區(qū)塊鏈技術在智慧建造中的應用研究探析

殷利建 竇安華 魏飛龍 孫洪磊 王鵬飛

【摘要】近年來，區(qū)塊鏈技術在金融、醫(yī)療、經濟、教育等領域的研究和應用不斷豐富。而作為國民經濟支柱產業(yè)的建筑業(yè)，盡管其不斷提升新技術的應用力度，但信息化程度依然比較低。最近，隨著新基建的提出和深化，對建筑行業(yè)信息化提出了更高的要求。為進一步提高建筑業(yè)信息化水平，本文通過對區(qū)塊鏈的典型技術特點分析，探討其在建筑業(yè)能夠實現(xiàn)地應用場景。以期達到降本增效、高度智能、安全環(huán)保的效果。優(yōu)化建筑業(yè)業(yè)務模式和服務方式，以期為建筑業(yè)新發(fā)展提供動力和參考。

【關鍵詞】區(qū)塊鏈技術;智慧建造

1、區(qū)塊鏈技術

區(qū)塊鏈技術最早由中本聰在其發(fā)表的《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》提出。被認為是繼互聯(lián)網之后的能夠改變人類社會生活形態(tài)的又一里程碑變革技術。有望為銀行、零售、機械、制造業(yè)等諸多傳統(tǒng)領域帶來深刻變革。

1.1概念

區(qū)塊鏈技術是一種沒有任何中心控制點的點對點數據儲存分布式系統(tǒng)。其交易數據描述數據所有權的轉讓，并按發(fā)生順序依次存儲到區(qū)塊鏈數據結構中。類似于銀行賬戶的每筆提款、存款和轉賬記錄的對賬單，區(qū)塊鏈交易更好地代表類似于以太坊等的價值在系統(tǒng)內的轉移。該價值可能是一種服務，一個產品或一個智能合約的許可。換句話說，區(qū)塊鏈技術相當于一個去中心化的分類賬本，它具有不可篡改、可追加數據、可追溯、開放和證明等特性，可提高所應用行業(yè)在操作過程中的可信任性。

1.2特征

區(qū)塊鏈技術具有存儲信息記錄價值的交換、監(jiān)管智能合約、提供后臺數字身份確認等功能。其主要基礎特征如下：

（1）去中心化性;每個節(jié)點高度自治，節(jié)點之間彼此相互連接，形成新的鏈接單元。使系統(tǒng)具有強計算能力、低成本、高可靠性、自增長能力等優(yōu)勢。

（2）共識機制;系統(tǒng)中的參與者都能通過公開透明的方式設定并執(zhí)行規(guī)則。減少仿冒交易，實現(xiàn)了區(qū)塊鏈網絡鏈條的唯一性和數據的唯一性。

（3）對外開放性;區(qū)塊鏈上每次交易信息都自動共享到其所有節(jié)點。

（4）可擴展性;隨著交易數量和交易參與方的增加，區(qū)塊鏈上的節(jié)點對于交易的記錄呈現(xiàn)出幾何級數的增長。

（5）不可篡改性;利用區(qū)塊鏈內部的哈希函數技術，任何交易數據的修改或者篡改，都會影響到后面交易數據，輕易識別改動的數據，進而保證原始數據的真實性。

2、區(qū)塊鏈在智慧建造過程中應用場景

基于區(qū)塊鏈技術的自身特征，其具有將商業(yè)邏輯全部自動化的優(yōu)勢。基于此，能夠預測區(qū)塊鏈技術可應用在眾多建筑行業(yè)場景中：

2.1 構建智慧工程變更系統(tǒng)

在項目工程實施過程中，由于受到多方面因素的制約，如建設單位需求、不可抗力、突發(fā)情況等往往導致施工工程常常需要進行必要變更。但是，從提出變更需求到變更完成，并不是一次性完成，周期往往較長。因此，為使變更需求方變更達到滿意，常常需進行多次溝通協(xié)調，耗費大量人力、物力與財力。如果引入區(qū)塊鏈技術， 利用其對外開放性，每一次變更信息，各需求方都能實時獲取變更信息進度，高效完成變更需求。

2.2構建物料全生命周期監(jiān)管體系

首先，將物料各個環(huán)節(jié)信息完整保存到區(qū)塊鏈中，包括物料的生產、出廠、運輸、倉儲、堆放、使用等所有信息。利用區(qū)塊鏈的共識機制切實反映物料相關信息，保障物料的安全性和可靠性。有效降低各參與方的信息差而產生不必要的糾紛。其次，利用大數據精準定位物料各個環(huán)節(jié)所有信息，達到精準化物料過程信息。最后，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，利用人工智能自學習算法對物料各環(huán)節(jié)數據和項目物料需求分析，為項目后續(xù)物料配送進行準確預判，進一步優(yōu)化運輸資源，提高物資匹配效率，降低物流成本，同時，有效監(jiān)督建筑固廢垃圾的處理，從而實現(xiàn)物料全生命周期智能化管控。

2.3 實現(xiàn)工程造價數據積累和傳遞

通過區(qū)塊鏈技術的加密算法幫助工程造價數據的積累與分析，將單個工程項目的鋼材、水泥、人工以及機械等生產要素的數據信息進行脫敏處理后，在保護項目業(yè)主隱私的情況下提供分布式造價數據存儲方案，這種存儲機制下的數據可以用來進行價值工程分析和改進，通過造價數據的流通和整合推動建筑工程成本的降低，也有助于建筑行業(yè)數據積累及價值提升。

2.4 促進建筑行業(yè)自由職業(yè)者的發(fā)展

利用區(qū)塊鏈技術的去中心化特性，可以看到一個更加直接的與業(yè)主的合同關系。建筑行業(yè)可加速進入零工經濟時代，出現(xiàn)一部分工作量不多的建筑行業(yè)自由職業(yè)者，這部分人通過利用網站和APP應用程序在網上簽訂合同，有助于彌補行業(yè)中的技能短缺。這樣使公司結構進行調整，可能會同更多規(guī)模較小的公司或機構定期進行合作。它還將使那些從事該項建筑工作的人更好地反映和輸出他們在職業(yè)生涯中所獲得的真實經驗。

2.5 提高企業(yè)信用價值

區(qū)塊鏈技術通過對接國家權威數據庫，將建筑企業(yè)經營行為、資質認證、履約能力、經典工程等信息同企業(yè)電子名片關聯(lián)起來，作為數字世界的企業(yè)名片，利用區(qū)塊鏈技術的分布式和不可篡改的特點，為企業(yè)數字身份認證和管理提供了重要的技術支撐。助力企業(yè)實現(xiàn)數字化轉型，促進企業(yè)信息化發(fā)展，有效提升企業(yè)信用價值。

2.6精細化勞務管理

利用區(qū)塊鏈的分布式特征實現(xiàn)每次交易在各個節(jié)點自動背書。利用區(qū)塊鏈數據不可篡改性，確保數據的存證可溯源，使數據流向可被全程追蹤。可將勞務相關信息進行精細化管理，如勞務實名制、人員考勤、人臉識別，人員信息、身份健康碼等。另外，利用區(qū)塊鏈可解決管理難點，如在雄安新區(qū)，有些項目已實現(xiàn)利用區(qū)塊鏈技術對農民工工資支付難題，對農民工人員信息、勞務工資撥付情況、撥付時間、撥付金額等信息全程留痕，有效地保障農民工權益，使信息更加公正透明。快速便捷，一目了然。使企業(yè)管理更加智能化，節(jié)省管理人員，降低運營成本，進一步提升企業(yè)決策水平及辦公和運營效率。

3、展望

區(qū)塊鏈技術長期發(fā)展的重要方向主要有自動化、提高處理速度、降低成本、信任協(xié)議和共識、提高技術意識等方面，區(qū)塊鏈技術或是繼互聯(lián)網之后人類歷史上又一個重大的技術創(chuàng)新，將會對社會生產關系產生重大影響。目前，建筑業(yè)還處于科技轉型關鍵階段，信息化程度還較低，具有較大發(fā)展空間。隨著云計算、人工智能、大數據、工業(yè)物聯(lián)網、5G網絡等技術的快速發(fā)展，能夠預測到區(qū)塊鏈技術在建筑行業(yè)的各個方面將會有更多應用場景，重塑建筑行業(yè)信用體系。

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