智慧园区可信数字底座核心由硬件计算层、端感知层、数据通信层、数据 资源层和数据赋能层五部分组成。
1. 硬件计算层
硬件层以数据为对象,提供运算、存储和网络资源。 智慧园区的底层数据采集主要基于园区的物联网设备,如 视频采集、智能水表、智能电表等。在可信数字底座里, 最关键、最基础的是可信物联网硬件。传统物联网芯片架 构下,难以保证端侧数据源头的可信、可追溯,同时存在 端侧物联网设备被攻击导致数据采集泄漏以及准确性的问 题。而基于 RISC-V 开源架构的物联网芯片的应用,可以 从数据采集源头保证数据的真实可信,同时将隐私计算的 一部分功能植入设备端侧,可以较好保证源头数据的可用 而不可见。在芯片架构层面,通过区块链与可信开源架构、 硬件和软件(RISC-V)的整合,从本源上解决数据安全和 数据可信的问题,让数据真正成为不能被拷贝走,且可多 次交易的资产,从而保护各方数据主权和隐私。
2. 端感知层
设备(网关、传感器、RFID 等)通过感知层获取外 部环境信息,属于物联网的信息源。感知层的特点包括: 大量的端节点数目、多样的终端类型、复杂的部署环境、 无人户外部署等,其是可信数字底座的感知触角,可以完 成视频、音频、压力和温度等园区运营过程中的各类数据 收集。
BoAT(Blockchain of AI Things),通过与区块链网络 约定的方式直接或间接调用链上智能合约,将物联网终端 所采集或生成的数据传递给智能合约做链上处理。BoAT 在开放的协议栈层次体系上,叠加了一层区块链客户端协 议。应用可以向这层区块链客户端协议,请求区块链交易、 智能合约调用等区块链业务。区块链客户端协议再进一步 结合密钥生命周期管理、设备 Attestation 等,构成了基 于模组的区块链软件框架(BoAT Framework),或称为 区块链设备钱包(Device Boat Wallet)。区块链模组对 不同蜂窝模组类型的针对性适配,解决物联网数据碎片化、 离散化、差异化问题。

3. 数据通信层
依托网络实现端到端,节点到节点的数据传输和转 发,将感知层获取的信息及时、准确、可靠、安全地传输 到目的地。在可信数字底座中,称为边缘数据网关,对现 场数据收集和现场级别的数据策略起着非常重要的作用。 边缘计算网关具有强大的边缘计算能力,并具有工业级的智能网关,支持远程自定义配置、远程部署、网关状态监测 等技术。利用边缘计算网关体系结构和 MQTT 协议,实现了对云服务的访问,并通过物联网平台、大数据平台,实现了 数据实时响应、数据模型分析判断、设备远程维护下载等功能。
BoAT 区块链应用框架(如上图)支持的 5G 蜂窝物联 网边缘网关产品,分担了部署在云端的计算资源,承载边 缘测 AI 算法的计算与应用,在物联网边缘节点实现数据优 化、实时响应、敏捷链接、模型分析等业务,具备访问区 块链和调用智能合约的能力,物联网应用可以通过 BoAT, 在数据上传到云的同时将数据上链,实现“链上 - 云上” 数据可信应对。基于区块链应用框架的工业级智能网关, 在开放的协议栈层次体系上,增加了一层区块链客户端协 议,方便上层应用可以向这层请求区块链交易、智能合约 调用等区块链业务,在功能上增强了区块链技术的可用性。
4. 数据资源层
其位于数据感知层和通信层之上,基于应用层的数据 处理需求和数据合规及可信需要,对数据进行整理和存储。 利用区块链技术 + 隐私计算技术搭建可信数据资源层,保 障数据从采集到应用过程中明确数据主权以及数据责任主 体,保障数据不可篡改,确保隐私数据的可控协作。
可信区块链管理平台是支撑可信数字底座区块链网络 的高效管理运维平台,为可信园区数字底座提供底层支撑, 保障可信数据底座的底层区块链网络的安全、高效、可信 运转。提供包括监控服务、区块链网络管理、智能合约管理、 运维管理等全方位服务,降低区块链应用的开发、管理、 运维等方面的门槛。可信区块链管理平台包含了区块链网 络管理、联盟治理、区块链浏览器、智能合约管理、运维 与监控、日志管理等。
5. 数据赋能层
基于丰富且可信的数据资源,通过数据共享、交易、 挖掘赋能数字城市生态应用。可信数字底座从数据产生到 传输,再到交易和共享拥有一套完整的方案。区块链技术 的不可篡改、可追溯特征,从源头保证了数据的可信及安 全性。在数据交易中,通过 MPC、零知识证明等加密技术 为数据交易和共享提供多种合作方式,保证数据安全。