[Biz] Digital Twin with IOTA Tangle

IOTA의 기술을 가장 활발하고 적극적으로 활용하려고 노력하고 있는 독일 기업 Innogy의 디지털 트윈 전략입니다.

원문 링크 : https://medium.com/@cstoecker/implementing-first-industry-4-0-use-cases-with-iota-dag-tangle-machine-tagging-for-digital-twins-baf1943c499d

IOTA DAG Tangle을 사용한 업계 최초 4.0 활용 사례 구현 – 디지털 트윈을위한 기계 태깅

Industry 4.0은 물리적, 디지털 및 생물학적 영역간에 도트를 연결하는 기술의 융합으로 이루어집니다.

다양한 파괴적인 산업 4.0 기술 은 이제 내년에 널리 채택 될 수있는 전환점에 있습니다. 이러한 기술에는 전기 자동차, 지능형 자율 기계, 분산 형 에너지 인프라, 3D 프린터, 블록 체인 및 AI / ML이 포함됩니다.

블록 체인을 갖춘 기계와 특히 IOTA 프로토콜을 결합한 이 기계는 경제적으로 독립적 인 장치로 변형되어 서로간에 상호 작용하고 4 산업 혁명에서 기계 경제 의 기초를 형성 할 수 있습니다 .

이 blogpost에서 선호하는 산업 4.0 유스 케이스는 IOTA 프로토콜이 오늘날 실제로 적용될 수있는 첫 번째 사례로 설명 될 것입니다. IOTA는 디지털 트윈 아키텍처 (proof-of-concept)에서 물리적 인 기계를 태깅하는 데 사용됩니다. 이 유스 케이스는 IPFS, IPLD, BigchainDB와 같은 매우 중요한 분산 기술을 DAG (directed acyclic graph) 복잡하게 뒤얽힌 파일 저장 및 데이터베이스 계층과 결합합니다.

우리는 DAG 복잡성의 선택된 매우 매력적인 기능을 구현하고 명확하게 보여주기 때문에 프로젝트에서 IOTA를 사용하기 시작했습니다.

나는 우리가 두 번째 산업에서 IOTA를 어떻게 탐험하고 있는지 설명 할 것이다. Share & Charge EV car charging (개념적)에 대한 4.0 blogpost.

디지털 트윈 : 모든 제품에는 자체 스토리가 있습니다.

우리 업계의 주요 4.0 혁신 프로젝트 중 하나는 디지털 트윈 (또는 디지털 제품 메모리)입니다. 디지털 트윈은 물리적, 생물학적 또는 디지털 객체의 디지털 표현입니다. 우리의 innogy Digital Twin 프로젝트 인 “Twin of Things”는 모든 물리적 인 대상에게 스토리를 제공합니다. innogy는 현재이 비전을 실현하기 위해 개방형 IoT 및 공급망 생태계를 형성하고 있습니다.

디지털 트윈 개념으로 디지털, 물리적 및 생물학적 영역 연결

디지털 트윈은 실제 물체가 생산 유닛에게 물리적 물체 생성 방법을 알려주기 전에 제조, 생산 및 설계 매개 변수로 생성 될 수 있습니다. 객체가 조립, 테스트, 운송, 배치, 운영 또는 폐기 된 방법에 대한 데이터를 저장할 수 있습니다.

디지털 트윈은 산업 4.0을 에너지, 이동성, 공급망, 소비재 또는 건강 관리와 같은 다양한 산업 영역을 지원하는 삶으로 이끌 기위한 핵심 개념입니다. 다양한 유스 케이스에 많은 기술적 이점을 제공하고 배치 크기 1 제조, 출생 – 추적 성, 출처, 신뢰성, 추적, 최적화, 감사 및 준수와 같은 업계 요구 사항을 충족하면서 오늘날의 많은 문제를 해결합니다.

 

하이 레벨 디지털 트윈 가치 제안

또한 디지털 트윈은 사물과 소유자 간의 디지털 경험을 확립하거나 새로운 형태의 마케팅을 열어 더 많은 혁신을 가능하게합니다.

마케팅은 사람 중심의 마케팅에서 객체 마케팅으로 이동할 수 있습니다. 예를 들어 핸드백을 판매하는 제조업체 또는 소매 조직은 판매 시점에 고객의 개인 데이터를 보유하려고 시도하고 있습니다. 일반적으로 사용자는 데이터를 제공하기 위해 충성도 프로그램을 제공받습니다. 제조업체 또는 소매점은 자신의 목적을 위해 이러한 개인 데이터를 악용하는 데 필요한 모든 것을 갖추고 있습니다.

디지털 트윈 마케팅

디지털 트윈을 가진 실제 물체는 구식의 로열티 프로그램 마케팅을 극적으로 변화시킬 것입니다. 제조업체나 소매점에서는 더 이상 개인 데이터가 필요하지 않습니다. 그들은 마케팅 기능이 마케팅 및 영업 메시지를 디지털 쌍둥이로 직접 전송할 수있게하는 객체 신원을 알아야합니다. 마케팅 기능의 메시지가 디지털 쌍둥이 중 하나에 도착할 때마다 앱에 등록 된 개체가있는 고객에게 경고 메시지가 표시됩니다. 물론 고객은 경고를 사용 중지 하거나 제 3 자에게 쓰기 권한을 부여 할 수 있습니다.

객체 마케팅은 기업 마케팅 기능에서 고객으로 균형을 전환하는 고객을위한 매우 강력한 새로운 마케팅 도구입니다. 또한 개체 소유자는 각 디지털 쌍둥이들에게 메시지를 보내어 익명으로 서로 연결하여 제품 경험을 공유 할 수 있습니다. 물론 고객은이 커뮤니티 기능을 사용 중지 할 수 있습니다.

또한 디지털 트윈은 토큰을 저장, 조작 및 전송할 수 있습니다. 여기에는 액세스 토큰, 가치 토큰, 충성도 토큰 또는 토큰 증명 (예 : 제품 수명이 5 년 미만, 준수 토큰, 인증 토큰)이 포함됩니다.

이 기술에는 훨씬 더 많은 혁신되지 않은 혁신적인 기능이 있습니다.

기술 구현

객체가 수명주기 동안 다른 엔티티와 상호 작용할 때 디지털 트윈과의 상호 작용 및 객체 데이터에 대한 제어의 용이함은 분산 형 블록체인 솔루션과 같은 주요 기능입니다. 다른 주요 기능은 객체의 암호로 안전한 태그 지정입니다.

분산 디지털 트윈 솔루션을 구현하려면 각 객체 데이터가 다음과 같아야합니다.

  1. 분산 데이터베이스에 저장되고 분석 및
  2. 물리적 인 물건이나 기계로부터 모아졌다.

이로 인해 다음과 같은 고급 기술 요구 사항이 발생합니다.

[데이터 저장]

  • 라이프 사이클에 따른 상호 운용성
  • 준수, 신뢰 및 감사를위한 데이터의 불변성
  • GDPR 준수 데이터 액세스 관리 및 개체 소유자가 데이터 및 개체를 제어 할 수있는 자산 전송
  • 분석을위한 데이터 인덱싱 및 쿼리

우리는 BigchainDB 를 불변의 방식으로 데이터를 저장하고 데이터베이스 상단에서 분석을 가능하게하는 분산 데이터베이스로 사용하고 있습니다. BigchainDB 액세스 토큰을 사용하여 개체 소유자에게 데이터를 완벽하게 제어하는 ​​액세스 관리를 수행합니다. 다양한 자동차 제조업체가 블록화 된 데이터베이스 계층 의 잠재력을 탐색하기 시작했습니다 .

  • 암호로 안전한 신원을 제공하기 위해 객체 태깅
  • IOTA 신원과 연결된 객체로부터 수집 된 데이터의 데이터 신뢰성
  • 제 3자가 통신 계층의 데이터를 변조하지 않았 음을 보장하는 객체로부터 수집 된 데이터의 데이터 무결성
  • 데이터 암호화

우리는 기계에 태그를 붙이고 데이터를 컴퓨터에서 디지털 트윈으로 추출하기위한 안전하고 신뢰할 수있는 데이터 트랜잭션 계층을 제공하기 위해 IOTA를 테스트하고 있습니다.

장치의 IOTA

우리는 IOTA를 사용하여 기계에 DAG 탱클에 대한 ID를 부여하는 물리적 기계에 태그를 지정하기 시작합니다. 그런 다음이 ID는 DAG 탱클과 우리의 경우 BigchainDB에있는 장치 레지스트리에 저장됩니다.

디지털 트윈 아키텍처

IOTA 장치 ID 외에도 추가 메타 데이터 또는 특성은 장치를 설명하는 레지스트리에 저장되며 인덱싱된 데이터베이스에서 검색 할 수 있습니다.

IoT 장치와의 IOTA 통합은 센서에서 수집되거나 장치의 액추에이터로 전송 된 데이터의 무결성 및 신뢰성을 제공합니다.

예를 들어 악의적인 제 3자를 통한 메시지 삽입을 통해 시스템 내부의 취약점을 해결하기 위해 센서 또는 액추에이터는 센서 / 액추에이터 수준의 암호화 칩 또는 IOTA 라이트 노드와 같은 방법을 사용하여 자체 암호화 ID를 수신합니다. 센서 / 액추에이터의 ID는 DAG 탱글에 등록됩니다.

이 모든 장치는 외부 세계의 시스템, 특히 디지털 트윈 플랫폼과 센서 및 액추에이터를 연결하는 텔레매틱스 게이트웨이와 같은 역할을하는 IOTA 게이트웨이 노트가있는 시스템 내에서 통신합니다. 좀 더 복잡한 시스템은 자체 IOTA DAG  서브 브랜치를 가질 수도 있고 심지어는 트랜잭션 내에서 데이터 플로우를 검증하는 서브 브랜치의 클러스터를 가질 수도 있습니다.

CarPass : 디지털 트윈의 차량 텔레매틱스 데이터

IOTA로 디지털 트윈 처음으로 응용할 수있는 방법은 차량 텔레매틱스 데이터를위한 CarPass입니다. CarPass 솔루션은 텔레매틱스 데이터 (예 : 마일리지, 여행, 환경, 유지 보수 데이터)를 안전하게 캡처하여 개인 승객, 차량 또는 상업용 차량을 위해 디지털 쌍둥이에서 불변으로 저장합니다.

작업 CarPass 구현

이 특별한 디지털 트윈은 차량이 그것이 어디로 갔는지, 무엇을했는지, 어떻게 대우 받았는지에 대한 이야기를 할 수있게 해줍니다. 라이프 사이클에 따른 자동차의 역사는 디지털 쌍둥이에 포착됩니다. 이것은 함대 관리자, 작업장, 여러 당사자가 관련된 프로세스, 물류 회사 또는 서플라이 체인 운영자에게 많은 이점을 제공합니다.

이 솔루션은 가장 단순하고 직접적인 이점으로 감사 및 변조 방지 마일리지 내역을 제공하여 중고 차량 시장에서 주행 거리 사기를 방지합니다.

차는 어떤 경로로 운행되었습니까? 장거리 여행이나 가까운 거리 여행은 거의 없습니까? 어떻게 유지 되었습니까? 이 질문에 대한 대답이 자동차의 가치를 결정합니다. CarPass는 신뢰할 수있는 방식으로 이러한 질문에 대답 할 수 있습니다.

innogy는 현재 차량에서 나오는 텔레매틱스 데이터에 대한 신뢰를 보장하기 위해 IOTA를 활용하고 있습니다. 우리는 IOTA 노드를 텔레매틱스 장치에 연결하고 있습니다. 추가 단계는 IOTA를 텔레매틱스 장치 자체에 통합하는 것일 수 있습니다. 차량의 센서 및 액추에이터와의 통합을 더욱 강화하여 차량 인프라에서 센서 수준까지 신뢰를 확대합니다.

이러한 엔드-투-엔드 아키텍처는 자동차 내부의 악의적인 메시지 삽입 / 조작 등의 취약점을 제거하는 데 특히 중요합니다.

IOTA는 아직 완벽하게 입증되지 않은 암호화 기반을 갖춘 초기 기술이지만 초기 유스 케이스 테스트 및 프로토 타이핑에 대한 채택 가능성이있는 유망한 잠재력을 가지고 있습니다.

물론 이러한 기술을 채택 할 때 현실 세계와 사이버 보안 위험이 있습니다. 우리는 앞으로 누락된 기능의 위험 및 개발 로드맵을 알고 있습니다. 프로토타입 제작은 기술과 그 근본적인 위험을 더 잘 이해할 수있는 합리적인 방법이라고 생각합니다.

IOTA 재단을 비롯한 다른 기업 및 주요 팀과 협력하여 아이디어는 실제 자산, 객체, 기계 및 장치와 관련된 블록 체인 기술의 기능 및 잠재력을 구체적인 예를 통해 보여주기 위해 새로운 아이디어를 제공합니다.

저자 :

Carsten Stöcker, innogy SE
Michael Rüther, innogy SE

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