什么是區(qū)塊鏈技術(shù)？
通俗地講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N記錄交易信息的方式。相比于將所有交易記錄存放在一個中心點，區(qū)塊鏈利用一種去中心化的分布式總賬技術(shù)。對于某項特定活動，這個去中心化網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都保有所有分類賬目中的全部交易情況。相比于中心化的記錄保存，區(qū)塊鏈有許多好處：不會因為某一個節(jié)點而影響全局，并保證數(shù)據(jù)絕對透明。
區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化的特性也帶來了一系類應(yīng)用上的挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈的根基是一個巨大的由大量節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)而非中心化的系統(tǒng)，后者需要系統(tǒng)中每一位成員的參與才可運作。類似商業(yè)無人機行業(yè)這樣有著大量參與方和一個獨立的中央機構(gòu)的體系需要大量配合與協(xié)作。而區(qū)塊鏈內(nèi)部有許多層次，從這一點來說體系中也有不少利用不同算法和/或整合方案建立起來的規(guī)則。
區(qū)塊鏈大規(guī)模普及遇到的最大挑戰(zhàn)之一就是可測量性。比方說，利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行的交易速度無法與當(dāng)前的高規(guī)格交易體系匹配。區(qū)塊鏈中的交易速度取決于節(jié)點的大小，這一特點可能對可測量性造成影響。這些可測量性相關(guān)的問題當(dāng)交易量大時會更為明顯，交易量小時則不那么明顯。
區(qū)塊鏈技術(shù)給無人機產(chǎn)業(yè)帶來了什么影響
隨著無人機應(yīng)用越發(fā)廣泛，我們將需要引入新參與者的服務(wù)交付模式。虛擬化和云存儲基礎(chǔ)架構(gòu)將被用來保證快速提供更加多樣化服務(wù)的能力、靈活性和可測量性。數(shù)據(jù)訪問無線網(wǎng)絡(luò)將需要為用戶和其它第三方提供應(yīng)用程序編程接口入口，以實現(xiàn)精細(xì)控制、確保數(shù)據(jù)服務(wù)安全性。這一算法轉(zhuǎn)變能增強創(chuàng)新能力，但同時也會帶來復(fù)雜的安全挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)則有望開創(chuàng)一種能夠被商業(yè)無人機生態(tài)體系中各類利益相關(guān)方使用的體系。
區(qū)塊鏈和射頻安全
區(qū)塊鏈可以幫助規(guī)范和控制無人機的合理使用。無人機及其操作者的信息、空域活動保存在一個高速而安全的節(jié)點中，而這些信息也由所有利益相關(guān)方保存。
在古代，為了防止要在同一條鐵軌上行駛的兩列火車相撞，人們使用一種金屬印章： 火車司機只有拿到這一實體印章才能開車前行。相比之下無人機空域維度多、變化快且復(fù)雜的多。但利用區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合其它技術(shù)及軟件“印章”，可以幫助避免無人機相撞。在許多方面，區(qū)塊鏈可以為防止空域相沖收集信息、增加飛行軌跡。
舉例來說，無人機的GPS定位系統(tǒng)可以收到其它無人機的位置信息，無論是直接從其它無人機還是通過地面控制者獲取。它也可以收到來自自身硬件、軟件和出廠商的安全性確認(rèn)。
信號強度感應(yīng)也很重要?？偟膩碚f，從特定無人機飛行器發(fā)出的射頻信號強度（尤其是現(xiàn)在十分普遍的四軸飛行器）遵守平方反比定律，并且在一個大的量級范圍內(nèi)不會有區(qū)別。一臺在空中飛行的無人機可以通過評估頻射強度，準(zhǔn)確感應(yīng)附近另一臺無人機的位置并避免與其相撞。這臺無人機還能通過雷達(dá)、化學(xué)觀察或其它光學(xué)、聲波定位能力獲取外界信息。目前共有四種不同類型的雷達(dá)信號：主動信號（通過無人機自身發(fā)射器或照明器發(fā)射）、被動信號（通過另一臺無人機的發(fā)射器發(fā)射）、基礎(chǔ)信號（從某一特定位置發(fā)射）及多基站信號（雷達(dá)信號發(fā)射者和接收者在不同位置）。
耦合無線電測向是另一種無人機識別信號源方向的手段，可以通過天線測量和信號波定時實現(xiàn)。無人機也可以利用認(rèn)知模式識別進(jìn)行信號分析。這時，接收器將記錄當(dāng)?shù)赜卸鄠€地面控制站，共同引導(dǎo)無人機前往同一個目的地。
區(qū)塊鏈與無人機結(jié)合的實際案例
一、無人機物流追蹤
沃爾瑪：零售巨頭沃爾瑪為使用區(qū)塊鏈技術(shù)來追蹤無人機快遞的系統(tǒng)申請專利。在具體實施中，輸送箱上會設(shè)置用于包裹跟蹤和認(rèn)證的區(qū)塊鏈運輸加密系統(tǒng)。利用區(qū)塊鏈追蹤包裹可能涉及到的方面包括位置、供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)換、運輸承擔(dān)者和消費者的認(rèn)證，和貨箱的環(huán)境溫度、產(chǎn)品的溫度、產(chǎn)品環(huán)境溫度可接受的臨界值以及貨箱內(nèi)部的物品(產(chǎn)品和商品)或它們的組合。想要查詢包裹有效載荷的內(nèi)容，認(rèn)證和訪問可能會嚴(yán)格連接到特定的區(qū)塊鏈密鑰上去，而且有可能包括特定的時間和位置。數(shù)據(jù)訪問也許會由運輸?shù)男谐贪才藕蜕唐返馁徺I決定。
SKYF：SKYFchain是一個開放的區(qū)塊鏈平臺，用于記錄供應(yīng)鏈中貨運機器及其相互作用發(fā)生的所有關(guān)鍵信息。每筆交易都記錄在平臺上。根據(jù)交易類型、頻率和復(fù)雜性，每筆記錄都有自己的成本，并以傳統(tǒng)貨幣計價。按照智能合約邏輯的要求，SKYFchain中的所有計算都將按SKYFT代幣處理。
由于參與者數(shù)量和平臺上的交易數(shù)量將會不斷增加，而代幣數(shù)量固定，所以SKYFT代幣的成本也會增加。SKYFT代幣將在加密貨幣交易所自由交易。除此之外，SKYFT代幣持有者將獲得SKYFchain平臺中進(jìn)行的每筆交易的成本份額。
“SKYFchain能夠讓所有市場參與者像基于同一個分配系統(tǒng)一樣聯(lián)合起來。這將會消除許多問題——從機器人配送路線批準(zhǔn)開始，到保險費用計算和付款轉(zhuǎn)賬結(jié)束。這種方法不僅可以降低交易成本、提高物流計劃和計算的透明度，還可提高貨運速度和質(zhì)量。物流行業(yè)向無人系統(tǒng)轉(zhuǎn)變只需很短的時間。SKYFchain是唯一能夠滿足所有市場參與者的解決方案。在SKYFchain的幫助下，我們將支持物流行業(yè)向無人系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，這將大大降低運輸成本。所有消費者都將從中受益，尤其是那些位于物流方面最不發(fā)達(dá)地區(qū)的人。”SKYFchain首席執(zhí)行官Alexander Timofeev如是說。
Dorado ：物流服務(wù)商Dorado的目標(biāo)是建立一種全新的下單和配送體系，包括食品、雜貨、藥品和電子產(chǎn)品等。他們追求將自動化發(fā)揮到極致，以避免因人為失誤引起的不良后果并為用戶提供最好的服務(wù)。為此他們將關(guān)注重點放在無人機和機器人上，力圖通過由區(qū)塊鏈技術(shù)支持的HyperLocal 物流平臺，建立首個完全不受人為干預(yù)的配送服務(wù)體系。
二、無人機系統(tǒng)交通管理平臺
DEEP AERO：來自阿聯(lián)酋阿治曼DEEP AERO公司正在研發(fā)基于區(qū)塊鏈的人工智能驅(qū)動的、自主自制的智能無人機系統(tǒng)（UAS）交通管理（UTM）平臺。該平臺可用于保障共享空域內(nèi)有人/無人低空民航飛行的安全。
DEEP AERO UTM平臺將從全局角度出發(fā)協(xié)調(diào)各UTM系統(tǒng)之間的整合問題，并且可以在不破壞現(xiàn)有的有人航空系統(tǒng)體系的情況下，使制造商、服務(wù)提供商和終端用戶等工業(yè)部門安全高效地使用無人機。
Distributed Sky：Distributed Sky是一個聚集了來自澳大利亞、新加坡、俄國、德國和美國各國專家的非營利性研究項目，開發(fā)團(tuán)隊從兩年前就開始研制用區(qū)塊鏈技術(shù)建立無人飛行器空中管控系統(tǒng)，目標(biāo)是攻克下一階段空中交通管控遇到的挑戰(zhàn)。
該項目使用區(qū)塊鏈技術(shù)建立一個可以為商用無人機市場所有利益相關(guān)方使用的體系。研究團(tuán)隊利用區(qū)塊鏈和無人機空域開源項目以建立一個最適用于全球空中交通管控系統(tǒng)的體系。該無人機交通管理系統(tǒng)的三大主要構(gòu)成要素為：
1、注冊系統(tǒng)。項目利用以太坊區(qū)塊鏈技術(shù)支持無人機注冊系統(tǒng)，而智能合約體系使得智能無人機能夠作為完全獨立的經(jīng)濟(jì)單位運作。
2、溝通體系。研究團(tuán)隊使用無人機空域中最常見的數(shù)據(jù)規(guī)則MAVlink，他們也打算將以太坊的“耳語規(guī)則”（Whisper proctocol）用于無人機實時溝通，以加強系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)。
3、地理圍欄和交通管控。地圖數(shù)據(jù)通過基于區(qū)塊鏈的p2p超媒體協(xié)議IPFS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存儲，無人機可以利用這些數(shù)據(jù)避免進(jìn)入禁飛區(qū)或撞上障礙物。
該項目已經(jīng)經(jīng)過了電腦模擬和實景演習(xí)，在俄羅斯與美國開展的首批試點項目證實在智能模式下同一空域的多臺無人機能夠避免相撞并遠(yuǎn)離限飛區(qū)。
IBM：國際商業(yè)機器公司（IBM）旗下的天氣公司（The Weather Company）近期開始通過無人機空域管理平臺AirMap向無人機操作者發(fā)送實時數(shù)據(jù)。為了支持這種超大容量需求，該公司正嘗試?yán)脜^(qū)塊鏈技術(shù)解決安全方面的隱患，通過無線電頻率及區(qū)塊鏈管理系統(tǒng)強化商用無人機生態(tài)系統(tǒng)。
三、智能共享無人機
Sergei Lonshakov ：據(jù)外媒報道，在第三屆區(qū)塊鏈&比特幣年度會議上，俄羅斯開發(fā)商Sergei Lonshakov展示了其“無人機員工”，即通過智能合約操控的無人機。
“無人機員工”很好地展示了物流網(wǎng)的運作模式。這一從2015年12月開始研發(fā)的項目能讓人們租一臺無人機并讓它去到任何指定地點。關(guān)鍵在于，在執(zhí)行任務(wù)的過程中無人機沒有受到任何人為控制。無人機通過基于公共區(qū)塊鏈平臺以太坊（Ethereum）的智能合約自動測量距離、結(jié)算價格、收款并飛往目的地。當(dāng)無人機返回基地時，它會生成一筆交易記錄，通知客戶任務(wù)已完成并結(jié)束本次合約。
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