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区块链:研究与应用2(2021)100027区块链技术在工业4.0中的应用:基于文献的综述Mohd Javaida,*,Abid Haleema,Ravi Pratap Singhb,Shahbaz Khanc,Rajiv Sumanda印度新德里Jamia Millia Islamia机械工程系,邮编:110025b印度旁遮普省贾朗达尔市B R Ambedkar国立理工学院工业与生产工程系,邮编144011c印度北方邦马图拉GLA大学工商管理学院,邮编:281406dGovind Ballabh Pant农业技术大学工业生产工程系&&A R T I C L E I N F O关键词:区块链工业4.0信息数据存储制造业A B S T R A C T工业4.0涉及到即将到来的数字技术创新,区块链就是其中之一区块链可以用于提高小型和大型企业的安全性,隐私性和数据透明度。工业4.0是新生产方法的综合,使制造商能够更快地实现其目标。近年来,人们对各种工业4.0技术进行了研究,如人工智能(AI),物联网(IoT),大数据和区块链,以及它们如何在近年来造成重大中断。这些技术为制造业和供应链提供了各种可能性。区块链是一种获得广泛认可的技术,可以增强制造和供应链环境。现在,各个领域都对区块链的优势有着令人着迷的见解。本研究识别并审查了来自Google Scholar、Scopus和其他相关来源的几篇关于“区块链”和“工业4.0”的研究文章。本文讨论了区块链在工业4.0中的主要潜力。讨论了工业4.0区块链技术的各种驱动因素、推动因素和相关功能,以获得深入见解。还讨论了区块链技术实现的不同工业4.0领域/子域最后,我们确定并研究了区块链在工业4.0中的14个重要应用。这是一系列新的发展和巨大机遇的希望,正在改变工业4.0。这项技术将努力实现放大的结果,并单独工作,以加强这一过程。1. 介绍在当前的情况下,有必要了解区块链及其对有效实施工业4.0的价值 有些领域对区块链有潜在的优势,比如区块链可以提供信任的金融交易应用。外币及法定货币问题不包括在内,并可能发生受控制的供应交易。 产品本身及其组件的识别部分也可以与工业4.0中区块链的其他领域相关联。它提供了一个提醒,在识别有缺陷的货物的能力可能是有益的。在这里,区块链将保护有关产品的所有细节:其子组件,零件,销售路径等。 它减少了在供应链中任何时候检索的费用和中断。摄像头和传感器收集了新的数据,可用于构建区块链网络。 它使我们能够获得比一个人在短时间内收集的更多的知识[1- 3 ]。为了保持对最终用户的支持,组织内部还必须进行相应的结构转型。区块链是各个领域最具代表性的技术突破之一[4,5]。该技术近年来得到了显著发展,并在制造业中提供了许多应用[6,7]。 它与智能工厂和工业4.0等术语密切相关。 区块链是指一种分散的,加密的,分布式的分类账,用于归档计算机,允许创建防篡改的实时日志。在工业4.0中,有几个要素仍然没有得到很好的描述,也没有得到充分的理解。 这项新技术将确保智能制造解决方案的未来效果得到放大。从早期的销售经验和当前的部署中已经学到了很多东西。它提供了一个包容性的分销战略,实施和整合这些正在推广和支持的新兴创新,作为实现更广泛业务目标的资源。 它可以帮助中小企业,特别是捍卫自己的发明,因为* 通讯作者。电子邮件地址:mjavaid@jmi.ac.in(M.Javaid),ahaleem@jmi.ac.in(A.Haleem),singhrp@nitj.ac.in(R.P. Singh),gmail.com(S.Khan),raje.suman@gmail.com(R. Suman)。https://doi.org/10.1016/j.bcra.2021.100027接收日期:2021年5月1日;接收日期:2021年6月24日;接受日期:2021年8月11日2096-7209/©2021作者。由Elsevier B.V.代表浙江大学出版社出版。这是CC BY许可证下的开放获取文章(creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表区块链:研究与应用杂志主页:www.journals.elsevier.com/blockchain-research-and-applicationsM. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000272区块链可以使专利环境更加直接,透明和更少的中介。这将鼓励那些在进入专利领域方面更困难的公司之间的竞争它将允许个人从自由谈判的安排中产生绿色能源[8这项技术是特殊的,避免了交易中介,可能提供一个有效和具有成本效益的商品和服务流程。此记录连接到前一个块,将来无法更改或更改一个开放的,参与性的空间,任何人都可以读和写交易,称为非授权,是一个分散的论坛。相比之下,区块链是为特定用户构建的,其优点是读取和写入封闭的网络。 这是消费者的地位以及与私有和公共区块链之间的系统交互的动机的主要区别。 供应链是一个动态的结构,由多个业务组成,通过从原材料到最终产品的增值,共同满足客户的需求。主链由二级和三级链支持,二级和三级链合作形成生态系统,即供应链网络[11,12]。交易和信息也创造了交易链的复杂性,需要平衡。 必须相信区块链提供了整个供应链的连续性和可追溯性。本文旨在研究区块链在工业4.0中的重要潜在作用本文解决了以下研究问题:RQ 1:在工业4.0的背景下研究区块链的主要好处RQ 2:识别和研究工业4.0区块链技术的主要驱动因素&RQ 3:研究相关的区块链功能,以实现成功的工业4.0实施前景;RQ 4:研究区块链技术实现的不同工业4.0领域/子域;RQ5:识别和研究区块链技术在工业4.0中的主要应用1.1. 研究的需要在工业4.0环境下,需要实时信息来创建一个平稳的制造和服务系统。限制因素是处理时间,因此需要适当考虑实际应用。为了维护记录和信息,区块链是可以应对重大挑战的完美技术因此,这项研究的需要是确定区块链在工业4.0中的潜在作用在商业中,现在是区块链补充以提高交易效率的时候了。区块链支持的可持续制造有助于工业4.0中的产品生命周期管理。 这种技术增强了智能工厂,并有可能为信息安全服务[8,13]。在风险较小的制造环境中,这将使流程更加安全,并提供更好的安全水平。然而,在组织接受区块链实施之前,必须对平台进行大量工作。风险水平可以最小化,而且由于技术在不断发展,机构高管必须认识到这项技术对其企业的有利影响工业4.0涉及到更高程度的信任和隐私。也有一些与工业4.0相关的区块链研究,但它们专注于该行业的特定方面4.0. 例如,Leng et al.[14]已经进行了一项审查,讨论区块链如何克服潜在的网络安全障碍,以实现工业4.0的在这项研究中,我们重点关注了工业4.0区块链技术的各种驱动因素、推动因素和相关功能,这些都是整体性的。在这里,区块链可以满足工业4.0的行业特定要求[15,16]。1.2. 区块链区块链可以被定义为一种分散的、分布式的目录,它驱动智能合约,并提供可追溯性援助的机会记录管理、供应链自动化、支付申请和其他业务交易。区块链提供了一个几乎实时复制的商业伙伴网络之间的记录,并且是不变的。该流程获取以前存储在公司企业资源规划(ERP)现在,它可以在不同公司的分布式记录网络中使用。区块链的几个好处使组织能够更好地了解他们的客户,特别是在需求方面。数据分析和人工智能(AI)有很好的应用案例。当涉及到技术可行性时,它也可以达到玻璃天花板,但有几家企业努力提供便利。它改善了程序的保护和效率,并且比加速的财务后果需要更多的耐力和弹性[17,18]。在技术领域,区块链被用作永久分布式目录,记录所有价值交易。 该组织拥有区块链的全部所有权,而不是使其优于其他数据存储技术的节点。参与交易的每个节点都可以从多个设备访问账本这使得去中心化和网络范围的自治能够在交易生态系统中建立信任和信心。参与者首先审查与区块链相关的所有交易。区块链技术,有时被称为分布式账本技术,是一种相对较新的数据库形式,用于以分散和透明的方式存储交易信息。数据库由称为节点的计算机网络运行,因此没有单点故障,并且可以实时访问信息。 该行业正确地符合区块链技术市场上的影响力概念[12,19,20]。它允许用户保留其独有的和不变的身份文档,未经他们的许可,没有人可以阅读或查看。2. 工业4.0及其重大进展工业4.0是第一次从以技术为中心发展到先进的重大变革,它将依赖于不同的基石,包括知识的开放性、援助和互联。区块链技术已经开始对消费者产生很大影响,也极大地影响了生产部门。 在区块链技术方面,行业已经有了很大的发展,优势也更多。公司现在正在讨论更多的组成主题,如按需创造和生产商品,非物质化和非中介化,而不是软件,算法和自动化机器人。人工智能和区块链的整合将影响各种因素,如安全性和透明度。区块链可以解决现代制造环境中的各种挑战。人工智能和区块链集成的普遍分布也将刺激工业4.0 [21- 23 ]。几十年来,自动化已经出现 标准是在消费品、制药和其他产品的大量生产线中实现自动化。 即使在汽车制造等领域,大型机器人也能够承担复杂和危险的工作以及大型最终货物。区别在于自动化监控和提高自动化程度。协作机器人为员工工作,现在用于执行检查任务,并消除任何可能被投入操作的主观性视觉检测相机现在与机器人配对。该技术可以提供比传统方法更好的结果。工业4.0技术促进了现有工人在最有效的安装中的作用。物联网(IoT)是将各种传感器嵌入到数据收集过程中的部署[24,25]。工业4.0技术具有通过云服务器检测、认证和链接的巨大计算和存储能力集成云提供商的高存储和运营成本使得这些物联网技术成本极随着物联网和有线计算机的兴起,这些成本正在大幅增加。并不是所有的组织都能够尝试物联网云解决方案。然而,这些问题可以很容易地通过像区块链这样的透明解决方案来解决在M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000273为了处理连接的设备之间的大量事务此外,它还为许多物联网计算机分配了计算和能源这些行业现在能够用区块链解决各种问题。区块链的透明性将允许所有利益相关者访问和控制与生产的所有阶段相关的信息[26工业4.0为我们带来了一个新经济,创造力是其中的基石之一。 这种新的模式建立在一个完全数字化的世界上,它基于改变游戏规则的想法来改变现有的商业模式。向工业4.0的过渡为区块链带来了一系列新兴技术。 这项技术有助于网络物理网络更有效和自主。它可以检测流水线制造过程,除其他优点外,以减少能源消耗。人工智能方法将不断发展,并成为一种媒介,直接参与的消费者可以共享信息并进行互动,以实现各种目标。 正是大数据的进步导致了AI革命。它允许公司将庞大的数据集组织成计算机可以快速处理的有组织的组件[29,30]。大约在同一时间,数据的这种重要性促进了区块链的发展,因为它的分布式目录是一种革命性的方式来交替和有效地存储数据。3. 工业4.0智能工厂、智能产品、供应链和智能解决方案是从工业角度为特定服务开发区块链技术的一些质量驱动因素和推动因素。这些概念化的驱动因素和使能因素基于各种智能工具和套件的效用进一步细分:物联网,机器人和人工智能,网络安全,三维打印概念,云数据库,增强/虚拟现实等。图1显示了区块链技术在工业4.0的众多领域中的各种驱动因素和使能因素。生产力,优质的产品,最大的客户满意度,精确的服务等, 是区块链技术面向工业4.0应用的重要特征[14,31,32]。区块链有许多技术实现,并不断推出创新应用。全球越来越关注区块链技术在制造业中的应用在区块链应用中,对于供应链的跟踪、审计,多家初创企业正在调研.最初,区块链只是一种技术,它涵盖了用于了解未来需求的所有加密货币。经过进一步的研究,互联网网络本身将发生巨大的改进。 技术不断进步,区块链类型也得到了显着发展。因此,区块链已被广泛用作分布式账本技术;该技术建立了一个信息链,收集数据并在块中进行验证这些块被检查并在先前的块中添加到事务和知识串[33,34]。需要一种新的思维方式和雄心勃勃的敏捷战略来释放区块链的全部潜力。制造业的任何市场领导者都应该利用区块链的内在特征来修复以前阻碍技术发展的领域。这涉及到区块链的本质安全性和不可能修改某些内容,直到它在块中被认证和处理,以及分散的工作流,以使沟通和问责制更容易。智能合约与区块链网络上的分类账一起插入。智能合约有很多优点,因为它们允许业务流程自动开始。通过降低交易成本,可以减少和加强问责制数据库和传统应用程序可用,也可以使用区块链满足大多数需求实施区块链技术可能会有所帮助,特别是当多个交易连接时[35公共部门正在研究区块链作为建筑物、房屋和车辆等公民拥有的资产的官方登记处的潜力区块链还可以促进投票,减少欺诈,改善采购等后台功能 这侧重于未来的业务交易、数据管理以及如何做出决策。此外,在每一个工业环境中,企业都必须跟踪零件的工作方式。在所有这些情况下,区块链将提供任何公司的运营和行动企业还应优化供应链的端到端管理,包括商业逻辑和从物联网传感器收集的数据,确保信任和欺诈的最小化[38,39]。以区块链为中心的实际供应链是不同的,因为所有利益相关者之间可以达成共识。无需外部认证代理,从而促进客户和Fig. 1. 工业4.0区块链的各种关键驱动&M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000274与利益相关者一样,数据将成为现代工业流程管理的重要资产 有一些机制可以确保,也可以在各个工厂之间建立协调程序。随着越来越多的企业,区块链被用于各种市场和行业。区块链技术提高了整个供应链的问责制和效率。公司使用应用程序从源头映射和跟踪内容,显示真实性和原产地,进行召回,并加快几乎每个行业的货物流动数据被编码在区块链中,并在通过供应链传递新信息时进行修改[40各行业对区块链应用的需求正在快速增长;汽车行业更倾向于引入区块链技术。在目前的制造方法中,供应链将在许多行业和许多国家运作。这将使提高生产力和开展个别活动的创新办法更加复杂。工业4.0的关联本质使受版权保护的数字设计数据易于共享,提高了生产流程的一致性。智能合约执行预先编程的订单,前提是遵守先前谈判的一系列条款和条件。 区块链使智能企业能够降低高昂的交易成本,并大大加快工业4.0业务的周转时间[43,44]。在工业4.0中,程序、计算机和机器通常高度相关。保护复杂的工业网络和简化的物理访问系统是重中之重,因为网络攻击也会威胁到它们。传统的网络隔离和集中合规网络安全模型需要被分布式、严格、可扩展和自适应的模型所取代,这些模型使用稳定的公钥加密方案和数据安全哈希算法。区块链提供边缘保护,并允许机器对机器和人机的认证,稳定的数据共享,生命周期管理,设备的访问控制合规性和自我维持的操作[45,46]。因此,要建立一个坚实的基础方向和机制,将整个供应系统从源头连接到消费者,区块链可以提供一些合理的解决方案。它将允许召回库存商品,并在客户端以精确的准确性。它为分销商提供了一条清晰的线路,用于与用户进行通信或回叫到目前为止,提供直接联系是不可行忠诚度和自动凭证管理的新方法在区块链上是可行的这项技术的其他一些重要实施领域是逆向物流,保证控制和产品监控[47,48]。4. 相关的区块链功能,实现成功的工业4.0实施前景图2举例说明了蓬勃发展的工业4.0实施前景的各种相关区块链功能。有广泛的教育领域,医疗保健服务,物流和运输的广泛支持,以及政府机构。区块链的整体概念集中在从基础上增强这些领域,以实现工业4.0中的所有高度。 数据隐私,有效的护理,避免欺诈案件,易于记录维护,有效的采购,节省成本和时间,提高透明度等是最终帮助和支持区块链能力的详细子领域,以便更精确地在各个行业实施工业4.0 [49- 51 ]。区块链是一种新技术,在金融、房地产、供应链、投票和能源存储等各个成熟领域都有应用这项技术不仅可以用于安全和不可变地存储金融交易,还可以用于存储其他类型的数据,并生成一个比传统数据库更安全的它还将有助于保护知识产权和艺术多媒体产品,如电子书、歌曲、图像等。 它也可以用于汽车或土地登记以及过渡的图二、 在多个工业领域实施区块链的能力。基金整个支付系统通过区块链加密[52,53]。来自数字安全交易的所有数据都用于区块链协议,如果网络符合条款和条件,智能合约将自动输入区块链是一种比标准存储技术更好的存储技术;它分析数据以进行估计和预测,这有助于解决工业中的问题。4.0. 客户可以访问一定程度的区块链信息。实例通过向消费者提供创作表单来使客户端进行访问。例如,数据交换产生问责制,并逐步建立与客户的信任和终身关系[54区块链可以使新产品交易公司的交易更快,更有效。供应商的结果和付款可以直接从经过验证的区块链交易中提取,减少了对人工参与和测试的需求。 随着区块链与物联网软件和传感器的集成,产品在整个价值周期中的逻辑和实际流程提供了前所未有的可访问性和生产力提升。商业中的运输和物流充分利用了区块链和物联网的综合优势。智能合约允许在物理产品功能或支付上进行拾取、丢弃或合同安排这可能是由这些技术瞬间[57,58]。区块链的承诺帮助我们调整现代商业模式,使其更有效,可扩展和优化,专注于保护工业4.0。因此,区块链是行业相关增长的重要合作伙伴。这项技术进一步减少了中间件,以帮助企业,并得到更多。 区块链帮助企业更直接地验证和进行安全交易。与法官、银行家、商人和其他中间人的交易可以原则上进行。此外,这些解决方案的交互性更强,因此数据的更改可以由链中的任何人进行解释和检查。数字网络中的每台计算机都可以看到在单个计算机或节点上注册的交易[43,59,60]。这项技术降低了风险和贿赂,并创造了信任。区块链是分布式的,其加密性质使其无法访问。它为企业和互联网的物联网保护带来了希望区块链是一个真正的对等网络,它消除了对某些中介的依赖这提高了运营效率,减少了数据输入错误和处理费用的机会区块链自动允许在满足条件后激活操作、事件和支付。 它将加快多方流程的执行,并允许更快的交易。区块链技术正在被M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000275由于现有技术的限制,缺乏数字化能力,企业缺乏企业,在供应链领域应用谨慎。这些问题会影响企业的接受度、声誉和可能的组织发展战略。随着众多初创公司的建立,区块链世界正在迅速发展。在供应链环境中,对这项技术的理解也仍在不断涌现[61区块链使区块链钱包中的对等传输过程变得更容易。 这项技术已经证明了改变公共交通格局和拼车经济的能力。区块链改善了物流和供应链管理状况。 这项技术可以帮助企业跟踪从生产到销售、存储和运输的分散块中的所有交易和流程。通过这种方式,错误、人为错误和相关费用的可能性将降低。 在区块链部署中,智能协议正迅速成为区块链大规模实施的支柱,为区块链交易通信的功能技术接口提供了框架。智能合约的突破使得编纂规则和法规成为可能,这些规则和法规将在理论上创建基于信任的生态系统[64,65]。区块链是一个开放和可验证的框架,它改变了人们对交换价值和商品、合同执行和数据共享的想法 软件是一个供应商,但它是一个相互的、受保护的交易目录,分布在使用工业4.0的计算机网络上。区块链的主要优势之一是,它可以让我们克服供应链中的人和物的身份以及移动它们的实际产品自那以后,区块链简化了药品和医疗保健行业的供应链和认证过程它使医疗领域的利益相关者能够使用加密钱包进行支付,修改药物设计模型,并为患者和医生提供定制但值得信赖的体验。该技术促进了认证记录保存和认证过程[66 它实施了可验证的开放徽章原则,允许学生永久注册他们的资格和记录,并将其传达给潜在的雇主。它还简化了对学生和家庭的公共资助。5. 用于区块链技术实现的图3反映了实际上用于区块链技术实现的众多工业4.0领域/子域。主要区块链成果的部门或子域是电子商务、制造业、医疗保健服务部门、农业、安全和隐私事实、用于跟踪的无人机行业、电力部门等。这些维度进一步细分为:数据传输、安全、维修和维护、可持续生态系统、农业食品可追溯性、超级账本区块链场景、高效和有效的控制操作、药物检测和护理单元等。[69、70]。通过对区块链工具的这些子领域/子维度的适当跟进,实现蓬勃发展和强大的工业4.0理念对于整体增长和发展是可能区块链可以影响几乎所有行业。 它允许许多合作伙伴安全地处理相同的数据和信息,而无需请求第三方的审查和授权。这消除了重复性工作,并最大限度地减少了在市场上花费的时间。此外,区块链有助于证明资产的所有权,减少伪造,并使买卖双方能够在自由市场上签订合同。制造商拥有广泛的供应商网络。像区块链这样的网络将把更多的供应链成员放在一个网络中,提供完整的组件可追溯性和零件可追溯性,从而使支付过程更快。这有助于通过将区块链供应链成员之间的市场条款编入法典来提高自动化水平,减少人为干扰和错误[54,71- 73 ]。 在这个全球竞争激烈的时代,只有最适合的人才能取得成功,企业需要遵循敏捷的战略。人工智能可以处理物联网和其他数据集,用于不同的场景,如预测性系统维修和装配线。区块链给了小公司一个机会,因为它使企业和中小微企业能够与公司巨头谈判,并建立一个公平的竞争环境。凭借其变革力量,区块链将有助于培养独立感和包容感。区块链网络的基本要求是分布式电路板环境中的知识是不可变和可验证的。尽管如此,随着技术的进步以及在加密领域之外实施该技术的科学进展,开发人员将不得不考虑数据存储和隐私问题区块链技术也带来了与传统网络的融合问题。这可能导致扩展供应链中的整合问题[74区块链技术未来颠覆的潜力是首次涉足食品、制药和航空航天领域,这需要强制性的可追溯性和透明度。随着创造性的应用,这种技术环境正在过度增长。 还有必要记住,一个广泛的、动态的供应链不是一个简单的工厂情况;区块链解决方案会有所帮助。区块链的接受将图三. 区块链技术实现的主要工业4.0子域。M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000276重点关注几个变量的实施。预计该领域将有更多的开发人员、互操作性、技能增长和有效的部署故事。区块链是一场革命,因为它也更新了转移资本的基本原则,以消除腐败,最大限度地减少盗窃的可能性,并建立新的收入来源和商业模式[77,78]。 为了激励智能生产模型,区块链可以帮助人们可视化工业物联网行业的主要流程。 区块链在产品生命周期中促进交易效率的功能必须至关重要。这有助于制造商自动化产品迁移,维护版权和知识产权,并促进物联网系统数据存储和文档等项目。区块链主要是一个数字交易数据库,在整个数据网络上重复和复制所有企业都已实现数字化。如今,汽车公司使用物联网传感器来制造完全自动驾驶的汽车。此外,汽车行业倾向于采用支持物联网的区块链技术车辆,以便更多的人可以快速快速地分享有价值的细节。该行业方便地将区块链物联网用于独立车辆,智能停车场和自动交通管理。传统的集中式解决方案缺乏安全要求和数据所有权来共享物联网设备创建的信息[79- 81 ]。通过消除对集中式网络的限制,区块链可以增加智能家居的保护。它的实现是为了确保从智能设备中获取的任何数据都不会被操纵。如今,在许多国家开展业务的几家公司在动态的全球供应链中使用各种支付方式开具多张发票需要数小时或数天的处理通常需要数周或数月的时间,这仅仅是因为无法获得单个易于访问的数据集合。这项技术的应用可以轻松应对这一挑战。无论商品、人为错误、短缺和瘟疫供应链的额外成本如何,区块链的问责竞标都引起了人们的极大兴趣。区块链可以管理从源头到制造商出售任何贸易,安排或跟踪机制。它可以指从自我运行的采购合同到供应链中冷链的自动运行。 区块链还将降低数字双胞胎的成本,并为更广泛的行业开发。将区块链与数字双胞胎结合使用将提供一个安全,具有成本效益和可扩展的系统,通过区块链可追溯性将数字识别和数据跟踪相结合。此外,这项技术将帮助企业确保正在处理的大量信息被谨慎地保存在其内部服务器上[82,83]。6. 工业4.0在不同的处理阶段,区块链允许在工业4.0中的分散交易和知识共享,在一个值得信赖的框架内标记所有交易和时间尺度。 区块链不仅允许公司自信地工作,还可以测试他们的自信。 它逐渐被接受并促进了生态系统。对于制造商而言,数字化转型是一个缓慢的发展过程,但不能继续忽视数字化的效率、竞争力和灵活性。通过使用从传感器和机械获得的数据,关键见解可用于优化系统和制造商,从而节省大量成本。随着区块链技术的加入,当前的数字革命将带来创新。消费品部门在提供、生产和零售方面可能是最具互动性的[84,85]。区块链有效的智能合约可以约束各方,保证各方遵守。 区块链可以证明在防止假冒方面非常有效,所有供应链环节的可追溯性困扰着电子,奢侈品和生活方式领域。 设备供应商可以在他们使用设备的仓库中赚取销售额。汽车工业的持续增长对安全问题起到了反作用,联网车辆。许多问题可以通过区块链来解决[86,87]。表1讨论了区块链技术在工业4.0中的主要应用。如今,大多数企业都在进行数字化变革,但制造业的颠覆性变化要明显得多 工业4.0经历了前所未有的改进,扩展了虚拟数据和流程. 过渡已经开始,预计将产生相当大的影响。 在整个生产生态系统中,预计会有技术、经济和社会方面的改进。 因此,工人开始从离岸外包转向近岸外包。工业4.0革命有几个因素,如3D打印,机器人和自动化,智能物联网,计算机教育和供应链数字化区块链是下一个可以帮助提升数字革命水平的技术无论业务网络中的不同方需要在保持可信氛围的同时进行交易、交换和传输数据,区块链也可以为工业4.0增加价值。区块链还可以使用许多其他领域,例如智能计量,以更有效地使用电力,或确保建筑物的能源效率证书得到安全管理其业务标准以保护、记录和使其永久化为基础在工业4.0中,区块链技术作为智能网络为我们提供了一系列可能性。 区块链交易承诺更高程度的自动化,各方之间的摩擦,从而降低成本并由于网络的灵活性而加速运营[157- 159 ]。它可以以各种方式应用于各种供应链系统,为每个参与者提供巨大的优势消费者有很高的自由度,公司可以通过实时管理供应和需求来找到更具竞争力的方式有效地使用标签的不变性、可追溯性、安全性、稳健性和开放性等特征,表明了在商业过程中实现的有效性。7. 区块链承担的工业4.0挑战工业4.0的各种挑战都可以通过区块链技术轻松解决 该技术可以数字化存储所有数据,以增强制造过程。 只有拥有正确的员工,商业模式才能在继续成功运营的同时融入新技术。这项技术可以通过适当的实施来解决数据隐私问题 许多企业可以轻松地共享他们的数据,并促进跨组织的数据交换。另一个主要担忧是生产中现有和新出现的脆弱性的威胁 区块链包括能够实现实时互操作性的智能工厂。该技术可以连接到单个或多个网络。这些设备中的任何一个缺陷都可能使系统容易受到攻击。工业4.0可以处理各种安全问题[115,122,155]。8. 关于研究的收集和核实数据的准确性是一个巨大的挑战。传统上,数据将由几个跟踪器收集并发送到身份验证设施,直到联系数据科学家使用区块链和智能协议来确保收集的数据的可靠性和所有权,可以将信息提交给数据科学家,使用数据直接从驱动程序开发机器学习模型。 区块链解决了一些关键问题,即可扩展性,匿名性和可信度。区块链软件可以是一种令人难以置信的方式来跟踪和控制许多连接的设备,以便可以共享和处理连接设备之间的传输它还将通过去中心化消除单点故障,并创造一个使计算机运行稳健的环境区块链可以促进连接设备之间安全稳定的物联网在过去的几年里,区块链和人工智能已经形成了自己的方式,它们之间略有重叠。形式上有直接的联系M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000277表1工业4.0的区块链技术应用S应用领域描述参考文献没有1金融区块链的主要重点是金融部门的应用。金融交易的管理可以通过使用区块链来完成通过区块链,外币问题可以得到解决,并且可以在供应交易中实现受控频谱。目前,金融和支付行业往往是区块链的关键企业,也是许多其他行业采用区块链的2制造数据保护区块链的底层加密也可能用于工业4.0中的数据保护这可以防止通过公共网络传输的某些数据的不必要的查看。在知识产权领域,区块链可以以多种方式用于版权证明、登记和明确权利、保存记录、监控和跟踪分销权、建立知识产权合同,甚至在工业4.0的背景下管理权利的购买[88[923产品和组件的识别区块链为产品和组件的识别提供了信息。这可能有助于量化和解决高特异性的质量问题。区块链提供了有关商品,库存,组件和业务交付方向的所有信息。该技术用于收集每个阶段的数据,这可以显着减少当前环境下的提醒成本和中断。这是管理产品及其组件的完美方式。在工业4.0中,区块链可以在其他各个领域增加价值。[954汽车区块链可用于汽车行业的各种计划和合作伙伴。随着工业4.0的不断发展,其生产价值前景广阔区块链对全球许多行业产生了重要影响在区块链中,购买和其他数据可以在汽车行业中以数字方式存储5信息和安全区块链提供的所有信息都是数字化存储的,例如商品是如何生产的,如何开始运输以及如何管理数据等等。区块链使用数据结构的固有安全性。如果数据是持久的,并与适当的信息方便地交换,它提供了准确的监控和跟踪功能,它包括发票,交易和交换及时。在传统的安全系统中,这很容易被任何人黑客攻击,因此风险很大。区块链使用最好的加密方法而不是传统方法更安全地保存知识因此,行业选择区块链网络来获得更好的管理解决方案和网络攻击。6数字化采购区块链迈出物业下一步这项技术为全球房地产经济中的未来买家提供了新的机会。区块链在市场上具有特殊的优势,例如对数字购买进行认证,以及在工业和住宅领域购买和销售物业的解决方案中建立信任。区块链技术已被证明不仅仅是医疗保健领域毫无根据的炒作。7业务近年来,这项技术已超越金融服务领域,业务涉及广泛领域。它开始探索其在发展基础设施方面可能发挥的作用。它通过建立一个在互联网上验证的酒吧来启动这个过程,并通过数千台计算机连接到一个系列。 该网络可定期自我升级,以实时访问来自任何一方的可靠信息。它也是令人难以置信的透明,有效和灵活,以及高度稳定的业务目的。8在众筹和投资资本领域,区块链已经实现了智能合约的原则。这有助于改善对每个附属机构的个别活动的监督,并减少欺诈的可能性。区块链允许用户准确地监控他们的捐款。它使他们能够保持最新的能力,并增加了责任感和问责制,并帮助慈善机构应对用于其他目的的捐赠资金日益增加的挑战。9区块链是一个分散的交易记录系统。这些交易记录在全球数千台计算机上的全球区块链小册子交易在分类账中被登记和组织到区块中。Blockchain持有以前的区块哈希,并且可以快速检测并避免修改或伪造交易。这有助于人们以电子方式传输和接收,是区块链技术最着名的用途10供应链一些新兴的创新增强了工业公司的供应链管理运作方式随着区块链技术的发展,供应链行业无疑将寻求开放、问责制和生产力的切实方式。结合实时数据警报,ERP应用程序的集中化为工业4.0公司提供了对其内部活动的完全控制,并让他们决定未来的数据导向。11数据存储区块链涉及用于将数据从传感器传输到存储器然后传输到分析设备的网络在私有网络中移动数据存在轻微风险。云提供了许多好处,例如低成本的计算能力和支付。然而,通过使用云,数据被放置在共享网络上作为漏洞该技术还可以在良好的数据共享和存储系统的帮助下降低风险12适当的管理对于区块链的实施和优势,各个领域更适用于工业4. 0。这允许更有效地进行适当的管理和市场所需的产品细节。通过摄像头和传感器收集的最新信息,区块链可以收集比一个人在短时间内可能收集的更多的信息。区块链的底层加密也是一种可能的用途。在某些情况下,黑客可以使用和确认公共网络上的任何设计。区块链可以帮助保护数字设计作者的IP。该技术还可用于处理财务转账,也可用于监控数字财产的使用。13系统集成区块链技术可以通过组织涉及其合作伙伴,客户和供应链,为企业生态系统之外的集成这有助于让任何人了解操作。行业4.0可以平等地访问数据,从而将数据被保留和扭曲的风险降至最低。制造商可以通过成功实施这项技术来创造有利的结果。这是结果市场的开始,旨在实现商业模式的革命和促进更大企业的发展14数字目录区块链是一种去中心化的数字目录,它将公共和私人点对点交易存档。所有属性都以数字代码嵌入和维护在开放的分布式库中。每笔交易都包含一个唯一的数字签名,整个网络都可以识别和验证,防止撤销,操纵和修改。因此,区块链有能力将中间人和中心排除在数据交换和资产转移的新方法之外。该身份可用于识别商品和人员,以跟踪工业4.0中的物品。[99[104[108[113[116[120[125[131[135[140[144这两种技术之间的数据银行和保险公司的未来主要是为了摆脱区块链和分布式人工智能之间的联系将一个或多个区块链连接到银行和保险公司将加快传输速度,增强保护和开放性,并优化数据控制。相反,在技术进步的萌芽过程中,它已经越来越多地被用于部署在一个关键的层面。人工智能和区块链在他们可以在下一阶段的第四次工业革命中互帮互助。如果客户需要解释有关特定主题的详细信息或有特定请求,聊天机器人可以处理客户服务。解决方案肯定会更令人满意,更快,因为聊天机器人是由机器学习和算法驱动的。数据库中的信息应加密,以便与特定数据收集相关的合同只能由指定的M. Javaid等人区块链:研究与应用2(2021)1000278接收器具有私钥。区块链可以通过安全、加密的端到端通信与他人共享所请求的信息。 企业使用区块链技术增加了数据安全和数据交换的杠杆作用。各种各样的记录,从租赁,土地契约,物流清单和几乎所有其他东西,都可以包含区块链分类账。大数据信息可以在多验证环境中交换,是实时共享可靠信息的理想选择。传感器可以跟踪加速度、热量、压力、湿度或水分和振动。这些信息以具有统计重要性的批量数据的形式出现,可以进行实时汇编、处理和分析。这些传感器非常便宜,而且所有这些传感器都可以安装,而无需禁用现有的资本设备将这些设备接入当前的网络可能具有挑战性。必须考虑存储和处理所获得数据的费用。 区块链用于ERP和零件供应商以及工厂的网络物理基础设施,机器可以安全自主地订购其更换组件。此外,区块链允许任何数量的智能机器之间进行无摩擦和开放的金融交易的能力,对于工业4.0的经济转变至关重要。在工作环境中,警报器、扫描仪和条形码的使用使用区块链进行适当的登记和定位在达到正确的位置之前,应提供反馈工业4.0有一个路线图和成为完全数字化生产系统的方法为了实现这一转变,需要在区块链和传感器技术、自动化设备、应用程序、人工智能和机器学习。 区块链改善了对物联网设备的保护,并保证了物联网生态系统的开放性。物联网使智能设备能够将数据发送到私有区块链平台,包括在流行交易中使用的其他防篡改数据。区块链和物联网的结合使组织能够在其私有网络内安全地交换物联网数据,而无需中央控制和管理结构。借助支持物联网的计算机,企业可以在所有阶段跟踪货物的移动。区块链确保整个过程是透明的。物联网传感器可以提供有关运输状态的信息。然后,这些信息在区块链账户能力网络中进行处理,智能合约中识别的所有供应链利益相关者实时访问信息,直到数据存储在区块链网络上。供应链网络的稳定性和可追溯性可以通过区块链来提高。9. 区块链的未来区块链将帮助我们重新思考商业融资、供应链活动、运营管理和更多相关领域。 这将有助于通过定制快速解决争议。这将减少金融服务机构目前所做的大量手工工作。文本中的任何不一致或关键错误也可以在人工智能过程中找到,以帮助决策者进行批准和拒绝。 许多组织寻求促进物联网和区块链之间的关系。为了帮助公司使用区块链,例如该公司已经开发出一种方法,将连接设备的力量与安全,准确的数字数据档案集成在一起。这项技术将存储和一致地共享数据。当涉及区块链时,它将使商品的路径更加智能和安全,从而实时跟踪产品的曝光区块链包含关于供应链过程中每个交易数据的全面和持久的知识 它将允许链接到供应链中的任何供应商、制造地点和物流中心。区块链将在未来改变许多行业的企业程序,但它的采用需要时间和精力。这项技术将有助于在不久的将来改善金融和公共服
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