机器经济——制造业的下一波数字革命
- 2024/9/4 17:10:22 16721
- 来源：控制工程网
在过去五年里，数字化转型席卷了整个世界。任何企业似乎都不可避免地要问：“数字化转型对我们意味着什么？”答案通常围绕着采用成熟和主流的技术，来创建新的或修改现有的业务流程和客户参与战略。
工业领域的数字化转型有不同的名称，如“工业4.0”(德国)、“未来工业”(法国)、“中国制造2025”(中国)或“智能制造”(美国)等。在过去几年里，人工智能(AI)、区块链、云计算、边缘计算、物联网(IoT)、5G、计算机视觉和增强/虚拟现实(AR/VR)的融合，一直在支持创建更复杂的数字孪生。虽然这些技术的每一次进步都在推动数字孪生更接近物理实体，但同时这些进步也在推动整个行业向下一波数字革命进军。
尽管物联网在消费和工业市场的快速增长，正在以惊人的方式推动数字化转型，但当今的物联网业务与其它占主导地位的Web2平台一样，主要建立在中央基础设施上，并由企业全面管理。这种集中化方法使企业能够最大限度地实现商业价值，并为最大参与者提供优势，但它也越来越受到很多不可控因素的影响。数据治理、所有权和主权，威胁着大型企业迄今为止蓬勃发展的商业模式。区块链和Web3(互联网的第三次迭代)的引入，通过实现所谓的“机器经济”，将为物联网业务提供新的视角和增长机会。
▲图1：机器经济的三个关键推动因素是物联网、分布式账本技术和代币制。
图片来源：美国工业互联网联盟(IIC)
01 构建机器经济的三个核心要素
根据Next Big Thing AG的说法，机器经济(Machine Economy)是一个由智能、互联和经济独立的设备和机器组成的网络，它们充当自主市场参与者，在几乎没有人工干预的情况下执行经济交易和其它活动。
这一定义揭示了机器经济给物联网带来的潜在颠覆因素。一方面，机器经济解决了大多数企业和行业中现有的传统制造和业务流程。另一方面，它利用技术实现设备或机器之间的自主交易。
实现机器经济的三个关键因素是：物联网、分布式账本技术(DLT)和代币经济。三者之间的关系如图 1 所示。
1 物联网
智能物联网设备的爆炸式发展，使人和机器能够在任何地方进行通信和交换信息。除了面向消费者的应用外，各种智能传感器已集成到工业机器中以改善工厂的制造过程。所有物联网设备都可以提供有关物理对象的实时信息。一旦被标记化，物联网设备和生成的数据就可以创建物理和数字资产的市场。然后可以对这些资产进行索引、搜索和交易，就像其他在线商品一样。
2 分布式账本技术（DLT）
分布式账本可以描述为一种资产交易记录的数字账本，由分布在不同地点的不同人员进行维护。分布式账本的显著特征——去中心化、透明性、不变性和可信度——使其成为(相互)不受信任的各方开展业务的良好基础设施，而无需依赖任何可信的中介机构(如银行或机构)。更重要的是，DLT 在实物或数字资产代币化时引入了有限供应的元素，从而将这些资产转化为“价值互联网”。
3 代币制
代币制，也称为加密经济学或代币经济学，可以理解为是经济学的一个子集，研究已经代币化的商品和服务的生产、分销和消费的经济制度、政策和道德。在机器经济的背景下，代币激励代表了解决物联网企业冷启动问题的强大机制和精心设计的经济激励。代币分发模型对于影响所有物联网生态系统利益相关者的行为以及确定物联网业务的长期可持续性至关重要。
02 机器经济的五个关键成功因素
建立繁荣和可持续的机器经济，取决于几个关键的成功因素，涵盖从技术和商业等不同方面。
1 物联网系统的可信度
物联网设备和生成的数据是机器经济中的资产。因此，应利用行业最佳实践，来确保物联网堆栈端到端的可信度。IIC将可信度定义为：人们对系统按预期运行的信心程度。其特征包括安全、安保、隐私、可靠性和在面对环境干扰、人为错误、系统故障和攻击时的弹性。因此，要保证物联网系统的可信度，需要将行业标准应用于从数据收集、处理和传输到设备上线、更新和退役等生命周期管理级别的端到端流程。只有这样的标准，才能实现拥有物联网驱动的宝贵资产市场。
2 DLT系统的安全性、私密性和可扩展性
DLT为代币化、交易和结算资产交易，提供去中心化的金融市场基础设施。资产和交易的安全性至关重要，应谨慎执行。设计隐私问题的应用，应利用某些隐私增强技术，如同态加密、零知识证明、安全多方计算和机密计算。此外，应适当解决DLT的可扩展性，以适应物联网设备的大量交易。
3 商业模式的公平性和透明度
在价值链的所有利益相关者中，公平、透明地分配商业价值，是建设繁荣的机器经济的关键。它应该能够调整利益相关者的利益，并鼓励他们参与生态系统，以创造飞轮效应。
4 客户参与策略的有效性
有效的客户参与策略，对于提高客户粘性和忠诚度非常重要。新兴的Web3技术，如去中心化金融(DeFi)、非同质化代币(NFT)和去中心化自治组织(DAO)，为在机器经济中构建创新和稳健的客户参与战略提供了一套工具。虽然DeFi可以用来提高全球供应链的包容性，但似乎NFT已成为很多品牌加强客户关系计划的热门选择，同时也是数据在多个利益相关者之间流动时解决知识产权保护问题的一种新途径。另一方面，DAO旨在为客户提供参与某些品牌建设活动决策过程的机会。
5 代币经济模型的稳健性
稳健的代币经济模型，对于激励机器经济生态系统中的所有利益相关者继续参与商业活动至关重要，从而确保物联网业务的长期可持续性和稳定增长。
03 面向机器经济的商业模式
新兴的机器经济为传统物联网企业重新定义其价值主张和客户参与策略提供了新的机会。以下是五种受机器经济启发的新商业模式：
1 机器即服务（MaaS）
作为物理世界中的宝贵资产，机器具有特定的实用性，可以完成特定任务。机器所有者可以通过以下方式，在机器经济中创建以机器为中心的业务：
· 共同构建机器网络：一组机器所有者可以以分散的方式构建机器网络(LoRaWAN或5G网络)，为公众提供某些功能。每当客户使用机器网络时，机器所有者将根据预定义的规则获得报酬。
· 共同拥有一台机器：一群人可以组成一个机器DAO并拥有一台机器。然后，机器产生的收入，将根据机器DAO中指定的预定义规则分配给所有利益相关者。
上述两种商业模式支持社区驱动的方法来构建物联网业务，这可以帮助企业降低部署物联网解决方案的成本。
2 感知即服务（S2aaS）
物联网设备最重要的用途是从物理对象收集数据。收集的数据通常被发送到集中后端处理系统，用于提取有助于物联网企业主做决策所需的见解。
对于机器经济，设备所有者可以利用DLT创建去中心化市场，以点对点方式与感兴趣的第三方共享数据。这种商业模式使设备所有者能够通过去中心化的市场，共享设备数据来赚取被动收入，从而具有巨大的客户增长潜力。需要指出的是，在这种情况下，设备所有者控制设备数据共享。
3 资产代币化
在机器经济中，用于交易和交换的分布式账本，使机器和生成的数据代币化成为可能。例如，一台机器可以在分布式账本上标记为NFT，每个NFT代表机器在物理世界中的部分数字所有权。此外，NFT持有者可以由机器所有者授予某些权利(例如，每周可以使用机器一定的时间)。NFT可以在市场上交易以进行所有权转让。这种商业模式为客户参与提供了一种灵活有效的方法，一定程度上实现了昂贵资产的流动性。
4 按使用付费
在过程工业中，需要许多工业传感器测量筒仓中的原材料料位。这些传感器可以连接到区块链，使支付过程完全自动化。原材料的变化能触发区块链上的智能合约，该合约计算消耗的数量，检索商定的价格，并在区块链上自主结算交易。供应商不需等到月末再对账付款，最终用户也不承担任何与库存管理相关的费用。通过同步商品和现金流，该应用展示了机器经济如何通过缩短支付周期、消除昂贵的对账过程和优化营运资金来改善现金流。
5 可信数据和数据预言机
许多行业都要确保其生产参数合法和合规性，尤其是工业过程的废物和产品。他们必须向经认证组织或公共实体提供数据。这些数据通常与公共卫生有关，通常由工业物联网设备测量。
在机器经济环境下，授权用户可以直接在区块链上访问数据并控制其真实性，而无需调查IT基础设施来确保数据未被篡改。这种在区块链上发布数据的物联网设备，可能会变成工业或环境数据预言机(data oracle)，可供区块链上的任何智能合约使用。
04 展示机器经济性的四个用例
在本节中，我们将描述几个正在进行的、新兴的、面向消费者和工业领域的机器经济应用案例。
1 X-to-earn
X-to-Earn是一种由区块链和Web3技术支持的通用商业模式，用户可以通过参与一系列活动来获得加密货币奖励。X-to-Earn模型在改变人们与机器的互动方式方面显示出巨大潜力，尤其是在将机器应用和收集的数据货币化时。
2 部分所有权
部分所有权促进了协同消费，在这种消费模式中，众多所有者共同分摊拥有资产的总体成本，众多用户可以利用区块链对物理机器代币化，并分享机器带来的收益。这种方法为个人提供了拥有昂贵物理机器的机会，并使机器制造商能够扩大其客户群并获得额外的收入。
在实践中，一些企业已经开始在这个方向进行探索。例如，Ahoy LLC和IoTeX正在将部分所有权的概念应用于行业物联网联盟的试验，该试验旨在促进船主在全球范围内将未充分利用的资源、停滞的使用率和用户数据货币化。
3 供应链中可信且透明的资产跟踪
供应链数据缺乏透明度、完整性和可用性一直困扰着企业的运营活动，并使利益相关者之间的合作变得非常困难。为了应对这些全行业面临的挑战，IoTeX发起的行业物联网联盟测试驱动结合了防篡改硬件和区块链软件，为医疗机构内或医疗保健网络实体之间的宝贵资产，创建了一个可信且透明的资产跟踪解决方案。
在试验中，当货运网络移动物理资产时，安全边缘设备会捕捉物理资产的实时状态(例如位置、温度、湿度等)。然后将资产状态发送到区块链上的智能合约，以进行服务协议(SLA)的验证。在违反SLA的情况下，参与SLA的利益相关者会自动得到处罚。利用机器数据和区块链来协调并实现业务流程的自动化，在提高供应链效率和用户体验以及降低业务支出方面显示出巨大潜力。
4 工业元宇宙
工业元宇宙是一种新兴趋势，旨在将沉浸式、实时数据和数字孪生相结合，创造新的商业模式并加速数字化。工业元宇宙的难题之一是将边缘设备和可信数据流与数字孪生连接起来，为物理世界创建近乎实时的模拟和预测。为了实现基于生态系统的参与和工业元宇宙的增长，激励网络参与者非常重要。这种激励可用于数据共享，验证组件、设计和资产的来源或真实性，或在元宇宙中创建新的组件、设计或资产。让边缘设备直接参与激励的机制，将创造进一步的自主性和高效的数字化用例。
尽管存在需要应对的挑战，但毫无疑问，我们正在进入一个新时代。在这个时代，物联网和机器经济将撼动传统制造企业和用户的现状。在这种情况下，应用速度将再次成为成功的主要驱动力。
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