一种基于区块链的智能三色灯系统及其实现方法与流程

1.本技术涉及区块链技术领域，具体涉及一种基于区块链的智能三色灯系统及其实现方法


背景技术：

2.三色灯是一种常用的机电设备运行状况监控原件，一般由红黄绿三种颜色组成，而智能三色灯相较于普通三色灯，增加了处理芯片，可以自动将数据上报至云端，实现设备状态监测等智能化管理功能。但是，智能三色灯产生的数据在公有云流转时可能面临被恶意操作的风险，比如，数据篡改、数据伪造等。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本技术提出了一种基于区块链的智能三色灯系统，所述智能三色灯系统设于工业设备上，包括主动标识模块、数据采集模块、数据传输模块和区块链模块；
4.所述主动标识模块，用于将所述工业设备接入标识解析企业节点，并向所述标识解析企业节点申请所述工业设备对应的设备标识信息；
5.所述数据采集模块，用于采集所述工业设备的运行数据；其中，所述运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据；
6.所述数据传输模块，与所述数据采集模块相连接，用于将所述运行数据和所述设备标识信息上传至工业互联网平台；
7.所述区块链模块，用于将部署于其中的智能合约加载至所述智能三色灯系统，以使所述工业设备在所述智能合约的调用下，执行相应的数据交易。
8.进一步地，所述区块链模块，用于在所述工业设备执行所述数据交易时，获取所述工业设备对应的交易属性信息，并基于预设的哈希算法对所述交易属性信息进行哈希处理，以生成所述数据交易对应的交易凭证，并将所述交易凭证存储至所述工业设备对应的设备节点中；
9.其中，所述交易属性信息包括所述工业设备对应的设备公钥，以及所述数据交易对应的交易数据。
10.进一步地，所述设备标识信息存储于所述设备节点的节点首端，所述交易数据存储于所述设备节点的节点主体，所述交易凭证存储于所述设备节点的节点末端。
11.进一步地，所述区块链模块，用于在接收到任一设备节点发送的交易数据查询请求时，调用所述智能合约，获取所述交易数据查询请求中包含的设备标识信息；
12.用于根据所述设备标识信息，从区块链网络各设备节点的节点首端中，筛选出所述设备标识信息对应的指定设备节点，并将所述指定设备节点中所述节点主体和所述节点末端分别存储的交易数据以及交易凭证，发送至所述任一设备节点。
13.进一步地，所述任一设备节点在接收到所述交易数据和所述交易凭证后，用于对
所述交易数据进行哈希处理，得到待对比摘要，并将所述待对比摘要和所述交易凭证中的至少部分内容进行对比，以确定所述交易数据的真实性。
14.进一步地，所述工业互联网平台用于通过所述主动标识模块，获取所述工业设备对应的设备标识信息，并根据所述设备标识信息，查询用于存储所述工业设备对应产品的存储地址，或者所述产品的产品信息。
15.进一步地，所述数据传输模块可通过指定协议与所述工业互联网平台进行通信；其中，所述指定协议至少包括以下一项或多项：tcp协议、udp协议、mqtt协议、http协议和websocket协议。
16.进一步地，所述区块链模块通过sdk底层链接库嵌入至所述智能三色灯系统中。
17.进一步地，所述区块链模块用于在所述工业设备处于指定状态时，接收所述工业设备对应的关联工业设备发送的授权请求；所述授权请求携带有所述工业设备的设备标识信息和所述关联工业设备的关联设备标识信息；
18.用于从区块链网络中获取包含所述设备标识信息和所述关联设备标识信息的智能合约，并根据所述智能合约，授权所述关联工业设备执行所述授权请求对应的操作。
19.本技术实施例还提供了一种智能三色灯系统的实现方法，所述方法包括：
20.将工业设备接入标识解析企业节点，并向所述标识解析企业节点申请所述工业设备对应的设备标识信息；
21.采集所述工业设备的运行数据；其中，所述运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据；
22.将所述运行数据和所述设备标识信息上传至工业互联网平台；
23.将部署于其中的智能合约加载至所述智能三色灯系统，以使所述工业设备在所述智能合约的调用下，执行相应的数据交易。
24.通过本技术提出的一种基于区块链的智能三色灯系统能够带来如下有益效果：
25.通过设置于工业设备上的智能三色灯系统，实现了工业设备的智能化改造，降低了企业智能化转型的成本。通过嵌入至智能三色灯系统的区块链模块，将工业设备接入到区块链网络中，能够为数据的流转提供可信认证，实现数据的可追溯。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
27.图1为本技术实施例提供的一种基于区块链的智能三色灯系统的架构示意图；
28.图2为本技术实施例提供的一种智能三色灯系统的实现方法的流程示意图。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
31.如图1所示，本技术实施例提供的一种基于区块链的智能三色灯系统，包括：主动标识模块101、数据采集模块102、数据传输模块103和区块链模块104。智能三色灯系统设于工业设备上，其中，工业设备为位于工业现场的设备，比如生产设备、检测设备等。本技术实施例将智能三色灯系统安装于工业设备上，能够实现工业设备的智能化改造，降低企业智能化转型的实现成本。
32.主动标识模块101，用于将工业设备接入标识解析企业节点，并向标识解析企业节点申请该工业设备对应的设备标识信息。设备标识信息是用于唯一标识该工业设备的标识码，通过设备标识信息，能够实现数据的安全流转以及相应的流转数据追溯。标识解析企业节点可以为接入其自身的任意元素赋码，工业设备通过主动标识模块能够接入工业互联网标识解析体系，完成设备从物理世界向数字世界的身份可信映射。
33.数据采集模块102，用于采集工业设备的运行数据，运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据。在工业设备的运行过程中，需实时监测其运行状态，才能实现设备的安全监测，避免出现安全事故。其中，设备状态数据用于表征当前工业设备的运行情况，包括运行状态、暂停状态和故障状态；设备位置数据用于确定工业设备的精确位置，以便在工业设备出现异常的第一时间能够及时对其进行定位；信号强度数据为获取工业设备运行数据时的信号情况。
34.数据传输模块103，与数据采集模块相连接，用于将工业设备的运行数据和设备标识信息上传至工业互联网平台。数据传输模块可通过指定协议与工业互联网平台进行通信，实现运行数据在工业互联网平台上的流转。其中，指定协议至少包括以下一项或多项：tcp协议、udp协议、mqtt协议、http协议和websocket协议。
35.区块链模块104通过sdk底层链接库嵌入至智能三色灯系统中，通过调用底层链接库能够完成公私钥对生成、交易凭证生成、智能合约调用、交易发起和交易查询等功能。其中，公私钥对是配置工业设备参数时自动生成的，最终生成的私钥由工业设备所持有，公钥需上传至区块链网络上。区块链模块能够将部署于其中的智能合约加载至智能三色灯系统，从而将工业设备接入到区块链网络中，这样，工业设备在智能合约的调用下，可执行相应的数据交易，而数据交易对应的数据在上链后，便能够为设备之间的数据流转提供可信认证。
36.需要说明的是，数据交易指代的是工业设备之间的数据传输，比如，工业设备a向工业设备b发送c产品信息，便相当于完成了一次数据交易过程。区块链模块能够在工业设备执行数据交易过程中，获取其所在工业设备对应的交易属性信息，并基于预设的哈希算法对交易属性信息进行哈希处理，以生成当前数据交易对应的交易凭证，并将交易凭证存储至工业设备对应的设备节点中。其中，交易属性信息包括工业设备对应的设备公钥，以及数据交易对应的交易数据。通过生成固定长度的哈希校验，并将其自动存储于区块链分布式账本中，能够确保交易数据不可篡改，从而在数据源头保证了交易数据的真实可信，并且，区块链上的任意设备节点都能够交易查询对该工业设备的历史交易进行溯源，保证了数据流转过程清晰且可追溯。
37.区块链模块可接收工业设备上传的设备标识信息，并通过调用预先配置的智能合约，将设备标识信息存储于设备节点的节点首端。同时，区块链模块还可将交易数据存储于设备节点的节点主体，将交易凭证存储于设备节点的节点末端。需要说明的是，此处的节点
首端、节点主体、节点末端分别指的是设备节点所在区块的首端、主体和末端。
38.当区块链模块在接收到任一设备节点发送的交易数据查询请求时，能够调用智能合约，获取交易数据查询请求中包含的设备标识信息。区块链模块在获取到设备标识信息后，可根据该设备标识信息，从区块链网络各设备节点的节点首端中，筛选出设备标识信息对应的指定设备节点，并将指定设备节点中节点主体和节点末端分别存储的交易数据以及交易凭证，发送至任一设备节点。交易数据作为可实时更新的动态数据，将其存储于设备节点内，能够实现不同设备节点之间的数据共享和安全流转。
39.上述提到的任一设备节点在接收到交易数据和交易凭证后，还需对交易数据进行安全校验，以此来确保交易数据的真实性。对交易数据进行哈希处理，可得到待对比摘要，此时，将该待对比摘要和交易凭证中的至少部分内容进行对比，便能够对比结果确定交易数据的真实性。由于交易凭证是根据设备公钥和交易数据生成的哈希校验，如果待对比摘要能够和交易凭证中的至少部分内容一致，则说明获取到的交易数据未被篡改过，如果不一致，则说明当前交易数据真实性不可保证。
40.当工业设备处于指定状态时，比如暂停状态、故障状态，则说明工业设备的运行产生了异常，异常原因可能是由于缺料造成的设备暂停，也可能是由于内部故障引起的设备宕机。此时需要通过补充供料或是上线备用设备的方式，保证产线的正常运行。在本技术实施例中，由于供料设备和备用设备作为工业设备的关联工业设备，也需要将当前工业设备的权限授权给关联工业设备。
41.具体地，区块链模块可接收工业设备对应的关联工业设备发送的授权请求，其中，授权请求携带有工业设备的设备标识信息和关联工业设备的关联设备标识信息。在接收到授权请求后，区块链模块需从区块链网络中获取包含设备标识信息和关联设备标识信息的智能合约，并根据智能合约，授权关联工业设备执行授权请求对应的操作。比如，工业设备a发生故障，运维人员通过工业互联网平台检测到此状态后，可将工业设备b作为工业设备a的关联工业设备参与到后续的工作中。工业设备b发送至工业设备a的授权请求通过后，工业设备b便拥有了与工业设备a相同的使用权限，其便能够替代工业设备a继续参与到工厂产线工作中。
42.工业互联网平台中拥有权限的其他角色可通过主动标识模块，获取工业设备对应的设备标识信息，这样便可根据设备标识信息，查询用于存储工业设备对应产品的存储地址，或者产品的产品信息即相关服务，实现了对于设备的赋能。
43.以上为本技术提出的系统实施例。基于同样的思路，本技术的一些实施例还提供了上述系统对应的方法及介质。
44.图2为本技术实施例提供的一种智能三色灯系统的实现方法的流程示意图。如图2所示，方法包括：
45.s201：将工业设备接入标识解析企业节点，并向标识解析企业节点申请工业设备对应的设备标识信息。
46.s102：采集工业设备的运行数据；其中，运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据。
47.s103：将运行数据和设备标识信息上传至工业互联网平台。
48.s104：将部署于其中的智能合约加载至智能三色灯系统，以使工业设备在智能合
约的调用下，执行相应的数据交易。
49.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
50.本技术实施例提供的方法与系统是一一对应的，因此，方法也具有与其对应的系统类似的有益技术效果，由于上面已经对系统的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述方法的有益技术效果。
51.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述智能三色灯系统设于工业设备上，包括主动标识模块、数据采集模块、数据传输模块和区块链模块；所述主动标识模块，用于将所述工业设备接入标识解析企业节点，并向所述标识解析企业节点申请所述工业设备对应的设备标识信息；所述数据采集模块，用于采集所述工业设备的运行数据；其中，所述运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据；所述数据传输模块，与所述数据采集模块相连接，用于将所述运行数据和所述设备标识信息上传至工业互联网平台；所述区块链模块，用于将部署于其中的智能合约加载至所述智能三色灯系统，以使所述工业设备在所述智能合约的调用下，执行相应的数据交易。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述区块链模块，用于在所述工业设备执行所述数据交易时，获取所述工业设备对应的交易属性信息，并基于预设的哈希算法对所述交易属性信息进行哈希处理，以生成所述数据交易对应的交易凭证，并将所述交易凭证存储至所述工业设备对应的设备节点中；其中，所述交易属性信息包括所述工业设备对应的设备公钥，以及所述数据交易对应的交易数据。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述设备标识信息存储于所述设备节点的节点首端，所述交易数据存储于所述设备节点的节点主体，所述交易凭证存储于所述设备节点的节点末端。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述区块链模块，用于在接收到任一设备节点发送的交易数据查询请求时，调用所述智能合约，获取所述交易数据查询请求中包含的设备标识信息；用于根据所述设备标识信息，从区块链网络各设备节点的节点首端中，筛选出所述设备标识信息对应的指定设备节点，并将所述指定设备节点中所述节点主体和所述节点末端分别存储的交易数据以及交易凭证，发送至所述任一设备节点。5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述任一设备节点在接收到所述交易数据和所述交易凭证后，用于对所述交易数据进行哈希处理，得到待对比摘要，并将所述待对比摘要和所述交易凭证中的至少部分内容进行对比，以确定所述交易数据的真实性。6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述工业互联网平台用于通过所述主动标识模块，获取所述工业设备对应的设备标识信息，并根据所述设备标识信息，查询用于存储所述工业设备对应产品的存储地址，或者所述产品的产品信息。7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述数据传输模块可通过指定协议与所述工业互联网平台进行通信；其中，所述指定协议至少包括以下一项或多项：tcp协议、udp协议、mqtt协议、http协议和websocket协议。8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述区块链模块通过sdk底层链接库嵌入至所述智能三色灯系统中。9.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智能三色灯系统，其特征在于，所述区块链
模块用于在所述工业设备处于指定状态时，接收所述工业设备对应的关联工业设备发送的授权请求；所述授权请求携带有所述工业设备的设备标识信息和所述关联工业设备的关联设备标识信息；用于从区块链网络中获取包含所述设备标识信息和所述关联设备标识信息的智能合约，并根据所述智能合约，授权所述关联工业设备执行所述授权请求对应的操作。10.一种智能三色灯系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括：将工业设备接入标识解析企业节点，并向所述标识解析企业节点申请所述工业设备对应的设备标识信息；采集所述工业设备的运行数据；其中，所述运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据；将所述运行数据和所述设备标识信息上传至工业互联网平台；将部署于其中的智能合约加载至所述智能三色灯系统，以使所述工业设备在所述智能合约的调用下，执行相应的数据交易。

技术总结
本申请公开了一种基于区块链的智能三色灯系统及其实现方法，其中，智能三色灯系统设于工业设备上，包括主动标识模块、数据采集模块、数据传输模块和区块链模块；主动标识模块，用于将工业设备接入标识解析企业节点，并向标识解析企业节点申请工业设备对应的设备标识信息；数据采集模块，用于采集工业设备的运行数据；其中，运行数据至少包括以下任意一项或多项：设备状态数据、设备位置数据和信号强度数据；数据传输模块，与数据采集模块相连接，用于将运行数据和设备标识信息上传至工业互联网平台；区块链模块，用于将部署于其中的智能合约加载至智能三色灯系统，以使所述工业设备在智能合约的调用下，执行相应的数据交易。执行相应的数据交易。执行相应的数据交易。


技术研发人员：吴迪 肖雪 于静 张轩伟
受保护的技术使用者：浪潮云洲（山东）工业互联网有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/25