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機器經(jīng)濟——制造業(yè)的下一波數(shù)字革命

2024-09-05 14:07:04來源：控制工程網(wǎng) 閱讀量：44 評論

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導(dǎo)讀：數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)正在推動數(shù)字孿生更接近物理實體，并推動制造業(yè)在下一波數(shù)字革命中脫穎而出。

　　數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)正在推動數(shù)字孿生更接近物理實體，并推動制造業(yè)在下一波數(shù)字革命中脫穎而出。
 
　　在過去五年里，數(shù)字化轉(zhuǎn)型席卷了整個世界。任何企業(yè)似乎都不可避免地要問：“數(shù)字化轉(zhuǎn)型對我們意味著什么？”答案通常圍繞著采用成熟和主流的技術(shù)，來創(chuàng)建新的或修改現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程和客戶參與戰(zhàn)略。
 
　　工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有不同的名稱，如“工業(yè)4.0”(德國)、“未來工業(yè)”(法國)、“中國制造2025”(中國)或“智能制造”(美國)等。在過去幾年里，人工智能(AI)、區(qū)塊鏈、云計算、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、5G、計算機視覺和增強/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)的融合，一直在支持創(chuàng)建更復(fù)雜的數(shù)字孿生。雖然這些技術(shù)的每一次進步都在推動數(shù)字孿生更接近物理實體，但同時這些進步也在推動整個行業(yè)向下一波數(shù)字革命進軍。
 
　　盡管物聯(lián)網(wǎng)在消費和工業(yè)市場的快速增長，正在以驚人的方式推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，但當今的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與其它占主導(dǎo)地位的Web2平臺一樣，主要建立在中央基礎(chǔ)設(shè)施上，并由企業(yè)全面管理。這種集中化方法使企業(yè)能夠最大限度地實現(xiàn)商業(yè)價值，并為最大參與者提供優(yōu)勢，但它也越來越受到很多不可控因素的影響。數(shù)據(jù)治理、所有權(quán)和主權(quán)，威脅著大型企業(yè)迄今為止蓬勃發(fā)展的商業(yè)模式。區(qū)塊鏈和Web3(互聯(lián)網(wǎng)的第三次迭代)的引入，通過實現(xiàn)所謂的“機器經(jīng)濟”，將為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供新的視角和增長機會。
 
▲圖1：機器經(jīng)濟的三個關(guān)鍵推動因素是物聯(lián)網(wǎng)、分布式賬本技術(shù)和代幣制。
 
　　圖片來源：美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)
 
　　01  構(gòu)建機器經(jīng)濟的三個核心要素
 
　　根據(jù)Next Big Thing AG的說法，機器經(jīng)濟(Machine Economy)是一個由智能、互聯(lián)和經(jīng)濟獨立的設(shè)備和機器組成的網(wǎng)絡(luò)，它們充當自主市場參與者，在幾乎沒有人工干預(yù)的情況下執(zhí)行經(jīng)濟交易和其它活動。
 
　　這一定義揭示了機器經(jīng)濟給物聯(lián)網(wǎng)帶來的潛在顛覆因素。一方面，機器經(jīng)濟解決了大多數(shù)企業(yè)和行業(yè)中現(xiàn)有的傳統(tǒng)制造和業(yè)務(wù)流程。另一方面，它利用技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備或機器之間的自主交易。
 
　　實現(xiàn)機器經(jīng)濟的三個關(guān)鍵因素是：物聯(lián)網(wǎng)、分布式賬本技術(shù)(DLT)和代幣經(jīng)濟。三者之間的關(guān)系如圖 1 所示。
 
　　1  物聯(lián)網(wǎng)
 
　　智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆炸式發(fā)展，使人和機器能夠在任何地方進行通信和交換信息。除了面向消費者的應(yīng)用外，各種智能傳感器已集成到工業(yè)機器中以改善工廠的制造過程。所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都可以提供有關(guān)物理對象的實時信息。一旦被標記化，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和生成的數(shù)據(jù)就可以創(chuàng)建物理和數(shù)字資產(chǎn)的市場。然后可以對這些資產(chǎn)進行索引、搜索和交易，就像其他在線商品一樣。
 
　　2  分布式賬本技術(shù)（DLT）
 
　　分布式賬本可以描述為一種資產(chǎn)交易記錄的數(shù)字賬本，由分布在不同地點的不同人員進行維護。分布式賬本的顯著特征——去中心化、透明性、不變性和可信度——使其成為(相互)不受信任的各方開展業(yè)務(wù)的良好基礎(chǔ)設(shè)施，而無需依賴任何可信的中介機構(gòu)(如銀行或機構(gòu))。更重要的是，DLT 在實物或數(shù)字資產(chǎn)代幣化時引入了有限供應(yīng)的元素，從而將這些資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為“價值互聯(lián)網(wǎng)”。
 
　　3  代幣制
 
　　代幣制，也稱為加密經(jīng)濟學或代幣經(jīng)濟學，可以理解為是經(jīng)濟學的一個子集，研究已經(jīng)代幣化的商品和服務(wù)的生產(chǎn)、分銷和消費的經(jīng)濟制度、政策和道德。在機器經(jīng)濟的背景下，代幣激勵代表了解決物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)冷啟動問題的強大機制和精心設(shè)計的經(jīng)濟激勵。代幣分發(fā)模型對于影響所有物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)利益相關(guān)者的行為以及確定物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的長期可持續(xù)性至關(guān)重要。
 
　　02  機器經(jīng)濟的五個關(guān)鍵成功因素
 
　　建立繁榮和可持續(xù)的機器經(jīng)濟，取決于幾個關(guān)鍵的成功因素，涵蓋從技術(shù)和商業(yè)等不同方面。
 
　　1  物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可信度
 
　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和生成的數(shù)據(jù)是機器經(jīng)濟中的資產(chǎn)。因此，應(yīng)利用行業(yè)最佳實踐，來確保物聯(lián)網(wǎng)堆棧端到端的可信度。IIC將可信度定義為：人們對系統(tǒng)按預(yù)期運行的信心程度。其特征包括安全、安保、隱私、可靠性和在面對環(huán)境干擾、人為錯誤、系統(tǒng)故障和攻擊時的彈性。因此，要保證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可信度，需要將行業(yè)標準應(yīng)用于從數(shù)據(jù)收集、處理和傳輸?shù)皆O(shè)備上線、更新和退役等生命周期管理級別的端到端流程。只有這樣的標準，才能實現(xiàn)擁有物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的寶貴資產(chǎn)市場。
 
　　2  DLT系統(tǒng)的安全性、私密性和可擴展性
 
　　DLT為代幣化、交易和結(jié)算資產(chǎn)交易，提供去中心化的金融市場基礎(chǔ)設(shè)施。資產(chǎn)和交易的安全性至關(guān)重要，應(yīng)謹慎執(zhí)行。設(shè)計隱私問題的應(yīng)用，應(yīng)利用某些隱私增強技術(shù)，如同態(tài)加密、零知識證明、安全多方計算和機密計算。此外，應(yīng)適當解決DLT的可擴展性，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大量交易。
 
　　3  商業(yè)模式的公平性和透明度
 
　　在價值鏈的所有利益相關(guān)者中，公平、透明地分配商業(yè)價值，是建設(shè)繁榮的機器經(jīng)濟的關(guān)鍵。它應(yīng)該能夠調(diào)整利益相關(guān)者的利益，并鼓勵他們參與生態(tài)系統(tǒng)，以創(chuàng)造飛輪效應(yīng)。
 
　　4  客戶參與策略的有效性
 
　　有效的客戶參與策略，對于提高客戶粘性和忠誠度非常重要。新興的Web3技術(shù)，如去中心化金融(DeFi)、非同質(zhì)化代幣(NFT)和去中心化自治組織(DAO)，為在機器經(jīng)濟中構(gòu)建創(chuàng)新和穩(wěn)健的客戶參與戰(zhàn)略提供了一套工具。雖然DeFi可以用來提高全球供應(yīng)鏈的包容性，但似乎NFT已成為很多品牌加強客戶關(guān)系計劃的熱門選擇，同時也是數(shù)據(jù)在多個利益相關(guān)者之間流動時解決知識產(chǎn)權(quán)保護問題的一種新途徑。另一方面，DAO旨在為客戶提供參與某些品牌建設(shè)活動決策過程的機會。
 
　　5  代幣經(jīng)濟模型的穩(wěn)健性
 
　　穩(wěn)健的代幣經(jīng)濟模型，對于激勵機器經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)中的所有利益相關(guān)者繼續(xù)參與商業(yè)活動至關(guān)重要，從而確保物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的長期可持續(xù)性和穩(wěn)定增長。
 
　　03  面向機器經(jīng)濟的商業(yè)模式
 
　　新興的機器經(jīng)濟為傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)重新定義其價值主張和客戶參與策略提供了新的機會。以下是五種受機器經(jīng)濟啟發(fā)的新商業(yè)模式：
 
　　1  機器即服務(wù)（MaaS）
 
　　作為物理世界中的寶貴資產(chǎn)，機器具有特定的實用性，可以完成特定任務(wù)。機器所有者可以通過以下方式，在機器經(jīng)濟中創(chuàng)建以機器為中心的業(yè)務(wù)：
 
　　· 共同構(gòu)建機器網(wǎng)絡(luò)：一組機器所有者可以以分散的方式構(gòu)建機器網(wǎng)絡(luò)(LoRaWAN或5G網(wǎng)絡(luò))，為公眾提供某些功能。每當客戶使用機器網(wǎng)絡(luò)時，機器所有者將根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則獲得報酬。
 
　　· 共同擁有一臺機器：一群人可以組成一個機器DAO并擁有一臺機器。然后，機器產(chǎn)生的收入，將根據(jù)機器DAO中指定的預(yù)定義規(guī)則分配給所有利益相關(guān)者。
 
　　上述兩種商業(yè)模式支持社區(qū)驅(qū)動的方法來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，這可以幫助企業(yè)降低部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案的成本。
 
　　2  感知即服務(wù)（S2aaS）
 
　　物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最重要的用途是從物理對象收集數(shù)據(jù)。收集的數(shù)據(jù)通常被發(fā)送到集中后端處理系統(tǒng)，用于提取有助于物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主做決策所需的見解。
 
　　對于機器經(jīng)濟，設(shè)備所有者可以利用DLT創(chuàng)建去中心化市場，以點對點方式與感興趣的第三方共享數(shù)據(jù)。這種商業(yè)模式使設(shè)備所有者能夠通過去中心化的市場，共享設(shè)備數(shù)據(jù)來賺取被動收入，從而具有巨大的客戶增長潛力。需要指出的是，在這種情況下，設(shè)備所有者控制設(shè)備數(shù)據(jù)共享。
 
　　3  資產(chǎn)代幣化
 
　　在機器經(jīng)濟中，用于交易和交換的分布式賬本，使機器和生成的數(shù)據(jù)代幣化成為可能。例如，一臺機器可以在分布式賬本上標記為NFT，每個NFT代表機器在物理世界中的部分數(shù)字所有權(quán)。此外，NFT持有者可以由機器所有者授予某些權(quán)利(例如，每周可以使用機器一定的時間)。NFT可以在市場上交易以進行所有權(quán)轉(zhuǎn)讓。這種商業(yè)模式為客戶參與提供了一種靈活有效的方法，一定程度上實現(xiàn)了昂貴資產(chǎn)的流動性。
 
　　4  按使用付費
 
　　在過程工業(yè)中，需要許多工業(yè)傳感器測量筒倉中的原材料料位。這些傳感器可以連接到區(qū)塊鏈，使支付過程完全自動化。原材料的變化能觸發(fā)區(qū)塊鏈上的智能合約，該合約計算消耗的數(shù)量，檢索商定的價格，并在區(qū)塊鏈上自主結(jié)算交易。供應(yīng)商不需等到月末再對賬付款，最終用戶也不承擔任何與庫存管理相關(guān)的費用。通過同步商品和現(xiàn)金流，該應(yīng)用展示了機器經(jīng)濟如何通過縮短支付周期、消除昂貴的對賬過程和優(yōu)化營運資金來改善現(xiàn)金流。
 
　　5  可信數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)預(yù)言機
 
　　許多行業(yè)都要確保其生產(chǎn)參數(shù)合法和合規(guī)性，尤其是工業(yè)過程的廢物和產(chǎn)品。他們必須向經(jīng)認證組織或公共實體提供數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常與公共衛(wèi)生有關(guān)，通常由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備測量。
 
　　在機器經(jīng)濟環(huán)境下，授權(quán)用戶可以直接在區(qū)塊鏈上訪問數(shù)據(jù)并控制其真實性，而無需調(diào)查IT基礎(chǔ)設(shè)施來確保數(shù)據(jù)未被篡改。這種在區(qū)塊鏈上發(fā)布數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可能會變成工業(yè)或環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)言機(data oracle)，可供區(qū)塊鏈上的任何智能合約使用。
 
　　04  展示機器經(jīng)濟性的四個用例
 
　　在本節(jié)中，我們將描述幾個正在進行的、新興的、面向消費者和工業(yè)領(lǐng)域的機器經(jīng)濟應(yīng)用案例。
 
　　1  X-to-earn
 
　　X-to-Earn是一種由區(qū)塊鏈和Web3技術(shù)支持的通用商業(yè)模式，用戶可以通過參與一系列活動來獲得加密貨幣獎勵。X-to-Earn模型在改變?nèi)藗兣c機器的互動方式方面顯示出巨大潛力，尤其是在將機器應(yīng)用和收集的數(shù)據(jù)貨幣化時。
 
　　2  部分所有權(quán)
 
　　部分所有權(quán)促進了協(xié)同消費，在這種消費模式中，眾多所有者共同分攤擁有資產(chǎn)的總體成本，眾多用戶可以利用區(qū)塊鏈對物理機器代幣化，并分享機器帶來的收益。這種方法為個人提供了擁有昂貴物理機器的機會，并使機器制造商能夠擴大其客戶群并獲得額外的收入。
 
　　在實踐中，一些企業(yè)已經(jīng)開始在這個方向進行探索。例如，Ahoy LLC和IoTeX正在將部分所有權(quán)的概念應(yīng)用于行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的試驗，該試驗旨在促進船主在全球范圍內(nèi)將未充分利用的資源、停滯的使用率和用戶數(shù)據(jù)貨幣化。
 
　　3  供應(yīng)鏈中可信且透明的資產(chǎn)跟蹤
 
　　供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)缺乏透明度、完整性和可用性一直困擾著企業(yè)的運營活動，并使利益相關(guān)者之間的合作變得非常困難。為了應(yīng)對這些全行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，IoTeX發(fā)起的行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟測試驅(qū)動結(jié)合了防篡改硬件和區(qū)塊鏈軟件，為醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)或醫(yī)療保健網(wǎng)絡(luò)實體之間的寶貴資產(chǎn)，創(chuàng)建了一個可信且透明的資產(chǎn)跟蹤解決方案。
 
　　在試驗中，當貨運網(wǎng)絡(luò)移動物理資產(chǎn)時，安全邊緣設(shè)備會捕捉物理資產(chǎn)的實時狀態(tài)(例如位置、溫度、濕度等)。然后將資產(chǎn)狀態(tài)發(fā)送到區(qū)塊鏈上的智能合約，以進行服務(wù)協(xié)議(SLA)的驗證。在違反SLA的情況下，參與SLA的利益相關(guān)者會自動得到處罰。利用機器數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈來協(xié)調(diào)并實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動化，在提高供應(yīng)鏈效率和用戶體驗以及降低業(yè)務(wù)支出方面顯示出巨大潛力。
 
　　4  工業(yè)元宇宙
 
　　工業(yè)元宇宙是一種新興趨勢，旨在將沉浸式、實時數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生相結(jié)合，創(chuàng)造新的商業(yè)模式并加速數(shù)字化。工業(yè)元宇宙的難題之一是將邊緣設(shè)備和可信數(shù)據(jù)流與數(shù)字孿生連接起來，為物理世界創(chuàng)建近乎實時的模擬和預(yù)測。為了實現(xiàn)基于生態(tài)系統(tǒng)的參與和工業(yè)元宇宙的增長，激勵網(wǎng)絡(luò)參與者非常重要。這種激勵可用于數(shù)據(jù)共享，驗證組件、設(shè)計和資產(chǎn)的來源或真實性，或在元宇宙中創(chuàng)建新的組件、設(shè)計或資產(chǎn)。讓邊緣設(shè)備直接參與激勵的機制，將創(chuàng)造進一步的自主性和高效的數(shù)字化用例。
 
　　盡管存在需要應(yīng)對的挑戰(zhàn)，但毫無疑問，我們正在進入一個新時代。在這個時代，物聯(lián)網(wǎng)和機器經(jīng)濟將撼動傳統(tǒng)制造企業(yè)和用戶的現(xiàn)狀。在這種情況下，應(yīng)用速度將再次成為成功的主要驅(qū)動力。
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