数字化转型如何推动机器经济

数字化转型洞察

• 数字化转型的增长使公司能够获得以前不可能获得的新见解和利益，他们正在将自己定位于机器经济。
• 机器经济是一个由智能、互联和经济独立的设备和机器组成的网络，这些设备和机器作为自主的市场参与者，在很少或没有人为干预的情况下执行经济交易等等。

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在过去的五年中，数字化转型席卷了全球。任何企业或行业都不禁要问:“数字化转型对我们意味着什么?”这个问题的答案通常围绕着采用已经变得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策略。

工业数字化转型有不同的名称，如工业4.0(德国)、工业未来(法国)、中国制造2025(中国)或智能制造(美国)等等。在过去的几年里，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兄弟更接近现实世界的对手，但它们也在推动行业进入下一波数字革命。

尽管物联网在消费和工业市场的快速增长正在以许多惊人的方式推动社会正在进行的数字化转型和数据化，但今天的物联网业务，像其他主要的Web2平台一样，主要建立在集中的基础设施上，并由企业完全管理。这种集中化的方式，虽然可以让企业最大限度地提取商业价值，让最大的参与者受益，但却越来越受到舆论和政府的质疑，尤其是在最近的地缘政治事件中。数据治理、所有权和主权威胁到大公司迄今赖以蓬勃发展的商业模式。区块链和第三代互联网Web3的引入，通过实现所谓的机器经济，为物联网企业提供了新的视角和增长机会。

什么是机器经济?

根据Next Big Thing AG[1]的定义，机器经济是一个由智能、互联和经济独立的设备和机器组成的网络，这些设备和机器作为自主的市场参与者，在很少或根本没有人为干预的情况下执行经济交易和其他活动。这个定义显示了机器经济给物联网带来的潜在破坏因素。一方面，机器经济解决了大多数企业和行业中的传统制造和业务流程。另一方面，它利用支持设备或机器之间自主事务的技术。

机器经济的三个关键推动因素

三个关键方面即实现机器经济:物联网，分布式账本技术(DLT)和代币经济。这三个关键支持因素之间的关系如图1所示。

1.物联网(IoT)

智能物联网设备的爆炸式增长使人和机器可以在任何地方进行通信和交换信息。除了面向消费者的应用，各种智能传感器已经集成到工业机器中，以改善工厂的制造过程。所有物联网设备都准备提供有关物理世界中相关对象的实时信息。一旦标记化，[1]物联网设备和生成的数据可以创建物理和数字资产的市场。这些资产可以像其他在线商品一样被索引、搜索和交易。

2.分布式账本技术(DLT)

分布式分类帐可以被描述为分散在不同地点和人员之间维护的资产交易记录的数字分类帐。分布式账本的显著特征——去中心化、透明度、不可变性和可信赖性——使其成为(相互)不受信任的各方开展业务的良好基础设施，而无需依赖任何受信任的中介机构(如银行或机构)。更重要的是，当物理或数字资产被代币化时，DLT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.令牌经济学

代币经济学[2]，也被称为加密经济学或代币经济学，可以被理解为经济学的一个子集，研究代币化的商品和服务的生产、分配和消费的经济制度、政策和伦理。在机器经济背景下，代币激励是解决物联网业务冷启动问题的强大机制，也是设计良好的经济激励机制。令牌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和确定物联网业务的长期可持续性至关重要。

机器经济的五个关键成功因素

前一节解释了实现面向机器经济的系统的三个基本构件。然而，建立一个繁荣和可持续的机器经济取决于几个关键的成功因素，从技术和商业角度详细说明。

1.物联网系统的可信度。

物联网设备及其生成的数据是机器经济中的资产。因此，应采用行业最佳实践[3][4]来确保物联网堆栈的端到端可信。IIC[3]将可信度定义为“人们对系统按预期运行的信心程度”。特征包括面对环境干扰、人为错误、系统故障和攻击时的安全性、安全性、隐私性、可靠性和弹性。”因此，保障物联网系统的可靠性，需要将行业标准应用于从数据采集、处理、传输到设备上线、更新、退役等全生命周期管理层面的端到端流程。只有有了这样的标准，拥有有价值的物联网驱动资产的市场才能实现。

2.DLT系统的安全性、隐私性和可扩展性。

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。资产和交易的安全是最重要的，应该认真执行[5]。有隐私问题的应用应该采用某些隐私增强技术，如同态加密[2](HE)、零知识证明[3](ZKP)、安全多方计算[4](MPC)和机密计算[5](CC)。此外，应适当解决dlt的可扩展性问题，以适应来自物联网设备的大量交易。

3.商业模式的公平性和透明度。

在所有价值链利益相关者之间公平透明地分配商业价值是建立繁荣的机器经济的关键。它应该能够协调利益相关者的利益，并鼓励参与生态系统，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至关重要。新兴的Web3技术，如去中心化金融[6](DeFi)、不可替代代币[7](nft)和去中心化自治组织[8](dao)，为在机器经济中构建创新和强大的客户参与策略提供了一套工具。虽然DeFi可以用来增加全球供应链的包容性[6]，但nft已成为品牌加强客户关系计划的热门选择[7]，同时也是在多个利益相关者之间流动数据时解决知识产权保护问题的新方法。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[8]。

5.代币经济模型的稳健性。

强大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，从而确保物联网业务的长期可持续性和稳定增长至关重要。

五种机器经济导向的商业模式

正如福布斯最近的文章[9][10]所指出的那样，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战略带来了新的机会。本节描述了受机器经济启发的几种新的商业模式。

1.Machine-as-a-service (MaaS)

作为物理世界中有价值的资产，机器具有某些实用程序，可以完成特定的任务。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去中心化的方式建立一个机器网络(LoRaWAN或5G网络)，向公众提供某些功能。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。

以上两种商业模式支持社区驱动的方法来构建物联网业务，这可以帮助组织降低部署物联网解决方案的成本。

2.Sensing-as-a-service (S²原子吸收光谱法)

物联网设备最重要的功能是从附加的物理对象收集数据。收集到的数据通常被发送到一个集中的后端处理系统，以提取有助于物联网业务所有者做出决策的见解。

在机器经济中，设备所有者可以利用DLT创建分散的市场，以点对点的方式与感兴趣的第三方共享数据，如图2所示。这种商业模式使设备所有者能够通过分散的市场分享他们的设备数据来获得被动收入，从而具有巨大的客户增长潜力。在这种情况下，设备所有者控制设备数据共享。

3.资产的标记

在机器经济中，用于交易和交换的分布式分类账使机器和生成的数据标记化成为可能。例如，一台机器可以在分布式账本上被标记为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持有者可以获得机器所有者授予的某些权利(例如，每周使用机器的一定时间)。此外，nft可以在市场上进行所有权转让交易。这种商业模式提供了一种灵活而有效的客户参与方法，并减轻了昂贵资产的非流动性。

4.使用率

在加工工业中，许多工业传感器测量筒仓中的原材料水平。这些传感器可以连接到区块链，使支付过程完全自动化。原材料的变化触发区块链上的智能合约，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。供应商无需等待月末对账付款，最终用户无需承担任何与库存管理相关的成本。通过同步货物和资金流动[11]，该应用展示了机器经济如何通过缩短支付周期、消除昂贵的对账流程和优化营运资金来改善现金流。

5.可信数据和数据oracle

许多行业都要遵守有关其生产参数的法规和遵从性，特别是工业过程中的废物和产出。他们必须向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，并由工业物联网设备测量。在机器经济环境中，授权用户可以访问数据并直接在区块链上控制其真实性，而无需调查IT基础设施以确保数据未被篡改。这种在区块链上发布数据的物联网设备可以变成工业或环境数据预言器，可供区块链上的任何智能合约使用。

四个用例和机会展示了机器经济的作用

在本节中，我们描述了几个正在进行和新兴的面向消费者和工业的机器经济用例。

1.X-to-earn

X-to-Earn是一种由区块链和Web3技术驱动的通用商业模式，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模式已经显示出巨大的潜力，可以改变人们与机器的互动方式，特别是在将机器效用和收集的数据货币化的时候。在机器经济的背景下，用户被激励:

• 部署全球规模的公共LoRaWAN网络[12]

• 部署全球规模的公共移动网络[13][14]

• 部署一个智能手机驱动的网络来连接蓝牙设备[15]

• 通过行车记录仪建立一个社区拥有的地图网络[16]

• 部署全球规模的公共气象站网络[17]

• 改变他们的生活方式，每天锻炼身体，到户外活动。[18]

• 将其可穿戴数据共享给第三方服务提供商[19]。

这些用例已经证明，通过利用设计良好的代币经济模型，激励社区完成特定的机器相关任务是可行的。

2.部分所有权

部分所有权促进了协作消费，在这种协作消费中，一组所有者分担拥有资产的总体成本，一组用户可以利用区块链对物理机器进行代币化，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挖掘额外的收入来源。

在实践中，有几家公司已经在探索这个方向。例如，Ocean Falls Blockchain建立的部分所有权计划[20]允许他们的客户以单个矿机成本的十分之一租用哈希算力。在另一个例子中，Ahoy LLC[21]和IoTeX[22]正在将部分所有权的概念应用于工业物联网联盟的试驾[23]，旨在促进船东将未充分利用的资源、停滞的入住率和全球用户数据货币化。

3.供应链中可信和透明的资产跟踪

供应链数据缺乏透明度、完整性和可用性困扰着其运营，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的挑战，由IoTeX[22]发起的行业物联网联盟(Industry IoT Consortium)测试驱动[24]结合了防篡改硬件和区块链软件，为医疗设施内或医疗网络实体之间的有价值资产创建了可信且透明的资产跟踪解决方案。

在试驾中，安全边缘设备在货运网络移动实物资产时捕捉其实时状态(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进行服务水平协议(SLA)验证。如果违反了SLA，涉及该SLA的利益相关者将看到罚款自动解决[25]。利用机器数据和区块链来协调和自动化业务流程，在提高供应链效率和用户体验以及降低业务费用方面显示出巨大的潜力。

4.工业metaverse

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，以创建新的商业模式并加速数字化。工业元宇宙的一个难题将是将边缘设备和可信数据流与数字孪生连接起来，为现实世界的情况创建近乎实时的模拟和预测[26]。为了实现基于生态系统的参与和工业元环境的增长，激励网络参与者将是很重要的。这种激励可以用于数据共享，验证组件、设计和资产的来源或真实性，或者在元环境中创建新组件。使边缘设备直接参与激励机制将创造进一步的自主权和高效的数字化用例。

结论

web2公司在物联网市场上的重要足迹与web3充满活力、超动态的环境相结合，为重大颠覆创造了完美的基础。虽然有挑战需要解决，但毫无疑问，我们正在进入一个新的时代，物联网和机器经济将撼动物联网制造商和物联网用户的现状。在这种情况下，采用的速度将再次成为成功的主要驱动力。

-工业物联网联盟(IIC)是CFE媒体和技术内容合作伙伴。编辑克里斯·瓦夫拉，网络内容经理，控制工程、CFE媒体与技术、cvavra@cfemedia.com．

参考文献

[1]《未来大事件:塑造机器经济的趋势——面向工业企业新时代的企业创新指南》，2020年报告。

[2] S. Voshmgir，什么是代币经济?O 'Reilly Media, Inc.， 2019年10月。

[3]陈晓明，陈晓明，陈晓明，陈晓明，工业物联网可靠性框架研究，工业物联网联盟基础文件，https://www.iiconsortium.org/pdf/Trustworthiness_ Framework_Foundations.pdf

[4]赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军，赵建军。https://www.iiconsortium.org/pdf/IIoT-Distributed-Computing-in-the-Edge.pdf

[5]李志强，分布式账本技术的安全问题，普惠金融全球倡议(FIGI)，https://figi.itu.int/wp-content/uploads/2021/04/Security-Aspects-of-Distributed-Ledger-Technologies-1.pdf

[6]邹志刚，供应链金融的新时代革命，供应链大脑，https://www.supplychainbrain.com/blogs/1-think-tank/post/34811-defi-the-next-gen-revolution-in-supply-chain-financing

[7]刘志强，品牌与消费者互动的关系:品牌与消费者互动的关系;https://www.forbes.com/sites/tiffanylung/2022/03/30/how-brands-are-revolutionizing-consumer-engagement-with-nfts

[8]杨建军，“基于区块链的客户体验”，中国科技大学学报(自然科学版)，https://www.nasdaq.com/articles/how-daos-will-transform-the-customer-experience

[9]范翔，区块链和数字支付如何重塑物联网?、福布斯商业委员会、https://www.forbes.com/sites/forbesbusinesscouncil/2022/04/05/how-can-blockchain-and-digital-payments-reinvent-the-internet-of-things2022年4月5日。

[10]范翔，基于web2的物联网企业如何加入Web3革命?、福布斯商业委员会、https://www.forbes.com/sites/forbesbusinesscouncil/2022/08/04/how-can-web2-based-iot-businesses-join-the-web3-revolution2022年8月4日。

[11]电子货币革新区块链——阿赫玛，dr . ing。Silvio Stephan, Orbit logistics AG;https://www.achema.de/en/magazine/article/e-money-revolutionises-the-blockchain

[12]李晓明。https://www.helium.com/lorawan

[13]张海燕。https://www.helium.com/5G

[14]胡晓明。https://www.pollenmobile.io/

[15] Nodle。https://www.nodle.com/

[16] Hivemapper。https://hivemapper.com/

[17] WeatherXM。https://weatherxm.com/

[18] STEPN。https://stepn.com/

[19] HealthBlocks。https://www.healthblocks.ai/

[20]张晓明。https://oceanfallsblockchain.com/

[21]王志强，王志强。https://ahoy.spiritt.app/

[22] IoTeX。https://iotex.io/

[23]海洋管理试驾，工业物联网联盟，https://www.iiconsortium.org/test-drives/marine-management/

[24]医疗网络的有价资产跟踪测试驱动，工业物联网联盟，https://www.iiconsortium.org/test-drives/valuable-asset-tracking-test-drive/

[25]樊晓，柴强，基于边缘的可信透明资产跟踪，工业物联网联盟技术简报，https://www.iiconsortium.org/pdf/Trusted-and-Transparent-Asset-Tracking-on-the-Edge-Tech-Brief-2022-01-27.pdf

[26]工业虚拟世界:基于现代技术的工业虚拟世界。https://new.siemens.com/global/en/company/insights/tomorrows-industrial-metaverse-built-on-todays-technologies.html

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