区块链和物联网如何为建筑业带来新的功能

物联网（lOT）加快了建筑行业资产和流程的数字化。建设项目一般比较复杂，涉及很多规章制度和标准。存在信任和验证方面的问题，即已经执行了符合性工作，而且双方之间也没有标准的沟通方法。因此，除了越来越多的中间商之外，该行业现在有越来越多的零散的数据存储库。公司应该利用区块链和物联网的结合来提高项目的成本、时间和范围的透明度。

区块链基础知识

简单来说，区块链是一种数据库架构技术，实现为去中心化的、分布式的和公共的数字账本，用于记录许多分散的计算机上的交易。记录不能追溯修改，除非更改所有后续块和网络的共识。这使得参与者能够以较低的成本核查和审计交易，创造信任和透明度，并消除纸张和重复工作。

实现区块链技术有不同的方法。虽然它们可能具有相同的一般功能，但不同的区块链平台有不同的安全和技术风险，组织需要评估整个生命周期的各种解决方案，以确保其符合他们的特定需求和风险偏好。

公共区块链：访问是完全开放的，任何人都可以成为一个节点参与区块链。

混合区块链：这是一种混合系统，它规定在需要白名单访问的情况下，所有的交易都应该是公开可见的。这方面的例子是政府应用程序，其中只有特定的一些人应该能够向网络写，但所有的交易都可以公开验证。

私有区块链：通过基于许可的私有网络，访问仅限于特定用户。私人区块链之外的任何人都不能看到或参与区块链交易。

区块链在建筑中的应用综述

施工过程涉及大量的专业人员，他们需要交换信息来成功地设计、实施和运营项目。有许多中间人，他们习惯了对整个过程进行认证，如监管者、银行家、保险公司、律师等。有必要在所有利益相关者之间建立信任。从传统方法到数字形式的操作转变为区块链这样的数字工具铺平了道路，它可以促进和实现玩家之间的信任。

对于那些想要开放、可信赖的物联网通信而不需要依赖中介的人，私有区块链可以提供解决方案，并在物联网设备之间实现数据安全。区块链的强大之处在于，它以一种简单易用的方式创建了非常强大的标准，不干扰现有的流程。

区块链是一种点对点实现，在这种实现中，信任得到系统的管理，以提供一种透明性，提高生产力和简单性。对于与许多不同的分包商、业主和供应商打交道的承包商来说，区块链允许承包商在一个不变的分类账中简化和管理所有的数据。玩家需要聚在一起，通过每个人登录同一个数据库来解决问题，这是一个可喜的发展，尤其是考虑到建筑行业的诉讼费用最高。实现区块链可以确保所有数据，无论系统或来源如何，都能得到验证和信任。区块链的主要目标是分解数据孤岛，以便实时利用信息。区块链是行业中的一大亮点，因为它不是一个中央权威机构，而是一个共享和开放的平台，以确保成员的安全，从而推动信任、透明度和完整性。

区块链正在开启新的物联网功能，因为它允许玩家之间无缝交换价值和数字资产，而不需要中介。价值可以是服务、产品或智能合约形式的批准。区块链和物联网的结合旨在改善建筑业的结果。区块链创建了一个值得信赖的事件链，交易，资产和关键项目细节。这使得电子邮件、项目管理系统和会计系统可以在一个地方聚集在一起，创建区块链上所有交易的验证记录，并确保数据不会丢失。这意味着每个项目都有一个共享版本的真相，而这正是行业需要消除重复、减少错误和确保数据完整性所需要的。

想象一下，当关闭一个大型建筑项目时面临的挑战；从所有分包商收集数据并将其输入到报告中是一场噩梦。通常，项目数据是分散的，难以源，难以验证。由于缺乏项目协作，以及使用不同技术解决方案而形成的竖井，使问题更加复杂。竖井方法的主要问题是，它产生的数据往往不准确或错误。在孤立的系统中保留的数据通常是支离破碎的，很少在组织之间共享，因此失去了其价值和可验证性。

没有区块链技术，接收组织必须独立投资于建立其接收到的任何数据的信任，然后再使用它来做出商业决策。然而，区块链允许合作伙伴共享实时数据、数据的历史记录以及对数据的修改。区块链旨在通过物联网设备和其他数字系统直接从源头收集数据，并能够就哪个版本的数据是真实的达成共识，从而提高数据的完整性。获得可靠的数据为企业创造了令人兴奋的下游可能性。

区块链不会取代软件应用程序；它只会让它们更紧密地合作。它可能是在后台组织以促进操作过程的标准。信任数据源也是一个问题，在所有工作完成之后，数据最终会积在某个地方。有了区块链，交接可以主动并实时进行。这使得区块链成为一个你可以创建真正生活操作和维护手册的地方。

区块链在建筑业中的可能用例

去中心化网络管理

要成功应用区块链，它需要使用“数字原生”资产，这意味着可以以数字格式成功表示的资产。物联网和其他工具使非数字资产的数字化成为可能。鉴于物联网设备在建筑行业的激增，区块链型技术可以构成物联网设备分散网络的主干。在这些情况下，区块链将作为大量设备的公共分类账，这些设备不再需要一个中心集线器来协调它们之间的沟通。

简化融资和支付

在建筑项目中，承包商可以要求预付款，以帮助他们支付在施工开始之前可能需要支付的大量启动或采购费用。在这种情况下，客户应要求预付保证金，以保证承包商不会违约。区块链技术可以消除纸迹，并显著缩短文档流通的持续时间，从几十天缩短到24小时以内。

逾期付款及其相关的现金流问题一直是建筑业的问题。区块链在建筑行业最适用的用途之一是将基于区块链的平台嵌入到项目执行实践中，该平台可以基于数字批准的工作、合约条款和智能合约操作启动支付。

合规简化

提供合规证明（税务、NEC、专业注册等）通常是困难的、耗时且费用高昂。将与证明相关的信息放在区块链上将大大降低成本和行政负担，并通常有助于在投标和项目执行期间增加信息的可访问性。此外，将区块链技术与 AI 和 IoT 等新兴技术结合起来，可实现实时数据收集和处理，从而提高整体的遵从性。与记录在区块链上的项目信息一起，可以很容易地证明法规遵从性。

来源和可追溯性

可持续性问题使客户要求证明产品的合法性和真实性。通过供应链跟踪商品和资产已成为提高运营影响力的重要途径。了解一个产品的完整过程会带来一些好处，比如提高产品安全性，减少欺诈，提高行业内预测和协作计划的准确性。如果一家公司的供应链出现故障，或者交付的最终产品出现问题，这将对公司的财务造成影响。

资产来源是质量保证和质量控制的一个关键方面。它是通过从物联网设备、不同的供应商和使用API集成的系统中获取的数据来实现的。结构材料的来源和经过核实的监管链的建立确保了供应链各方的透明度，提高了建筑部门在可持续性方面的得分。值得信赖的优质产品供应商可以得到认可和激励，以维持质量证书，从而建立长期的合作关系。

智能合约

智能合约本质上是一种计算机代码，它可以自动执行法律协议中规定的条款和条件。例如，承包商在建造建筑物方面已达到商定的阶段，他就会要求检查。如果负责检查工作的部门批准，那么承包商就会得到报酬。

如果合同条款和条件在智能合约上准确登记，条件的执行和监控是非常准确的。

每次支付、交易、业务交互和执行都可以在区块链上注册，使整个过程变得透明和可追踪。

智能合约网络可以保证整个建筑采购的透明度并降低复杂性。这样可以减少延迟付款的风险和纠纷的数量。

在间接费用、行政和项目控制方面可以节省大量费用。此外，项目采购信息以可追踪的方式记录，解锁项目评估和成本优化见解。

通过智能合约支持和自动化的合同协作可以显着减少索赔和争议的数量，从而改善利益攸关方关系。

物联网传感器可以作为智能合约的封闭数据源，消除潜在的人为错误，例如用于现场记录工人、测量天气状况、GPS结构件、RFID交付供应品等。

BIM和现场资产跟踪

建筑业将大型团队聚集在一起，设计和塑造建筑环境。随着技术的发展，尤其是物联网和建筑信息建模（BIM）的普及，行业内对协作和新想法的开放程度越来越高。这种势头可以被用来将区块链技术的使用推向前沿。BIM是一种计算机模型，它包含了关于资产的大量信息，比如3D几何图形、施工管理信息（比如时间表和成本）或操作和维护指标。BIM和区块链技术可以结合起来作为单一的真相来源。

BIM技术作为数据的单一真相来源，同时将设计审批、数据验证和项目管理决策的审计追踪放在区块链上，将产生复盖项目所有方面的真相的综合来源。

BIM可以结合来自区块链的信息，如供应链信息、物料来源、支付细节等。尤其是在施工期间。它还可以将信息分配到区块链上，如设计决策、数据源或模型修改订单。这些信息可以稍后由智能合约用来启动进一步的行动，如付款或材料订单。

区块链、物联网和BIM为数字双胞胎和智能资产管理提供了基础，因为项目不会在资产交付时停止，而是转换并持续到结构的生命周期结束。

新型建筑部件的3D打印

3D打印和“增材制造”（即通过添加一层层的材料来构建三维物体）是高度技术驱动的过程，其中涉及的数字文件可以通过单击鼠标轻松传输。因此，零部件和产品更容易共享和跟踪，导致智能数字供应网络和供应链。

使用区块链来支持这些不断发展的基础设施可以消除安全漏洞，保护知识产权不被盗窃，简化项目管理，最终帮助3D打印和增材制造行业发展壮大。

安全

隐私和安全是物联网面临的两大挑战。由物联网设备组成的僵尸网络发起的分布式拒绝服务（DDoS）攻击，以及关于用户数据安全漏洞的新闻报道层出不穷，这些事件促使许多开发者寻找解决方案。解决物联网隐私和安全挑战的一个潜在解决方案是使用区块链技术。随着建筑工地配备了连接的传感器，工厂和人员的风险是巨大的。像Xage，Guardtime和Specific这样的公司正在使用区块链技术来提供安全解决方案。

Briq，Probuild，ULedger，Hunter Roberts OEG&Gartner Builders、Lifechain by Costain、Tata Steel和BIMCHAIN是一些公司正在实施区块链和物联网，以改善建筑行业的成果。合作伙伴包括建造区块链联盟（ConstrucTIon Blockchain ConsorTIum）已经开始专门为建筑环境发现区块链机会。

结语

建筑业是一个高度管制的行业，为复杂的项目雇佣了各种各样的参与者。确认他们的身份、工作质量和性可能是困难和耗时的。基于区块链的生态系统可以帮助解决这个挑战，使一般承包商更简单地验证身份和跟踪多个团队的进展。区块链技术还可以帮助确保建筑材料的来源正确，质量适当，而智能合约可能使自动发放与项目里程碑相关的及时付款变得更简单。

区块链的全部价值可以通过建筑行业内不同部门的合作来实现。因此，通过合作关系和共同的试点项目分享最佳做法和执行经验是有益的。