊緣車間的網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)各型工業(yè)總線數(shù)據(jù)的解析、封裝、投送。云端部署支持大流量時(shí)序型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)邊緣端數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。由萬向區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室提供PaaS層區(qū)塊鏈服務(wù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊記錄與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的映射，同時(shí)節(jié)省區(qū)塊鏈副本的存儲(chǔ)空間。最后由區(qū)塊鏈服務(wù)向上提供API接口，由SaaS應(yīng)用通過調(diào)用API實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈記錄的讀寫校驗(yàn)。終端用戶通過VPN專線或者企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對云平臺(tái)應(yīng)用的訪問。

1.2.2     數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案

本測試床數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在兩個(gè)不同的區(qū)域，即在本地和云端都有存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)方案如下：

本測試床方案的存儲(chǔ)構(gòu)架如上圖，首先是在本地建立分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中心，用于存儲(chǔ)邊緣采集來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，本地?cái)?shù)據(jù)中心采用分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)的安全，可靠。同時(shí)本地存儲(chǔ)通過web層將數(shù)據(jù)進(jìn)行對外展示，此存儲(chǔ)中心只保存3個(gè)月到半年的熱數(shù)據(jù)，過期數(shù)據(jù)上傳到公有云端金山簡單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)（KS3）上進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。公有云端采用ElasticSearch（ES）對數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序存儲(chǔ)，保證存儲(chǔ)的安全和高效易搜索，便于以后的數(shù)據(jù)二次處理分析，而云端ES同樣可以向KS3進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。

1.3    測試床預(yù)期效果

技術(shù)層面，首先是實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)字化、智能化改造，可以將各類生產(chǎn)工藝參數(shù)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)采集匯總至邊緣網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)的上云與存儲(chǔ)。并由區(qū)塊鏈服務(wù)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的記錄，構(gòu)建產(chǎn)品供應(yīng)鏈歷史記錄，并且提供API供上層應(yīng)用調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性校驗(yàn)。
其次在應(yīng)用上，我們可以從單個(gè)產(chǎn)品出發(fā)，一路追蹤到該產(chǎn)品的所有加工工藝參數(shù)和各環(huán)節(jié)質(zhì)檢的數(shù)據(jù)，最后追蹤到產(chǎn)品原材料的批次和供應(yīng)商信息。在確定了原材料批次之后，我們又可以再反向追蹤到所有使用該批次原料生產(chǎn)的成品，以及交付的客戶信息。

四、測試床當(dāng)前情況

1      測試床當(dāng)前建設(shè)情況；

• 已完成物理平臺(tái)的選址和產(chǎn)線的選擇，已完成初步的產(chǎn)線改造升級(jí)方案制定；

• 云平臺(tái)搭建的技術(shù)已有成熟方案，具體細(xì)則正在論證設(shè)計(jì)中；

• 區(qū)塊鏈底層技術(shù)已有成熟方案，具體定制和改造細(xì)則正在論證設(shè)計(jì)當(dāng)中；

• 云端數(shù)據(jù)訪問應(yīng)用有待開發(fā)。

2      測試床合作伙伴組成及各自提供組件描述

• 萬向集團(tuán)公司研究院：負(fù)責(zé)邊緣設(shè)備物聯(lián)、數(shù)據(jù)上云；

• 萬向錢潮股份有限公司：提供場地與產(chǎn)線支持；

• 上海萬向區(qū)塊鏈股份公司：提供區(qū)塊鏈技術(shù)支持；

• 北京金山云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司：提供云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)與服務(wù)支持；

• 中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院：負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、邊緣云技術(shù)支持。