區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，區塊鏈技術在金融、醫療、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的建筑業，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，對建筑行業信息化提出了更高的要求。為進一步提高建筑業信息化水平，本文通過對區塊鏈的典型技術特點分析，探討其在建筑業能夠實現地應用場景。以期達到降本增效、高度智能、安全環保的效果。優化建筑業業務模式和服務方式，以期為建筑業新發展提供動力和參考。

【關鍵詞】區塊鏈技術;智慧建造

1、區塊鏈技術

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

1.1概念

區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。其交易數據描述數據所有權的轉讓，并按發生順序依次存儲到區塊鏈數據結構中。類似于銀行賬戶的每筆提款、存款和轉賬記錄的對賬單，區塊鏈交易更好地代表類似于以太坊等的價值在系統內的轉移。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，可提高所應用行業在操作過程中的可信任性。

1.2特征

區塊鏈技術具有存儲信息記錄價值的交換、監管智能合約、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;每個節點高度自治，節點之間彼此相互連接，形成新的鏈接單元。使系統具有強計算能力、低成本、高可靠性、自增長能力等優勢。

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

（3）對外開放性;區塊鏈上每次交易信息都自動共享到其所有節點。

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

（5）不可篡改性;利用區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、區塊鏈在智慧建造過程中應用場景

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

2.1 構建智慧工程變更系統

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調，耗費大量人力、物力與財力。如果引入區塊鏈技術， 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管體系

首先，將物料各個環節信息完整保存到區塊鏈中，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節所有信息，達到精準化物料過程信息。最后，在區塊鏈系統中，利用人工智能自學習算法對物料各環節數據和項目物料需求分析，為項目后續物料配送進行準確預判，進一步優化運輸資源，提高物資匹配效率，降低物流成本，同時，有效監督建筑固廢垃圾的處理，從而實現物料全生命周期智能化管控。

2.3 實現工程造價數據積累和傳遞

通過區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，也有助于建筑行業數據積累及價值提升。

2.4 促進建筑行業自由職業者的發展

利用區塊鏈技術的去中心化特性，可以看到一個更加直接的與業主的合同關系。建筑行業可加速進入零工經濟時代，出現一部分工作量不多的建筑行業自由職業者，這部分人通過利用網站和APP應用程序在網上簽訂合同，有助于彌補行業中的技能短缺。這樣使公司結構進行調整，可能會同更多規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生涯中所獲得的真實經驗。

2.5 提高企業信用價值

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

2.6精細化勞務管理

利用區塊鏈的分布式特征實現每次交易在各個節點自動背書。利用區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?？蓪趧障嚓P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，利用區塊鏈可解決管理難點，如在雄安新區，有些項目已實現利用區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。使企業管理更加智能化，節省管理人員，降低運營成本，進一步提升企業決策水平及辦公和運營效率。

3、展望

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

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