IOTA:全球第一个自治型去中心化的“工业集市”

“工业集市”是一个供应商和行业中立的平台,它实现了物理和数字产品/服务的交易的自动化,并支持工业4.0。在4.0规范的基础上开发的Plattform工业(德国中央网络数字转换在制造业)发展,“工业集市”结合了分布式账本技术、不可篡改的审计日志、标准化、机器可读合约、集成的去中心化身份系统,在整个行业范围内实现安全的通信和支付。

一、工业4.0简介

下一代工业自动化,工业4.0 (I4.0),正在迅速接近。在未来的世界里,设备将不仅包含资产信息,还将包含主动决策和优化算法,使组件之间能够实现面向目标的行为。这样的I4.0设备可以看作是按照市场经济原则进行合作的自主独立的经济主体。

I4.0带来的高度灵活的价值创造网络将需要企业之间的新合作形式——包括国家和全球层面的合作。I4.0的成功实现将取决于创建一个通用的全球通信和计算基础设施,该基础设施允许机器之间的经济关系。

工业4.0 (简称"I4.0")预示着组织和制造管理的重大变革。“智能”制造组件(即网络物理系统)之间的交互将产生动态的、自组织的、自优化的、跨公司的价值链。

Plattform Industrie 4.0是德国推进制造业数字化转型的中心网络。它为工业4.0提供了具体的技术规范,该项目由德国工业协会BITKOM、VDMA和ZVEI以及商业、科学和研究领域的各方共同发起,旨在进一步发展和实施联邦政府的高科技战略。Plattform Industrie 4.0的工作重点在于将I4.0的专业知识汇总在一起,使企业更容易获得这些知识。

资产管理壳 (AAS):Plattform Industrie 4.0对I4.0最重要的概念之一

AAS是数字孪生体的一种形式,它提供了有形资产(如机器、设备单元或软件)的标准化虚拟表示。基本思想是,AAS包含资产的描述,并在该资产和物联网(IoT)之间提供桥梁,从而使其能够以机器可解释的形式进行交互。

通过使用主动决策和优化算法,I4.0组件可以作为独立的经济主体,在市场经济原则下共同协作,进行以目标为导向的行为。这种互动将导致高度灵活的价值创造网络,在这种网络中,企业可以在国家和全球层面以新颖的方式进行合作。

为促进机器之间的经济关系,I4.0的核心,必须是一个全球通信和计算基础设施。这就是IOTA的用武之地。

IOTA Tangle网络: 工业4.0的核心

制造业正在经历一场新的革命。智能工厂将共享数据,以提高效率、增加产量、减少浪费和建立信任。但是,随着内部和外部网络物理系统之间的连接性日益增强,安全是至关重要的。安全的一个关键组成部分是数据完整性。

同时,I4.0系统需要一个公共的基础设施,以便生产或服务链上的其他系统和设备能够在基本的安全协议下相互查找、信任和交互,相应的规范正在Platform Industrie 4.0程序下进行开发)。

IOTA的底层Tangle网络为安全数据和价值传输提供了一个可信的独立于各厂商的计算基础设施。这一网络将成为I4.0的支柱,使I4.0组件能够相互交互、直接交易,并参与到机器经济中。

Tangle网络带来了额外的好处:

  • 跨越价值链的无法篡改的和透明的记录
  • 网络冗余,避免单点故障;
  • 消除控制中介:没有中介,就有可能在交互各方之间直接建立关系。交易可以由汽车或生产线等机器本身触发。
  • 无手续费用的微交易结构不会带来任何额外的成本;可以处理的数据和事务的数量都没有限制。
  • 灵活的事务结构可以适应各种资产描述以及报价、请求和订单数据模型;
  • 无许可的特性意味着任何利益相关者都可以托管一个节点和一个分类帐副本,从而消除了对市场“信任”层依赖中介第三方的需要;
  • 使用受限屏蔽身份验证消息传递(MAM)通道提供访问控制,从而保护订单的机密性
  • IOTA令牌提供了一个可互操作的支付系统。

这个网络构成了“工业集市”的基础。它作为一个通用的通信和计算基础设施,能够支持价值链中的所有参与者。通过确保I4.0组件提供的数据和服务的可靠交换,它提供了信任和安全性。为资产提供、请求和订单提供去中心化的、无法篡改的审计跟踪,可以增强交易各方之间的信任,并为审计人员提供完全的透明性和可跟踪性。

ECL@SS – 标准的主数据和语义的数字化

为什么标准对工业4.0如此重要?

标准是工业的重要组成部分,使:

  • 收入增长:通过电子目录挖掘巨大的销售潜力。
  • 降低成本:通过合并大量订单和精简投资组合,使采购、库存管理和分配合理化。
  • 节省时间:更有效地处理采购和供应商管理职能,加强业务流程。
  • 生产力:通过使用连续流程、自动化接口和标准化的产品信息,提高性能、ROI和上市时间。
  • 安全规划:通过使用经过有意义地处理并与客户和合作伙伴交换的数据,改进战略决策。

eCl@ss是全球唯一符合ISO/ iec标准的商品和服务数据标准。eCl@ss包含成千上万的产品类和惟一属性。这允许用户标准化公司内部和公司之间、跨部门、跨国家和跨语言的采购、存储、生产和分发活动。该标准使组织能够形成新的合作关系,实现销售潜力,降低成本,提高商品和数据管理的效率。

成千上万的公司——包括许多全球公司——已经依赖eCl@ss。eCl@ss主数据标准在公司内部以及与客户和供应商打交道时都使用。

有关eCl@ss的更多信息,请访问eCl@ss网站https://www.eclass.eu/en.html

二、什么是“工业集市”?

智能生产是一个全新的概念,工业4.0组件之间通过协商,在规定的时间内,以规定的服务质量和确定的成本范围,完成具有预先定义的特征的任务。为了使I4.0组件能够以这种方式进行协作,它们必须能够在共享的通信和交换基础设施中使用同一种语言。

“工业集市”为I4.0组件建立了一个供应商和行业中立的平台,实现了物理和数字产品和服务的自动交易。与传统的虚拟市场不同,“工业集市”是一个提供和搜索数据和服务的自主和去中心化的平台,免费向所有人开放。

它以Plattform Industrie 4.0(德国促进制造业数字化转型的中央网络)开发的规范为基础,通过IOTA的Tangle网络和eCl@ss的使用结合,融合了分布式账本技术、不可篡改的审计日志和机器可读合约等技术,加速工业自动化,使价值链中的所有参与者都可以获得更高的信任和安全性,真正实现了工业4.0。

关键特性

  • 厂商和行业中立的平台和通信。
  • 合同、产品数据、采购、投标、订单和服务的标准化通信。
  • 按照工业4.0方针实施,推进数字化和制造。
  • 语义语言,基于由Plattform Industrie 4.0和学术机构开发的开放规范。
  • 一种具有最高安全性的分散的、全球可访问的协议。
  • 系统需求低。
  • 开源软件。
  • 集成、去中心化身份识别,确保所有参与者的真实性
  • 商品和服务的综合支付选项,不收取交易费用。
  • 在高频率环境中执行外出支付的付款队列,例如购买许多单独的数据集,比如天气数据。
  • 每个步骤(包括付款)的不可变审计日志都要符合法规要求。
  • 数字信任作为贯穿IOTA的设计原则

关键组件

工业4.0的组件必须能够相互对话,提供服务,并在必要时协商任务和提供支付。通过“工业集市”组件,工业4.0机器组件充当独立的服务提供者和消费者,并为公共框架所支持的服务提供进行付费或接受付费。

资产管理壳(AAS)

AAS是资产的标准化虚拟表示,提供资产信息的存储。资产的例子有机器、设备、软件等。AAS和资产一起组成了一个工业4.0组件通信接口。

eCl@ss

eCl@ss是全球范围内,符合ISO/IEC标准的数据标准,它用于产品和服务的分类和明确描述。它在“机器对机器”环境中提供了清晰的数据结构。机器可以识别和理解它们自己或对应的功能。

IOTA Tangle网络

IOTA Tangle是一种分布式分类账技术(DLT),它将数据交换记录在一个安全且不可篡改的日志中。一个防篡改的,唯一的真理来源。付款可以在全球范围内完成,你可以在收到购买的货物后立即付款,也可以在签订合同或中标后立即付款。

三、参与者和组件

“工业集市”中的参与者可以扮演以下两个角色之一:服务请求者SR或服务提供者SP。

服务请求者搜索服务提供者提供的一些数据或服务,例如充电、运输、钻井等。服务请求者发出一个对建议的调用请求,在这个调用中,他们指定了他们所请求的服务。然后,服务提供者可以生成相应的建议。

提案的调用和提案本身都包含服务的技术和商业描述。例如,这可以包括提供服务的价格、时间、质量和地点。


技术和商业描述使用eCl@ss提供的I4.0词汇表。通过这种方式,机器可以自动解释分布式的提案调用,而不需要人工交互。

服务请求者角色

服务请求者(SR)启动一个新的“对建议的调用”(CfP)。CfP是向其他参与者购买某种商品或服务的请求。示例可以在用例部分找到。
“工业集市”包括一个分散的身份系统(DID),以确保参与者的身份验证,并将可信的业务请求与垃圾邮件或虚假投标分开。

为了演示目的,我们创建了一组示例建议。CfP的描述遵循由Plattform Industrie 4.0 (VDI/VDE-2193第1部分指南)开发的工业4.0语言规范,以确保与其他设备和框架的兼容性。

CfP被发送到IOTA Tangle,并记录在一个不可变的审计日志中。CfP现在是公开的,服务提供者(SP)可以提出一个相应的建议来提供所请求的商品或服务。

在SP提出建议后,SR有权接受或拒绝该建议及其相关价格。在投标被接受并提供服务之后,请求者对提供的服务进行确认,并从其钱包中发出付款。

服务提供者角色

服务提供者(SP)监听这个网络状态,以获取传入的CfP。传入的CfP由提供者的标准进行过滤。例如,制造服务的提供者不想处理“移动即服务”CfPs。如果CfP符合SP的标准,SP会给出一个销售价格。SP可以自由地配置过滤器属性,只接收与SP的交付组合相匹配的提案。

通过IOTA网络及其分散身份(DID)系统,SP可以保证CfP来自真实的参与者。SP还利用DID系统向其他参与者展示真实性。


如果发出的建议被SR接受,SP将启动交付。SR确认服务提供后,SP直接通过“工业集市”的集成货币IOTA令牌接收支付。

市场管理者(Market Mangers)

“工业集市”是资产管理壳层与被称之为“市场管理者”之间相互作用的结果。市场管理者在AAS和IOTA网络之间扮演着中间人的角色。根据AAS的角色,市场经理将搜索所需服务的提供者或尝试销售某些服务。

市场管理者管理着IOTA事务,并执行服务请求者(SR)和服务提供者(SP)之间的逻辑映射。其作用包括:

  • 将来自SR和SP的I4.0语言消息转换为发送到节点的IOTA事务。
  • 将接收到的IOTA事务翻译成I4.0语言消息,并筛选出与连接的SR和SP相关的消息。
  • 通过创建和验证分散身份验证和标识(DID)所有权的证明,对交互各方进行身份验证。

通过使用由学术机构专门为工业4.0开发的开源的高级语义语言、由eCl@ss提供的标准化的机器可读属性、和IOTA提供的的分布式分类技术和解决方案,“工业集市”提供了一个开放、便利、安全和可信任的平台。它使所有行业都能够处理提案、提案和付款的要求,从而使自治系统之间能够直接协商和建立经济关系。

“工业集市”中的支付使用集成的IOTA令牌。令牌是IOTA协议的原生部分,可以免费传输,不需要任何手续费。因此,它可以用于购买更大的商品或数字服务,也可以用于小额数据支付(例如来自气象站的数据)。

市场管理者与Tangle网络的交互

AAS之间的交互过程需要一个基础设施,它能够提供AAS注册、发现、消息通信和信任的所有方法。因此,每个AAS都连接到IOTA节点。每个消息在这个网络中形成一个事务。事务的标记和数据字段特定于I4.0系统的相关交互模式。eCl@ss属性也是事务数据的一部分。

上面的图显示了服务请求者(SR)和服务提供者(SP)通过IOTA网络进行协商。它们与IOTA节点连接。服务的描述由JavaScript对象符号(JSON)序列化。SR和SP中的算法与IOTA事务之间的逻辑映射由市场管理者(MaMa)部署。

MaMa有以下任务:

  • 将SR和SP消息转换为要发送到节点的JSON事务
  • 将事务消息转换为SR和SP消息
  • 为I4.0系统的相关交互模式创建自定义事务标记
  • 将消息作为带有自定义标记的事务发送到IOTA节点
  • 从IOTA网络中筛选与连接的SR和SP相关的事务
  • 控制一个投标过程的时间跨度
  • 创建MAM通道来收集每个投标过程的结果,以便进行审计。

此外,“黄页”插件侦听与I4.0相关的事务,以提供对过去和正在进行的提案、中标/失败的投标和付款的可视化。

黄页

黄页组件提供了“工业集市”活动的概述,并打算供编队管理和类似系统使用,这些系统主要侦听活动,或执行统计和数据分析。黄页组件可以与现有的应用程序和服务协调框架集成,以提供对过去和正在进行的提案、中标/失败的投标和付款的简单可视化。

四、什么是资产管理壳(AAS)?

AAS确保将资产(机器及其部件、供应材料、零部件和产品、交换文件、合同、订单)数字化集成到工业4.0通信中。它支持对所有资产信息的受控访问,提供标准化和安全的通信接口。AAS还可以集成“被动”资产,无需通信接口,例如通过条形码或二维码,使其在网络中可寻址。(来源:管理壳的详细信息——从想法到实现)

基本思想是为每个资产(单个设备或系统)提供至少一个AAS,其中包含对资产生命周期的最小但足够的描述。AAS以一种安全、标准化和机器可解释的形式使资产可用于交互。每个AAS都是唯一可识别的,并支持与世界各地的其他I4.0组件通信。

管理壳的基本结构和元素已经在Plattform Industrie 4.0中指定。在[1]中描述了资产管理壳的结构。在 [2]中定义了管理壳的元模型。 [3] 标识不同形式的管理壳,并深入描述了他们的组件。
AAS可以以不同的形式提供,根据AAS在价值链中的作用,可以将被动AAS与主动AAS进行区分。

被动的AAS以子模型的形式包含属性、参数、变量和流程功能的描述。这种资产抽象可以由其他组件访问、读取和操作。被动的AAS只能响应外部请求和命令;他们不能采取主动或做出自己的决定。

而主动的AAS可以根据目标(例如,尽可能经济地行动)自主地激活与外部AAS的交互。主动的AAS彼此建立联系并执行协作任务,而不需要更高级别的、集中控制的、非基于AAS的应用程序。

具有主动AAS的I4.0组件可以视为独立的服务提供者。与在传统自由市场上创建公司的过程类似,I4.0组件被视为自主的经济参与者。它们是根据市场经济原则进行合作的独立经济主体。因此,AAS为自治系统和自动化中的用例形成了数字核心。

挑战:I4.0组件必须能够相互通信、提供服务,并且在必要时能够协商任务。在某些应用程序场景中,I4.0组件充当独立的服务提供者和消费者,这些提供者和消费者为提供的服务付费,并为此付费。为此,它们需要一个公共的通信基础设施。IOTA tangle提供了这种通信基础设施。

五、工业4.0语言

为了使I4.0组件能够彼此协作并以协作的方式执行任务,它们必须能够使用一种公共语言。

最近发布的VDI/VDE-2193第1部分和第2部分指南描述了用于I4.0组件的I4.0语言的概念。本指南解释了语义上可互操作的信息交换的概念,并展示了如何在I4.0用例中设计用于信息交换的词汇表、消息及其流程。它是i4.0兼容的沟通与合作的基础。

I4.0语言可以看作是一组三层规则,它们定义了构建词汇表、消息和语义交互协议的原则。

词汇表 Vocabulary

eCl@ss是一个全球性的、符合ISO/ iec标准的数据标准,用于通过标准化的ISO兼容属性,对产品和服务进行分类和明确描述。它是工业4.0语言词汇的理想选择。

在I4.0系统中,I4-0组件在公司内部或跨公司边界相互交互和协作。信息的含义必须以机器可解释的描述的形式提供给发送方和接收方。

这可以通过将机器的参数和状态建模为标准化属性来实现。存在一个用于属性定义的标准化信息模型(IEC 61360-1:2009与ISO 13584-42:2010相同)。这个信息模型为每个属性定义了一个机器可读的标识符、一个名称和一个定义。进一步信息(元数据)为属性定义了额外的含义载体,例如度量单位、数据格式、缩略词、计算公式或定义特征的标准引用。因此,机器数据的描述成为机器可处理的信息单元,以定义清晰的数据结构提供,并赋予其固定的含义。

机器数据的名称不一定是惟一的,它们可以由不同的用户组(例如制造商)进行不同的命名,或者因为它们在不同的语言中有不同的名称。因此,必须为每个特征指定一个惟一标识符(ID),引用数据元素的机器可处理描述。

在IOTA事务中使用这种方法为交换的数据提供语义。

消息的结构

I4.0组件之间的信息交换是基于消息的。VDI/VDE 2193定义了这些消息的结构。这为在交互伙伴之间实现对消息的共同理解创造了先决条件。

语义交互协议 Semantic interaction protocols

语义交互协议用于为某些应用程序场景定义交换的消息序列。一个例子是使用“投标过程”交互协议组织网络物理系统之间的合作。

VDI/VDE 2193-2中提出的交互协议“投标过程”使得I4.0组件之间的合作关系具有高度的灵活性,特别是在任务必须分配的情况下。其目标是实现跨公司边界的具有法律约束力的价值链,在该价值链中,每个参与I4.0的组件都承担招标程序中约定的任务。关于使用VDI/VDE 2193-2中提议的招标程序的法律研究表明,如果业务条款和条件相互接受,就会缔结一份具有法律效力的合同。然后,可以以功能(例如服务的技术说明、交付期限、价格、达到某些标准的情况、保修期)的形式由机器解释的特殊细节要经过协商。这使得交互模式适合在价值链中使用。

六、去中心化的身份识别DID

在虚拟市场中执行业务事务需要高度安全和可信的基础设施。建立身份的方法对于确保价值链中涉及的参与者的更大安全性和可靠性至关重要。DLT社区中一个众所周知的概念是基于DD(去中心化标识符)的身份标识,由W3C凭据社区组发布。DID支持数字身份的加密身份验证和认证,它独立于任何中心方(身份提供者、证书颁发机构等)。

因此,资产管理壳(AAS)得到了扩展,包括通过数字证书建立身份的方法。其目标是创建一个网状的信任网络,也称为信任网络模型,其中参与者相互验证彼此的身份。

每个参与者可以自行决定他们信任谁。一个人的信任网络可以通过与他人沟通来扩展,从而找到一个双方都信任的中间人。在当前模型中,IOTA 基金会向所有参与方提供数字证书,这些参与方最初信任IOTA 基金会的DID。最终,这些参与者可以开始为他们自己的参与者创建数字证书,将他们的信任网络扩展为一个日益分散的信任模型。

DID是由三个部分组成的URL: URL模式标识符(DID)、DID方法标识符和DID特定方法标识符。DID引用分布式分类帐上持久且不可篡改的DID文档,例如IOTA的Tangle网络。DID文档包含元数据(例如上下文信息、公钥、服务端点、时间戳),用于对其所有者进行身份验证,并证明其与DID的关联。DID文档中的服务端点支持与标识的可信交互。

为了保护隐私,身份所有者可以创建和控制无限数量的DID,并实现他们所需的身份信息分离。分布式系统的相关规范(DID方法)描述了创建、读取、更新和停用DIDs和相关DID文档的方法。所有已知DID方法及其相关规范的列表可以在DID方法注册表中找到。有关DIDs和DID方法规范的更多信息,请参见DID PrimerDID

IOTA Tangle网络中的去中心化身份识别

在“工业集市”中使用的DID方法主要基于BiiLabs的TangleID DID方法规范。它稍后将成为一个独立的、官方的基于Tangle网络的DID方法规范。所选的DID方法的namestring是“iota”。DID文档在MAM通道中存储和管理,初始通道ID用作DID方法特定的标识符。

重要的是,DIDs在所选的分散系统中是全局可解的。Tangle DID创建过程如下图所示。首先,生成一个种子,并创建与该种子关联的MAM通道。连同资产管理壳的DID前缀,初始通道ID形式为:“DID:iota.”。DID文档被创建并作为MAM消息存储在Tangle上。DID文档的每个后续修订都作为一个新文档添加到相同的MAM通道中。只有MAM通道中的最后一个条目是有效的。

DIDs支持使用W3C可验证声明工作组开发的一个概念,即可验证声明。声明是关于身份(例如人、组织、概念或设备)的陈述(例如资格、服务、质量或背景信息)。例如,可验证的声明可以用来证明一个人已经超过了一定的年龄,或者一个设备来自某个制造商。从可验证的声明中形成可验证的凭证,这些凭证作为基于数字签名的防篡改凭证。

可验证的凭证提供了一种媒介来证明哪些其他参与者已经将参与者标识为可信的。“工业集市”参与者的所有DIDs都收到了一份可验证的证书,表明他们是IOTA基金会可信的参与者。稍后,可以扩展此功能,不仅可以将参与者标识为可信的,还可以证明机器的属性及其满足请求的能力。

有关可验证凭证和可验证索赔的更多信息,请访问可验证凭证数据模型

七、客户用例

“工业集市”在本地和全球水平上都能实现了实体和数字产品/服务的自动交易。
用例并不局限于生产/制造行业。这个概念可以很容易地应用于自动化合约提供好处的所有行业,比如智能城市、能源、移动和联网车辆,以及许多其他行业。

工业4.0,智能制造

购买商品:当库存接近枯竭时,一个工业部件要求某种规格的工业用钢。

购买商品:某工业部件要求生产周期所需的具有一定规格的某批新零件(如通断块、螺杆、涂覆钢卷、泡沫镍、铜丝、制冷剂气体、脚手架管等)。

提供的数据:工业设备,例如传感器,可以作为服务提供者提供数据。需要数据来计算优化的第三方服务可以与服务提供者协商并订阅该数据。

过程和生产优化:工厂操作员可以在市场上提供她的机器的数据。机器的原始供应商可以通过加密通道订阅数据。在使用这些数据进一步优化机器之后,可以将更新发送回机器操作员。

汽车与交通

电动汽车充电:有人驾驶或无人驾驶车辆要求在附近地点或未来路线/地点提供电动汽车充电槽。

流动作为服务:要求有人驾驶或无人驾驶车辆将一定数量的人从A地运送到B地。

地图、电子地图、路线规划:为载人或无人驾驶车辆提供的数字路线规划服务正在请求从A点到B点的路线。

无人机交通:要求一架具有运输能力的无人机将一个包裹从A运输到B。

能源

电网稳定性:电网运营商提出增加发电量的要求。其他的电网运营商竞标提供这种容量。所选运营商满足这个的需要和得到相应的支付。

电网稳定性:电网运营商会发出一份电费方案,以让电网使用者能暂时关闭冰箱,在用电高峰期动态稳定电网。每台电冰箱或本地智能电表能向电网操作员证明自己响应了这个断电方案。

无人机检验:一架配备高分辨率摄像机的无人机被要求检查一个风力发电厂在一个不可接近的地区是否存在潜在的维护/损坏。

通讯

无人机连接:无人机与移动网络连接设备,如无线接入点,要求覆盖特定地点以消除信号盲区。

动力供应:网络设备使用一个静态的和可预测的能量,它可以通过可再生能源驱动,如提供的太阳能电池板。

发射塔租金:移动虚拟网络运营商(MVNO)请求访问特定区域的发射塔,以便为其客户提供连接。

传媒

数字投影仪:一个可以租赁播放商业广告的定制广告牌。

摄像机(数字):在特定区域由静止或移动的摄像机/设备拍摄的视频流的购买

为服务请求者和服务提供者提供技术演示

位于马格德堡的奥托-冯-格里克大学(Otto-von-Guericke University, OVGU)集成自动化主席背后的团队正在参与“工业集市”。他们的I4.0演示程序由多个连接到IOTA纠结的I4.0组件组成。

所实现的I4.0组件包括多个钻孔机和旋转机、一个运输机器人和一个产品。每个资产都配备了一个以资产管理Shell (AAS)形式出现的数字孪生体。与它们的AAS一起,资产形成了自治的面向目标的服务单元。

在与“工业集市”连接之后,机器可以接收自己的钱包,并提供自己的制造能力。该产品的AAS了解其生产步骤,并从钻头、旋转工具或运输机器人上搜索服务。

找到服务提供者之后,接下来是传输、提供服务和支付。

  • 参与OVGU演示程序投标过程的每个活动I4.0组件都可以接管服务请求者(SR)或服务提供者(SP)的角色
  • 产品的数字双表(AAS)充当服务请求者(SR)
  • SR是投标过程的发起者,通过发送“征求建议书”(CfP)要求提供服务,并提供所需服务的详细技术和商业描述。
  • SP响应CfP,并在给定的时间内发送一个建议来提供所请求的服务。
  • SR收到建议后,会对其进行评估,并选择自己喜欢的方案。
  • SP发送一个验收消息,确认合同和订单安排。
  • 在接受建议后,SP提供服务。提供服务之后,SP将确认消息发送给SR。
  • SR将提供的服务的描述与订购的服务的描述进行比较。如果匹配,就会与MIOTA进行支付。
  • I4.0样机招标过程中交换的所有信息均遵循VDI/VDE 2193第1部分指南中描述的语义交互协议

在这个演示中,IOTA Tangle被认为是一个通用的供应商中立的、可信的、安全的通信和计算基础设施,用于I4.0组件的交互。

eCl@ss & Neoception技术演示

eCl@ss和Neoception开发的技术演示程序如下所示。在左边,它显示了一个过程(圆桌)监控由几个IO-Link能力的工业传感器Pepperl+Fuchs。容器的灌装量由超声波和光学传感器测量。容器的存在由启用RFID的传感器和光屏障检测。传感器通过工业网关与工业市场相连。网关使传感器能够在“工业集市”中充当服务提供者。

IOTA市场管理器完全兼容AAS(资产管理壳)的概念。AAS帮助以机器可读和工业4.0兼容的方式描述传感器的产品。通过集成eCl@ss语义目录,明确了传感器数据的含义。这使服务请求者能够发现他们需要的传感器数据,就访问数据的条件进行协商,并在协商成功后向传感器支付服务费用。

通过“工业集市”,服务提供者能够在不需要人工交互的情况下提供数据。例如,传感器网络运营商可以通过“工业集市”提供每个传感器的数据。需要数据来优化工业流程的服务请求者可以发现优化所需的数据,订阅数据并为其服务向传感器网络提供者付费。

该演示是传感器通过“工业集市”提供数据并自主盈利的第一步。该传感器随后可以作为服务请求者,通过市场购买其运行所需的能量。

WeWash实现的原型

与房地产平台的合作是WeWash的重要战略基石。这些平台提供租赁房地产和房屋周围的数字集成服务,即促进物联网智能家居。


“工业集市”为他们之间的直接联系提供了一个有吸引力的选择。它们形成了一个安全、标准化的平台,在这个平台中,服务提供者和服务推动者可以提供不需要紧密耦合或直接集成的服务。

在这个项目中,我们的第一步是在“工业集市”的框架内为可用的WeWash机器做广告。

八、项目合作伙伴

About eCl@ss

eCl@ss是国际上唯一符合ISO/ iec标准的行业标准,因此是用于产品和服务分类和明确描述的全球引用数据标准。3500多名客户已经成功地使用了eCl@ss提供的44,000个类和17,000个特性,这些特性用16种语言表示,用于数字数据交换。除了在采购、控制、生产和分发方面的传统应用之外,eCl@ss在跨企业流程数据管理和工程功能方面也显示了其独特的优势。标准化的主数据系统是企业范围内改进的关键,可以在整个价值链上产生效益。https://www.eclass.eu/

About Neoception

Neoception是贵公司安全数字化和优化流程的合作伙伴。我们的目标是生成灵活、直观和动态的软件解决方案,完全适应贵公司的需求和挑战。我们的口号也表达了这一目标:“思考数字,创造价值”——我们想为我们的客户创造可持续的利益。

我们为中小企业和国际企业提供个性化的物联网服务。在我们的项目中,我们与客户紧密合作。这确保了双方能够分享见解和意见,从而为项目的发展做出贡献。

除了为您编程和开发软件之外,我们还将评估您的公司中哪些尚未发现的机会,并帮助您实现最佳版本。重要的是,我们要确保在前进的每一步都有灵活的合作。然而,就算项目完成,我们的工作依然没有结束。由于我们软件解决方案的灵活和动态结构,我们不断为您开发新的应用程序、功能和更新。

我们共同确保贵公司的安全数字化。

About OvGU

马格德堡奥托-冯-格里克大学(Otto-von-Guericke-University Magdeburg)综合自动化系主任(系主任:教授、工业博士Christian Diedrich)专注于自动化系统的工程方法,信息和知识管理,形式化的结构和行为描述,以及设备和产品数据描述。集成自动化主席团队致力于工业4.0概念的构思和开发,尤其是AAS。

主任雇员积极参与或领导下列委员会:

  • 由Christian Diedrich教授领导的Platform I4.0/“I4.0组件的语义和交互”小组。
  • ZVEI -德国电气和电子制造商协会SG2“型号和标准”。
  • 工业4.0 标准理事会
  • eCl@ss e.V.数码化专家小组科学谘询委员会

About HSU

赫尔穆特施密特大学机械工程学院自动化技术研究所(IfA)目前雇用了20名科学家。基础研究的重点是自动化工厂系统工程的模型和方法。目前的应用研究主要集中在将数字化技术引入生产和物流领域。国际金融协会主席,工业博士教授Alexander Fay是工业4.0平台的科学顾问委员会成员和AG 2“研究与创新”项目的成员,他将工业4.0的技术和解决方案的知识带入项目中。IfA是工业4.0备受尊敬的测试环境,也是“德国汉堡中小型企业4.0”的合作伙伴。更多的信息可以在www.hsu-hh.de/aut中找到

About WeWash

WeWash是一项服务,它为所有人提供洗衣机和烘干机的共享使用,WeWash可以通过手机、网站或智能手机应用程序(iOS、Android)使用。从2017年4月开始,消费者可以轻松、安全、方便地预订下一台免费洗衣机或烘干机——比如在公寓楼或酒店的洗衣房。由于WeWash的出现,等待时间或不必要的去洗衣房的步行时间就像收集硬币或代币一样成为过去。原则上,每台商用洗衣机或烘干机都是WeWash-ready:这家总部位于慕尼黑的初创企业于2016年初作为博西家用电器集团(BSH home appliance group)的子公司推出,提供了一套性价比高、易于安装的翻新工具。对于房东和租户来说,WeWash是进入智能家居市场的一个聪明又划算的选择。WeWash由Philip Laukart(首席执行官)和工业博士Rafael Kirschner (COO)领导,后者曾在BSH Hausgerate工作。更多信息请访问www.we-wash.com

About IOTA Foundation

IOTA是一个全球性的非营利性基金会,总部设在德国。IOTA基金会的任务是支持新分布式账本技术(DLT)的研究和开发,包括IOTA Tangle。该基金会鼓励通过创建生态系统和这些新协议的标准化来教育和采用分布式分类账技术。

IOTA Tangle网络超越了区块链,提供了世界上第一个可伸缩的、免费的、完全分散的分布式账本技术。Tangle使用自己独特的技术解决了区块链技术的三个基本问题:高费用、规模化和集中化。它是一个开源协议,通过促进新的机器对机器(M2M)交互,包括安全的数据传输、无需付费的微支付和设备的安全访问控制,将人类经济与机器经济连接起来。

更多信息请访问www.iota.org。在Twitter上关注IOTA: @iotatoken,在YouTube上关注IOTA Foundation

九、加入“工业集市”

“工业集市”是一个开源项目,旨在推进和加速数字转型。
我们希望邀请企业、学者和公共实体与行业伙伴在联合环境中测试“工业集市”。
我们为有兴趣探索IOTA“工业集市”的组织收集了一些最佳实践:

  • 在你的办公室里做一个免费加入的、简单的试验来探索这种可能性。
  • 获得管理层的授权,旨在探索新兴的数字技术和非渐进式创新。
  • 以小而快的步骤进行实验,从一个非常简单的PoC开始。
  • 确保将PoC升级到试验台试点所需的资源。
  • 应用开放创新的原则。乐于分享你的“值得解决的问题”,寻找志同道合的互补伙伴。

请通过industry@iota.org或访问industry.iota.org与我们联系。
IOTA Foundation可以帮助您将基础设施作为概念验证(PoC)有效地集成到“工业集市”。

为什么要加入“工业集市”?

  • 加快学习分布式账本技术,标准化,机器合同。
  • 通过结构化的实验,与同事一起探索新的业务模型。
  • 与IOTA和eCl@ss生态系统的其他成员一起发起开放创新倡议

注册你的去中心化身份

分散的身份系统使“工业集市”的参与者能够为他们的客户分配一个独一无二的身份,这是无法伪造的。
这是形成合法合同和放弃虚假投标的先决条件。向IOTA Foundation注册组件将把实例添加到白名单中。

您的实例将看到所有参与者在默认设置下的所有提案和投标。注册实例之后,可以将设置更改为只接收其他注册参与者的活动。
企业环境将从这种设置中受益最大,因为它大大减少了虚假投标。
该注册适用于企业、学术机构、公共机构以及著名的IOTA社区成员。

大熊

专栏作者:大熊

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1条评论 “IOTA:全球第一个自治型去中心化的“工业集市””

  1. 不错不错,能坚持到现在真不容易,企业数据和平台孤岛化是物联网和工业4.0实现分布式网络的阻碍,但是互联互通才能井喷式发展,研究先行解决方案总是好的。

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