CN110597785B - 基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，包含支撑层、知识资源层、区块链网络层、知识应用层和服务实现层；知识资源层部署在私有云上，包括多个工艺知识数据端；区块链网络层用利用区块链技术对上链后的再制造工艺案例知识区块和交易信息区块进行监管和安全审计；知识应用层包括再制造工艺案例知识检索模块和成员企业再制造工艺知识管理模块；服务实现层以交互式操作界面的系统管理模块形式展现给各共享参与企业，用于显示数据和接收用户输入的数据。用户可以将获取来的汽车零部件再制造工艺知识存储在知识资源层中的云空间中并安全进行交易和调用服务于设计，不仅可以知识安全风险，更能降低了运营成本。

Description

基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件再制造技术领域，具体涉及一种汽车零部件再制造工艺共享系统。
背景技术
利用报废汽车再制造作为一种新的制造模式。汽车零部件再制造以成型零件为毛坯，采用包括先进表面工程技术在内的各种新技术、新工艺，在不改变零部件毛柸形状和材质的情况下恢复尺寸和性能，可回收新件制造中附加值的 70%，零件磨损表面补偿的金属仅为本体材料的 1%-2%，成本仅为新品的 10%，节能减排效果显著，可以有效缓解汽车行业快速发展带来的资源环境问题。
然而，对于汽车零部件再制造中小企业来说，面对各种各样类型不同、型号不同、失效程度和质量各异的废旧汽车零部件，他们很难设计出科学合理的再制造工艺。其主要原因如下：
由于废旧汽车零部件在失效特征、失效程度、质量水平及历史信息等方面存在较大的不确定性，因而导致再制造工艺参数难以计算和再制造工艺路线难以确定，由于很多汽车零部件再制造企业的技术能力良莠不齐，很难系统的掌握各种各样汽车零部件再制造工艺各个环节的关键技术，例如再制造工艺参数的确定、再制造修复工艺路线的规划和再制造材料的选择等等。这给汽车零部件再制造中小企业的再制造工艺过程带来了很大的挑战。
零部件再制造工艺共享技术在在制造业上得到了广泛的应用。但是，企业间汽车零部件再制造工艺共享技术发展存在以下问题：
（1）共享技术因汽车零部件再制造工艺技术的表现形式而存在困难：汽车零部件再制造工艺包括显技术和隐性技术，显性技术可以通过某种特定的形式表现出来，然而汽车零部件再制造工艺很大一部分是难以进行转移的隐性技术，如非结构化、非编码化技术，其表示和存储存在很大的难度。同时由于知识存量和知识结构的异质性，各自所拥有的再制造工艺往往是个性化的独特的技术，在每个个体中都有独特的标示方式，在共享过程中很难表现和被有效利用。
（2）共享安全性：拥有汽车零部件再制造工艺知识的企业个体不希望其他企业可以在没有任何投入的情况下就获取了自身产出的知识，同时也担心共享会造成技术泄密。这种产出不平衡现状和泄密担忧极大的影响着拥有汽车零部件再制造工艺知识企业的共享意愿。
（3）汽车零部件再制造工艺知识共享缺少系统支持：缺乏共享的渠道和相应的技术支撑是提升汽车零部件再制造工艺共享技术的较大阻碍。需要有统一的汽车零部件再制造工艺共享系统，能让所有的汽车零部件再制造中小联盟企业都能安全、便捷和高效地共享和获取所需的再制造工艺，并且能够灵活的捕捉、分类、消化、吸收和利用来自汽车零部件再制造中小企业联盟外部的工艺，方便优化工艺设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，安全性和可靠性好，能够兼顾各共享企业的自由技术表现形式，并能形成统一的表现特征，从而实现高效便捷的共享技术，保障共享企业之间高效共享汽车零部件再制造工艺。
本发明为解决其技术问题所提出的技术方案是：
一种基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于按由底层到顶层包含五个工作层：支撑层、知识资源层、区块链网络层、知识应用层和服务实现层；
支撑层位于共享系统的最底层，包括了系统管理模块、区块链的共识机制、加密算法模块、私有云的云计算模块，为汽车零部件再制造工艺知识共享系统的运行提供必要的软硬件支撑环境；
知识资源层部署在私有云上，包括多个工艺知识数据端，各工艺知识数据端包含UCL查询接口、数据管理模块、采集接口，主要用于存储各个共享参与企业的再制造工艺知识数据，各共享参与企业的再制造工艺知识通过私有云分别进行云空间存储；
区块链网络层用利用区块链技术对上链后的再制造工艺案例知识区块和交易信息区块进行监管和安全审计，并通过智能合约的方式保证链上数据的动态交换和共享,为各共享参与企业提供一个安全和信任的共享环境；
知识应用层包括再制造工艺案例知识检索模块和成员企业再制造工艺知识管理模块，用户通过再制造工艺案例知识检索模块寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块，然后通过再制造工艺案例知识区块上的知识所有者信息，进而向拥有该再制造工艺规划知识的成员发出知识交易的请求，通过智能合约的签订获取相应的再制造工艺知识；用户通过成员企业再制造工艺知识管理模块，分别对存储在自身企业内部私有云上的再制造工艺知识进行修改、删除和更新等管理操作，
服务实现层是共享系统的最上层，以交互式操作界面的系统管理模块形式展现给各共享参与企业，用于显示数据和接收用户输入的数据；各共享参与企业通过在共享系统上的各项操作，完成服务实现层对知识应用层的接口调用，即动态监控和共享手段的实现。
进一步的，区块链网络层中，包括若干个汽车零部件再制造工艺案例知识区块链和若干个汽车零部件再制造工艺知识交易区块链；汽车零部件再制造工艺区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识属性的区块组成，通过链的形式，将各个汽车零部件再制造工艺知识区块和各汽车零部件再制造工艺知识交易区块链接起来而形成；同样，汽车零部件再制造工艺知识交易区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识交易信息的区块构成，通过链的形式，将各个交易区块链接起来而形成。
进一步的，知识应用层中涉及的动态监控和共享手段包括知识检索、知识获取、知识改编和汽车零部件再制造工艺和知识动态应用。
进一步的，再制造工艺知识资源层主要用于存储各个汽车零部件再制造中小联盟企业的再制造工艺知识，形成再制造工艺知识库作为共享的源泉。
进一步的，所述的再制造工艺案例知识检索模块，通过KNN检索算法，寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块。
进一步的，所述的成员企业再制造工艺知识管理模块基于私有云技术，各个汽车零部件再制造中小成员企业将自身的汽车零部件再制造工艺知识存储在各自企业内部建设的私有云上，这可以有效的保护各个成员企业知识的安全性和隐私性。
进一步的，所述的系统管理模块，由页面管理、用户信息管理和用户权限管理三个子模块组成，页面管理的主要功能是帮助汽车零部件再制造工艺知识共享系统维护人员更好的维护页面；用户信息管理则是成员企业用户对自身信息进行添加、查看、修改和删除，用户权限管理是针对不同用户的级别分配系统各模块的权限。
进一步的，知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺辅助规划模块，当某成员企业需要解决某汽车零部件的再制造工艺规划问题时，在其与拥有解决该问题再制造工艺知识的所有者企业达成知识交易的智能合约后，通过该模块可以直接调用该知识所有者企业私有云中的相应的再制造工艺案例知识，以辅助该企业进行再制造工艺规划。
进一步的，知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺知识共享模块和汽车零部件再制造工艺知识交易模块，各个用户的再制造工艺知识信息和交易信息被分别加密和记录到每一个知识区块和交易区块中，并加盖时间戳，一个个知识区块和交易区块根据时间戳分别被链接成一个不可篡改的知识区块链总账本的交易区块链总账本，以保证知识共享的安全性。
为此，基于区块链和私有云的汽车零部件再制造工艺知识共享系统主要包含五个主要的功能模块：系统管理模块，汽车零部件再制造工艺案例知识检索模块、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理模块、汽车零部件再制造工艺知识共享模块、汽车零部件再制造工艺辅助规划模块。该汽车零部件再制造工艺知识共享系统可用于用户进行可视化操作，主要可实现再制造工艺案例知识检索、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理、汽车零部件再制造工艺知识共享和汽车零部件再制造工艺辅助规划等功能。
私有云为知识资源层提供了更为便捷的基础设施服务，即云空间存储，联盟成员企业将获取来的汽车零部件再制造工艺知识存储在知识资源层中的云空间中，不仅可以减少知识安全风险，更能降低运营成本。
采用上述方案后，本发明通过私有云保存汽车零部件再制造中小企业联盟成员的再制造工艺知识，并且将知识的属性信息，其主要包括基本属性信息，例如知识所有者信息和索引关键词等内容，以及关键属性信息，例如废旧汽车零部件失效特征和失效形式等内容通过加密算法保存在再制造工艺知识区块链上。工艺技术的表现形式和分享方式以及信用安全性均得到保证。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
图1为本发明一个具体实施例的系统框图。
基于区块链和私有云的汽车零部件再制造工艺知识共享系统主要包含五个主要的功能模块：系统管理模块，汽车零部件再制造工艺案例知识检索模块、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理模块、汽车零部件再制造工艺知识共享模块、汽车零部件再制造工艺辅助规划模块。该汽车零部件再制造工艺知识共享系统可用于用户进行可视化操作，主要可实现再制造工艺案例知识检索、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理、汽车零部件再制造工艺知识共享和汽车零部件再制造工艺辅助规划等功能。分别对应图1所示的由底层到顶层包含五个工作层：支撑层、知识资源层、区块链网络层、知识应用层和服务实现层。
支撑层位于共享系统的最底层，包括了系统管理模块、区块链的共识机制、加密算法模块、私有云的云计算模块，为汽车零部件再制造工艺知识共享系统的运行提供必要的软硬件支撑环境；
知识资源层部署在私有云上，包括多个工艺知识数据端，各工艺知识数据端包含UCL查询接口、数据管理模块、采集接口，主要用于存储各个共享参与企业的再制造工艺知识数据，各共享参与企业的再制造工艺知识通过私有云分别进行云空间存储；
区块链网络层用利用区块链技术对上链后的再制造工艺案例知识区块和交易信息区块进行监管和安全审计，并通过智能合约的方式保证链上数据的动态交换和共享,为各共享参与企业提供一个安全和信任的共享环境；
知识应用层包括再制造工艺案例知识检索模块和成员企业再制造工艺知识管理模块，用户通过再制造工艺案例知识检索模块寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块，然后通过再制造工艺案例知识区块上的知识所有者信息，进而向拥有该再制造工艺规划知识的成员发出知识交易的请求，通过智能合约的签订获取相应的再制造工艺知识；用户通过成员企业再制造工艺知识管理模块，分别对存储在自身企业内部私有云上的再制造工艺知识进行修改、删除和更新等管理操作，
服务实现层是共享系统的最上层，以交互式操作界面的系统管理模块形式展现给各共享参与企业，用于显示数据和接收用户输入的数据；各共享参与企业通过在共享系统上的各项操作，完成服务实现层对知识应用层的接口调用，即动态监控和共享手段的实现。
进一步的，区块链网络层中，包括若干个汽车零部件再制造工艺案例知识区块链和若干个汽车零部件再制造工艺知识交易区块链；汽车零部件再制造工艺区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识属性的区块组成，通过链的形式，将各个汽车零部件再制造工艺知识区块和各汽车零部件再制造工艺知识交易区块链接起来而形成；同样，汽车零部件再制造工艺知识交易区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识交易信息的区块构成，通过链的形式，将各个交易区块链接起来而形成。
进一步的，知识应用层中涉及的动态监控和共享手段包括知识检索、知识获取、知识改编和汽车零部件再制造工艺和知识动态应用。
进一步的，再制造工艺知识资源层主要用于存储各个汽车零部件再制造中小联盟企业的再制造工艺知识，形成再制造工艺知识库作为共享的源泉。
进一步的，所述的再制造工艺案例知识检索模块，通过KNN检索算法，寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块。
进一步的，所述的成员企业再制造工艺知识管理模块基于私有云技术，各个汽车零部件再制造中小成员企业将自身的汽车零部件再制造工艺知识存储在各自企业内部建设的私有云上，这可以有效的保护各个成员企业知识的安全性和隐私性。
进一步的，所述的系统管理模块，由页面管理、用户信息管理和用户权限管理三个子模块组成，页面管理的主要功能是帮助汽车零部件再制造工艺知识共享系统维护人员更好的维护页面；用户信息管理则是成员企业用户对自身信息进行添加、查看、修改和删除，用户权限管理是针对不同用户的级别分配系统各模块的权限。
进一步的，知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺辅助规划模块，当某成员企业需要解决某汽车零部件的再制造工艺规划问题时，在其与拥有解决该问题再制造工艺知识的所有者企业达成知识交易的智能合约后，通过该模块可以直接调用该知识所有者企业私有云中的相应的再制造工艺案例知识，以辅助该企业进行再制造工艺规划。
进一步的，知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺知识共享模块和汽车零部件再制造工艺知识交易模块，各个用户的再制造工艺知识信息和交易信息被分别加密和记录到每一个知识区块和交易区块中，并加盖时间戳，一个个知识区块和交易区块根据时间戳分别被链接成一个不可篡改的知识区块链总账本的交易区块链总账本，以保证知识共享的安全性。
为此，基于区块链和私有云的汽车零部件再制造工艺知识共享系统主要包含五个主要的功能模块：系统管理模块，汽车零部件再制造工艺案例知识检索模块、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理模块、汽车零部件再制造工艺知识共享模块、汽车零部件再制造工艺辅助规划模块。该汽车零部件再制造工艺知识共享系统可用于用户进行可视化操作，主要可实现再制造工艺案例知识检索、汽车零部件再制造中小企业联盟成员知识管理、汽车零部件再制造工艺知识共享和汽车零部件再制造工艺辅助规划等功能。
私有云为知识资源层提供了更为便捷的基础设施服务，即云空间存储，联盟成员企业将获取来的汽车零部件再制造工艺知识存储在知识资源层中的云空间中，不仅可以减少了知识安全风险，更能降低了运营成本。

Claims (9)

1.一种基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于按由底层到顶层包含五个工作层：支撑层、知识资源层、区块链网络层、知识应用层和服务实现层；
支撑层位于共享系统的最底层，包括了系统管理模块、区块链的共识机制、加密算法模块、私有云的云计算模块，为汽车零部件再制造工艺知识共享系统的运行提供必要的软硬件支撑环境；
知识资源层部署在私有云上，包括多个工艺知识数据端，各工艺知识数据端包含UCL查询接口、数据管理模块、采集接口，主要用于存储各个共享参与企业的再制造工艺知识数据，各共享参与企业的再制造工艺知识通过私有云分别进行云空间存储；
区块链网络层，利用区块链技术对上链后的再制造工艺案例知识区块和交易信息区块进行监管和安全审计，并通过智能合约的方式保证链上数据的动态交换和共享,为各共享参与企业提供一个安全和信任的共享环境；
知识应用层，包括再制造工艺案例知识检索模块和成员企业再制造工艺知识管理模块，用户通过再制造工艺案例知识检索模块寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块，然后通过再制造工艺案例知识区块上的知识所有者信息，进而向拥有该再制造工艺案例知识的成员发出知识交易的请求，通过智能合约的签订获取相应的再制造工艺案例知识；用户通过成员企业再制造工艺知识管理模块，分别对存储在自身企业内部私有云上的再制造工艺案例知识进行修改、删除和更新管理操作；
服务实现层，为共享系统的最上层，以交互式操作界面的系统管理模块形式展现给各共享参与企业，用于显示数据和接收用户输入的数据；各共享参与企业通过在共享系统上的各项操作，完成服务实现层对知识应用层的接口调用，即动态监控和共享手段的实现。
2.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于区块链网络层中，包括若干个汽车零部件再制造工艺案例知识区块链和若干个汽车零部件再制造工艺知识交易区块链；汽车零部件再制造工艺区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识属性的区块组成，通过链的形式，将各个汽车零部件再制造工艺知识区块和各汽车零部件再制造工艺知识交易区块链接起来而形成；同样，汽车零部件再制造工艺知识交易区块链由一个个记录着汽车零部件再制造工艺知识交易信息的区块构成，通过链的形式，将各个交易区块链接起来而形成。
3.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于知识应用层中涉及的动态监控和共享手段包括知识检索、知识获取、知识改编和汽车零部件再制造工艺和知识动态应用。
4.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于再制造工艺知识资源层主要用于存储各个汽车零部件再制造中小联盟企业的再制造工艺知识，形成再制造工艺知识库作为共享的源泉。
5.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于所述的再制造工艺案例知识检索模块，通过KNN检索算法，寻找存储在汽车零部件再制造工艺知识区块链上的与目标问题最为相近的再制造工艺案例知识区块。
6.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于所述的成员企业再制造工艺知识管理模块基于私有云技术，各个汽车零部件再制造中小成员企业将自身的汽车零部件再制造工艺知识存储在各自企业内部建设的私有云上。
7.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于所述的系统管理模块，由页面管理、用户信息管理和用户权限管理三个子模块组成，页面管理的主要功能是帮助汽车零部件再制造工艺知识共享系统维护人员更好的维护页面；用户信息管理则是成员企业用户对自身信息进行添加、查看、修改和删除，用户权限管理是针对不同用户的级别分配系统各模块的权限。
8.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺辅助规划模块，当某成员企业需要解决某汽车零部件的再制造工艺规划问题时，在该成员企业与拥有解决该问题再制造工艺案例知识的所有者企业达成知识交易的智能合约后，通过再制造工艺辅助规划模块直接调用该知识所有者企业私有云中的相应的再制造工艺案例知识，以辅助该企业进行再制造工艺规划。
9.根据权利要求1的基于区块链和私有云的汽车零部件再制造共享系统，其特征在于知识应用层还包括汽车零部件再制造工艺知识共享模块和汽车零部件再制造工艺知识交易模块，各个用户的再制造工艺知识信息和交易信息被分别加密和记录到每一个知识区块和交易区块中，并加盖时间戳，一个个知识区块和交易区块根据时间戳分别被链接成一个不可篡改的知识区块链总账本的交易区块链总账本。
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