浅析物联网区块链在石油石化行业中的应用(2)

2.2 技术问题

围绕着RFID市场的若干技术问题,也带来诸多挑战,RFID技术市场仍不一致和不成熟。比如认证技术,认证机制在所有安全体系的建设中都是处于核心的位置,传统的技术采用了中心制的体系,该体系中存在一个认证中心,负责证书的分发及验证、密钥的管理。中心化认证的方式通常分为联机认证以及脱机认证,联机认证需要连接到中心进行实时的认证和清算,脱机认证需要将认证密钥预置到认证设备中。在万物互联的场景下,传统的中心化认证方式显示出了一些弊端,比较明显的有如下两点。第一,认证中心的建设成本高,并且会随着下属节点的增加而持续增加。第二,联机认证和脱机认证各有优缺点,联机认证对于基础建设要求高,脱机认证对于密钥的保管要求高,都不太适合石油石化领域的特点—部署范围大、数量多、工况复杂。

2.3 成本问题

一是随着物联网接入设备的增多,使物联网相关设备部署成本上升,另一方面随着传感设备的增多,服务器面临的负载也更高,需要企业投入大量资金来维持物联网体系的正常运转。

2.4 标准不统一

物联网接入层面协议种类众多,如GPS、短信、传感器等,标准不一,导致物联网终端模块接口和传输标准难以统一,阻碍了物联网的发展。如IS0、EPCglobal、IEEE分别制定了不同的RFID标准,而且RFID硬件供应商如Hitachi不顾既定标准而完全按自己的方式制作,ISO标准涵盖了RFID应用的全部领域,从零售店中的电子防盗装置到非接触式智能卡,EPCglobal由UCC、EAN两大标准化组织联合成立,它关注的领域较窄,主要针对应用于供应链管理中携带有限数据的标签,难以形成统一的标准规范。

图1 描述物联网+区块链系统模型图

3 物联网和区块链技术融合在石油石化行业的应用创新

面对物联网应用在信息安全及认证等方面的上述挑战,区块链技术的一些优势及特点给这些问题的解决提供了新的方向。区块链技术随着比特币的诞生逐步为大家所熟知,比特币诞生于2009年,几年的时间内在业界引发了一场“革命”,而区块链技术由于自身的去中心化、分布式存储、不可篡改、加密安全等特性,可以为物联网提供点对点直接互联的方式来进行数据传输,整个物联网解决方案不需要引入大型数据中心进行数据同步和管理控制,降低物联网的运营成本。同时,区块链去中心化以及密码学支持的特质也使得用户的数据和隐私将会更加安全,对物联网技术应用将产生重要的影响。石油石化行业属于战略行业,引入区块链技术,在满足实际应用效率的同时,可以达到有效控制漏洞风险的目的,必然带动石油石化行业物联网应用的深入和普及。

首先,区块链技术的去中心化特性,极大地降低了维护成本,目前可以看到的最成功案例就是比特币,已经在无人维护的情况下运行了多年,期间没有出现过大规模的宕机,低维护成本的特点对于行业应用来说是非常有吸引力的。第二,区块链不可伪造的特点,在区块链中每个节点都拥有独立的“账本”,造假或被改写的难度,会随着节点数量的增加持续增加。也就是说,区块链中投入的节点越多、节点算力越强,其数据安全性就越高,这种正相关的投入与安全的趋势也非常适合石油石化行业高安全的需求。第三,依靠物联网设备数据采集,保证了数据流转真实,同时结合区块链能够大幅提升数据的可信度和安全性,为进一步应用打下基础。

在此以成品油零售系统为例,简单描述物联网+区块链系统的应用模型。下述简化模型由以下四个参与方组成：成品油仓库、成品油运输车、成品油加油站、私家车。成品油按照从左向右的顺序流动,相应的现金/签单按照从右向左的顺序流动,如图1所示。

此模型属于标准的商品流通模型,传统模式需要一个中心化的记账中心,来统一管理分布在各处的加油站的成品油流通、销售数据,从安全和认证的角度,就需要建立一个严谨的清算交割流程,来保证账目收支的平衡。物联网+区块链的模式将会从三个方面改变整个业务流程。

第一,记账中心将会取消,改为由各个节点共同记账,此时仓库、运输、加油站都会作为记帐节点同步记账,共同维护一个去中心化的账本。此处涉及到一系列仓库、运输、加油站节点,节点越多造假的难度越大、安全性越高。

第二，物联网设备的加入,将会为上述所有节点提供感知、通讯的能力,加油枪和储油罐上同时加载物联网模块,实现精确的流量、体积、重量测量,并具备物与物的通讯能力后,双方就可以同步感知到成品油流动的精确数量,并且同步记账,同时结合5G通讯模块,还可以提供云端的成品油流动三维全景视图。

文章来源：《石油石化物资采购》 网址: http://www.syshwzcg.cn/qikandaodu/2021/0613/648.html