引言 
    萬向集團創(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。經(jīng)過48年的創(chuàng)業(yè)發(fā)展，萬向集團建立了以汽車零部件為主的多元化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結構，包括新能源汽車及關鍵零部件、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、金融與服務等板塊。萬向集團是國務院120家試點企業(yè)集團，是中國向世界名牌進軍具有國際競爭力的16家企業(yè)之一，被譽為“中國企業(yè)常青樹”。

     萬向集團是國家28家企業(yè)級雙創(chuàng)示范基地之一，致力于打造以區(qū)塊鏈技術為底層構架、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的雙創(chuàng)平臺，圍繞科技、能源以及金融等創(chuàng)新領域產(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)團隊和項目提供孵化、管理咨詢、產(chǎn)業(yè)投資、投后管理等綜合服務，實現(xiàn)大中小微企業(yè)融通發(fā)展的新生態(tài)。

一、關鍵詞

利用區(qū)塊鏈實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)和質量數(shù)據(jù)的可靠存儲和可信追溯。
關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈。

二、測試床項目概述

1.1     概述及該測試床目標

本測試床的主要目標，是推動區(qū)塊鏈技術在工業(yè)制造領域的應用，實現(xiàn)基于區(qū)塊鏈技術的產(chǎn)品制造和產(chǎn)品質量的可靠存儲與可信追溯。并以此測試床為平臺，為區(qū)塊鏈技術在產(chǎn)品價值鏈各環(huán)節(jié)的推廣應用積累寶貴的經(jīng)驗。
從系統(tǒng)功能上拆分，本測試床分別需要達成以下幾個目標：首先是邊緣設備與區(qū)塊鏈節(jié)點的數(shù)據(jù)互通；其次是實現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)的分布式存儲；最終實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質量歷史數(shù)據(jù)的可信追溯，借助區(qū)塊鏈記錄公開透明、不可篡改的技術特性，實現(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、測試床項目解決方案

在傳統(tǒng)的設計模式中，設備的原料、操作、生產(chǎn)和維護記錄是存儲在單一、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)、設備廠商和安全生產(chǎn)監(jiān)管部門在事故調查和責任判定時難以確保生產(chǎn)記錄的真實性與一致性。理論上，任何擁有數(shù)據(jù)庫操作權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。

此外，集中式的數(shù)據(jù)存儲，無法完全規(guī)避數(shù)據(jù)“單點故障”的風險。當企業(yè)數(shù)據(jù)中心因意外或者軟件BUG導致數(shù)據(jù)不一致甚至丟失時，傳統(tǒng)集中式的數(shù)據(jù)管理很難確保及時偵測到數(shù)據(jù)異常。而裝備專業(yè)級的數(shù)據(jù)保護方案，又需要企業(yè)投入高昂的軟硬件運維成本，且數(shù)據(jù)真實性的痛點依舊無法得到解決。

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

1.2     解決方案架構

1.2.1     整體頂層設計架構

圖 1：測試床總體構架

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

插圖 2：區(qū)塊鏈部署構架

通過對邊緣生產(chǎn)設備的數(shù)字化、智能化改造升級，實現(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，由網(wǎng)關實現(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序型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，負責邊緣端數(shù)據(jù)的存儲。由萬向區(qū)塊鏈實驗室提供PaaS層區(qū)塊鏈服務，實現(xiàn)區(qū)塊記錄與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的映射，同時節(jié)省區(qū)塊鏈副本的存儲空間。最后由區(qū)塊鏈服務向上提供API接口，由SaaS應用通過調用API實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈記錄的讀寫校驗。終端用戶通過VPN專線或者企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)對云平臺應用的訪問。

1.2.2     數(shù)據(jù)存儲解決方案

本測試床數(shù)據(jù)存儲在兩個不同的區(qū)域，即在本地和云端都有存儲，設計存儲方案如下：

本測試床方案的存儲構架如上圖，首先是在本地建立分布式存儲數(shù)據(jù)中心，用于存儲邊緣采集來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，本地數(shù)據(jù)中心采用分布式存儲架構，保證數(shù)據(jù)的安全，可靠。同時本地存儲通過web層將數(shù)據(jù)進行對外展示，此存儲中心只保存3個月到半年的熱數(shù)據(jù)，過期數(shù)據(jù)上傳到公有云端金山簡單數(shù)據(jù)存儲服務（KS3）上進行數(shù)據(jù)備份。公有云端采用ElasticSearch（ES）對數(shù)據(jù)進行時序存儲，保證存儲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進行數(shù)據(jù)備份。

1.3    測試床預期效果

技術層面，首先是實現(xiàn)設備數(shù)字化、智能化改造，可以將各類生產(chǎn)工藝參數(shù)質量檢測數(shù)據(jù)采集匯總至邊緣網(wǎng)關，實現(xiàn)邊緣數(shù)據(jù)的上云與存儲。并由區(qū)塊鏈服務實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的記錄，構建產(chǎn)品供應鏈歷史記錄，并且提供API供上層應用調用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)真實性校驗。
其次在應用上，我們可以從單個產(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)質檢的數(shù)據(jù)，最后追蹤到產(chǎn)品原材料的批次和供應商信息。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、測試床當前情況

1      測試床當前建設情況；

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

• 云平臺搭建的技術已有成熟方案，具體細則正在論證設計中；

• 區(qū)塊鏈底層技術已有成熟方案，具體定制和改造細則正在論證設計當中；

• 云端數(shù)據(jù)訪問應用有待開發(fā)。

2      測試床合作伙伴組成及各自提供組件描述

• 萬向集團公司研究院：負責邊緣設備物聯(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)塊鏈技術支持；

• 北京金山云網(wǎng)絡技術有限公司：提供云計算平臺技術與服務支持；

• 中國聯(lián)通網(wǎng)絡技術研究院：負責物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡、邊緣云技術支持。