本篇文章给大家谈谈区块链文章结尾,以及区块链摘要对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
如何用3分钟简单易懂的介绍区块链,未来它的商用价值在哪里?
有一个真实的段子,蚂蚁金服一位工程师,他写了一个相亲简历,里面的工作填的是“码农”,结果很久没有人点开看,后来他把自己的工作经历改为“区块链”, 一下子收到了381封求爱信。
从高精尖行业的工作者到广场舞大妈,似乎全民都参与到了区块链的狂欢中。那么看起来神秘莫测的区块链究竟是什么?读懂以下内容,你就完成了从小白到入门汉的进阶之路。
1、区块链是个啥?
形象的说来, 区块链就是“大家一起来记账” 。任何一个数据库都需要有一个大管家来负责“记账”(维护系统、录入数据)。但是使用区块链技术以后,这个“中心大管家”的概念消失了,我们每一个人都可以参与记账。那么问题来了,最终以谁的记录为准呢?当然是那个将工作完成的又好又快的人啦,绝对恪守公平的系统会根据算法选出这个人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。
2、区块链技术厉害在哪里?
任何新生事物想要长足发展必须要有独到的优势,区块链技术也是如此。首先,区块链技术保障了 系统的安全性 。没有中央管家的情况下,人人都是家的捍卫者,这意味着摧毁部分节点对系统一点都没有影响。第二,记录的过程 无法作弊 ,区块链系统中每个人都有相同的账本,整个过程是公开透明的。系统会参照多数人意见来决定最终结果,而个人很难同时入侵这么多台电脑,而仅仅修改自己的结果又不存在任何意义,这种吃力不讨好的事儿谁会去做呢?第三,也是最重要的,区块链彻底 抛弃了“信用中介”的存在 。信用中介就是我们转账时必须通过的平台,例如传统的银行,而现在任何两个陌生人都可以直接完成互信的转账,效率提升的不只一点点!
3、区块链技术到底有什么用?
前文已经提到,区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。那么就是说,任何一个行业在这三方面有需求的话都可以使用区块链技术。下面举几个例子:
在银行业领域 ,使用区块链技术相当于更新换代了一种数字化的、安全的以及防篡改的总账账簿。事实上,瑞士银行UBS和在英国的巴克莱银行都已经开始进行实验,希望将它作为一种方法来加速推动后台系统功能以及清结算能力。银行业的一些机构声称区块链可能减少200亿的中间人成本。
在 汽车 租赁方面 ,区块链也大有可为。未来的客户选择他们想要租赁的 汽车 ,进入区块链的公共总账;然后,坐在驾驶座上,客户签订租赁协议和保险政策,而区块链则是同步更新信息。对于 汽车 销售和 汽车 登记来说,这是一个看得见的未来。
在医疗卫生方面 ,区块链技术可以让医院、患者和医疗利益链上的各方在区块链网络里共享数据,而不必担忧数据的安全性和完整性。这意味着更精确的诊断,更有效的治疗,以及提升医疗系统提供经济划算的医疗服务的整体能力。
区块链并不高冷,它已落地到和我们生活密切相关的应用中。 例如,蚂蚁区块链的应用,从公益切入,到互助保险,到商品正品溯源,再到租赁房源溯源。
2018年,区块链会“回到人间”。
区块链,你真的懂吗?既然说用三分钟那就简易回答吧。
1.什么是区块链;
2.区块链有哪些好处;
3.区块链有什么用;
4.区块链的技术和存在的问题;
我们先来看第一个问题:什么是区块链
先从字面上来看,区块链在英语里叫Blockchain,这是一个很好的词,英语名字起得很好,汉语翻译得也非常漂亮。
1.“区块”是什么?
你可以认为是一个记录,或者说是任何一个东西,它在产生的阶段,形成了这样一个记录。这个东西可以是万物互联里任何一个实体或者虚拟的一个物件。
比如说你产生了一个比特币,这是一个东西,那它实际上对应一个区块,这个区块就是一个记录,记录它到底是怎么回事。
你将来生产一瓶药,这瓶药在生产的同时其实就产生了一个区块,出厂的时候它要做一次记录,这个和它是一一对应的。
这是第一个维度。
为了便于理解,打个比方,我们每一个人生下来,实际上都有一个唯一的标识,就是我们的DNA。世界上所有的物种,DNA都不一样。每一个个体的DNA都不一样。
你父母可以给你起名字,张三、李四、王五,这是可以重名的,就像是一瓶药,阿司匹林也好,盘尼西林也好,这些也是可以重名的。 但是,人的DNA是不一样的,哪怕你有同卵的兄弟姐妹,你们的DNA也是不一样的,所以这是你唯一的标识。而且你的DNA一旦形成以后就不能改了,这是区块链的一个好处。
2.“链”是什么?链实际上是一个过程,你可以认为是一个交易的过程,这一瓶药出厂以后,从车间里进到仓库,经过某一个门,它就会记录下来这个过程。
当然这需要计算机自动记录,人记录的成本太高。然后,装箱是一个过程,运输到货物中转站,这又是一个过程,然后再装小车,运到批发站,这是下一个过程。
每一步过程都记录下来了。从批发站到商店是一个过程,商店的人接收这批药上架又是一个过程,你买它还是一个过程。 最后,整个过程都串起来,你就有办法来跟踪这一瓶药的整个流程,知道它的真假,因为这瓶药一旦生产出来了,就会和区块链绑定,就跟人和DNA绑定一样,是不能改的,但是可以看,可以检测。
医生也可以通过检测DNA决定这个人是不是你。 那么从性质来讲,我们把它虚拟化一下,它其实也是一个智能合约。你和你的一个客户签订了一个买卖关系,这个事一旦产生了,就不能改了,接下来大家只能执行了,这个执行过程和我刚才讲药品的跟踪是一回事。
第二个问题:区块链有哪些好处?
1.从数学上讲,它非常漂亮,它把过去你要拥有一件东西,然后才能知道它的性质,变成了你并不拥有它,但是你可以通过提问题了解到它的很多细节。
这在数学上来讲,是一个非对称性的很完美的情况。你可以判断它的真假,但你不能改变它。
2.从理论上来讲,区块链是非常安全的,比如说一瓶药,你在这个过程中,你参与了,那别人是看不到这个信息的,就是说你买这瓶药,你能知道它是从哪儿来,但别人是无法知道的。
同样的一个道理,比如说我们俩之间签了一个合同,别人可以验证这个合同,你去找银行贷款,他可以问你金额。
但是,他无法获取到这份合同,他不能从你的计算机里把这份合同偷走。
区块链还有一些很有意思的性质,比如说,一块区块链,可以随意地分成两个,或者几个合成一个等等。
3.区块链具有透明性,就是说大家都遵守这个算法,私下也没有什么特别的约定。那么,如果你相信这个算法,就等于你相信我,相信我没有做任何猫腻。我也不会悄悄地在合同上做什么手脚,让你蒙受损失。
这是在理论上来讲、数学上来讲很漂亮的地方。
第三块,咱们来看看区块链有什么用
1.加密货币,比特币是一种,现在大家用的以太坊的以太币也是一种,当然你可以基于它的基础上自己再造一个,张三币、李四币都可以。至于它能不能代替未来的货币,这是一个存疑。
2.融资,我们过去把融资分成三个阶段:第一个阶段,向银行贷款,你要办个饭馆,你需要抵押一些东西。第二个阶段就是,你发行一些股票,我把10%的股票出让,这样的话我就可以获得一部分资金。
第三个阶段实际上就是众筹,比如说我要写一本书,可能出版社出版需要5万块钱,你们谁一开始能够给我50块钱,将来我把这本书写好了,给每人一份,你就拿到这本书了,我也当然就出版了。 但是有一个问题,比如这本书我卖100块,你50块钱拿到了,万一我这本书卖得很好,假设卖了10万本,但是你好像没有从我这获益,这怎么办?
有没有一个更公平的方法,能够来衡量每一个人的贡献?一个办法就是,发一个加密货币(ICO),将来我们做的这项事业的盘子大了的时候,你可以从中获益。
3.智能合约,比如说签一个合同,将来智能合约可以变成这样,中间所有的节点在这个合约签的时候都确定好了,比如说给你盖房子,装修房子,装修到了哪一步你的款必须给我到了哪一步,你验收了没问题,那个款就自动给我了。
甚至还可以跟我的供货方签,就是说我的款一到我的账上,我也要马上给我的供货方了。这样将来就省掉了很多三角债的问题,包括拖欠农民工的问题。
区块链也可以用于房产的登记, 汽车 登记等等。当然还有一个很大的用处就是赌博,实际上赌博这种事因为跟钱挨得近,因此最有意愿采用新技术。
说完区块链的好处,我们来看看区块链的技术和存在的问题
今天的区块链基本上是第二代,第一代是比特币那一代,它有很多问题,它也不是个平台,实际上是一个具体的应用。
第二代就是以以太坊为代表的,它是个平台,在这个平台上你可以自己发币,而且它把矿机这个概念去掉了,所以它的交易成本会低很多。 之所以今天ICO到处都是,原因就在于有了以太坊,你可以发币了,不像过去比特币的时候,你得完全照搬它的那一套,重新复制一遍,你今天在以太坊上,很容易发自己的货币,这就跟今天在安卓操作系统上,你可以很容易地做你的App一样。
比特币的交易存在三个问题
1.交易的延时很长,我问过专门交易比特币的人,交割的时间从两个小时到两天不等,所以你拿它洗钱,很不方便,人民币换成美元以后,它可能两天一下子跌了20%,你就损失了20%的钱。
2.无法分配,像比特币,早期的那几个人拿掉了它的很多的份额,所以将来怎么分配也是一个问题,大家也没分清楚,以至于它很难作为一个货币。因为它如果真的作为一个大家都使用的货币,也就相当于前几个人把全世界的很大一部分财产都拿走了。
3.交易成本高。打个比方,在美国星巴克喝一杯咖啡,平均是2.5美元。你平时在柜台交个钱,然后交易时间也就是一分钟。你要用比特币,你要先等两个小时,然后才能喝到咖啡,而且交易的成本高得不得了,光是电费就要20美元。也就是说你付2.5美元买咖啡,电费的交易成本却要20美元,所以这个事不现实。
区块链有很高的风险,这个风险不光是技术风险,也有政策风险,其实这也是机会,就是谁解决了这个问题,谁就得到了机会。它的交易成本也很高,所以谁能够开发出新的底层技术,把这个交易成本降下来,谁将来就有很多获利。
有人说它是下一代的互联网,这个我倒不认可,但是它一定会是互联网的一个补充。有人说它能不能颠覆央行,这个也不一定,因为没有任何理由说央行或者这些大的银行,自己不能做这件事,所以指望它颠覆央行的这些人,高兴得可能太早了。
或许最后恰恰是过去的这些大的金融机构利用区块链,让它自己更新换代了。
大白话,捞干货!
字面上,区块链就是区块和链,以及他们之间的某种关系。本质上是一种分布式的记账方式,不可篡改的网络数据库系统。
目前的发展方向有数字货币类,支付类,智能合约,defi金融类,web3类等等。还处在发展的初级阶段,是一项后台技术,大部分项目还在炒币融资。
现在的阿富汗可能最能证明比特币价值,价值储存已经没有问题
区块链不仅仅是一种技术,它是一种信任传递的方式,价值传递的方式,未来可能有巨大潜力。
关键词:区块,链,数据库,账本,阿富汗,炒币,价值,技术,市场
第一,什么是区块链?区块和链,一种记账方式,网络数据存放形式。
从字面意思来讲,区块链就是区块和链,他的这个区块实际上是记录的全网的交易记录,或者智能合约的执行过程结果数据等等。
每隔一段时间,整个网络会出一个块儿,这个块儿记录所有转账数据,而块儿一块儿之间需要用某种“链”来连接。
这个链就是加密算法,用前一个区块的一些信息计算获得后一个区块的某些信息,环环相扣,后一个区块可以追溯前一个区块,要修改后一个块就得修改前一个区块,一直到第一个区块。关于这些问题的细节,我前面写了很多篇文章,有兴趣可以翻回去看一看。
区块链实际上是一种记账方式,或者说数据库的储存方式,大家注意看我下面这段话,整个过程就是区块链的运行机制。
全网的各个节点拥有一样的地位,跑同样一段程序。这段程序用于把全网一段时间内发生的所有的交易记录数据记录进行收集,封装和打包。然后对全网进行公布广播
我们以比特币为例,一旦完成了这种打包和封装,你就可以获得出块权。每一次出块儿可以发行一定量的比特币。由于全网的节点跑的是一样的程序,没有一个中心来控制大家。所以这种发出的货币就是不可撤销,不可更改。
怎样决定谁有出块儿的权利呢?这就需要用到所谓的共识机制,也就是立一个规矩,以谁出的块儿作为基准,解决网络一致性的问题。主流的共识机制有pow机制和pos机制。Proof of work 和proof of stake.工作量证明,谁干的活儿多,以及权益证明,谁压的资产多
Pow就是说大家共同计算一道很难的数学题,谁算出来的,谁就有出块权。Pos就是说大家都去把自己的家底拿出来做抵押,谁抵押的多。就会有可能被选中作为出块节点。
这种做法的本质就是你要付出一定的代价,要纳一个投名状,本质上是建立一种信任。
当这些所有工作完成,就可以出一个区块,而区块会与前一个区块相连接,一个一个的连下去,这就是整条区块列。注意,整个区块链的世界会出很多的块儿会,连到一条一条链上,但是大家只认那条最长的链,短的链会被抛弃掉。
简单说,各个网络节点用程序打包一段时间内的交易,然后把交易区块,一个又一个的连接起来,保存在每个节点中,不过这中间会用到加密算法保证节点的信息不泄露,保证用户的信息被加密,保证区块儿里面儿的信息不被攻破和篡改
第二,区块链目前的发展,各种项目与意义,现阶段更多是炒币,价值储存没有任何问题。
区块链从2008年比特币的白皮书开始到现在,已经发展了十二,三个年头。中间也经历了各种各样的进化和发展。
比如现在他已经由最初的只能分布式的发货币,到目前巨大的功能拓展。标志性事件就是以太坊智能合约的诞生。
我已经解释过多次,智能合约就是两方或者三方签的一个自动化合同,只要达到条件就自动执行,本质就是无限可能的程序,区块链世界中的判官。程序中可以输入各种功能,有了程序的存在。区块链才变得丰富多彩。
现在的区块链应用主要是这样几个方面,智能合约类,支付类,跨链资产类,预言机类,defi类,web3存储类等等,我简单举两个例子,说一说他的商业应用。
比如defi应用,现在在以太坊上比较火。Defi就是decentralized finance。去中心化金融的缩写。
大概是什么意思呢?就是把现实生活中所有与金融相关的业务,抵押,保险,借贷这些东西全部搬上区块链。
这个领域现在是非常火的,原因很简单。它非常适合于区块链。我说过,区块链上的智能合约就是一个合同,如果合同条件达到,就可以自动触发执行。
过去你可能去银行办理一笔借贷款项会非常的麻烦,签各种字各种验证,而且周末晚上银行有可能还不上班
而区块链的网络是24小时运转的。你想在上面运行各种资产,做各种抵押的买卖,只要点击一下,有一个软件终端就可以。
当然,这中间会把现实资产冻结,映射到虚拟资产上,交易完毕之后,再换回现实资产。这中间还可能用到跨链的技术,预言机的技术,我别的文章有详细的写。
大概就是说通过去中心化的方式把银行砍掉,而直接点对点的交易,交易的安全是通过区块链技术、代码以及密码学保证。
还有就是现在的web3存储类。比如龙头项目fil。他的愿景是把所有的分散的硬盘全部拿出来。把网络上需要存储的数据与信息全部打碎,成为一小块一小块的碎片
然后分布到全网上,未来我们想要用网络数据的时候,就不再需要大的网络数据库或者服务器了。这样互联网的巨头们就无法收取高昂的服务费。也没有办法再垄断。
你想要获得存储信息就在网上和dd打车一样,打车付费,这样网络上的信息可以自由的流转。成本会大幅的下降。
当然这些愿景都比较宏伟,也比较庞大,现在的区块链发展还是非常初期的。还有一些技术难关要攻克,还有一些底层制度要建立,但是这个方向是没有问题的。
比特币这样最初的数字资产项目,现在已经被证明是非常的安全了。就像现在阿富汗的这种情况,我第一个想到的就是比特币。他是第一个暴力不可掠夺的资产。
你的房子有可能被人占了炸了,你的黄金有可能被人抢了。而如果你有比特币,就好办多了。这个东西他抢也抢不走,因为助记词和私钥在你脑子里,甚至他根本就不知道,你脑子里有没有这个东西。想传给你的孩子,只要让他背下来密钥和助记词就可以了。
正是由于现在正处于一个融资和泡沫化的阶段,所以你在网上看到的各种消息还是炒币。
还有,这东西他是一个后台技术,比如现在广东省已经有了区块链的发票,比如现在已经有了一些司法证明上的区块链app,但是对于前段的你来说,你是感受不到的。发票上多了一串哈希编码,你能知道有什么区别吗?
这也就是为什么现在提到区块链,大家都是在炒币,但实际上它是有确定的应用和未来的技术逻辑的。
第三,本质上是信任的机制,价值传递方式, 社会 治理方式 探索 。
区块链的本质价值在哪里?最关键的在于它是一种信用传递的方式。因为信用足够,可以把现实生活中的资产,财产价值在网络上以信息代码的方式进行传播。
主要是这么几个方面。
一是在比特币之前,人们不知道怎么样把一段信息保护下来,因为网上的信息实际上是可以复制的。而比特币解决了信息资产唯一性的问题,有了稀缺,就有了交易和存储的价值。
二是去中心和去中介化。过去我们做任何事情。都需要获得某种中介。比如你去借钱,银行做中介,你去买房子,各类机构以及房产中介作为中介。
你直接买卖是不行的。因为你没有足够的信用。我们一般是来找一个第三方,但是第三方一般也是人组成的,也有可能作恶。
比如前一阵子能打闪电五连鞭那个大师。如果一上来他给你弄各种名号,可能就把你吓住了,直到他被人一拳打的直挺挺的躺在那个地方,你才知道他是个骗子。这就是人的信用,不可靠
区块链通过代码,通过加密学,通过共识机制,保证了信用。我们不再需要一个强大的第三方,注意,这个第三方常常会变成一个垄断的老大。
三是降低协调沟通以及进入门槛的成本。
我们要想变得更加富裕,就需要在市场上进行交易。而交易是需要协调分工的。本质上我们上班的公司,组织机构都是一种中介。
你要通过这种中介整合你的资源,把你的劳动力,把你的脑力,把你的聪明才智转化为最终的产品,到市场上去卖。
区块链技术的智能合约技术可以分散性的把这些合同打散掉。市场上的人们可以自由的组合,建立起新型的,完全透明的,不可篡改规则的dao组织,也就是区块链自治组织。这种组织的未来可能会比普通的股份制公司更加有前景。
你可以随意的加入,或者退出某一个组织,而且你与人之间的信任得到了解决。你可以与别人合作,签订智能合约来完成共同协作,完成某一个产品。而不再担心有某个大的资本家把大家的便宜都给占了,拿到了利润的大头。
所以比特币区块链本质上是一次大的 社会 实验,通过共识机制,通过去中心化的决策方式,通过智能合约的分布式签合同。逐步地,彻底地改变我们这个 社会 本来的面貌。还原市场经济本来的,点对点的,人与人直接交易的理想。
总结一下。区块链就是,信息块儿通过加密算法的方式连接在一起。本质上是一种记账方式,一种网络数据结构
通过去中心化的方式做可以做金融,可以做存储,可以把很多事情都去中心化,但是现在他还非常初期大部分项目还只是在炒币融资和概念开发阶段。
区块链的价值储存能力已经被证明没有问题,非常的安全,暴力不可掠夺。
区块链的本质解决了信用中介问题,同时可以降低人们在一起合作共事的成本,降低准入企业的门槛,提高 社会 的效率,让 社会 的交易规模更大,让我们更加富裕。
推荐下面链接这本书,通俗易懂。像你气筒讲述了区块链诞生的 历史 ,区块链底层的技术逻辑,以及主流的一些项。学点儿区块链的知识,心里比较踏实,不再担心他是不是骗局。
区块链解决了什么问题?
如果用一句话说明就是:去中心化。
区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。
所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
优点:
1)算法简单,容易实现;
2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
3)破坏系统需要投入极大的成本。
缺点:
1)浪费能源;
2)区块的确认时间难以缩短;
3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;
4)容易产生分叉,需要等待多个确认;
5)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性。
BIM+区块链,让城市建设更智慧
这篇文章区块链文章结尾,我们聊聊区块链和建筑行业区块链文章结尾的结合及应用。
在开始正文之前,先解释一下BIM的概念。
BIM (Building Information Modeling) 建筑信息模型化。美国国家BIM标准里面对BIM做区块链文章结尾了如下的解释:
(1) 以数位化方法表达一个设施的物理和功能特性。
(2) 一个共享的知识资源。
(3) 分享跟这个设施相关的信息,在设施的整个生命周期中为所有的对策提供可靠依据的过程。
(4) 在建设项目的不同阶段中,各参与者经由在信息模型中嵌入、提取、更新和修改信息,以支持与反应各自职责的协同作业。
建筑业是当今全球范围最大的行业之一,未来依然将是世界经济增长的关键驱动力。
建筑业在我国国民经济中的地位举足轻重。国家统计局数据显示,2020年我国国内生产总值为 101万亿 元,其中建筑业总产值为 26万亿 ,占比超过 25% 。
建筑业是一个古老的行业,早在2000多年前的古人就修筑区块链文章结尾了万里长城、古埃及的金字塔这样的宏伟工程。但是发展至今,建筑业的整体管理水平和效率依然很低,其主要原因大概可归结为以下五点:
1)项目的一次性区块链文章结尾;
2)组织的松散性和临时性;
3)管理的碎片化;
4)合作的多方性和低效性;
5)生产过程的非标准化和非工业化。
以上原因带来的问题也显而易见:
1) 信任缺失 ,由于项目的一次性、组织的临时性、合作的多方性,带来不可避免的信任缺失。
2) 效率低下 ,由于组织的松散型和临时性,生产过程的非标准化和非工业化,高耗低效,整个建筑行业施工企业的利润水平平均只有3%左右
3) 风险可控性弱 ,由于缺乏系统性的标准化管理体系、管理碎片化,导致工程延期、设计变更、费用索赔几乎每个项目都不可避免。
国内建筑信息化经历了三个阶段,目前正处于第三阶段:
第一阶段: 设计信息化 ,90年代“甩图板”工程推动国内 CAD 技术应用的普及;
第二阶段: 企业信息化管理 ,2005年计算机辅助管理问题解决实现项目和企业管理信息化;
第三阶段: 全生命周期信息化 ,2015年BIM 技术的应用助力建筑业全生命周期信息集成。
1.为何要在建筑领域实施BIM?
住建部 在《 住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知 》中对BIM应用的意义有详细解释,指导意见指出: BIM要为产业链贯通、工业化建造和繁荣建筑创作提供技术保障。也就是说BIM是建筑业工业化转型的技术基础 。
2.BIM具体能干什么?
1)实现建筑全生命期各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享;
2)支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟;
3)为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据;
4)支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理。
3.建筑工业化的意义
1)工业化生产的材质和装配式的建造方式更容易形成一套规范化系统,确保产品品质;
2)装配式建筑的大部分构件均在工厂完成,整体交付比传统建筑快 30%~50%;
3)装配式建筑现场以干法作业为主,可有效减少能源消耗以及环境污染,低碳环保;
4)装配式建筑由于其可拆除的特性还可以实现重复利用;
5)装配式建造成本的下降空间就目前而言,远高于传统建筑,后期运维费用更低,全生命周期具有更大的成本优势。
建筑工业化转型已成为国家级战略
住建部等各部位近年来陆续出台多项促进建筑业工业化、数字化、绿色建造、智能建造的重要政策。
2021年3月,国务院发布了《十四五规划和2035年远景目标纲要》,纲要明确提出要 发展智能建造,推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅,建设低碳城市的发展目标 。
4.建筑业BIM数字化的重要意义
大力发展建筑工业化、数字化、智能化升级,加大智能建造在工程建设各环节应用,实现建筑业转型升级是建筑业乃至国家近10到20年的战略目标。因此,BIM数字化技术在本次建筑业转型升级过程中必将起到基础性重要作用。
建筑工业化转型的方向是 标准化+工厂化+装配式 ,BIM解决的是这个过程中的 数字集成及可视化 问题。
虽然BIM是建筑业工业化转型过程中不可或缺的技术,但是它并不能有效解决生产关系的问题,比如协作多方之间的信任、效率、复杂体系下的碎片化管理等问题。
而解决信任、协作、效率、复杂体系下的碎片化管理恰恰是区块链技术的天然优势,能够很好的与BIM技术形成互补。
因此我们说: 工业化生产(BIM支持)+数字化协作(区块链支持)+大数据决策(AI技术)=智慧建造
我们把建筑全寿命周期分为规划设计、建造、运维三个阶段来举例说明
1.规划设计阶段
跨部门协作审批将是区块链技术应用的主要场景。
规划设计阶段的特点是行政监管角色多,协作审批手续多,区块链技术的去中心化特征恰好适配此类场景,可以极大的提高协作审批效率(多地政府已开始了区块链政务审批系统的试点)。
我们假设规划设计阶段的监管单位有发改委、国土、交通、住建、水利等,再者相关单位包括建设单位、规划设计等咨询单位,他们在区块链上都有各自的节点,并且各自都有自己的信息化管理系统。
当咨询单位创建好第一阶段的BIM概念模型(比如适用于项目建议书),并加载GIS信息、规模、占地、造价等各项经济指标,将模型数据上区块链。
BIM概念模型及项目建议书经建设单位确认后,由建设单位向发改委启动审批手续,区块链智能合约自动发起所有审核流程。
发改委通过密钥访问区块链上BIM概念模型,必要时加载周边基础设施的BIM模型及GIS信息,分析该项目是否符合城市发展总体规划及项目的可行性,将审批结果上区块链,智能合约自动将审批结果的数据文件发送回建设单位。
同样,建设单位启动土地预审相关手续办理,智能合约启动,国土部门通过密钥访问区块链上的BIM占地模型,并进行审查,将审批结果上区块链,智能合约将批复结果的数据文件发送回建设单位。
与此同时,任何监管部门都可通过密钥验证发改委、国土等部门审批结果的真实性。
随着后续可行性研究、初步设计、施工图设计不断对模型的完善,发改委、国土、交通、住建等行业监管部门随时可以通过密钥访问区块链上该项目的BIM模型数据,实时监测项目有没有违规设计、建造。
所有审批工作的流程在线上自动运行,但不再是基于一个中心化的平台,而是基于去中心化的区块链技术,可有效降低协作成本,提高协作效率,并保证数据的隐私和安全。
2.建造阶段
同样我们假设施工单位、监理单位及其他第三方咨询机构在区块链上也有自己的节点,也都有自己的信息化系统,那么他们都可以通过密钥访问区块链上该项目的BIM模型数据。
我们简单地把建造过程分为计划、采购、生产、验收、支付几个环节。并且假设模型和施工阶段的WBS分解结构是一一对应的。
· 计划环节:
承包人可以通过Office系列的Projec软件,或者国内广联达的斑马进行计划编制,将计划数据文件导入区块链上的BIM模型,BIM模型就有了4D的进度可视化属性(如Autodesk系列的InfraWorks可展示),数据中还可以包括资源、资金等计划。所有参建方都可以基于该BIM模型同步开展项目管理。
· 采购环节:
建筑行业具有高度分散和复杂的供应链体系,供应商和承包人的合作可能是临时性的或者一次性的,因此信任较难建立、协作效率较低。
我们先说区块链是如何解决交易的信任问题的。
区块链是用智能合约来完成交易的,比如对于买方,交易之前智能合约首先检测买方数字钱包(央行数字人民币)的余额(抑或者银行授信、担保额度)是否满足交易标的,如果满足则锁定,当买方验收并签收了卖方的货物后,智能合约将锁定的数字人民币点对点自动汇入卖方的数字钱包。
因此区块链解决的并不是买卖双方的互信问题,而是信任已经不再是问题了。
建筑工程中砂石材料用量大,而且采购频繁、来源分散,是建材供应链中最不易掌控的材料之一。
我们假设承包人在料仓中安装了摄像头,承包人的采购系统通过摄像头检测出料仓余料低于预定的阈值(计算机视觉识别技术),系统调用计划数据(Project导入BIM模型的数据)发现未来的用量需求大于料仓总容量,则启动智能合约自动完成砂石料的订单,甚至可以从多个供应商中选择价格最低的。
砂石料供应商不需要加入任何系统,只需要在区块链节点上创建自己的账户就可以完成与承包人的自动化交易协作。
在运输过程中,供应商将运输车辆或船舶的GPS位置通过IOT硬件实时上区块链,承包人的采购系统就可以通过密钥实时追踪到货物的位置,系统可以对材料供货时间是否对生产计划造成影响进行分析(搜索算法),以便重新启动智能合约进行补救。
每一批材料的采购批次、到货时间都可以写入BIM模型对应的位置并写入区块链账本,智能合约将提醒监理单位按材料到场批次组织验收或试验检测工作。
系统可以把项目经理从繁杂的订单、询价、账务处理中解脱出来,更好的投入到更重要的事项上。
· 生产环节:
生产过程必然离不开人和设备。
工业化的一个必然的结果就是效率和质量的提高,而人和设备的过程行为质量将决定产品质量的形成过程。
因此过去以结果为导向的施工过程管理必然要转向工业化的以过程为导向的施工管理,那么每一个分项工程由哪些个班组生产,对每一组混凝土的施工配合比参数进行实时(IOT硬件)监测并写入BIM模型对应的位置,同时将这些数据写入区块链账本,永久保存、不可篡改,生产过程的所有数据应该真实、可信。
我们假设大型构建由吊装设备进行安装,再假设如果在暴雨天气、或者风力超过六级的情况下不适合吊装作业,那么吊装设备通过IOT硬件(或者网络通讯)感应到这种极限状态后,区块链智能合约将提醒现场管理人员将设备恢复到安全状态,直至危险状态解除。
生产过程中每一台设备运行的油耗、用电将通过IOT硬件进行监测,并将这些数据写入区块链账本。
区块链智能合约自动对耗能进行碳排放指标计算(GBT 51366-2019),一旦发现碳排放超过了核定指标,自动在碳交易市场购买新的指标。
前面提到的所有生产设备上的IOT硬件都无需接入参建各方的系统,参建各方只需要通过设备的密钥就可以进行数据访问。也许这个密钥被设备开发商设计成了一个客户端(如APP),那么参建各方只需要安装一个客户端就可以访问设备生成的所有数据。
· 验收环节
我们假设混凝土构建的强度由试验设备(IOT硬件)将数据直接写入BIM模型对应的位置,并写入区块链账本。
构建的外观尺寸、钢筋数量或许可以利用三维激光扫描设备生成点云,与BIM设计模型进行比对,可以根据质量检验评定标准精确计算出蜂窝麻面的百分比,验收精度将远高于人工计算的精度,写入BIM模型的对应位置和区块链账本。
所有参与验收的人员和数据写入区块链账本后永久保存,不可篡改。
假如发生质量问题,区块链上的账本记录就像按时间顺序排列的一笔流水账,从当前记录开始一直向前追溯,谁验收的?谁制造的?谁运输的?谁采购的?谁供应的一目了然。
· 支付阶段:
随着数字人民币的正式发行,并且支持可编程性,当数字人民币进入工程款支付领域后,可以说每一笔工程款的去向已基本固定,都可以在区块链进行追踪,根本不可能发生工程款挪用现象。那么当工程质量经过验收合格,符合智能合约设定的条件,则自动触发智能合约点对点的支付操作。不再经过银行,还可以降低企业的财务成本。
因此根据基本建设程序的规定,未来资金未落实的项目必然得不到开工审批,获得开工审批的项目,承包人、专业分包人、材料供应商甚至劳务人员再也无需担心拖欠工程款的问题了。
当BIM模型与实体建筑物实施锚定,实现数字资产化后,数字资产的所有权在区块链就可以实现流动。
我们假如一个实体工程构件在业主尚未支付工程款以前的所有权还暂时保留在承包人手里,当一个承包人资金出现困难,恰好区块链上的BIM数字资产(锚定了实体工程构件)证明了一定的未来收益(业主未来支付的一笔工程款),那么承包人完全可以将这部分数字资产的所有权进行抵押贷款,智能合约可以锁定未来业主支付的那一笔工程款,用于承包人赎回该笔数字资产的所有权。
3. 运维阶段
在运维阶段很好的一个场景就是设备与设备之间的智能交互。
我们假设一台无人驾驶的巡逻车通过计算机视觉识别系统发现公路上沥青路面的一处缺陷,触发智能合约启动另外一台沥青路面维修车,该维修车同样用智能合约自动下单采购所需要的沥青混合料修复材料,并自动行驶至缺陷处完成修复,在此过程中只有少量的或者根本无需人的干预。
综上所述,区块链技术+BIM可以更好地实现智慧建造,反过来BIM模型又可以作为区块链技术的数据仪表盘,随着IOT硬件的不断涌现(尤其在运维阶段),数据的不断填充,模型的不断刷新,维度越来越饱满,所见即所得,区块链+BIM将会成为一个更加智慧的智慧建造决策系统。
文章中我们列举了规划设计、建造、运维三个阶段中一些点的应用,而现实中的应用场景远不止这些例子,这些例子也仅仅起到以点带面的探讨。
文章中提到的所有技术都是现今已有的或是已经实现的功能(如区块链政务系统、供应链追踪,质量溯源等),欠缺的只是把这些技术整合起来,就像区块链技术原本也不是一项新技术,而是把分布式存储、非对称加密、共识算法等计算机现有技术整合起来,成就了这一伟大发明。
也许有人会说,BIM正向设计在我国建筑行业还未普及,基于BIM的4D、5D数字化建造管理才开始普及,此时探讨区块链技术+BIM的智慧化建造是不是为时过早?
而我想说的是,
BIM的概念早在1975年美国乔治亚理工大学ChuckEastman博士就提出了,2002年Autodesk公司正式提出BIM理念和技术,从3D的可视化开始已经发展到了今天8D的概念。
区块链技术也是早在2008年由中本聪提出,至今除了数字货币,在其他非数字货币领域也有了极为广泛的应用。
就像人工智能技术,
1956年由计算机专家约翰·麦卡锡首次提出,但一直受限于计算机技术和硬件止步不前,直至2012年的ImageNET挑战赛中视觉识别准确率达到95%以上,超越人眼的极限,在突破了计算机硬件和技术限制之后人工智能技术的应用迎来了大爆发,才有了近年来我们手机中美颜相机、语音识别、智能推送等生活应用的集中爆发。
所以说,任何一项技术,在它大规模应用爆发前,能量一直在积累,这是一个必经的过程。一方面可能是技术、硬件的限制,另一个很重要的原因就是懂得人太少、参与的人太少,一旦大家都懂了、都会了,这种爆发力就会自然而然的蓬勃出来。
就像我们在不停地吹一个气球,总有一天它会炸开 。
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