【詳解】區塊鏈+3D打印—建立互信智能生態圈

魔猴君  行業資訊   2355天前

基于區塊鏈技術與思維在 3D 打印產業中的一種融合與創新，是對 3D 打印產業鏈條中的相關知識產權進行保護，以及對其打印產品質量進行保障，將通過智能合約與 NFC 芯片技術構建一個將3D 打印上下游資源相融合的互信平臺，在此基礎之上最終形成一個有序高效的 3D 打印生態圈，將促進我國乃至全球智能制造業的健康發展，并將創造出極大的社會價值與經濟價值。

一、3D 打印行業現狀

3D 打印技術自誕生以來，經過 30 多年的發展與創新，目前應用越來越廣泛，被世界各工業強國列為現代工業 4.0 時代的核心技術代表，并在各領域中大力推廣其應用。我國也將該技術納入“十三五規劃”，并與工業機器人等先進制造技術一并成為“中國制造 2025”的核心技術。特別是近幾年經過在打印材料和成型技術的不斷突破中，3D 打印技術在多個行業中大量使用，特別是在醫療、模具制造、高端制造業、文創及文物修復等領域中更是大放異彩。

二、3D 打印行業存在的問題

3D 打印技術自問世以來，一直存在著如打印材料受限、成型技術缺乏、打印速度過慢等諸多問題，目前來看這些都不是核心問題，這些問題也都在慢慢的取得突破，但在“信息化、全球化、節能、高效” 的新經濟時代，我們發現真正的核心問題是該行業內的知識產權保護缺失、打印產品質量無法保障、打印設備多樣且昂貴，由此所產生的問題表現為：

（ 1）設計者與使用者缺乏互信，設計者不愿公開自己的成果，很難做到在網絡化的時代能夠把自己的設計成果最大價值化，對于使用方也很難在最低的成本下獲得自己的產品需求；

（ 2）打印產品的打印過程以及打印材料無法被記錄追蹤溯源，而又缺乏第三方質檢部門的監管，造成打印產品質量無法保障，人們對 3D 打印產品會產生質疑；

（ 3）由于成型技術和打印材料的多樣性，造成打印機的多樣性，給打印需求者造成打印成本過高。這幾個問題的存在極大地阻礙了 3D 打印產業的發展與推廣應用，且無法得到一個有效的第三方權利機構的解決。

三、3D 打印+區塊鏈

1、建立確權式 3D 打印服務平臺

通過使用區塊鏈分布式記賬的方式，可以無中心化的對 3D 打印原文件進行確權保護，可以保障設計者或設計團隊的商業價值保障，將容納大量的行業設計數據，供全球需求者調取所需數據進行打印服務，并有效促進行業設計與研發能力提升。

2、打印產品追蹤溯源

3D打印平臺將通過 NFC 芯片植入等技術對打印產品進行整個打印過程的記錄，對打印產品進行質量保障。

3、建立 3D 打印共享經濟模式

共享經濟模式是一種“高效、低能、共同參與、共享成果”的商業模式，也是當今商業發展的一個主流模式， 3D打印平臺將整合多方人、才、力等資源，共同建立線下 3D 打印服務中心，為更多的人帶來低成本打印的便利服務，也能夠為更多的人創造財富和收益，該共享項目內容將包含：打印服務中心、教育培訓、人才輸出。

技術架構可以分為兩大塊：軟件平臺和控制器。軟件平臺主要為一個可供開發者使用的接口平臺，開發者通過調用 API 接口即可實現自己的應用網站或者 APP 功能的實現。控制器做為一個硬件控制系統，包括硬件部分和軟件部分，主要作用是通過控制器來與上層軟件平臺的數據交互，并控制相應的 3D 打印設備執行操作。

軟件平臺基于 API 接口層給開發者提供可供調用的 RESTful接口，使用者通過操作這些開發者開發的網站或 APP 進行 3D 打印服務。調用接口時，會通過智能合約層進行相關的數據處理，并將執行后的操作通過控制器的應用層，來調用相應 3D 打印設備的驅動程序，最終來與 3D 打印設備進行交互。控制器是控制整個硬件設備的核心，用來將通過網絡傳出過來的指令，轉化為物理驅動層的接口調用指令，再由物力驅動層將這些調用指令轉化為不同硬件設備的控制指令。這些操作指令轉化為操作各個庫文件的指令，最終通過 0 和 1的電頻信號被硬件設備接收識別指令，從而進行工作。各個硬件設備分工協作，完成指派的任務后，最終生產出用戶所需的產品。通過物流最終到達用戶手中。

目前全球2000 多家移動運營商都是以中心化的方式部署移動通信基礎設施，提供通信服務,包括WiFi 網絡，3G/4G 移動網絡，傳統移動通信網絡的BOSS （billing andoperation supportingsystem）系統，以及Twilio（納斯達克上市公司）為代表的企業短信/數據等云通信服務商。中心化的移動運營商（包括虛擬運營商）的結構如下圖：

移動通信運營商的中心化模式帶來了諸多問題。

第一，在投入大量基礎設施建設資金之后，移動通信服務定價過高，特別是針對人口稀疏地區，造成了帶寬利用率不高；

第二，由于中心化帶來的信息不對稱，電信服務中往往附帶諸多強制性條款，最終由用戶買單；

第三，中心化會帶來大規模的通信數據泄露。而去中心化通信基礎設施和通信服務運營則可以解決上述這些問題。

與中心化的移動通信運營模式不同。通過將區塊鏈與通信結合，把通信資產注冊在區塊鏈上，進行部署智能合約進行計費，靈活的支持通信服務權的轉讓。把WiFi 服務，SMS 服務，數據流量服務以及自建網絡通過去中心化自治的方式組織起來。不需要依賴一個中心化的節點來收集所有用戶的信息，承擔所有的安全性以及填補資源的浪費。

分布式移動網絡運營平臺是由通信資產、公有鏈、通信公鏈、智能合約、移動運營商、內容提供商以及用戶構成的的生態系統。

通信資產：廣泛定義為用戶或運營商擁有的通信基礎設施，包括路由器或者基站所有權。

平臺允許各種不同的通信資產在平臺所使用的公鏈上登記、確權、交易。任何主體可以和另一主體通過智能合約讓渡資產的使用權，并通過讓渡實現價值的傳遞。通信資產從確權到獲得回報，整個過程由平臺完成。

通信服務：可以是Wi-Fi 接入，短信發送，移動數據流量使用，VPN 接入。通信服務與Token的傳遞同步發生。最終調用智能合約生成的計費記錄保存在平臺通信公鏈上。

用戶：用戶是指所有需要使用平臺生態系統提供的通信服務的個人和企業。

四、去中心化的移動網絡的應用

應用一：WiFi/數據套餐接入+內容分享

建立了一個去中心化的WiFi 分享運營平臺，這個分享平臺上，用戶通過與WiFi 網絡提供者通過P2P 的鏈接傳遞登陸密鑰，在平臺通信公鏈完成開發之前，WiFi 網絡資產注冊和P2P的密鑰分享通過其它公鏈的共識算法完成。

在平臺通信公鏈完成開發后，WiFi 資產注冊在其它公鏈上，同時映射在平臺通信公鏈上，WiFi 網絡的計費數據則注冊在平臺通信公鏈上。兩者通過跨鏈協議進行互操作。

應用二：平臺通信公鏈支持數字內容分發應用和IoT 場景應用:

比如內容生產者和廣告商通過為指定內容提供流量贊助通過平臺分發內容。比如視頻工作室通過為自己的短視頻購買100G 流量，分發給自己的粉絲。而粉絲在觀看視頻時則不用再擔心流量消耗。在IoT 場景下，物流公司可以通過平臺通信公鏈平臺部署智能合約完成精準的流量計費，而不會被任何第三方中心化平臺而綁架。

應用三：平臺網絡上的E2P SMS 服務

支持平臺用戶將自己的短信發送能力分享給企業用戶用于注冊碼，客戶推廣信息以及其他的短信發送服務。

應用四：通信網絡搭建

所有用戶可以在通信公鏈平臺上，建立自己的基站塔臺（BaseStation），BaseStation 支持3GPP LTE-U 和OpenBTS 的SIP 通信協議框架，所以用戶不需要擔心頻譜資源。每一個為網絡覆蓋做出貢獻的用戶都可以在平臺鏈上通過智能合約提供服務，通信網絡覆蓋和通信安全由全部用戶共同搭建和保障，同時平臺基站具備支持特定POW+POS 挖礦算法的算力資源。這樣的網絡結構既完美解決通信潮汐現象而導致的投入浪費，同時能為平臺基站用戶帶來額外收益。

來源：中國3D打印網