分布式认知工业互联网

Posted 2021-07-31 CECBC

区块链与RISC-V两大开源架构如何强强联手，推进“中国信芯”，支撑可信数字底座。

这个时代，技术和业务模式正从“信息化”向“数字化”转型。信息化和数字化都和数据有关，但信息化数据的搜集形式更加强调中心化顶层设计，信息化软件系统比较重，定制难、成本高，部署过程中对商务流程要求比较高，对其带来的变革也比较多。而数字化的实施手段，则是一种更轻的、以可信数据为基础、重点实现数据流转和价值挖掘的路径，是一种更加扁平化、更加分布式的商业模式。现在各行各业都在从中心化的“信息化”向相对分布式的“数字化”迁徙。

商业数字化给我们带来了哪些挑战、机会和变化？

在数字化时代，大家对资源配置的理解会和以前不一样，不是只在推动相对大型的信息化系统更新，而是思考如何挖掘数据的价值、创造效益。这些数据可能是已经获得的存量数据，分布在若干有待打通的数据孤岛；也可能是通过物联网设施、数字城市、智能制造等新的方式搜集上来，有待梳理的崭新数据类型。

比如，医药研究正从化学方法转向生物方法，癌症基因靶向研究日渐转向数据基础的分析、预测、验证；如何打通科研机构的实验数据和医疗机构掌握的大量临床数据，对于准确、高效地推出治疗癌症的基因靶向，十分关键。

同时，工业领域的数字化趋势也十分明显。工业软件的积累，从成本和复杂程度来说，在信息化时代难以将价值有效地向中小企业下沉。而进入数字化时代，数据 – 供应链的数据、行业合作的数据、跨行业协同的数据 – 的重要性使得中小企业得以更加便捷地参与到产业合作并从中受益；全球对工业的数字化转型寄予厚望。

如何提高工业互联网的性能？如何解决数据上平台的后顾之忧？如何为企业创造价值？在信息化时代，这些问题都没有得到很好的回答。在数字化时代，通过强调数据流转和价值挖掘，区块链、隐私计算和知识图谱组成的分布式认知技术集成，从物联网设备着手，5G的基础设施支撑，人工智能的加持，可以很好地解决这些问题。

再看汽车行业。汽车行业正从传统燃油汽车向新能源汽车转型。这不单纯是一种能源驱动形式的变化，更重要的是给汽车这一产品带来了自身系统架构的变化。现在，汽车越来越像高度数字化的电子设备。以前买汽车跟20多年前买功能手机一样，买到的产品的软硬件性能已经固化。而电动汽车和智能手机一样，硬件上搭载的操作系统提供了能力，而功能则可以在通过应用下载不断进行迭代。这就为设备资产化、产品服务化、服务金融化，带来了商业创新的机会。

我们有理由相信，未来汽车、家电设备、城市基础设施等都会朝这个方向发展。比如在“数字工厂”中，工厂环境不会像在信息化时代一样充满重资产，而是会变得高度数字化、服务化，便于部署、能够快速应变。

当然，我们在数字化转型过程中也面临着诸多挑战：

挑战一：如何让企业放心地把数据放到平台上进行流转？首先需要思考数据主权如何确认？数据隐私如何保护？数据本身是否可信？在数据流转的过程中，数据使用方和拥有方存在相互不信任和信息不对称的问题，而弥合信任的鸿沟、打破数据的孤岛，正是区块链的核心价值所在。

挑战二：解决数据的可信性和在平台上的流转问题可以为个人和企业创造哪些价值？关键在于如何通过分布式技术构筑激励和治理机制。同时还要应对安全、价值挖掘和商业模式方面的挑战。

2015年IBM发布的“Device Democracy”白皮书中明确提出，截止2015年，缺乏良好的商业模式一直是物联网发展面临的一个挑战。而区块链赋能的数字化在解决这一挑战的同时将会带来了大量的商业创新机遇。

近来，数据安全问题层出不穷。据新闻报道，著名的 Colonial Pipeline Companies （CPC）管道运营系统被黑客关闭了，并被勒索了430万美元。以前西方世界认为这这样的数据安全问题只会发生在中东，但是现在看起来，数据安全已成为全球性问题。这次黑客攻击还算小试牛刀；假如黑客让电力系统瘫痪，大面积影响到造成社会的正常运行的话，后果将不堪设想。

而去年年底，著名网络安全管理软件Solarwinds被植入恶意代码的事件，再一次提醒我们，在数字化环境中，即使有监管机构对数字化营商环境进行监控，黑客仍有可能作恶。数据安全问题已不仅仅停留在理论上，而是成了营商环境和技术方案中必须要考虑的问题。

物联网+区块链有望从以下几个方面帮助我们应对上述挑战：

01

构建可信数据源

在工厂中，通过可信芯片为核心的物联网设备，从工厂生产线上直接搜集信息，从源头确保数据的可信性。然后将数据放入区块链上进行管理，确保数据不可篡改，从而大大提高工业物联网中数据的可信性及结论执行的可信性。

02

实现一键上链

在模块机、芯片方案机等物联网设备中整合区块链能力，大大提升操作的便捷性。

03

融合安全技术

单纯在模组、标准化芯片等层面实现物联网+区块链的融合是远远不够的。所以，我们正进一步探索RISC-V+区块链可以带来哪些新机会。

之前在英特尔中国研究院负责技术战略。2013年，英特尔中国研究院推出了两个难得受到行业好评的物联网解决方案，Edison和Curie，在CES获得四项大奖；可惜产品化阶段出现决策方面的一些困难，功亏一篑。但英特尔中国研究院起初设想的产品原型其实和我们今天的愿景是高度一致的，都想做非常轻、非常低成本的物联网可插拔模块：那模块里有一个小小的CPU，它的算力相当于Pentium的算力，能够运行一个比较轻的android内核，或是一个实时操作系统RTOS，支持用户下载各种各样的灵活适配的APP，将插入的设备变成智能设备。进而构建一个物理设备的社交网络（Device Social Network），让生活中越来越多的物联网设备，无论算力高低、无论是什么型号，都可以自己组网、学习用户习惯、推导出贴合用户喜好的应用模式，提升用户用户体验、带来生活价值，营造一种自如、懂你的环境。

要想在算力不同的设备之间共享数据，首先需要实现设备的自组网，从而让设备在这个网络上共享数据。我们还设想在这个网络上设置激励机制，比如通过积分交换、奖励等方式让更多设备参与进来…… 可惜，在那个没有区块链的时代，我们尝试了很多办法，但我们发现只有去中心化的形式才能帮助物联网设备实现自组网、进行数据共享。现在回想起来，如果2013、2014年区块链已经成为主流技术就好了。区块链能赋能物联网设备实现自组网，并在自组网上进行灵活的小微价值交换。

但如果只是单纯的将区块链与物联网融合，那是远远不够的。黑客仍可以在设备层和SDK层发起攻击。所以说，区块链+物联网不能从本质上解决数据源的可信性问题，也不能从本源上保证数据主权的唯一性。

因此，我们非常积极地在RISC-V基金会上发力，希望发挥RISC-V这种芯片架构自带的公平、公正、开放、透明、安全和保护隐私的能力。一方面，提高RISC-V的竞争力，让它在于传统芯片架构的竞争中脱颖而出。另一方面，通过RISC-V，开拓更多传统芯片架构无法赋能的应用场景，例如设备之间的组网、在同一个芯片架构体系中贯通算力不同的设备。这都是大型芯片公司梦寐以求的，通过RISC-V的迭代升级将有望梦想成真。

RISC-V和区块链作为两大开源技术，是打造可信开源系统的硬件和软件基石。正如RISC-V国际基金会CTO Sherwani博士多次强调，最可信的系统就是最开源的系统。这个观点，我们完全认同。而我也很高兴地看到我的前东家英特尔日前发布了首款和SiFive联合研发的RISC-V芯片。RISC-V是英特尔进军的一个新领域，希望它也能和英特尔进军的其他创新领域一样日益繁荣。

另外，在区块链+物联网的基础上构筑可信数字底座、数据中枢、设施底座，还需要融合知识图谱、人工智能、隐私计算、物联网、5G等新技术，也需要RISC-V的保障。值得指出的是，区块链不仅仅是技术协同方，其本身的价值网络能力会让关联技术集成变得更加容易，让新型商业机制创新变得更加切实可行。

区块链技术在数字化时代的价值我就不再赘述了，相信在座各位对区块链的基本原则都有所了解。智能合约的自动化执行是自组网的保障。没有智能合约的话，自组网将会变得是非常不安全。激励与治理，人际网络的激励和治理形式已经面临很多挑战。如何激励和治理机器的自组网？基于区块链的网络激励和治理机制将很好地解决这个问题。

我们在RISC-V国际基金会发起了全球第一个芯片行业的区块链行业工作组。在基础设施方面，我们拥有自主可控的开源联盟链PlatONE。PlatONE的开源分享、安全可控、自主创新、隐私保护等特点和RISC-V基金会高度契合，有望为从源头上保障数据的可信性提供良好的基础。

另一个基础设施是现在正在部署的5G。大家都知道5G给物联网带来了巨大的利好，因为5G大大降低了物联网的部署成本。同时，人和自组网之间的交互以及5G消息带的出现都将带来新的机会和无限潜力。

在今天的分享中，我谈到了可信数字底座以及如何用区块链解决数字化过程中面临的问题。我们应对这些问题的办法就是通过物联网+区块链打造庞大的、交互的、分布式的、自生的数字孪生体系。

具体来说，就是在可信数字底座、PlatONE生态体系以及5G部署的利好前提下，进一步利用数字孪生体系打造可信数字底座的技术框架和整体方案。

我们目前已经推进的应用场景是分布式认知工业互联网。这个场景是将区块链、隐私计算、知识图谱进行集成，从数据安全保障和数据价值挖掘两个层面赋能工业互联网。

在数字城市领域，区块链融合物联网打造的可信数字底座保障了在城市中居民（C端）、商户（B端），以及城市治理方（G端）之间的数据可信流转和治理激励机制的建立，刺激城市数字经济的创新和进展。

在工业和城市之外，也非常注重生物资产的金融服务，我们首先把“可信”数字孪生应用在肉牛畜牧业上，使得肉牛这个物理资产可以进行数字化，并根据数字化进行有效的金融服务。

回到RISC-V 区块链行业工作组，工作组将会致力于标准制定、技术创新、生态共赢。希望和大家共同设立2021年、2022年等一系列切实可行的目标，如共同合作推进若干“区块链+芯片”的行业首发，让更广阔的芯片生态系统能看到RISC-V作为开源芯片架构所具有的无可比拟的优势。