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无人机交付系统的未来—NEM Catapult和物联网

作者:小罐子 时间:2019/12/10 阅读:5414
通过安全所有权、访问控制、数据记录和点对点配送,区块链和物联网可以解决无人机交付行业当前和未来的问题。 作为亚 […]

通过安全所有权、访问控制、数据记录和点对点配送,区块链和物联网可以解决无人机交付行业当前和未来的问题。

作为亚马逊高级会员,我很享受在网上购买保健品的好处,比如:更具竞争力的价格,更好的质量和更快速的交付等。优质的益生菌每瓶价值65- 90美元。然而,交货时间和运输条件(即温度和湿度)必须是最佳的,用以以产生成功的交付,并确保益生菌的生存。

大多数保健品公司甚至懒得用干冰包装益生菌。大多数邮件都是用美国邮政总局的一级邮件发送的,一般需要3-5个工作日,也有少数邮件是用干冰2天送达的。即使如此,消费者收到包裹的时候,干冰已经融化,益生菌的生存能力也因此受到质疑。

2015年,亚马逊推出了一款“Prime Air”无人机交付系统,该系统可以让包裹在30分钟内送达各家。如果在同一天,在最适宜的温度下收到益生菌,将是一件很美妙的事情。

亚马逊的Prime Air快递并没有像承诺的那样实现,但亚马逊似乎完全致力于实现这一目标。现在,包括谷歌和沃尔格林在内的其他公司正在努力实施无人送货。谷歌X项目(Project Wing)是一项自动送货无人机交付服务。它将启动一项试验,即从参与的沃尔格林向6英里内的住户送货。

Project Wing提供了大量的机会,从提供医疗处方到紧急设备,如心脏除颤器。Project Wing不仅让购物变得更方便,还可能拯救生命。

无人机交付系统的挑战和区块链应对方案

去年,据美国联邦航空局预测,到2022年将有452,000架商用无人机投入使用。而据当前预测:该行业将在明年年初达到这一规模。美国联邦航空管理局(FAA)预测,未来5年,商用无人机市场将扩大两倍,并将在2023年达到83.5万架。

商用无人机用于研究、飞行员培训、拍摄、建筑检查和其他一系列专业活动,通常比业余爱好者使用的模型飞机更昂贵、更耐用。但根据美国联邦航空局(FAA)的数据,娱乐性无人机的数量要多得多。今天,官方估计全国大约有125万架业余无人机在使用,预计到2023年的市场规模将增长到140万架。

随着谷歌和亚马逊等大型公司着手推出供公众使用的无人机送货项目,天空中可能会以我们想象之外更快地布满成千上万的无人机。随着无人机的空中飞行,我们将同时面临机遇和挑战。

如果没有适当的审计、跟踪和安全方案和措施,无人机技术可能弊大于利。目前,每个无人机制造商都通过自己的专有协议控制自己的无人机——他们无法有效且安全地与其他无人机通信。对于空域管理来说,这可能会成为一个问题,因为它们往往要求无人机同步飞行。

无人机的后端架构也有可能因其传统的集中式特性而受到破坏或中断。无人机还需要能够安全地相互通信,而不考虑品牌。在物联网的未来,设备之间的互操作性是必须的——无人机也包括在内,因为它们本质上是无人驾驶的飞行计算机。

恶意行为者也可能试图通过黑客和恶意软件利用无人机。无人机必须是安全的,而且从公众的角度来看也必须是安全的,因为送货无人机被视为威胁不是好兆头。

在交付中,有多个利益相关者要求通过一定程度的信息透明度来保护他们的利益,即发送方、接收方、监管机构和保险公司。

利用区块链技术,我们可以缓解无人机送货的许多痛点,为上述问题提供解决方案,并通过全分布式、电阻性和容错的解决方案,揭示物联网的真正意义。一个多用途、微型、支持区块链的物联网设备将负责促进所有无人机与区块链的交互。此物联网设备直接与区块链通信,无需中间服务器,以确保完全安全。

无人机也越来越多地用于其他商业应用;然而,这篇文章将特别关注交付,因为它提出了许多关于公开飞行的、可能被利用的设备的问题。

为什么选择区块链?

区块链结合了一个好的后端解决方案的许多方面:分散、冗余、容错、安全性和可伸缩性。除了架构上可靠之外,区块链还充当所有发送给它的信息的验证者。通过独特的密码密钥,可以方便地验证数字身份、签名和所有权,并以类似账本的格式进行记录。来自无人机的传感器、分析和行程数据也可以在区块链上进行签名和记录,留下可审核的永久痕迹。

为什么选择NEM区块链?

尤其是Catapult区块链有很多内置的功能,比如多签名访问、元数据、原子智能契约和特殊的“规则”(限制),你可以分配给链上的帐户。Catapult也可以通过标准的REST API接口使用,这意味着物联网设备不需要挖矿或打桩。

Catapult是一个非常实用的区块链选择,它已经适应了行业标准。这些功能将在定义所有权、访问控制和对等智能契约方面变得非常有用,并将允许无人机在不牺牲计算资源的情况下体验真正且完全安全的自主功能。

使用区块链来确保无人机交付

由于物联网设备已经配置为直接与区块链工作,它只需要来自外部的传感器输入。在这种情况下,无人机将向物联网设备提供所有信息,包括飞行遥测、行程、地理空间和其他ToF(飞行时间)数据。

幸运的是,大疆创造了一系列商用无人机,它们已经能够通过标准的串行通信与物联网设备直接通信。DJI也有一个强大的机载SDK,它可以让我们完全访问无人机的所有功能,传感器和内部飞行控制器。结合一个兼容的物联网设备,大疆无人机已准备好配置为完全启用区块链的送货无人机开箱即用!

在每一次发送中,涉及的不仅仅是发送方和接收方。无人机制造公司、发送方、接收方、保险供应商以及潜在的监管机构可能需要访问无人机旅行数据。使用Catapult作为所有无人机遥测数据的聚合器,我们可以利用Catapult上适当命名的聚合事务类型来记录链上事件的时间记录。此记录将发送给交付过程中的所有涉众。多密钥加密方案,例如Shamir的秘密共享,可以用于所有授权方之间的分布式加密。

访问控制可以以继进行无人机和拥相关企业合作关系的形式构建,而只允许该企业通过区块链和公钥加密来控制无人机。如果无人机被命令去特定的GPS坐标,或任何其他行动,它将首先从它的主人(或其他适当的数字)接受验证链。使用多重签名,这也意味着所有权可以从一个企业转移到另一个企业。

区块链也可以作为无人机分布式通信的一种形式。为了协调,可以公开与其他无人机进行通信。在NEM 上,我们可以通过一个令牌在特定区域内标记无人机。拥有此令牌的无人机只需要在其指定区域内进行更新,并检查可能在同一空域的其他无人机。其他飞机也可以与区块链接口,查看被阻塞或打开的气道,以及其他飞机需要注意的飞行中出现的任何问题。

当众多无人机同时工作时,事故将不可避免。保险公司需要获得信息以确定事故原因和条件。使用物联网设备的机载跟踪解决方案(类似飞机上的黑匣子),无人机可以在飞机坠毁或故障发生前记录飞行遥测和环境状况。这也是分散分析和检测模式的一个很好的用例,它可以观察出了什么问题,哪里出了问题,使用哪种类型的无人机。这些有价值的数据可以作为分散的市场在区块链上出售,制造商和运营商可以使用一个公共令牌买卖无人机数据。这些数据可以用于改善未来无人机飞行的功能性、经济性和安全性。

随着每一次投递都被记录在链上,这也为无人机投递提供了更多的点对点方式的可能性。在我们的例子中,可以为每个城市分配一批DJI送货无人机。如果有人想快速将包裹从一个家庭转移到另一个家庭,他们可以要求无人机来取包裹。同时,交付的资金由区块链托管。无人机会将数据发送到请求的地址上,然后将交易标记为完成。对于价值更高的包裹,无人机上的物联网设备甚至可以与家中的另一个物联网设备通信,打开车库或窗户,直接让无人机送货。

一旦发生点对点配送,资金就会被交给无人机配送公司,整个行程将都被记录在链上。与此同时,之前的安全措施一直在执行,每一步都在更新每一方。随着交易在区块链上进行结算,发送方、接收方和交付服务之间的交互变得更加不可靠。

由于无人机很可能会利用公共空域来运送这些货物,所以通过利用私人空域来提高运输效率是有可能的。为了实现这一目标,可以激励土地所有者在无人机飞越各自领空时自动获得代金钱。

结论

随着无人机送货迅速成为现实,未来对安全、协调和日志记录的需求是必须的。使用区块链可以极大地帮助解决这些问题,再加上一个物联网监测设备,可以通过多个输入,将无人机改造成更安全的飞行飞机。因此,有必要确保无人机不会受到恶意方的攻击,可以通过创建可审核的验证路径,并通过不同制造商和运营商之间的通信和协议标准化来为未来铺平道路。

 

 

原文作者:IoDLT

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