【詳解】區(qū)塊鏈+3D打印—建立互信智能生態(tài)圈
魔猴君 行業(yè)資訊 2391天前
基于區(qū)塊鏈技術(shù)與思維在 3D 打印產(chǎn)業(yè)中的一種融合與創(chuàng)新，是對(duì) 3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈條中的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)，以及對(duì)其打印產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行保障，將通過智能合約與 NFC 芯片技術(shù)構(gòu)建一個(gè)將3D 打印上下游資源相融合的互信平臺(tái)，在此基礎(chǔ)之上最終形成一個(gè)有序高效的 3D 打印生態(tài)圈，將促進(jìn)我國乃至全球智能制造業(yè)的健康發(fā)展，并將創(chuàng)造出極大的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
一、3D 打印行業(yè)現(xiàn)狀
3D 打印技術(shù)自誕生以來，經(jīng)過 30 多年的發(fā)展與創(chuàng)新，目前應(yīng)用越來越廣泛，被世界各工業(yè)強(qiáng)國列為現(xiàn)代工業(yè) 4.0 時(shí)代的核心技術(shù)代表，并在各領(lǐng)域中大力推廣其應(yīng)用。我國也將該技術(shù)納入“十三五規(guī)劃”，并與工業(yè)機(jī)器人等先進(jìn)制造技術(shù)一并成為“中國制造 2025”的核心技術(shù)。特別是近幾年經(jīng)過在打印材料和成型技術(shù)的不斷突破中，3D 打印技術(shù)在多個(gè)行業(yè)中大量使用，特別是在醫(yī)療、模具制造、高端制造業(yè)、文創(chuàng)及文物修復(fù)等領(lǐng)域中更是大放異彩。
二、3D 打印行業(yè)存在的問題
3D 打印技術(shù)自問世以來，一直存在著如打印材料受限、成型技術(shù)缺乏、打印速度過慢等諸多問題，目前來看這些都不是核心問題，這些問題也都在慢慢的取得突破，但在“信息化、全球化、節(jié)能、高效” 的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我們發(fā)現(xiàn)真正的核心問題是該行業(yè)內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)缺失、打印產(chǎn)品質(zhì)量無法保障、打印設(shè)備多樣且昂貴，由此所產(chǎn)生的問題表現(xiàn)為：
（ 1）設(shè)計(jì)者與使用者缺乏互信，設(shè)計(jì)者不愿公開自己的成果，很難做到在網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代能夠把自己的設(shè)計(jì)成果最大價(jià)值化，對(duì)于使用方也很難在最低的成本下獲得自己的產(chǎn)品需求；
（ 2）打印產(chǎn)品的打印過程以及打印材料無法被記錄追蹤溯源，而又缺乏第三方質(zhì)檢部門的監(jiān)管，造成打印產(chǎn)品質(zhì)量無法保障，人們對(duì) 3D 打印產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生質(zhì)疑；
（ 3）由于成型技術(shù)和打印材料的多樣性，造成打印機(jī)的多樣性，給打印需求者造成打印成本過高。這幾個(gè)問題的存在極大地阻礙了 3D 打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與推廣應(yīng)用，且無法得到一個(gè)有效的第三方權(quán)利機(jī)構(gòu)的解決。
三、3D 打印+區(qū)塊鏈
1、建立確權(quán)式 3D 打印服務(wù)平臺(tái)
通過使用區(qū)塊鏈分布式記賬的方式，可以無中心化的對(duì) 3D 打印原文件進(jìn)行確權(quán)保護(hù)，可以保障設(shè)計(jì)者或設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的商業(yè)價(jià)值保障，將容納大量的行業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，供全球需求者調(diào)取所需數(shù)據(jù)進(jìn)行打印服務(wù)，并有效促進(jìn)行業(yè)設(shè)計(jì)與研發(fā)能力提升。
2、打印產(chǎn)品追蹤溯源
3D打印平臺(tái)將通過 NFC 芯片植入等技術(shù)對(duì)打印產(chǎn)品進(jìn)行整個(gè)打印過程的記錄，對(duì)打印產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量保障。
3、建立 3D 打印共享經(jīng)濟(jì)模式
共享經(jīng)濟(jì)模式是一種“高效、低能、共同參與、共享成果”的商業(yè)模式，也是當(dāng)今商業(yè)發(fā)展的一個(gè)主流模式， 3D打印平臺(tái)將整合多方人、才、力等資源，共同建立線下 3D 打印服務(wù)中心，為更多的人帶來低成本打印的便利服務(wù)，也能夠?yàn)楦嗟娜藙?chuàng)造財(cái)富和收益，該共享項(xiàng)目內(nèi)容將包含：打印服務(wù)中心、教育培訓(xùn)、人才輸出。
技術(shù)架構(gòu)可以分為兩大塊：軟件平臺(tái)和控制器。軟件平臺(tái)主要為一個(gè)可供開發(fā)者使用的接口平臺(tái)，開發(fā)者通過調(diào)用 API 接口即可實(shí)現(xiàn)自己的應(yīng)用網(wǎng)站或者 APP 功能的實(shí)現(xiàn)。控制器做為一個(gè)硬件控制系統(tǒng)，包括硬件部分和軟件部分，主要作用是通過控制器來與上層軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互，并控制相應(yīng)的 3D 打印設(shè)備執(zhí)行操作。
軟件平臺(tái)基于 API 接口層給開發(fā)者提供可供調(diào)用的 RESTful接口，使用者通過操作這些開發(fā)者開發(fā)的網(wǎng)站或 APP 進(jìn)行 3D 打印服務(wù)。調(diào)用接口時(shí)，會(huì)通過智能合約層進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，并將執(zhí)行后的操作通過控制器的應(yīng)用層，來調(diào)用相應(yīng) 3D 打印設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，最終來與 3D 打印設(shè)備進(jìn)行交互。控制器是控制整個(gè)硬件設(shè)備的核心，用來將通過網(wǎng)絡(luò)傳出過來的指令，轉(zhuǎn)化為物理驅(qū)動(dòng)層的接口調(diào)用指令，再由物力驅(qū)動(dòng)層將這些調(diào)用指令轉(zhuǎn)化為不同硬件設(shè)備的控制指令。這些操作指令轉(zhuǎn)化為操作各個(gè)庫文件的指令，最終通過 0 和 1的電頻信號(hào)被硬件設(shè)備接收識(shí)別指令，從而進(jìn)行工作。各個(gè)硬件設(shè)備分工協(xié)作，完成指派的任務(wù)后，最終生產(chǎn)出用戶所需的產(chǎn)品。通過物流最終到達(dá)用戶手中。
目前全球2000 多家移動(dòng)運(yùn)營商都是以中心化的方式部署移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施，提供通信服務(wù),包括WiFi 網(wǎng)絡(luò)，3G/4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的BOSS （billing andoperation supportingsystem）系統(tǒng)，以及Twilio（納斯達(dá)克上市公司）為代表的企業(yè)短信/數(shù)據(jù)等云通信服務(wù)商。中心化的移動(dòng)運(yùn)營商（包括虛擬運(yùn)營商）的結(jié)構(gòu)如下圖：
移動(dòng)通信運(yùn)營商的中心化模式帶來了諸多問題。
第一，在投入大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金之后，移動(dòng)通信服務(wù)定價(jià)過高，特別是針對(duì)人口稀疏地區(qū)，造成了帶寬利用率不高；
第二，由于中心化帶來的信息不對(duì)稱，電信服務(wù)中往往附帶諸多強(qiáng)制性條款，最終由用戶買單；
第三，中心化會(huì)帶來大規(guī)模的通信數(shù)據(jù)泄露。而去中心化通信基礎(chǔ)設(shè)施和通信服務(wù)運(yùn)營則可以解決上述這些問題。
與中心化的移動(dòng)通信運(yùn)營模式不同。通過將區(qū)塊鏈與通信結(jié)合，把通信資產(chǎn)注冊(cè)在區(qū)塊鏈上，進(jìn)行部署智能合約進(jìn)行計(jì)費(fèi)，靈活的支持通信服務(wù)權(quán)的轉(zhuǎn)讓。把WiFi 服務(wù)，SMS 服務(wù)，數(shù)據(jù)流量服務(wù)以及自建網(wǎng)絡(luò)通過去中心化自治的方式組織起來。不需要依賴一個(gè)中心化的節(jié)點(diǎn)來收集所有用戶的信息，承擔(dān)所有的安全性以及填補(bǔ)資源的浪費(fèi)。
分布式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺(tái)是由通信資產(chǎn)、公有鏈、通信公鏈、智能合約、移動(dòng)運(yùn)營商、內(nèi)容提供商以及用戶構(gòu)成的的生態(tài)系統(tǒng)。
通信資產(chǎn)：廣泛定義為用戶或運(yùn)營商擁有的通信基礎(chǔ)設(shè)施，包括路由器或者基站所有權(quán)。
平臺(tái)允許各種不同的通信資產(chǎn)在平臺(tái)所使用的公鏈上登記、確權(quán)、交易。任何主體可以和另一主體通過智能合約讓渡資產(chǎn)的使用權(quán)，并通過讓渡實(shí)現(xiàn)價(jià)值的傳遞。通信資產(chǎn)從確權(quán)到獲得回報(bào)，整個(gè)過程由平臺(tái)完成。
通信服務(wù)：可以是Wi-Fi 接入，短信發(fā)送，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量使用，VPN 接入。通信服務(wù)與Token的傳遞同步發(fā)生。最終調(diào)用智能合約生成的計(jì)費(fèi)記錄保存在平臺(tái)通信公鏈上。
用戶：用戶是指所有需要使用平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)提供的通信服務(wù)的個(gè)人和企業(yè)。
四、去中心化的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
應(yīng)用一：WiFi/數(shù)據(jù)套餐接入+內(nèi)容分享
建立了一個(gè)去中心化的WiFi 分享運(yùn)營平臺(tái)，這個(gè)分享平臺(tái)上，用戶通過與WiFi 網(wǎng)絡(luò)提供者通過P2P 的鏈接傳遞登陸密鑰，在平臺(tái)通信公鏈完成開發(fā)之前，WiFi 網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)注冊(cè)和P2P的密鑰分享通過其它公鏈的共識(shí)算法完成。
在平臺(tái)通信公鏈完成開發(fā)后，WiFi 資產(chǎn)注冊(cè)在其它公鏈上，同時(shí)映射在平臺(tái)通信公鏈上，WiFi 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)則注冊(cè)在平臺(tái)通信公鏈上。兩者通過跨鏈協(xié)議進(jìn)行互操作。
應(yīng)用二：平臺(tái)通信公鏈支持?jǐn)?shù)字內(nèi)容分發(fā)應(yīng)用和IoT 場(chǎng)景應(yīng)用:
比如內(nèi)容生產(chǎn)者和廣告商通過為指定內(nèi)容提供流量贊助通過平臺(tái)分發(fā)內(nèi)容。比如視頻工作室通過為自己的短視頻購買100G 流量，分發(fā)給自己的粉絲。而粉絲在觀看視頻時(shí)則不用再擔(dān)心流量消耗。在IoT 場(chǎng)景下，物流公司可以通過平臺(tái)通信公鏈平臺(tái)部署智能合約完成精準(zhǔn)的流量計(jì)費(fèi)，而不會(huì)被任何第三方中心化平臺(tái)而綁架。
應(yīng)用三：平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)上的E2P SMS 服務(wù)
支持平臺(tái)用戶將自己的短信發(fā)送能力分享給企業(yè)用戶用于注冊(cè)碼，客戶推廣信息以及其他的短信發(fā)送服務(wù)。
應(yīng)用四：通信網(wǎng)絡(luò)搭建
所有用戶可以在通信公鏈平臺(tái)上，建立自己的基站塔臺(tái)（BaseStation），BaseStation 支持3GPP LTE-U 和OpenBTS 的SIP 通信協(xié)議框架，所以用戶不需要擔(dān)心頻譜資源。每一個(gè)為網(wǎng)絡(luò)覆蓋做出貢獻(xiàn)的用戶都可以在平臺(tái)鏈上通過智能合約提供服務(wù)，通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋和通信安全由全部用戶共同搭建和保障，同時(shí)平臺(tái)基站具備支持特定POW+POS 挖礦算法的算力資源。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既完美解決通信潮汐現(xiàn)象而導(dǎo)致的投入浪費(fèi)，同時(shí)能為平臺(tái)基站用戶帶來額外收益。
