中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书（PDF56页）

中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书1中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书2017年9月10日发布单位：中国电子技术标准化研究院中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书2中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书3序当前，数字经济发展步伐加快，对经济的引领主导作用不断增强。与此同时，新一代信息技术加速升级迭代，不同领域间融合创新，不断带来新的发展机遇。物联网作为重要的战略性新兴产业，近年来快速发展，产业规模飞速壮大，技术和应用体系不断丰富，正逐渐步入商业模式创新的关键时期。区块链作为近几年新崛起的一种信息技术集成应用模式，在金融服务、智能制造、物联网、供应链等多个领域有很好的应用前景，在部分领域的应用已经取得了较好的进展，尤其是开始呈现与物联网融合发展的态势。区块链和物联网在技术上具有很高的契合度，能否通过融合应用建立优势互补的开放型产业生态体系，将是下一阶段物联网和区块链共同面临的重要课题。为推动区块链与物联网的技术融合和产业发展，在无锡市经济和信息化委员会的支持下，中国电子技术标准化研究院联合无锡市软件行业协会区块链专业委员会、六域区块链联合实验室、江苏恒为信息科技等单位，开展区块链与物联网融合应用专题研究，编撰形成了《中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书》。其中分析了区块链与物联网融合的基本现状，结合物联网的六域模型和区块链参考架构，提出了融合应用框架，分析了典型应用场景，提出了产业化思路及相关建议。蓝皮书针对性强，有创新性，具有较好的参考价值。希望蓝皮书能够在促进区块链与物联网融合创中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书4新，加快融合应用落地，以及推动我国区块链和物联网的融合发展等方面发挥积极作用。中国电子技术标准化研究院 院长2017年9月中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书5内容摘要物联网已成为国家产业发展和技术创新的重点方向，同时也面临着巨大的挑战。如何应对挑战，破解发展难题，是当前物联网产业的一个关键课题。区块链技术为物联网面临的大数据管理、信任、安全和隐私等问题提供了新的思路和解决办法。为积极引导我国区块链与物联网融合应用发展，我们在研究区块链和物联网的产业总体状况、区域发展状况、政策环境等基础上，总结和分析了区块链与物联网融合应用框架和典型应用案例，编写形成了本蓝皮书。其主要内容包括：一、区块链与物联网发展概况。描述了物联网技术发展所面临的信任、成本和安全等问题，分析了区块链提供的解决思路和价值。梳理了国内外从事区块链在物联网领域应用研究的企业和研究机构，总结了区块链在物联网中的应用领域以及发展趋势。二、区块链与物联网的融合。结合物联网的六域模型和区块链参考架构，分别从功能和用户的视角提出了区块链与物联网融合应用的框架。首先提出由通信及基础设施、区块链、物联网、跨层功能组成的区块链和物联网融合应用框架。其次，列举了物联网中使用区块链服务的用户框架，细化了面向物联网的区块链服务客户的分类。三、区块链与物联网融合的应用全景及典型案例分析。通过分析应用案例总结出应用全景图，分析了区块链在物联网的应用模式，介绍了环保、医疗、智能制造、供应链管理、农业、能源六个领域的行业痛点、解中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书6决思路和典型应用场景。最后，围绕明确发展方向和发展路径、加速建设区块链与物联网融合应用的技术创新体系、加强区块链与物联网融合的应用标准研制、加快推进区块链与物联网融合应用发展、组织开展人才培养体系建设等方面，提出了相关产业化发展的建议。版权声明：如需转载或引用，请注明出处。中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书7中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书编写单位（排名不分先后）中国电子技术标准化研究院无锡市经济和信息化委员会无锡市软件行业协会区块链专业委员会六域区块链联合实验室江苏恒为信息科技有限公司编写人员唐晓丹 朱天阳 沈 杰 段 涛 周怡妮 周 平 徐钰淳李 鸣 陈东雷 崔春生 董长江 张何东 曹胜虎 李佳陈 啸 高 跃 王晓颖 王俊宇 马 奎 王 雍 周 昕中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书8中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书9一、概述  ……………………………………………………………………1 （一）编写背景 …………………………………………………………1  1、产业总体状况 ………………………………………………1  2、区域发展状况 ………………………………………………2  3、政策环境 ……………………………………………………3 （二）编写方法 …………………………………………………………5二、区块链与物联网发展概况………………………………………………7 （一）物联网发展面临的问题 …………………………………………7 （二）区块链提供的解决思路和价值 …………………………………7 （三）区块链在物联网中应用的现状和发展趋势 ……………………9三、区块链与物联网的融合…………………………………………………11 （一）物联网六域模型 …………………………………………………11 （二）区块链参考架构 …………………………………………………13 （三）区块链和物联网融合框架 ………………………………………16  1、应用框架 ……………………………………………………17  2、用户框架 ……………………………………………………18四、应用场景…………………………………………………………………21 （一）概况 ………………………………………………………………21■目录中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书10■目录  1、应用全景 ……………………………………………………21  2、应用模式 ……………………………………………………22 （二）环保 ………………………………………………………………23  1、环保领域面临的痛点 ………………………………………23  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………24  3、典型应用场景 ………………………………………………24 （三）医疗 ………………………………………………………………26  1、医疗领域面临的痛点 ………………………………………26  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………26  3、典型应用场景 ………………………………………………26 （四）智能制造 …………………………………………………………28  1、智能制造领域面临的痛点 …………………………………28  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………29  3、典型应用场景 ………………………………………………29 （五）供应链管理 ………………………………………………………32  1、供应链管理领域面临的痛点 ………………………………32  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………32  3、典型应用场景 ………………………………………………32 （六）农业 ………………………………………………………………35  1、农业面临的痛点 ……………………………………………35  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………35中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书11■目录  3、物联网+区块链在现代农业领域的典型应用场景 ………35 （七）能源 ………………………………………………………………38  1、能源领域面临的痛点 ………………………………………38  2、区块链和物联网融合提供的解决思路 ……………………38  3、典型应用场景 ………………………………………………39五、发展思路建议……………………………………………………………41参考文献  ……………………………………………………………………44中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书12中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书1一、概述（一）编写背景物联网作为新一代信息技术的重要领域，其价值和意义得到社会的普遍认可。工业设备、汽车、家用电器等物品通过网络相互连接，产生大量的数据，结合强大的数据分析能力，有望改变生产、生活的方式，同时产生巨大的社会和商业价值。然而，在提供发展机遇的同时，物联网也带来了重大挑战，安全和隐私已经成为物联网发展中不容忽视的问题。此外，如何利用物联网产业加强商业创新，加快生态体系建设，也是重要的难题。区块链集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术，有望解决物联网安全性的弱点，同时可以减少中心化网络的运营和信用成本，提高运营效率和工业资产利用率，从而提升物联网系统的价值。同时，借助物联网提供的广阔应用空间，有望发展出更多成熟的区块链应用，有助于拓展区块链产业规模，促进产业生态完善。1、产业总体状况在国家政策的大力扶持和业内企业的不断努力下，国内物联网产业持续良好的发展势头。技术研发取得重大进展，标准体系不断完善，市场化应用稳步推进。物联网市场规模从2009年的1700亿元到2015年的逾7500亿元有显著的提升，年复合增长率超过25%。在应用发展方面，物联网已在我国安全、民航、交通、环境检测、智能电网、农业等行业得到初步规模性应用，部分产品已打入国际市场。中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书2区块链在我国还处于起步阶段，区块链基于自身技术优势，可以广泛应用于金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益以及教育就业等多个领域。为了协调推进区块链技术和应用发展，国内先后成立各种类型的区块链产业联盟。国内大量企业及组织开始涉足区块链行业，着手研发或推出从基础设施平台到行业应用的产品、服务和解决方案。物联网和区块链的融合方面，国内已经有一批企业和研究机构投入到这个领域，也产生了一些有代表性的应用案例，尤其是在农产品供应链、工业物联网等应用场景。然而，总体上看，目前这个行业的发展仍然处于早期阶段，未来几年很可能进入关键发展时期。2、区域发展状况从我国物联网产业发展格局来看，目前已形成一些产业聚集区，包括京津冀地区、珠三角地区、长三角地区等。北京市依托现有电子政务基础，以建立开放、共享的政务物联网架构体系为目标，将政务物联网作为物联网发展的突破口，利用已建设和正在建设的信息基础设施、RFID、传感器网络等资源，推动政务物联网普及和应用。广东的物联网发展目标侧重于与制造业相结合，把物联网作为产业升级、经济结构转变的重要驱动力。目前物联网的应用主要集中在RFID、GPS等方向。长三角地区以传感网为主要发展方向。其中，上海市是RFID的重要研发基地。江苏省在传感器、集成电路、无线通信、智能控制、软件和信息服务业等物联网产业支撑领域基础较好。无锡核心区传感网创新园、产业园、信息服务园等一批产业聚集载体基本建成，产业链逐步完善。苏州物联网产品制造业和南京物联网软件产业也已形成集聚。目前来看，物联网发展较为成熟的区域，能为区块链技术的引入和培育提供天然的土壤，在区块链和物联网的融合发展方面也具有先发优势。中国区块链与物联网融合创新应用蓝皮书3例如，无锡市作为国家传感网创新示范区，在物联网领域发展基础良好，区块链产业在过去几年也快速起步发展。上海市、北京市在物联网领域也有一定基础。可以预见，随着区块链技术的发展和普及，未来这些区域将在区块链和物联网融合应用中发挥重要的带头作用。3、政策环境近年来，我国高度重视物联网的发展，将物联网上升为国家战略产业，并且发布了多个支持物联网产业发展的政策（如表1所示）。表1 我国物联网政策列表发布机构发布时间政策名称相关内容国务院2010年10月18日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》物联网成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业国务院2011年3月16日《国家“十二五”规划纲要》作为战略性新兴产业上升为国家发展战略国务院2011年4月6日《物联网发展专项资金管理暂行办法》由中央财政预算安排专项资金支持物联网发展工信部2011年5月9日《工业和信息化部2011年标准化重点工作》指出加强标准战略研究，加快标准制定和修订工信部2012年8月17日《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要（2012－2