區塊鍊和物聯網如何在建築業中開辟新的能力

物聯網正在使建築行業的資産和流程快速數字化。建設項目一般比較複雜，涉及的法規和标準很多。信任和驗證方面存在問題，即是否已開展了合規工作，各方之間也沒有标準的溝通方法。是以，除了越來越多的中介機構外，該行業現在擁有越來越多的零散資料存儲庫。建築公司應利用區塊鍊和物聯網的結合，提高項目成本、時間和範圍的透明度。

區塊鍊基礎

簡單地說，區塊鍊是一種資料庫體系結構技術，作為一種分散的、分布式的和公共的數字賬本來實作，用于記錄許多分散的計算機之間的交易。如果沒有所有後續區塊的變更和網絡的一緻意見，則不能追溯更改記錄。這使得參與者能夠以低成本核實和審計交易，并建立信任和透明度，而且消除了紙面和重複的工作。

有多種實作區塊鍊技術的方法。盡管它們可能具有相同的一般功能，但不同的區塊鍊平台具有不同的安全性和技術風險，并且組織需要在其整個生命周期中評估各種解決方案，以確定其适合其特定需求和風險承受能力。

公共區塊鍊（Public blockchain）：通路是開放的； 任何人都可以成為節點并參與區塊鍊。

混合區塊鍊（Hybrid blockchain）：一種混合系統的形式，可用于需要白名單通路但所有交易應公開可見的情況。政府應用程式就是這樣的例子，在該應用程式中，隻有某些人才能寫網絡資訊，但所有交易都可以公開驗證。

私有區塊鍊（Private blockchain）：通過基于權限的私有網絡，通路僅限于特定使用者。私有區塊鍊之外的任何人都無法看到或參與區塊鍊交易。

建築業中的區塊鍊概述

施工過程涉及很多專業人員，他們需要交換資訊才能成功設計，實施和營運項目。 監管機構，銀行，保險公司，律師等許多中介機構都習慣于對整個過程進行身份驗證。需要在所有利益相關者之間建立信任。從傳統方法到數字形式的操作過渡為諸如區塊鍊之類的數字工具鋪平了道路，這種數字工具可以促進參與者之間的信任。

對于那些想要在不依賴中介的情況下進行開放，可信賴的IoT通信的人來說，私有區塊鍊可以提供解決方案并實作IoT裝置之間的資料安全性。區塊鍊的力量在于，它以一種易于采用的方式建立了非常強大的标準，而不會幹擾現有流程。

區塊鍊是一種點對點實施，其中系統地管理信任以提供一定程度的透明性，進而提高生産力和簡便性。對于與許多不同的分包商，所有者和供應商打交道的承包商，他們都使用不同的系統，區塊鍊允許承包商簡化和管理一個不變的分類賬中的所有資料。參與者需要聚集在一起并通過每個人登入同一資料庫來解決問題的想法是一個受歡迎的發展，尤其是考慮到建築行業擁有任何行業中最高的訴訟成本。實施區塊鍊可確定所有資料（無論系統或來源）均得到驗證和信任。區塊鍊的首要目标是打破資料孤島，以實時利用資訊。區塊鍊不是行業的中心機構，而是一個共享的開放式平台，可保護成員安全，進而推動成員之間的信任，透明和誠信，是以，區塊鍊在業界是必不可少的。

區塊鍊正在開放新的物聯網功能，因為它允許參與者之間進行價值和數字資産的無縫交換，而無需中介機構這樣做。價值可以是服務、産品或智能合約形式的準許。區塊鍊和物聯網的結合旨在改善建築行業的成果。區塊鍊建立了一個可信賴的事件，交易，資産和關鍵項目細節鍊。這樣一來，電子郵件，項目管理系統和會計系統就可以集中在一起，為區塊鍊上的所有交易建立經過驗證的記錄，并確定資料不會丢失。這意味着每個項目都有一個共享的事實真相，這就是行業需要的工作，以消除重複、減少錯誤并確定資料完整性。

想象一下在結束一個大型建築項目時面臨的挑戰； 從所有分包商那裡收集資料并将其輸入到報告中是一場噩夢。通常，項目資料分散，難以擷取且難以驗證。由于缺乏項目合作以及使用不同技術解決方案而産生的孤島，使情況更加複雜。孤立的方法的主要問題在于，它産生的資料通常不準确或不正确。隔離在系統中的資料通常是零散的，并且很少在組織之間共享，是以會失去其價值和可驗證性。

如果沒有區塊鍊技術，接收組織必須先進行獨立投資，以建立對接收到的任何資料的信任，然後再使用它們做出業務決策。但是，區塊鍊允許合作夥伴共享實時資料，該資料的曆史記錄以及對其的任何修改。區塊鍊旨在通過物聯網裝置和其他數字系統直接從源中收集資料并能夠就哪個版本是事實達成共識，進而提高資料完整性。能夠通路可信賴的資料為企業創造了令人興奮的可能性。

區塊鍊不會取代軟體應用程式；它隻會讓它們更緊密地合作。它可以是在背景組織以促進操作過程的标準。信任資料源也是一個問題，在所有的工作都完成之後，資料最終會在某個地方塵埃落定。使用區塊鍊，可以主動、實時地完成移交。這使區塊鍊成為您可以建立真正的實時操作和維護手冊的地方。

區塊鍊在建築中的可能用例

1）分散式網絡管理

為了成功應用區塊鍊，它需要與“數字原生”資産一起工作，這意味着可以成功以數字格式表示的資産。物聯網和其他工具可實作非數字資産的數字化。鑒于建築業中物聯網裝置的激增，區塊鍊技術可以構成物聯網裝置分散網絡的骨幹。在這些情況下，區塊鍊将充當大量裝置的公共分類賬，而不再需要中央集線器來協調它們之間的通信。

2）簡化融資和支付

在建設項目中，承包商可以要求預付款，以幫助他們應付在開始建造之前可能需要承擔的大量啟動或采購費用。在這種情況下，客戶應要求支付預付款保證金以防止承包商違約。區塊鍊技術可以消除紙張痕迹，并顯著減少文檔分發的時間，從十幾天縮短到不到24小時。

滞納金及其相關的現金流量問題一直是建築業中的長期問題。區塊鍊在建築行業中最适用的用途之一是将基于區塊鍊的平台嵌入到項目執行實踐中，該平台可以基于數字化準許的工作，合同條款和智能合約行動來發起付款。

3）合規簡化

提供合規證明（稅收，NEC，專業注冊等）通常是困難、耗時且昂貴的。将與證明相關的資訊放到區塊鍊上将大大降低成本和管理負擔，并且通常有助于提高招标和項目實施過程中資訊的可通路性。此外，将區塊鍊技術與諸如AI和IoT之類的新興技術綁定在一起可以實作實時資料收集和處理，進而提高整體合規性。連同記錄在區塊鍊上的項目資訊一起，可以輕松證明合規性。

4）來源和可追溯性

可持續性問題使客戶要求證明産品的合法性和真實性。在整個供應鍊中跟蹤貨物和資産已成為改善營運影響力的重要方法。知道産品的整個過程會帶來一些好處，例如提高産品安全性，減少欺詐行為以及提高行業内預測和協作計劃的準确性。如果公司的供應鍊出現故障或傳遞的最終産品有問題，将對公司産生财務影響。

資産來源是品質保證和品質控制的一個重要方面。它是通過從物聯網裝置、不同供應商及其系統中提取的資料，使用API內建來實作的。結構材料的出處和經驗證的監管鍊的建立確定了供應鍊各方的透明度，并提高了建築部門的可持續性得分。可以認可和激勵具有高品質産品的值得信賴的供應商保持品質證書，進而建立長期關系。

5）智能合約

智能合約本質上是一種計算機代碼，可以自動執行并強制執行法律協定中規定的條款和條件。例如，如果承包商已達到建造結構的商定階段，則他要求進行檢查。 如果負責檢查工作的主管部門準許，則承包商将獲得報酬。

• 如果合同條款和條件準确地記錄在智能合約上，則條件的執行和監視非常準确。
• 每次付款，交易，業務互動和執行都可以在區塊鍊上注冊，進而使整個過程透明且可追溯。
• 智能合約網絡可以確定整個建築采購的透明度并降低複雜性。這樣，可以減少延遲付款的風險和糾紛的數量。
• 在日常管理費用、行政管理和項目控制方面可以實作顯著的成本節約。此外，項目采購資訊以可追蹤的方式記錄，進而開啟項目評估和成本優化。
• 通過智能合約支援并自動執行的合約協作可以顯著減少索賠和争議的數量，進而改善與利益相關者的關系。

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物聯網傳感器可以作為智能合約的封閉資料源，消除潛在的人為錯誤，例如用于登入現場勞工、測量天氣狀況、結構元件GPS、傳遞物資的RFID等的通路控制系統。

6）BIM和現場資産跟蹤

施勞工員聚集了大型團隊來設計和塑造建築環境。随着技術的發展，尤其是物聯網和建築資訊模型（BIM）的日益普及，整個行業内對協作和新想法的開放性也在增加。可以利用這種勢頭來推動區塊鍊技術的使用。BIM是一種計算機模型，其中包含有關資産的各種資訊，例如3D幾何圖形，施工管理資訊（如時間表和成本或營運和維護名額）。BIM和區塊鍊技術可以結合起來用作單一事實來源。

BIM技術作為資料的單一真實來源，同時将設計準許、資料驗證和項目管理決策的審計跟蹤放在區塊鍊上，将産生涵蓋項目所有方面的綜合真實來源。

BIM可以結合來自區塊鍊的資訊，例如供應鍊資訊，材料來源，付款明細等，尤其是在施工期間。它還可以将資訊配置設定給區塊鍊，例如設計決策，資料源或模型修改訂單。以後，智能合約可以使用此資訊來啟動進一步的操作，例如付款或物料訂單。

區塊鍊、物聯網和BIM提供了通往數字孿生和智能資産管理的基礎，因為項目不僅會在傳遞資産時就停止，而會進行轉型并一直持續到建築生命周期的盡頭。

7）新型建築部件的3D列印

3D列印和“附加制造”（即通過在材料上逐層添加來建構3D對象）是高度技術驅動的過程，隻需單擊滑鼠即可輕松傳輸所涉及的數字檔案。是以，零件和産品更易于共享和跟蹤-導緻更智能的數字供應網絡和供應鍊。

使用區塊鍊來支援這些不斷發展的基礎設施，可以消除安全漏洞，保護知識産權不受盜竊，并簡化項目管理，最終幫助3D列印和附加制造行業實作增長和規模化。

8）安全性

隐私和安全是物聯網面臨的兩大挑戰。由物聯網裝置組成的僵屍網絡發起的分布式拒絕服務（DDoS）攻擊，以及安全漏洞損害使用者資料的看似連續不斷的新聞報道等事件，都讓許多開發者開始尋找解決方案。物聯網隐私和安全挑戰的一個潛在解決方案是使用區塊鍊技術。随着對工廠和人員風險很大的施工現場安裝連接配接傳感器，Xage、Guardtime和Filament等公司正在采用區塊鍊技術提供安全解決方案。

Briq，Probuild，ULedger，Hunter Roberts OEG＆Gartner Builders，Costain的Lifechain，Tata Steel和BIMCHAIN是一些緻力于實施區塊鍊和物聯網以改善建築業成果的公司。已經開始發現專門針對建築環境的區塊鍊機會的合作夥伴組織包括建築區塊鍊聯盟（Construction Blockchain Consortium）。

小結

建築業是一個受到嚴格監管的行業，通常為複雜的項目雇用各種各樣的參與者。 驗證其身份，工作品質及其可靠性可能既困難又耗時。基于區塊鍊的生态系統可以使總承包商更容易驗證身份并跟蹤多個團隊的進度，進而幫助解決這一難題。區塊鍊技術還可以幫助確定從正确的地方采購建築材料并具有适當的品質，而智能合約可以使自動發行與項目裡程碑相關的及時付款變得更加容易。

區塊鍊的全部價值可以通過建築行業内各方的合作來實作。是以，通過夥伴關系和共同的試點項目共享最佳實踐和實施經驗是有利的。

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