自2009年IBM提出“智慧城市”概念以来，世界上许多国家和地区都启动了智慧城市的建设。2018年，全球已启动或正在建设的智能城市超过1000个，其中500个试点城市位居中国第一。智慧城市通过运用新兴技术不断重塑城市，不仅可以提高市民的生活水平和质量，还可以提高城市公共管理的运行效率和服务水平。现代科技的发展给人们带来了更高生活水平的迫切希望，也促使智能城市的落地步伐加快。

但在其发展过程中，也面临着许多痛点，包括公共基础设施信息设施建设不完善，导致各方协调程度低；数据孤岛现象普遍，各部门数据共享困难；数据安全仍存在隐患，系统运行困难，信息和规则不够透明，运行成本高。

而区块链的内在特征有助于智慧城市建设扫清道路障碍，开启新的建设范式。区块链的分布式数据存储模式减少了数据中心化存储的影响，弥补了信息基础设施不完善带来的缺陷。同时，它可以打破数据孤岛，帮助各方共享数据。区块链的不可更改和可追踪特性可以防止数据篡改，帮助系统平稳运行，使信息更加开放可靠，提高合作效率。智能合约机制还可以使规则更加透明，降低运营成本。从各方面来看，为智慧城市的落地带来了突破。

在高楼林立、交通拥堵、智能城市灯火通明的今天，越来越多的区块链出现。对于智能医疗，区块链加强供应链的监管和透明度，促进数据共享，保护数据隐私，提高保险透明度和理赔效率；对于智能交通，区块链促进链上汽车用户的共享，帮助优化交通网络，推动节能减排；在智能能源方面，区块链帮助构建智能设备和智能代理，提高能源利用率，提高能源数据的安全性，包括智能政府、智能旅游、智能教育和智能环保。本报告将从智慧医疗、智慧交通、智慧能源三大智慧城市的代表产业中挖矿深层痛点，分析区块链的赋能抓手，并通过9个实际应用案例探讨区块链与智慧城市的结合。

把我们的注意力从“工业”转移到“城市”部分城市率先建设“区块链+智慧城市”，成为区块链智慧城市。本报告还将以中国雄安、中国杭州、韩国首尔、瑞士Zug等现阶段全球蓬勃发展的区块链智慧城市为例，进一步介绍区块链的实施现状，促进智慧城市的发展。

最后，城市的发展离不开基础设施的建设。在新一轮的基础设施浪潮中，区块链与5g、人工智能、工业互联网、物联网等技术相互帮助，共同推动产业与城市融合的智慧城市建设。未来，区块链将进一步与其他技术结合，寻求突破，推动智慧城市加速发展。

1、 智慧城市发展

智能城市的概念起源于IBM提出的“智能地球”概念。2008年11月，IBM在美国纽约发布的“智能地球：下一代领导人议程”主题报告中首次提出“智能地球”，即在各行各业充分利用互联网、物联网、云计算等新一代信息技术。

在此基础上，IBM在2009年进一步提出了“智慧城市”的概念，并在全球大力推广，希望通过“智慧城市”的建设，帮助全球城市走向繁荣和可持续发展。于是，“智慧城市”的概念正式诞生。同时，随着创新技术的发展，使智能城市成为可能的新一代技术已经从最初的互联网、物联网和云计算扩展到区块链、人工智能、大数据、物联网、云计算和5g。

1.1什么是智慧城市

智慧城市是指以城市生活属性为基本视角，运用区块链、人工智能、大数据、物联网、云计算等新一代技术手段，科学、可持续发展的信息化城市形态，一方面提高市民的生活水平和质量，另一方面提高城市公共管理的运行效率和服务水平。

因此，智慧城市涉及人们城市生产生活的方方面面，涵盖智能政府、智能交通、智能医疗、智能教育、智能环保、智能住宅、智能能源、智能物流等多维度、多层次、多领域的应用场景。

智能城市作为城市发展新形态的智能升级，主要有四个特点：感知透彻、深度融合、互联互通、创新应用等

首先，彻底感知是指随时随地感知、测量、捕捉和传递城市信息的能力。二是深度融合，是指推进电信网、广播电视网、互联网“三网融合”；基于云计算平台的物联网、卫星传感网、多源异构数据的融合、融合和同化，形成高度集成的信息基础设施；第三，互联是指个人、企业、政府等信息和数据的连接、交互和共享；第四，创新应用是指以更低的成本、更高的效率满足人们不同层次的智能服务需求。

智能城市并不是某种发展的终结，而是通过新兴技术不断重塑城市的过程。智能城市最初提出时，人们所期待的核心技术主要是互联网、物联网和云计算。然而，随着新兴技术的诞生和发展，使得当今智能城市的核心技术已经扩展到：区块链、人工智能、大数据、物联网、云计算和5g技术。

智能城市的提出有助于解决当今日益严重的城市问题。一方面，随着全球城市化进程的推进，人口膨胀、环境污染、交通拥堵、信息安全等“城市病”；更为严重的是，根据联合国发布的《2018年世界城市化展望》，目前全球55%的人口居住在城市地区，到2050年，这一比例有望提高到68%，解决城市问题成为当务之急；另一方面，由于政府的重视和新技术的发展，解决“城市化”问题是必要的；城市病“提供了充分的可能性。在这种背景下，智能城市建设在世界范围内蓬勃发展。

从实际效果来看，智慧城市也有助于缓解城市问题。根据麦肯锡全球研究院2018年评估的数据，智能城市应用可以降低死亡率8-10%，应急响应时间20-35%，平均通勤时间15-20%，疾病负担8-15%，温室气体排放10-15%等，从实际意义上讲，可以帮助社会实现进步和可持续发展各方面。

1.2智慧城市发展现状

1.2.1世界智慧城市概况

德勤2018年发布的《超级智能城市报告》显示，全球已开工或在建的智能城市超过1000个，开工或在建的智能城市超过10个的国家或地区分别是中国、美国、欧洲和印度。在建设数量上，中国以500个试点城市排名第一，其次是欧洲（90个）、美国（40个）和印度（30个）。

自2009年智慧城市概念诞生以来，各国政府积极部署，出台相关政策，支持智慧城市发展。其中，美国在2009年发布了《经济复苏计划》，计划投资110亿美元建设可安装各种控制设备的新一代智能电网，并投入34亿美元资助智能电网技术的发展；日本制定了2015年中长期it发展战略“i-Japan”战略，该战略于2009年7月启动至2015年；为大力发展电子政务和电子地方自治，促进医疗、卫生、教育电子化，欧盟提出了智能增长三项重点任务，可持续增长和包容性增长。

从市场规模来看，根据全球第二大市场研究机构markets and markets于2019年1月发布的报告，2018年全球智能城市市场规模为3080亿美元，预计到2023年将增长至7172亿美元。预计2018-2023年年均复合增长率将达到18.4%，投资额将保持较快增长。

1.2.2中国智慧城市概况

中国和智慧城市是最早联系在一起的。2009年8月，IBM发布了《中国智能城市》报告，旨在促进业务发展。随后IBM进入中国，与多个省份签署了建设智慧城市的协议。2012年，《国务院关于印发产业转升级规划（2011-2015年）》的通知首次在中央层面正式提出“智慧城市”的概念，明确了智慧城市的应用领域。随后在2013年，住房和城乡建设部公布了首批90个国家智慧城市试点名单。

德勤2018年发布的《超级智慧城市报告》数据显示，目前我国已启动或在建的智慧城市试点城市有500个，形成了多个大智慧城市集群。从省份来看，山东以30个智能城市试点排名第一，其次是江苏（28个）、湖南（26个）、浙江（19个）和安徽（16个）。

此外，国家发改委2016年3月发布的“十三五”规划纲要明确提出，中国将支持绿色城市、智慧城市、森林城市和城市间基础设施互联互通建设。随后，北京、上海、广州、深圳等地区政府在各自的“十三五”规划中将智慧城市列为重点建设目标，加快智慧城市的规划布局。

1.3智慧城市发展面临痛点；

智能城市自诞生以来，依托物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术，在各国政府的政策和资金支持下，取得了长足的进步。然而，在建设过程中也存在着明显的痛点，它们是：协作水平低、数据共享不足、数据威胁大、运营成本高。

1.3.1基础设施建设不完善，导致各方协调水平不高

一个万物互联、实时互动的智能城市，需要能够抵御数亿传感器终端的城市信息基础设施。这就需要实时的信息传输、统一的信息传输标准、承载海量数据的信息集成与分发平台。只有这样，政府、企业、个人、部门和部门才能实现高效合作。

但从目前的情况来看，效果并不理想，典的特点是：数据传输不及时，设备之间的信息兼容性差，信息采集和分发平台不能容纳大量的数据等。例如，一个城市的能源使用是有时间依赖性和季节性的，即一天中不同时段、一年中不同季节，城市不同区域的能源使用量是不同的。因此，能源供应部门应根据实际情况，尽可能灵活、实时地调整城市各区域的能源输送。但是，现在全市的实时数据传输之所以不能实现，一方面是对信息传输速度的要求很高，目前的4G网络已经不能满足要求；另一方面是，持续的海量数据存储容易造成中心化式数据存储平台的瘫痪。因此，不仅城市间电力运行调度效率低下，电力公司与民用供电交易管理部门之间的协调水平也无法有效提高。

1.3.2数据孤岛很常见，各部门之间很难共享数据

智慧城市的建设有赖于城市运行过程中产生的海量数据。目前，这些海量数据主要由政府部门和少数大企业控制。通过对大数据、云计算等技术的统计和处理，再通过人工智能的分析和规划，最终将海量数据传递并形成物联网，更好地满足人们的需求，提高公共服务水平。

但由于现阶段数据孤岛现象依然普遍，存在数据不完整、不准确的问题。造成这种现象的主要原因有两个。一是不同部门之间的信息管理存在层级和区域划分，不可能跨区域、跨层次地共享信息；另一方面，各部门和机构担心敏感数据泄露和信息隐私，即使有能力共享，也不会做出选择。第三，对于数据的存储和调用没有统一的规范，即使所有参与者都愿意共享，也很难实现。比如，在医疗、教育、食品安全等公共服务和人口管理中，由于政府信息管理和数据表格的层次和区域不同，跨区域、跨层次的信息共享建设成为一个难题。

1.3.3数据安全仍存在隐患，系统运行不畅

在智能城市建设中，不仅存在数据共享问题，而且存在数据安全问题。其隐患主要体现在两个方面：一是数据存储平台本身的缺陷。在城市发展过程中，大量的数据通过云计算高度中心化在云平台上，或者相关单位为了保密而将数据存储在本地。一旦云平台或本地技术平台出现故障或受到攻击，将造成严重的数据丢失甚至应用系统崩溃。这些高度中心化的海量信息一旦被不当利用，势必对城市国家信息安全构成严重威胁；其次，海量数据使黑恶势力铤而走险。由于数据的高度中心化，它为邪恶提供了足够的力量。那些主动或被动拥有权力的内部人，为了自身利益，可以篡改或对外披露数据，也会对整个系统和城市安全造成危害。

1.3.4信息和规则不够透明，导致运营成本高

智慧城市要提高合作能力，前提是合作伙伴之间的相互信任。如果合作的前提是信任，那么信任的基础是透明度。当前，智能城市建设中存在的一个主要问题是信息和规则不够透明，各方之间不能快速、简单地相互信任。要想保证双方的信用，就必须经过繁琐冗长的手续，付出高昂的人工、时间、金钱等运营成本。

以货运物流为例，在当今的货运物流中，货主、司机、物流、接收者等参与者的利益虽然总体上是一致的，但他们可以通过签订合同来保证自己的信用。然而，往往会出现一方违约的情况。更重要的是，由于违约后信息不透明，无法实现准确的责任追究。比如，收件方在收到快递打开的包裹后发现货物丢失，那么各个环节的货主、司机、物流等人员都有作恶的可能，但你不能做到准确问责，因为即使每个环节都有数据登记，数据也容易被篡改和。

2、 区块链如何实现智慧城市

如果把智慧城市比作人，那么物联网就是人的神经系统，大数据就是人体的内脏、皮肤和器官，云计算相当于人体的骨干，人工智能就是人脑和神经终端的营销系统。有了大脑、神经系统、脊椎、器官、皮肤和器官，人就可以移动。但此时，此人各方面能力还不够突出，需要区块链。区块链技术可以从DNA水平上提高人脑的反应速度、骨骼强度和肢体控制灵活性，使这个人充满活力，更加健康。

智能城市区块链的启用主要关注最核心的数据的可用性、可用性和可信性，解决智能城市建设中的重要痛点。为什么“数据”是智慧城市建设最核心的部分？

根据《中国智能城市标准化白皮书》，智能城市的总体结构可分为物联网感知层、网络通信层、数据与服务支撑层、智能应用层四个方面。其中，数据和服务支持层是智能城市的核心功能，因为其他系统层次和应用都离不开海量数据的采集、分析、共享和使用。各种城市系统的运行产生了大量的数据，构成了智慧城市的“血液和营养”，是城市“智能思维”的基础。

目前，智能城市的发展主要面临以下四大痛点：协作水平低、数据共享不足、数据威胁和运营成本高，这些痛点都与数据的存储、传输、共享和使用有关，本质上就是如何保证数据账本的安全性和可信性。

从本质上讲，区块链技术是一种分布式账本，它可以通过不篡改、不中介、可追溯等特点，使数据账本安全可靠，有助于在智慧城市建设中降低成本、增加协作、提高效率。在区块链技术的转下，智能城市各种数字平台的基本功能和应用可以得到极大的拓展。

区块链在智能城市建设中的作用也得到了国家的认可。2019年10月24日，中共中央总书记习近平在中央政治局第十八次集体学习中强调，区块链是核心技术创新的重要突破。其中指出，要推进区块链底层技术服务与智能城市建设相结合，探索在信息基础设施、智能交通、能源电力等领域的推广应用，提高城市管理的智能化、精确化水平。在明确的政策支持下，区块链已经开始在中国智能城市建设中发挥越来越重要的作用。

2.1分布式数据存储，增强信息传输能力，提高协作水平

智能城市建设中的一个重要问题是基础设施建设不完善。主要表现为：数据传输不及时、设备间信息兼容性差、信息采集和分发平台不能容纳大量数据等。其中，5g技术可以解决数据传输速度问题，设备间信息兼容性差的问题有待改善。

区块链主要解决信息采集和分发平台在短时间内无法容纳海量数据的问题。智能城市面临这一问题，主要是由于城市活动产生的数据量过大，中心化式数据服务器难以实时接收、处理和分发产生的海量数据。实际上，区块链是一个非中介的分布式数据库。单从数据的角度来看，区块链记录的信息是所有参与者共同（而不是由中心化组织单独）记录的，是参与记录的所有节点共同存储的（而不是由中心化组织存储的），不能随意篡改。在这个区块链数据库中，每个用户节点都有整个数据库的完整副本。同时，由于区块链的开放性，在一定条件下，每个节点可以随时加入和退出数据系统，庞大的数据库也可以根据需求有选择地下载。因此，区块链在两个方面赋予城市信息基础设施建设的权力：一是通过分布式数据存储，实现数据共享；二是借助云计算平台，区块链可以将大部分信息转移到可选的分布式数据存储和下载中，大大降低了中心化服务器的压力。数据安全、可共享，信息传输能力的提高将提高整个智慧城市的合作水平。这将有助于增强智慧城市的深度感知特征，即增强随时随地感知、测量、捕捉和传递城市信息的能力。

2.2打破数据孤岛，帮助各方共享数据

现阶段智能城市面临的数据孤岛问题主要有三个：一是不同部门之间的信息管理存在层级和区域划分，不能跨地区、跨层次地共享信息；二是部门和机构之间的信息共享问题，因为他们担心敏感数据和隐私等重要信息的泄露，即使他们有能力选择分享，他们也不会选择。第三，对于数据的存储和调用没有统一的规范，即使所有参与者都愿意共享，也很难实现。

区块链可以有效解决数据孤岛问题。首先，通过非中介化和开放自治的特点，信息可以透明地传递给所有参与者。其次，由于联盟链可以被各个部门协同使用，对于一些敏感信息，可以分层设置不同相关方的私钥和公钥，这样不仅可以有效地同步必要的信息，而且可以保证敏感信息的安全。最后，当参与者就数据交换达成共识后，在使用区块链分布式数据存储时，相互调用的参与者可以通过合理的顶层数据格式规范来解决数据共享问题。

2.3防止数据篡改并帮助系统平稳运行

智能城市的数据安全主要体现在两个方面：一是云平台受到攻击，会造成大量数据丢失和篡改；二是由于数据高度中心化，为邪恶势力提供了足够的力量。

由于区块链是一个分布式数据库，由于没有中心组织，只有多方共同账户，数据篡改需要突破大多数人的存储，实现篡改，大大提高了篡改成本，增强了数据的防篡改能力。此外，区块链节点的密钥标识信息以私钥的形式存在，用于交易过程中的账户登录和签名确认。私钥只有信息所有者知道。即使公开了其他信息，只要不公开私钥，这些信息就不能被读取，从而失去使用价值。因此，使用区块链的数据系统，即使一个数据平台遭到黑客的攻击甚至篡改数据，但由于分布数据库数不胜数，不仅数据库不会丢失，而且篡改也不会生效。因此，整个智能城市系统的运行将更加顺畅。

2.4信息更加公开可靠，交易高效便捷

智慧城市信息缺乏透明度，主要体现在各方不能快速、简单地相互信任。要想了解双方的真实情况，必须经过大量的审查、核实和公证，既费时又费钱。

区块链具有不可篡改性、开放性、透明性和可追溯性等特点，有助于解决这一问题。一旦各类信息在区块链网络上得到存储和验证，将从三个方面保证信息的开放性和可靠性：一是根据区块链的可篡改性，审核后很难对链上的信息进行篡改，使相关方可以信任链上的信息；二是依赖于区块链的公开透明，信息相关方可以对信息进行公开查询；最重要的是之后，依赖于区块链的可追溯性，可以追溯查看一系列信息的变更历史。例如，租赁行业对保障房源信息真实性、开放查询、历史信息追踪等需求旺盛，通过上述技术特点，区块链可以使房屋信息更加开放可靠，使租赁交易更加高效便捷。这有利于加强智慧城市的互联互通，即使个人、企业和政府的信息和数据更加顺畅地互联互通和共享。

2.5智能合约使规则更加透明，降低运营成本

“创新应用”是智慧城市的主要特征之一。创新应用是指以较低的成本和较高的效率，满足人们不同生产和生活水平的需求的智能服务。这就要求在生产、生活双方的协作中，减少不必要的冗余程序，实现更多的自动化执行，从而降低运营成本。

区块链可以通过智能合约解决这个问题。智能合约是一种基于代码的“自动合约执行”，一旦执行，就不会受到人的干扰。因此，在双方就某一事项制定规则，并通过上链实施智能合约后，不必担心对方在过去实施过程中的落后。例如，物流对账是物流中最常见的场景之一。在物流运作过程中，涉及多方数据的共享与同步。然而，以往企业与物流承保人之间的数据结算，由于存在信任问题和人工审核流程多，容易造成结算周期长、对账成本高的问题。通过智能合约，区块链可以在票据出来后自动结算，大大提高了对账结算效率。同时，由于区块链中存储的信息需要持有私钥才能查看，因此数据安全和隐私问题得到了保证。因此，通过智能合约，区块链可以使智能城市建设、规则更加透明，运营成本进一步降低。这有利于强化智慧城市创新应用的特点，即以更低的成本、更高的效率满足人们在生产生活中对智能服务的需求。

3、 案例研究

智慧城市涉及到城市人民生产生活的方方面面。区块链对智慧城市的授权主要体现在：提高协作水平，增加数据共享，保护数据安全，提高交易效率，降低运营成本。接下来，在智慧城市的三个代表性领域，如智慧医疗、智慧交通、智慧能源，将引用相关的代表性案例来说明区块链如何使智慧城市成为可能。

3.1智能医疗

全球医疗卫生产业正不断跨界融合人工智能、物联网、大数据、5g、区块链技术等高新技术，使医疗服务向真正意义上的智能迈进，也迎来了前所未有的发展机遇。随着全球人口老龄化的加剧和医疗资源的日益短缺，各国政府和人民越来越重视智能医疗产业，推动相关智能医疗政策的实施和改革。特别是新冠状病毒性肺炎在世界范围内蓬勃发展，人们对智能医疗的需求日益增加。在移动医疗、远程医疗等新医疗模式的推动下，全球智能医疗市场正处于稳步发展阶段。

3.1.1行业现状

5g时代智能医疗白皮书显示，全球智能医疗市场主要中心化在美国、欧洲、日本和中国，产品生产主要中心化在美国、欧洲和日本。

美国是世界上最大的智能医疗市场和第一大智能医疗强国。目前，美国智能医疗市场约占全球市场份额的80%，全球40%以上的智能医疗设备产自美国。

由于社会老龄化、大量非计划移民的涌入以及医疗设备更新换代的需要，欧洲智能医疗市场交易强劲，发展前景广阔。其中，德国智能医疗产业规模仅次于美国，是欧洲最大的医疗设备Maker和出口国。

日本的智能医疗市场是仅次于欧洲的第三大智能医疗消费市场，在日本的智能医疗市场中，西方发达国家特别是美国占据了智能医疗产品的很大比重。日本已经进入一个高度老龄化的社会。60岁以上老年人占全国总人口的比重达到20.5%。与老年疾病相关的智能医疗产品需求非常旺盛，包括起搏器、人工心脏瓣膜、血管支撑、胰岛素泵、人工关节等植入产品。同时，近年来，陷入亏损的日本电子巨头也对智能医疗产业进行了转，这将进一步推动日本智能医疗产业的发展。

中国人口占世界人口的22%，但医疗卫生资源仅占世界人口的2%，医疗服务供给不足。中国近80%的医疗资源中心化在城镇。医疗资源不平衡。农村医疗卫生资源严重不足，设备少，服务能力低。一些边远地区医药匮乏的现状依然存在。同时，根据frost Sullian的数据，2018年，中国大健康产业规模达到11万亿元，是2013年6万亿元的1.8倍，2013-2018年复合增长率为12.7%。弗罗斯特·沙利文预测，2019年中国大健康市场总规模将达到12万亿元以上，2022年将增长到17万亿元，行业发展空间巨大。

智慧在医疗行业，大的市场前景也伴随着大的落地挑战，在医疗供应链监管、医疗数据共享与安全、医疗保险等领域，都有痛点亟待解决。

供应链监管不严不透明

在药品供应链中，问题药品和假药问题频发，采购环节也存在造假的可能，特别是小药品和小诊所，无法保证采购渠道100%的真实性和可靠性。据世界卫生组织统计，中低收入国家的假药市场价值高达300亿美元。许多假药可能含有有害化学物质或没有有效的药物成分。前几年，假药和病人安全问题给制药行业造成的损失高达2000亿美元。到今年年底，许多国家在全球疫情下被关闭和孤立，药品供应链受到严重影响。不合格药品和假药可能爆发，大大增加了对医疗用品的需求。因此，对药品的整个供应链进行大规模的监管是必要的，意义重大，医疗监管，尤其是医疗供应链管理，显得尤为迫切。

除问题药品和假药外，药品招标中存在中心化招标的局限性。医疗机构的垄断地位导致了买卖关系的不平等和不公平。医疗机构是医药企业的买方，是病人的卖方。药品招标机构强化了医疗机构作为采购商的垄断地位。药品中心化招标实施18年来，国家有关部委、省级主管部门以药品目录、招标目录、招标规则、经销商选择等为勾兑对象，形成了漫长的招标利益链县级、地市级主管部门和县级主管部门。对于招标的药品生产企业来说，低价中标的药品不能有销量，因为医生没有回扣的空间；如果药品高价中标，医生有很大的回扣空间，药品销量就会猛增。药品中心化招标决定企业命运。对制药公司来说，每次竞标都是一场生死攸关的战争。为了以高价中标，预留了足够的空间用于后续回扣。据有关统计，目前，公立医疗机构药品年采购量超过1万亿，重点招标机构成本高达300亿。事实上，采购招投标的根本原因是招投标程序缺乏透明度，腐败问题严重。

医疗数据共享与安全问题

我国医疗大数据建设虽然投入了大量的人力物力，但医院的部分数据也已投入使用，如病人的体征、检查、检测、诊断、材料使用、支付等。但是，医疗信息获取困难的问题仍然存在，在地区、医院和医院之间，甚至在医院内部，数据还没有开放应用。例如，当去医院看医生时，医生要求病人做所有相关的检查。然而，这些检查病人可能已经在其他医院接受了治疗。医院之间的隔离导致患者信息不能同步，造成人力物力的巨大浪费，降低了患者的体验和行业的发展效率，阻碍了医疗行业的发展。

同时，在临床医学中，基本上没有数据的收集和利用，患者与医生或制药企业之间的沟通处于碎片化状态。临床和实验数据对药物的研究和开发具有重要意义。但由于涉及患者临床资料的隐私性和资料来源的去中心化性，约有一半的临床试验资料尚未公布。临床医生和管理者在整合和分析数据时面临许多困难，不利于临床医学的发展。

另一个问题是，尽管医疗行业有严格的法规来确保数据安全和隐私，但网络安全仍然是一个非常严重的问题。Heimdal 2016年中期回顾：

《2016年网络安全威胁分析报告》显示，在全球范围内，医疗行业是今年受敲诈勒索软件攻击最严重的行业，占第二季度的88%。根据IBM博尼蒙安全研究所（bonemon Institute for security research）2017年的数据，医疗机构的数据泄漏成本增加，平均每项记录为380美元。《卫报》2017年2月的调查还显示(

国家卫生服务局（NHS）已经丢失了多达50万份医疗信息。医疗数据大规模泄露的现象层出不穷，反映了整个行业技术创新的迫切需要。

健康保险问题

患者的查询过程和相关记录去中心化在各个医疗机构，医疗保险公司与医疗机构之间的信息不对称导致投保人在投保、理赔、报销过程中需要提供大量相关证明。保险公司还需要耗费大量的人力物力和财力对证明材料进行审核，导致整个理赔过程效率低下。更重要的是，由于患者资料去中心化，无法追查源头，大量保险诈骗案件发生，严重损害了保险公司的利益。而一些投保人也遭遇了保费不公的问题。

3.1.2基于区块链的智能医疗

面对这些问题，大力发展以大数据、区块链、人工智能为核心的智能医疗服务，将是解决当前医疗行业痛点的有效途径。具体来说，区块链技术的引入将主要从以下三个方面推动智能医疗的发展：

帮助药品追溯确保药品质量

区块链分布式账本和追溯功能可以追踪市场上的药品。从药品原料采购到药品的生产、储存、流通和销售，都可以进行适当的监控和跟踪。通过区块链平台，消费者可以看到所购药品的生产厂家、日期数据和流通环节是否符合标准，也可以借助物联网的区块链技术，对药品或疫苗的储存温度、进出时间进行实时监控。为确保药品的真实性和质量安全，在原有普惠制和GMP的有力监管基础上，进一步实现公开监管和跟踪，严厉打击假冒伪劣药品市场，保护各方权益。加密技术和智能合约的应用，可以使投标过程合规、透明、规范，记录整个交易过程。

加强医疗数据交换提高共享效率

区块链技术有望通过构建多方协作的可信环境，利用可信计算等密码学技术，构建安全可靠的数据资产存储与共享平台。它将统一数据所有者、数据提供者、数据用户和系统维护者，明确各方的权利和责任，实现高效的数据流通和共享。实时信息交换信息系统可以通过区块链技术实现对任何病历的精确记录。如果两笔交易同时发生冲突，则该笔交易记录的数据不能记入账簿。例如，如果两所医院在患者就诊前后的诊断结果不同，数据就不能记录在患者病历中，以表明诊断有问题。

同时，基于区块链的健康it系统可以解决数据完整性、安全性等诸多技术问题，防止数据被加密技术篡改。同时，用户可以随时查看患者的历史数据和用户数据，避免了数据检索的麻烦。

提高医疗保险透明度，简化理赔流程

在医疗保险领域，可以利用智能合约的工作机制来设计自动或半自动的保险产品。这种操作机制可以由数据驱动，执行和传递都由规则自动执行。传统的保险信息不对称，保险公司被骗或投保人被保险条款欺骗的情况时有发生。智能合同具有很高的可信性，理赔流程由原来的中心化组织转移到分布式组织，公开透明，防止篡改。合同双方都不能介入保险。

精简流程是使用区块链技术的另一个好处。由于智能合约是自动执行并存储在分布式网络中的，因此它速度更快，成本更低，错误率也很小。自动化技术可以简化这个过程。在理赔过程中，既可以使用实时数据进行验证，也可以使用布尔逻辑逐步替代后端工作负载。这样可以为保险业节省理赔、管理和法律事务的人力成本。

3.1.3具体案例

阿里健康常州市“医协+区块链”项目

2017年8月17日，阿里健康宣布与常州市合作开展“医学会+区块链”试点，将区块链技术应用于常州市医学会底层技术架构体系，并有望解决长期困扰医疗机构的“信息孤岛”和数据隐私安全问题。

目前，该方案已在常州市武进医院和正路卫生院实施，并将逐步推广到常州市天宁区医学会所有三级医院和基层医院，部署完善的医疗信息网络。

Alihealth在区块链项目中设置了多通道数据安全屏障。首先，区块链中的数据是加密的，即使数据泄露或被盗，也无法解密。其次，还商定了常州市医学会上下级医院和政府管理部门的准入和运行权限。最后，审计单位利用区块链防篡改和可追溯的技术特点，可以充分了解医疗敏感数据的流向。

引入alihealth的区块链技术后，可以在医疗关联中实现医疗数据互联，优化医患体验，保证分级诊疗、双向转诊的实施。通过区块链网络，社区居民可以拥有健康数据的所有权，并通过授权，实现社区与医院之间的数据流；医疗协会各级医院的医生可以获取患者的医疗信息，了解授权患者的既往病史和相关信息；患者无需重复检查，减少了在时间上的花费。

区块链技术实现医院之间的信息互联，符合政府“让数据多走一次，人走一次”的方针。但是，这样的技术应用会减少患者的检查次数，相应地减少医院的收入，降低人员成本，可能会侵犯相关方的利益。因此，这种技术应用需要政府牵头试点，自上而下实施，推出新的商业模式，鼓励其他医院加入生态系统，使整个生态系统能够健康、可持续地运行。

Pokitdok开发了医疗区块链技术解决方案dokchain

医药卫生API平台Pokitdok与科技巨头英特尔达成合作，共同开发“dokchainAMPL医药区块链解决方案”英特尔将为pokitdok提供开源软件hyperledger sawtool作为dokchain的底层分布式账本，并使用英特尔芯片进行区块链数据处理。Pokitdok的合作伙伴不仅包括英特尔，还包括亚马逊、capital one、guardian和ascension等40多家公司。

Pokitdok为开发者提供API接口，允许用户搜索Pokitdok供应商目录，为企业提供在线商店、预订、支付、保险等基本服务。同时，pokitdok还为支付公司、公共卫生系统和医疗卫生公司等第三方开发者提供应用程序接口。在该平台上，开发人员可以方便地使用软件框架，包括支付处理、保险公司资格审查、转诊、保险索赔支付、患者身份管理和供应商搜索。

Dokchain的医疗区块链解决方案可以提供身份管理，以验证医疗交易的多方信息。信息验证成功后，交易将根据已建立的合同自动执行。将其应用于医疗索赔将大大提高赔偿效率。此外，dokchain还可以用于验证医疗供应链。例如，医生处方信息将被记录在区块链上，药品价格将更加公开透明，这也将对医疗用品的库存和订单管理产生深远影响。应用dokchain

它可以有效缓解医疗行业信息不对称的现状，提高各节点的信任度，避免医疗欺诈的发生，有效保护患者的隐私。

京东至臻连锁药品追溯平台

京东数字科技有限公司推出基于区块链的智能链药品追溯平台，通过该平台提供智能疫苗管理软硬件解决方案，确保疫苗生产、流通、使用全过程信息的透明流动，记录每种疫苗的数据，追根溯源，确保疫苗的质量和安全，使终端疫苗接种更加安全，为消费者提供更加安全的医疗安全保障。

在具体的产品应用场景方面，京东数学与海信生物医药冷链达成合作，共同推出区块链疫苗溯源解决方案产品，并应用于各级城市的疫苗接种点。通过区块链技术，可以解决目前疫苗数据人工记录带来的易被篡改、数据滞后等弊端，保证疫苗监测的真实性和安全性，解决疫苗的可追溯性问题。

在传统的疫苗流通过程中，存在着流通环节多、信息不透明、终端库存管理效率低、疫苗接种统计费时费力等问题。通过区块链技术，京东数码打通了疫苗生产中心、冷链物流、疾病中心、疫苗接种站等环节的信息流，能够完成疫苗最终接种情况和信息反馈的即时响应。此外，智能冷冻柜应用于疫苗终端站，提供疫苗进出库、温度控制预警、自动清点、缺货预警、追溯码扫描等管理功能，通过数字疫苗信息和区块链技术，我们可以提供为消费者提供安全可靠的服务，大大降低了接种站的人工成本，提高了他们的工作效率。

通过智能疫苗追溯管理系统，消费者在接种疫苗时可以通过手机了解疫苗的真实流通信息，并能及时收到接种结果的反馈，更加可靠。

除了与海信医药冷链的合作外，京东数码在医药领域的防伪追溯平台的影响力也在逐步扩大。2019年初，与银川互联网医院达成深入合作，实施区块链疫苗追溯解决方案。截至目前，该项目已帮助疫苗接种站实现了14种二级疫苗的智能化管理，疫苗总数1089支。保障517户居民安全接种827次，接种正确率100%。

3.2智能交通

现代运输方式主要有铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输和管道运输。交通运输的发展与全球经济和科技的发展息息相关。区块链、人工智能、大数据、数据科学等新兴技术的发展，为智能交通建设注入了新的活力。

3.2.1行业现状

进入21世纪以来，各国政府积极推进现代交通体系建设，特别是交通智能化、信息化建设。智能交通和数字信息的成功发展，使集约化交通系统的建设成为解决现代交通痛点的核心方向。信息化、网络化、智能化交通系统的建设，可以有效促进国家交通运输体系的跨越式发展，进一步缓解资源环境压力。近年来，在各国政府的支持下，全球智能交通产业发展迅速。2017年，全球智能交通市场规模达到2789.6亿美元。

全球智能交通市场正处于增长期，预计未来5年将继续增长。2018年，欧洲投资市值超过15亿欧元，保持6.8%的年复合增长率。预计2023年将达到20亿1.6亿欧元。同年，北美市场规模达到10.7亿欧元，预计增长7.3%，2023年将达到15.2亿欧元。此外，根据缜密研究，2027年智能城市市场规模有望突破5000亿美元，实现5457亿美元。

2010年，我国正式将发展物流网络列入国家发展战略，推动了RFID和物联网产业的快速发展。RFID技术积极推动了我国智能交通管理系统的发展。2012年至2018年，中国智能交通管理系统产业市场规模保持23.33%的复合增长率，2018年实现市场规模约720亿元。

同时，2011-2017年，中国智能交通市场保持了10%以上的年复合增长率，市场规模达到6352.6亿元人民币，2017年的年复合增长率为11.76%。基于市场需求的持续增长，前瞻性行业研究院预测，未来5年，中国智能交通市场将继续保持13%左右的增长速度，2024年将实现1.5万亿元以上的市场规模。

随着科学技术的发展，我国的交通半径也在不断扩大，交通规模也在不断扩大。新技术、新材料的出现和应用，促进了交通工具的多样化和组合化，促进了我国交通运输能力和效率的显著提高，为国内居民提供了更多的交通选择。

分析表明，充分发挥科学技术的作用，是提高交通基础设施质量、促进交通基础设施建设的最佳途径。技术问题是阻碍交通设施落后地区发展的主要原因。要想克服阻碍交通运输体系建设的技术痛点，需要依靠科技进步和创新发展，其中区块链技术的独特属性发挥着重要作用。虽然我国智能交通产业取得了显著进展，但在共享汽车、道路交通、汽车节能减排等领域仍面临诸多困难。

共享汽车产业存在诸多隐患

近年来，随着共享经济的快速发展，滴滴出行、共享短租（airbnb、猪短租等）、共享单车等诸多领域迅速渗透到人们的日常生活中。在绿色出行政策的号召下，共享汽车产业迅速发展。

然而，共享汽车市场的加速发展也存在许多问题。2018年8月，共享汽车标杆企业滴滴出行遭遇顺风事件，引起社会高度关注，充分暴露了共享汽车行业的内部安全问题。面对高昂的运营成本，曾圣基的共享汽车平台ezzy并没有逃脱破产的命运。此外，还存在一系列影响共享车发展的问题，包括但不限于停车费高、车辆配置杂、人员成本上升、车辆维修费用难以避免等。

道路交通拥挤影响居民的生活和出行

道路交通拥堵通常发生在节假日或高峰时段，多发生在大城市、城际公路、车辆利用率高的地区。城市交通拥堵的主要原因是车辆利用率的提高、道路通行能力不足或设计缺陷、道路交叉口过多等。交通堵塞不仅增加了上下班时间，给司机和地区造成经济损失，而且造成燃料浪费和空气污染。此外，在紧急情况发生时，交通堵塞可能使处理变得更加困难。这一问题严重影响了城市居民的正常生活和工作，在一定程度上威胁着人们的出行和企业发展。

汽车节能减排统计难点

目前，汽车节能减排市场主要有以下业务痛点：

（1） 高难度的传统碳资产认证：以CCER为代表的传统碳资产认证体系不仅非常复杂，而且需要较长的认证周期。此外，参与此类认证的企业和行业较少，也没有形成广泛的社会影响。

（2） 企业参与碳减排活动的程度较低：传统的碳减排活动主要由政府主导，被迫通过行政手段而非市场手段来管理和推动。这种行为难以调动企业参与的积极性，可持续性差。

（3） 个人参与积极性低：减排行为不能单独量化，无法统计和记录个人减排数据，从而形成积极有效的激励机制。缺乏激励机制，个人减排积极性得不到充分的部署和运用。

（4） 对减排行为缺乏有效的认证和监管；无论是企业还是个人，市场尚未形成统一的认证和监管体系。减排源数据追查难和过程数据存储难的双重效应，导致欺诈、篡改现象普遍存在，市场缺乏有效的监督管理。

3.2.2区块链支持的智能交通

2016年12月，国务院发布《国家信息化“十三五”规划》，将区块链列为战略前沿技术。2017年8月，《关于进一步扩大和升级信息消费，不断释放内需潜力的指导意见》鼓励政府部门和企业开发开放源码的个性化软件，积极开展基于区块链、人工智能等新技术的试点应用。《交通强国建设纲要》进一步作出具体指示，强调在前沿重点科技研发领域发展智能交通。大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通运输业的深度融合，将显著促进现阶段各地区交通运输网络的建设和发展。

在链上共享汽车用户数据

汽车用户的数据共享经过数字化和链接后，数据不可篡改和跟踪，保证了数据的安全性和可靠性。利用区块链读取用户信用信息，规范信用调查流程，有助于实现与蚂蚁金融等信用平台的合作，促进信用免存过程中信用风险的化解。如果用户在使用平台时违反规章制度，可以利用区块链技术查询用户的图像数据，通过用户行为的数据权限，实现与交通管理系统的通信。

帮助优化智能交通网络

将区块链技术引入智能交通，有利于连接交通领域的政府、企业等行业实体，协助记录车辆、船舶、道路、桥梁、车站等基础设施等交通设备。这将有助于建立新的交通网络时代，促进交通运输业和政府部门的发展和创新。这种区块链网络将促进交通领域信任危机的解决，构建真实可靠的交通信息系统，进而提高智能交通的社会运行效率。

汽车碳一体化公链促进节能减排

在传统碳排放记录系统中引入区块链技术，有利于解决汽车行业存在的数据问题和认证问题。通过记录汽车、公交车和其他车辆的行驶和碳排放信息，并将其整合到链条中，可以将碳排放追溯到个人角色，从而对驾驶员和相关企业进行评价。这不仅有利于调动企业和个人的积极性，也有利于通过保证数据的安全性和可靠性来防止篡改和伪造。

3.2.3具体案例

AMPL“共享汽车+区块链”打造新的区块链联动平台

2019年3月30日，通过国家互联网信息办公室备案的首批197条区块链信息服务，北京首汽智星科技有限公司（国风旅游主公司）成为国内首家获得区块链服务记录的旅游公司，并开始布局基于区块链底层技术的联动平台。2015年8月，搜狐集团成立。这是首汽为拓展移动旅游业务而设立的共享汽车产品。2016年2月25日正式投入使用。目前，其业务主要由C端和b端组成。在C端，构建以“能源区块”为代表的业务；在b端，与广东佛山“智信禅城”区块链政府应用合作，积极构建用户数字身份系统。

联动平台采用火币网开源形成联盟链，并拥有成熟的gfchain钱包技术。在利用区块链底层技术实现信用的同时，进一步改善了单据供应，简化了调度流程，减少了外包人员的需求。此外，每辆车的信息上链后，将形成完整的车联网数据系统，促进车辆数据的公开透明。在b端，高朋网还与北京环境交易所建立了合作伙伴关系，积极推进汽车尾气排放等基础数据的上链，重点推进环保建设。在C端，高朋创造性地提出了相应的租车空闲时间解决方案：当租车用户有8小时不使用共享车时，可以通过区块链信用机制将空闲时间共享给其他用户，在同一时间段内大大提高了共享车的效率和频率。

Gofun的b端业务亮点AMPLenergy block等同于驾驶和挖矿，这鼓励汽车租赁用户使用更多。具体操作方法是：用户可以通过完成租车、每天入住、邀请新朋友等任务，获得不同数量的“能量”积累的能量在一定程度上可以用来兑换汽车租赁券或其他可转换礼品。此外，不同车、行驶里程和服务时间都会影响用户挖矿的“能量”量。通过完成实名认证、驾照认证、交押金等方式，也可以提高挖矿“能量”的能力。这就增加了用户租车和共享汽车的兴趣，提高了平台的用户体验。

除了提升用户体验外，gofun平台还专注于应对行业信任危机。区块链技术推动智能合约体系的建立，方便双方实现所有权、使用权、各种风险和责任的明确分工。此外，平台还可以利用区块链查询用户之前的所有行为，作为是否继续授信、授信额度的主要参考。

数据显示，2019年4月，gfchain实现了180多万个区块，2074.5kb的区块规模，每个区块完成55笔交易。AMPL“能量箱”功能业务的推出大大提高了用户保留率，每个用户平均保留2分钟。到2019年，gofun trael已覆盖中国84个城市，注册用户近1000万。每辆车日均流量达到7辆以上，月活跃用户达到170万，最高日活跃用户达到75万。

区块链技术将有助于共享汽车产业解决参与者之间的信任与合作危机，开放资源流动，建立新的产业发展模式和生态系统。未来，国风旅游将通过创建整体规划、创新数字权益流通模式、发布平台数字资产等方式，进一步完善去中心化共享的汽车联动平台。

新智能道路交通应用模式AMPLmdash；AMPLmdash；中国交通链

2017年12月12日，交通运输部通信信息中心、中国信息通信研究院、中国互联网交通产业创新联盟、西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室，北京泰益云技术有限公司、广州联合电力数据技术有限公司、深圳市金益科技有限公司等六家机构成功建立了中国交通运输领域的全国区块链网络。

2019年9月，“区块链”三级交通信号引导首次出现，反映了中国车联网的最新研究成果。该导航标志采用区块链分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等先进技术，构建了智能道路交通的新应用模式。通过实时交互信息和数据的传输，大大提高了道路交通的安全性和效率。其中，数据链路不可篡改，这使得设备的传输和分发、云平台的存储和计算，具有更高的安全可靠性。

一级交通信号诱导是一种由数字、光带和文本图形组成的诱导标志，主要用于表示道路的实时交通流数据。道路所需的出行时间由goldmap等互联网平台采集并传输到终端路网，由平台后台进行数学计算后形成。同时，光带LED像素屏将显示不同的颜色，以表示不同的拥堵状况（绿色代表平顺路段，黄色代表慢行路段，红色代表拥堵路段）。

二级交通信号诱导是指包含两个变量信息的四个车道指标，主要用于表示道路下游路段的交通流量数据。第三级交通信号引导是红绿灯（红绿灯）。无论是车道标志箭头还是数字引导标志，都可以根据背景数据实时更新，引导车辆驾驶员合理规划路线，优化道路交通布局，改善城市拥堵现状。

目前，该技术已在无锡市（立新大道与关山路交叉口）实施试点，由驾驶车辆和行人兼而有之，大大缓解了道路交通拥堵。此外，有关部门还在积极探索区块链技术在城市停车设施建设、交通违法行为处罚、车联网信息安全保障等其他交通业务领域的应用。

基于区块链技术的碳库（汽车）公链平台

2018年9月6日，比亚迪宣布将与DNV GL和chain合作，只开发基于区块链技术的碳库公链平台建设。只有链才有完整的汽车生命周期管理解决方案，并善于处理汽车行业的数据问题。同时，比亚迪正在积极搭建汽车碳库信用平台，整合汽车、大客车等车辆信息上链。

碳银行系统首先记录车辆驾驶数据、碳排放量等信息，并对驾驶员进行评估，在此基础上形成碳奖金。当捕捉到驱动程序的碳足迹时，这些信息将被上传到仅限雷声公司的链上，授权客户可以随时随地访问该链。上传的数据对平台所有参与企业开放，便于管理、共享和分析。不再去中心化、缺乏信任的数据库形式将促进平台生态系统建设，促进全球碳足迹跟踪调查和绿色经济发展。系统主要依赖的数字低碳生态系统解决方案如下图所示。

比亚迪作为该系统的主要数据提供商，通过4S店和汽车维修店收集整理了大量的汽车基础信息和维修信息，包括车辆里程、车辆损坏维修、日常保养等，并及时完成了这类信息的链。DNV-GL作为一个独立的第三方认证平台，负责认证流程的设计和各节点的检查，并根据最新的认证规则完成平台数据的认证。认证范围包括但不限于：客户KYC服务、比亚迪数据上传API、比亚迪区块链接口API、纯链碳减排智能合约。

链上其他企业和最终用户有权查询和访问认证数据。以保险公司为例，清晰、真实、有效的数据将有助于保险公司提供准确的服务，优化产品供应。受益于新能源汽车补贴和较低保费的车主，将进一步推动全国汽车市场的绿色低碳发展进程。

目前，包括中国人保在内的多家保险公司都与维康展开了合作。各企业将共同努力，建设一个更加安全、智能、环保的世界。

3.3智能能源

提供能源的资源被认为是能源。这里的能量包括但不限于热能、电能、光能、机械能和化学能。根据能量来源，它可以分为三类：（1）来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量（如太阳辐射能）和间接来自太阳的能量（如煤、石油、天然气、油页岩等可燃矿物、薪柴等生物质能、水能和风能）。（2） 来自地球本身的能量。一种是地球内部所含的地热能，如地温水、地下蒸汽和干热岩体；另一种是地壳中铀、钍和其他核燃料所含的原子核能。（3） 潮汐能，潮汐能由月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。

3.3.1行业现状

从全球角度看，2024年能源服务市场有望实现869亿美元，年复合增长率为10.8%，而2019年为520亿美元。据市场与市场全球市场研究所（Global Market Research Institute of Markets and Markets）称，这一市场规模的增长主要是由于公用事业收入流的增加、分布式能源的开发、可再生能源发电和储存解决方案成本的降低以及能效项目的税收优惠。根据能源服务的类，能源服务市场可分为能源供应服务、运营维护服务、能源效率和优化服务。据该研究所称，未来能源服务市场最有可能的贡献者是能源供应服务业，预计2024年将占据最大的市场份额。

该研究所对北美、欧洲、亚太和世界其他地区的能源服务市场进行了分析。预计预测期内最大的区域市场将是北美市场，主要原因是美国、加拿大、墨西哥等国的公用事业公司正在积极推进能效项目，努力降低能源发电成本。此外，本区域的市场发展也将得益于可再生能源发电和能效活动所占份额的增加。

基于此，预计未来可再生能源将成为全球能源消费的主力军并继续增长。国际能源署也做出了类似预测：预计到2030年，世界清洁能源比重将超过30%，以化石能源为主的传统能源发展模式将难以为继。毫无疑问，全球能源发展的最终目标应该是不断发展清洁低碳的可再生能源。

此外，研究表明，能源产业特别是可再生能源产业在以下方面存在劣势：

新能源产业信息孤岛

目前，新能源产业正处于从补充能源向替代能源转变的关键时期。由于对用户侧运行实行顶层规划，存在上下游信息不对称、供需双方协调效率低、源数据真实性难以保证等问题，新能源的规模和系统发展受到了制约受阻。要打破信息孤岛，就必须实现多方数据共享，以实现能源的协调和高效配置。

新能源产业主要有三大痛点：一是随着新能源在能源结构中比重的提高，能源供应侧日趋多元化，传统的能源中心化管理模式已无法支撑新能源的大规模建设；二是，新能源产业上下游企业协同效率低，来源信息真实性无法保证，信息难以实现第三，新能源供给侧和消费侧的信息不对称使得新能源的消费水平低落，“弃风弃光弃水”的现象越来越明显。

清洁能源的发展之痛

在政策和市场力量的推动下，分布式清洁能源发展迅速。但由于新能源运输不稳定，运输成本高，发电设施去中心化，阻碍了清洁能源的发展。在传统的配电系统中，所有的电能都接入高压配电系统，然后由中心进行调度。相比之下，由于单个设备产生的功率很小，连接到高压系统的成本非常高。基于此，市场难以吸纳新能源供应。风电、光伏发电和水电都经历了初步的发展，并逐渐衰落。

一方面，清洁能源生产波动较大，逐渐被市场抛弃。清洁能源的早期发展主要得益于政策的支持，在新能源市场环境下，设备的高成本将被浪费。另一方面，低压配电系统的存在，使得能源供应门槛更高，大多数清洁能源生产设备的配置趋于去中心化，无法纳入供电网络，造成产能严重浪费。

传统的能量数据记录方法容易受到攻击和操纵

传统的能源数据记录和存储是中心化进行的。市场参与者将能源价格、能源消耗、发电量等信息发送到中心化机构统一存储。之后，用户先提交查询请求，查询完成后中心服务给出反馈。这种数据操作模式可能受到黑客的攻击和操纵。单一的数据存储地址使得即使中央组织有非常严格的防控体系，一旦中央组织受到攻击，仍然会带来无法弥补的巨大损失。由于中央数据库存在被攻击和篡改的风险，如果公用事业数据能够透明化，将有助于公众做出更加知情的决策。

3.3.2区块链能源动力

区块链技术的引入将有助于能源产业在以下三个方面的发展：

建筑智能设备与智能代理

区块链技术具有可追溯性的特点。智能设备可以通过获取家庭过去的用电量来分析用户的用电需求。只要用户与智能代理共享私人行程，智能代理就可以在此基础上预测短期电力需求，帮助用户安排最划算的购电以满足日常需求。为了分享用户的旅程，区块链通过加密技术保护用户的隐私，提高用户的体验感和安全感。

与传统的“只进不出”的管理模式不同，智能代理可以智能地满足能源需求。对于自动调温器、充电器、巢穴等设备，智能代理可以实现特定情况下的负载运行，释放出满足用户家中其他设备用电需求的电源。此外，智能代理还可以通过微电网进行交易，达到一定的效益，提高能源利用率，降低家庭用电成本。

解决能源、电力发展之痛

首先，区块链技术平台的建设可以从多方面显著提高能源利用率。其次，实现点对点交易不仅有利于降低能源交易成本，而且有利于促进分布式发电系统的建设。此外，微电网的成功建设不仅避免了单点故障的频繁发生，而且有效降低了事故造成的潜在损失。

提高能源数据的安全性

区块链分布式记账大大提高了能源链数据的安全性、完整性、可追溯性和透明度。由于能源数据是一种涉及到每个人的公共服务数据，因此数据安全是必不可少的。此外，向社会公开能源数据，不仅可以引导市场做出正确决策，也有助于提高公众对公用事业的信心，增强对政府的信任。

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3.3.3具体案例

国家电网电子商务打造区块链公共服务平台

国家电网电子商务有限公司作为国家电网的子公司，致力于互联网与电网的融合，构建优质电网服务平台，进一步推动电力能源互联网产业体系的稳定发展。

国家电网电子商务全资子公司国家电网区块链技术有限公司以区块链技术研发为目标，推动电力物联网公用事业发展，为电力能源交易打造新区块链服务生态。基于这一背景，国家电网区块链公司在原有电力系统中运用区块链技术寻求创新和突破，形成了高度可行的区块链解决方案。

国家电网区块链打造了电网系统首个司法级可信区块链云平台，并与北京互联网法院“天秤链”联网，确保平台用户身份信息的真实可信。区块链能源平台以传统电网为枢纽，整合新能源产业的所有资源，将用户的所有业务需求信息链接到链上，实现能源端与用户端的链接。在管理方面，该平台不仅注重能源配置的协调，还积极推动内部业务质量和效率的提高，将技术、服务、金融等多方面应用链接到链条上，实现多个环节的共同发展。

该平台在节点信息共享、分布式存储、数据篡改、信息追溯等方面具有区块链的优势。实现了能源系统各环节的连锁管理，打破了数据壁垒。其具体操作包括三个模块：可信身份认证、节点数据同步与共享、隐私安全保护。

电网参与者，无论是电力用户、能源供应商还是平台运营管理者，在进入平台前都必须进行严格的身份认证，并结合“平衡链”的身份确认，使并网身份认证具有法律效力。这种身份认证系统不同于传统的强认证系统。采用区块链云轻量级电子签名技术。通过对电子签名的跟踪，构建了安全、方便的认证过程跟踪链，实现了对多个身份的统一管理。各方交易均在链上进行，用户身份、合同特定内容等关键数据保存在链上，链上所有节点同步。在保证身份信息安全的前提下，网上签订的合同，保存在链条上的合同可以随时查询，过去的交易可以追溯到源头，有效解决了各类合同纠纷。这种认证过程有效地消除了人们对在线交易的不信任，是平台能够系统运行的基础。

节点数据同步共享，利用区块链的分布式存储特性存储监管机构、新能源供应商、电力用户、发电企业等重要数据链，防止数据被篡改。各方还可以对链上所有数据进行查询，解决数据保密和主体间缺乏信任的问题，实现各环节的信息交换，提高主体间的合作效率，构建全生态、全场景、高互信的新能源服务基础设施。能源供应侧和消费侧实现信息对称，通过区块链智能合约提高新能源吸收水平，解放中央电网能源调度部门。

在隐私保护方面，平台实现了对认证用户的唯一身份识别。通过加密技术，设置敏感信息权限。用户只需进行具有唯一标识的交易，既保护了用户的隐私安全，又保护了企业的商业秘密。

目前，该项目已在多个地方试点，极大地提高了当地新能源业务的效率，为新能源云平台的全面推广积累了很多实践经验。到2019年，区块链能源平台接入新能源电站130万座，装机容量3.5亿千瓦，入驻供应商1022家，突破350亿交易规模，带动产业链上下游3000多家企业协同发展，直接或间接带动100多万人就业。

交易电网-布鲁克林微电网（BMG）

L03能源，一家美国新兴能源公司，专注于提高能源效率。2016年3月3日，L03 energy与区块链技术初创公司consensys联合成立交易性电网项目，在纽约布鲁克林进行新微电网测试，这是区块链在能源领域的首次应用，相信将给能源交易带来重大变化。

最初，交易性电网项目只涉及位于布鲁克林地区总统大道两侧的10个家庭。道路一侧的5户家庭安装了屋顶光伏发电系统，在完全满足家庭用电需求的基础上，还可以产生大量剩余电量；另一侧的5户家庭没有安装发电系统，所以他们需要从对面的家庭购买电力。据此，这十个家庭构成了一个微动力生态系统。因此，即使没有第三方电力运营商，家庭也可以使用P2P模式，通过区块链网络直接进行点对点能源交易。

智能电表作为电力交易模式的硬件基础，在底层应用基于BuffLink的智能合同，在用户信息实时链接后，可以收集包括发电能力、电力需求、交易功率等用户信息，它将同步到所有节点并以分布式方式存储。它不仅可以预测用电量，智能地响应能源需求，还可以及时存储剩余能源，进行能源交易。

此外，区块链微电网还保证了实时交易的实现，消费者可以在没有中间零售商的情况下进行能源批发的市场交易，然后使用智能设备自动实时支付账单。这意味着，当智能代理完成对能源交易价格的分析后，将结合智能代理预测的具体用电需求，形成更加智能的客户消费策略：在能源价格较低时增加能源购买量，并将剩余的能源储存在家用存储设备中，在能源价格上涨时减少能源购买甚至部分出售。

智能代理和智能合约的应用形成了一个独特的区块链微电网分布式能源交易系统。本项目的优势概括如下：

（1） 点对点交易：能源供需双方可在项目平台上实现实时独立交易。

（2） 微电网：交易双方通过微电力系统互联，形成微能源生态系统，实现现场实时生产、交易和储能，社区将更加高效、灵活、可持续地利用能源。

（3） 分布式系统：运营商可以在分布式系统下访问各种用户数据。运营商将以价格作为调整代理指标，通过协商价格对能源利用进行管理，实现负荷平衡和需求快速响应。

（4） 去中心化：纽约受飓风天气影响，电网经常受损。原有的中心化式能源系统将因任何局部损坏而瘫痪。分布式网格可以有效地避免这种情况，将损失降低到一个较低的水平。

尽管微电网测试显示出惊人的优势，但仍无法实现微电网项目的大规模推广。点对点的交易方式对双方都有很强的吸引力，但对开发团队来说，没有利润。如果这个项目在布鲁克林的一些地方试过，如果没有收入，在今后的推广中会给公司带来严重的成本负担。财务问题阻碍了L03能源公司和康森斯公司之间的进一步合作，因此该项目停滞不前。此外，由于本市禁止个人直接参与电网市场，该项目一度暂停。

尽管如此，交易电网仍然是能源市场的一项重要创新，为区块链在能源领域的后续应用提供了范例，遇到的问题也是未来需要改进的方向。

智能微网综合管控系统

2017年6月，北京金链科技有限公司正式成立。它以区块链为底层数据结构支撑，将大数据和人工智能技术相结合，构建智能化、去中心化、独立化的能源交易平台，开创了中国区块链技术在能源领域应用的第一次考验。

区块链数据平台和人工智能大数据处理服务由linklink技术自主开发，并为能源细分领域制定了相应的智能管理方案。目前已建成的产品包括：分布式电力交易、智能能源、智能电网、智能氢能管控、微电网能源管理等，致力于应用现有区块链技术解决新能源发展问题，并在此基础上实现智能化提出了微网集成管理系统。

智能微网综合管理系统通过对数据的分布式采集和分析，提供了一个新的能源耦合运行平台，实现了能源供需的协同优化。它不仅可以帮助用户选择能源类和交易伙伴，还可以实现点对点交易。此外，对于分布式清洁能源，可以实现低压配电的合理利用，有效减少能源浪费，拓展新能源市场空间。此外，能源供需关系进一步优化。能源供应商可以在微网中发布不同类的能源和短期预测供应，而能源需求方可以通过区块链微网使用智能设备预测用电量和进行交易。

智能微电网系统与传统电力交易系统最大的区别在于实现了电力的分布式生产、存储、转换和利用，是一个可以自主控制和管理的系统。不同的微系统可以独立运行，也可以连接多个微电网系统，形成大系统运行。从微观上可以增加消费者对清洁能源的偏好；从宏观上可以实现高效能源的智能调度，保证提高清洁能源利用率，同时保证用户用电需求，解决清洁能源产能不稳定的问题。在区块链技术的支持下，智能微网接入分布式能源，降低能源供应门槛，有效提高清洁能源接入能力，实现低压配电层面的能源高效利用。

智利国家能源委员会

智利国家能源委员会（CNE）隶属于能源部，具有能源监管职能。2018年2月，CNE宣布将启动基于区块链网络的数据记录项目，旨在利用区块链技术确保数据安全。这将是区块链在拉美地区的首次应用。

区块链与传统的数据记录方式最大的区别在于，它采用了分布式计费，具有防篡改、易于查询的特点。如果应用到能源市场，市场上的任何交易信息，包括价格、时间、能源类、能源数量等，都将加载到区块链中。之后，任何节点都可以通过区块链查询信息。由于区块链中存在大量节点，如果黑客只对一个或部分节点进行篡改，不会影响整体数据安全。这意味着，除非黑客同时攻击超过50%的节点（这很难实现），否则区块链上的信息将保持安全。

4、 区块链智慧城市现状

世界上许多城市刚刚开始使用区块链来推动智能城市的发展。但也有一些城市率先建设了“区块链+智慧城市”他们有的在城市建立之初就把区块链作为基础技术，有的则是在城市所在国的政策和资金推动下，认识到区块链的重要性。这类城市与智慧城市建设紧密结合或有良好的发展态势。我们称之为区块链智慧城市。

同时，区块链智慧城市是指城市自身基于自身区块链网络的数据存储和流动，城市区块链系统的建设和发展是基于自身的驱动力，而不是仅仅依靠引进外部机构和企业来推动。现阶段，全球具备良好落地条件的区块链智慧城市主要有中国雄安、中国杭州、韩国首尔和瑞士Zug四个城市。

4.1中国雄安

雄安新区是中国第19个国家级新区，也是中共中央、国务院发布的第一个国家级新区。雄安新区位于河北省保定市东部，由雄县、荣成县、安新县及周边部分地区组成。2017年4月1日正式成立。

雄安新区建设之初，就积极运用区块链技术，助力自身智慧城市建设。2018年4月发布的《河北省雄安新区规划纲要》明确指出，2018年5月，徐勤，中共河北省委副书记、省长在雄安新区全球推介会上提出，雄安将利用大数据、云计算、区块链、人工智能等新技术，规划建设雄安智慧城市大脑。未来雄安将在数字城市中模拟，在真实城市中优化运营，真正实现城市智能治理和公共资源智能配置。

可以说，在政府的支持下，雄安是一座具有区块链基因的智慧城市。通过不断建设和发展，雄安在房屋租赁、环境保护、政务、项目资金管理等多个领域积极赋予城市发展以动力，取得了良好的成效。

AMPL在“区块链+租赁”方面，雄安打造了区块链租赁应用平台，这也是国内首个将区块链技术应用于租赁平台的案例。蚂蚁金融服务提供核心区块链技术，链家和中国建设银行提供房屋租赁信息。雄安区块链租赁平台依托区块链的多方验证和篡改，大大提高了房源信息、房东房客信息、房屋租赁合同的真实性，有效解决了以往租房领域存在的双方随意篡改合同信息等棘手问题。同时，在用户隐私问题上，对一些敏感信息采用加密算法进行加密，采用多方安全计算和零知识证明技术，在不泄露用户信息的前提下，将其用于与出租相关的必要用途。

AMPL在“区块链+环保”方面，雄安新区市民服务中心建立了数十个LED显示屏、二维码、区块链技术应用的智能垃圾收集器原。市民可以下载应用程序，扫描代码，然后按类别倾倒垃圾，并对垃圾发送者进行奖励。通过后台数据处理，将垃圾的位置和装载量实时发送到垃圾运输公司，提高垃圾从市民到处理机构的效率。

AMPL在“区块链+政务”方面，雄安新区将大数据高科技引入政府管理。它将信息保存在工程建设招投标等各项决策的全过程中，可以随时检索并作为证据。一旦出现问题，将依法追究责任。这些信息通过区块链技术存储，可以永久保存。

AMPL“区块链+项目资金管理”；作为雄安新区开发建设的主要载体和运营平台，雄安集团推出了区块链资金管理平台，利用区块链技术对拆迁安置和建设资金进行渗透管理，实现项目管理优化，切实保障新区建设者的劳动报酬权益，实现新区经济发展和社会治理体系的完善与人民群众素质的提高学生政务水平的有机统一。此外，雄安集团与光大银行也达成了合作。光大银行正以“阳光区块链”为金融工具，全面服务雄安新区67个大拆迁安置和建设项目。

AMPL在“区块链+森林建设”方面，现代智能“千年森林”项目于2017年11月开建。雄安新区在中国工商银行的技术支持下，为该项目搭建了区块链资金管理平台，实现生命周期多阶段的资金透明管理。项目开工前，在区块链平台上记录工人的相关信息；项目实施过程中，平台对各施工单位和相关参与单位的资金流进行记录和监控。截至2019年底，平台已支持项目造林31万亩。

雄安新区在规划建设之初，就已经深深打动了区块链的品牌。随着新区的开发建设，区块链已经打开了大量落地场景，区块链等现代技术也将帮助雄安建设新的智慧城市。

4.2中国杭州

互联网时代见证了杭州的崛起。作为信息技术领域的领军城市，杭州也是中国较早开始布局区块链相关产业的城市之一。

2015年12月，中国区块链应用研究中心（浙江）在杭州成立。自2017年以来，杭州连续三次举办由政府主办的“全球区块链金融（杭州）峰会”同时，在2017年峰会上，杭州市政府还举行了中国首个区块链产业园揭牌仪式。2018年2月，杭州率先将区块链写入政府会议工作报告。2018年11月，由杭州市人民政府主办的“2018世界区块链新经济结构调整杭州峰会”举行。2019年12月，区块链服务网络（BSN）发展联盟在杭州召开首次大会，并在杭州永久落户全球运营维护中心和全球合作伙伴大会。政府对区块链的政策支持与城市自身信息产业的积累相辅相成，促进了区块链在智慧城市诸多领域的产业落地。

在区块链基础设施方面，杭州市下城区积极与BSN合作，下城区数字经济产业园成为国内首个BSN孵化试点基地。在区块链技术引入之前，杭州市在以下城市区域布局的基础上构建了城市大脑，为智慧城市的发展提供支撑。在与BSN合作后，区块链技术在2c、2b、2G三个层面进一步加强了对智慧城市的探索，2c方向主要是区块链上的数字身份，2b方向主要是对酒店、道路以及中小企业融资信用链的监控，以及2G主要是指改革最多一次深化。

在区块链+能源方面，杭州巨能城1万名投资者和建设者利用区块链技术解决牵引电池的使用和回收问题，提高城市整体电池利用率。由于动力电池成本高，占电动汽车成本的一半以上，其利用和回收受到重视。而且，两年后，电池的效率将下降80%。为了寻找蓄电池的二次寿命，必须对牵引蓄电池进行回收，并将其投入地下储能设施，实现可再生能源与电网的连接。然而，数据孤岛的存在是操作过程中的关键问题。区块链通过以往的中介性、非篡改性、可追溯性等特点，解决了牵引电池的数据孤岛问题。具体方法是杭州俊能城利用数字金融设计的分布式数据库在区块链上运行，每个节点都是数据的拥有者，如充电站、生产现场、地下储能设施、汽车Maker等。，从而实现数据交换，掌握电池寿命的动态数据。

在区块链+政务方面，杭州也有很多尝试，以杭州互联网法院的司法区块链为例。2019年10月24日，杭州互联网法院正式启动区块链智能合约司法应用。其基本思想是创造网络行为，即“自愿签约、自动执行、绩效不能智能备案”的智能审判、智能执行、智能执行的全过程是闭环的，能够有效处理违约行为，建立基于信息的绩效形式，减少不可控因素和感知因素的影响，实现网络数据和网络行为的全过程记录、全链路信任、全节点见证和全方位协同。具体来说，杭州互联网法院的区块链智能合约应用主要针对使用智能合约签订的电子合约。目前，智能合约已经应用于网络购物和互联网金融两个领域。电子合同的内容、签订过程和合同编码在执行过程中是相互联系的。通过“明文+代码”的嵌套部署，双方可以在不知道合同代码层的情况下查看已签名的内容。另一方面，司法区块链可以验证电子合同的代码。2019年12月，杭州互联网法院审理了首例应用司法区块链智能合约技术案件。

区块链+健康方面，2018年12月，杭州移动校园直饮水系统在城区实施，城区胜利小学学生开启“智能饮水”模式。该项目由杭州市政府和中国移动（杭州）共同建设，形成基于区块链技术的“中小学直饮水系统”项目。该系统不仅管理海量物联网饮用水表设备，还为中小学直饮水机滤芯更换监测和进度管理提供一站式服务，支持二维码扫描、短信、邮件等通知方式，并对加工过程进行实时监控。同时，系统采用区块链技术，实现饮用水全程可追溯、事后分析和统一报表管理，使饮用水数据安全、不可篡改，实现对校园饮用水设备的数字化监控。

在杭州，区块链+智慧城市在各个领域的应用较多，如区块链信用证流通、区块链医疗电子票据服务等，随着区块链的启用，杭州有望继续领跑全国智慧城市。

4.3韩国首尔

首尔是韩国的首都，也是韩国的政治、经济、技术、教育和文化中心。韩国把首尔作为重点建设对象，一直致力于把首尔建设成为智慧城市。

2011年6月，韩国首都首尔启动了“智能首尔2015”计划，希望将首尔建设成为世界领先的信息和通信技术城市。在政策和计划的支持下，首尔已成为全球4G信号覆盖率最高的城市之一。区块链技术兴起后，首尔积极推动区块链赋能城市。2018年10月，首尔市长宣布了在韩国首都发展区块链产业的五年计划。2018年至2022年，区块链城市计划将覆盖5个领域的14项公共服务，政府预算总额1233亿韩元（约1.08亿美元）。目标是将首尔发展成为一个由区块链驱动的智能城市。

现阶段，虽然区块链在首尔的应用尚未大规模实施，但正在积极推进区块链产业五年规划。首尔计划在不久的将来推出三个区块链项目：City points s-coin、首尔公民卡推广服务和兼职工人权益计划。

首先，城市整体s币。在不久的将来，首尔计划推出一款基于区块链技术的城市整体s币，以推广公共服务。首尔市民可以通过纳税、参与民意调查和其他与公民义务和协助政府事务有关的活动来获得s币。获得的s币可以兑换奖励。同时，s-coin集成系统将与zeropay集成。Zeropay是首尔政府去年12月建立的一个二维码网络，消费者可以通过手机支付商品和服务的费用，而无需向企业收取佣金。

二是首尔市民卡扩展服务。首尔市政府计划加强首尔市民卡的区块链相关功能，使市民在使用公共服务时能够进行数字认证或电子签名。

第三，非全日制工人的权利计划。首尔打算通过推出区块链技术系统来提高兼职工人的权利。方法兼职、临时工与用人单位签订简单合同后，通过区块链系统对其工作历史进行跟踪，并保留其日程安排。通过区块链技术的防篡改特性，可以准确记录兼职人员的工作时间，不可篡改，有利于增进小公司与兼职人员之间的信任和关系。

除了上述几项近期计划外，首尔还积极研究和推广区块链在智能医疗、捐赠管理和在线证书验证等领域的应用。

4.4瑞士祖格

祖格是祖格州的首府和最大城市，位于瑞士中北部，也是瑞士最富有的城市。同时，Zug是全球应用最为深入和广泛的区块链技术之一，被瑞士称为“加密谷”，并定位为加密技术的发展中心。由于良好的区块链研究氛围和人才聚集，吸引了众多区块链公司落户。目前，Zug加密谷协会会员已超过400家公司。

早在2017年，Zug就率先推出了基于区块链的数字身份。这项创新引入的数字身份将作为一个单一的电子护照，应用于城市服务、债务回收、房屋租赁和提供居住证等领域。该项目的合作伙伴之一康森西（consensys）的产品数字身份负责人鲁文赫克（Rouen heck）说：该解决方案在安全性方面具有巨大的附加值，因为私人数据始终由个人完全控制，数字服务可以更无缝地使用。AMPL

此外，Zug最著名的区块链+智慧城市应用是名为“uportAMPL的区块链应用。它是一个基于区块链的投票系统。它依靠区块链的匿名性和不可篡改性，不仅使投票具有真实性，而且满足匿名投票的隐私要求。AMPL“uport”区块链应用于2017年11月试点。这次有200多名居民报名参加。在随后的音乐节上，70名市民参加了焰火的投票。用户跳过繁琐的登录过程，既不涉及任何第三方中介机构，也不去投票站，只需登录自己的uport账号，投票并注销即可。

5、 “区块链+新基础设施”推进产业与城市融合的智慧城市建设

5.1探索未来智慧城市的三大能力

2013年以来，国内智慧城市建设呈现爆发式增长。在2020年新皇冠疫情的影响下，在已经建成8年的智慧城市中，协作水平低、数据共享不足等问题尤为突出。然而，这些问题的存在并不意味着我国智能城市建设是一个失败。相反，将成为推进智慧城市建设的新起点。

5.1.1未来智慧城市的三大能力

未来，智慧城市建设必须是高标准、高规格、高站位的智慧城市。城市治理能力的核心是解决城市发展过程中的“城市病”，这正是智慧城市建设的基本能力。我们认为，智慧城市深入发展的方向，是从过去重视智慧城市治理能力建设，向同时提升智慧城市治理能力、智慧城市服务能力、智慧城市创新发展能力的方向发展。

在智慧城市治理能力方面，通过智慧城市建设初期的爆发式增长，依托物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的快速发展，我国在智能城市治理感知水平（如智能交通、智能安防）方面发展比较成熟。未来智慧城市治理能力提升的关键是：如何进一步实现不同数据主体的持续聚合、连接和循环，打破协作水平低、数据共享不足的问题，以实证治理和协同治理构建智慧城市治理能力。

智慧城市的服务能力是指以信息技术为手段，以方便、快捷、优质的智慧生活服务为根本目的，从医疗、卫生、教育、政务等多角度实现智慧城市。以人为本的治理理念是我国城市建设的根本立足点和出发点。2018年12月19日，国家发改委、互联网信息办公室发布的《新智慧城市评价指标（2018）》将公民体验权重由2016年的20%提升至40%。可见，以满足人们需求为中心的服务能力将是未来智慧城市建设的核心。智能城市的基本服务能力是让人们在不出家门的情况下解决网上购物、水电费缴纳等基本生活问题，同时提供更多优质的民生服务和智能医疗、智能养老、智能教育等政府服务是主要方向未来深化智慧城市服务能力建设。

智慧城市创新发展能力是指以促进智慧城市可持续发展为目的，借助新一代信息技术，结合改革、科技、文化，不断寻求城市发展的长期动力来源。在创新驱动的高质量发展阶段，最重要的驱动力是高端人才集聚和产业基础设施（如工业互联网）促进网络协同。发展高质量的智慧城市，首先可以提高城市生活质量，吸引高端人才。通过不断推进数字化、信息化、智能化，带动与智慧城市相关的创新产业，为当地传统产业升级建设完善的产业基础设施。因此，我们强调，着力建设智慧城市的创新发展能力，是推动城市新一轮经济发展和产业升级的关键。

5.1.2智慧城市建设带动区域产业城市一体化发展

在新冠状病毒肺炎爆发过程中，以5G、大数据、工业互联网、人工智能等为代表的新兴产业不断创新城市治理、医疗服务、交通管制等，让公众重新发现新兴产业对未来经济发展的巨大潜力。

从地方政府角度看，要加大对新兴产业的投资吸引力，让长期存在的“数据岛”落户；它可以有效开发利用，挖矿更多的数据资产，有效解决协作水平低、数据共享不足等痛点，数据威胁、运营成本高，无疑将对未来智慧城市建设带来巨大的积极影响。智慧城市的高质量发展将吸引更多的人才、技术、资金、产业等优质资源。实现智慧城市建设与区域产业升级的良性循环。

从区域产业发展来看，传统产业技术落后、效率低下、污染严重等发展瓶颈日益突出。通过开放传统市场，实现“以市场换技术，以场景换技术”；引进新兴产业、加快智慧城市落地的模式，不仅将为当地经济发展注入新动力，也将加快当地传统产业的转升级。实现智慧城市建设、新兴产业引进、区域传统产业转升级的良性循环。

五点二

AMPL“新基础设施”建设热潮将加速智慧城市落地

5.2.1“新基础设施”是智慧城市建设的基石

推动智慧城市三能力建设，促进智慧城市高质量发展的基础是以5G和大数据为代表的“新基础设施”，这在不久的将来受到国家高度重视。数据是智慧城市建设的核心，是智慧城市的血液。新皇冠疫情期间，“新基础设施”作为数据采集、流通和分析的核心技术工具，在数字化、信息化、智能化等方面充分显示了未来城市建设的巨大增长潜力。

5.2.2各级工作会议频繁点名“新基础设施”；

2018年底，中央经济工作会议首次提出“新基础设施”概念，即加快5g业务步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新基础设施建设。2020年以来，国家高度重视“新基础设施”建设。仅1月至3月初，就有6次高级别会议提到了推进新基础设施建设的任务。

2019年3月2日，官方媒体中央电视台新闻报道提出“新基础设施”包括5g建设、特高压、城际高铁和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网。这份报告是官方对未来投资方向的首次明确回应。其中，以新一代信息技术为核心，带动传统产业科技创新升级的配套基础设施建设将是未来“新基础设施”的重点建设任务。

2020年4月20日，国家发改委新闻发布会明确了“新基础设施”的范围，提出新基础设施主要包括信息基础设施、集成基础设施和创新基础设施。新闻发布会将卫星互联网和区块链纳入新基础设施范畴，指出新基础设施是以新发展理念为指导，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要的基础设施体系，提供数字化转、智能升级、集成创新等服务。

5.2.3投资计划

据测算，今年七大地区新增基础设施投资规模可能达到1.2万亿元左右（约占2018年基础设施总投资的6.6%），年内仍有继续上升的可能。毫无疑问，“新基础设施”将是2020年的重点建设任务，基于“新基础设施”的智能城市也将迎来新一轮爆发式增长。

5.3区块链支持“新基础设施”，促进产业与城市融合发展

5.3.1区块链将成为新基础设施建设的基础技术

AMPL“新基础设施”的建设热潮将极大地促进数据挖矿、传输、存储和分析的发展。然而，在产业与城市融合的智慧城市建设和运营过程中，涉及政府不同部门、不同社会企业、大量市民等多个主体。如果不能实现不同实体之间数据的开放共享和不同实体之间的信任与高效合作，那么“新基础设施”的价值将大大降低。因此，区块链作为数字基础设施建设的重要组成部分，如果能与“新基础设施”深度结合，将成为以数据为核心提升智慧城市治理能力、智慧城市服务能力和智慧城市创新发展能力的重要保障。同时，在政策上，国家发改委也在2020年4月提出，以区块链技术为代表的新技术基础设施是“新基础设施”的基础设施之一。

与现有互联网技术相比，区块链最大的优势在于及时性和安全性。区块链的引入，不仅省去了解析IP地址、查询访问特定设备的步骤，还实现了登录时对最新数据的实时查询和更新。此外，由于具有不可篡改和可追溯性的特点，采用多个不可篡改节点，实现了数据的高安全性，提高了交易环境的可信度。此外，区块链中使用的智能合约代表了未来数字经济时代的新合约体系，为商业交易主体提供了更加便捷的数字监管体系。

5.3.2区块链在新基础设施建设中的具体应用

与5g、人工智能、工业互联网、物联网等技术不同，区块链是有目的的、垂直的，而区块链技术是水平的、相互连接的。正因为如此，区块链技术才能发挥桥梁作用，促进各行业、各领域的互联互通、互利互信，构建新的多层次应用场景，实现新兴基础设施建设行业和领域的互操作发展。

5g网络引入区块链技术，将推动万物交易网络的建设。具体来说，区块链不仅将对通信网络系统的验证、地址、资源共享等产生重大影响，而且将推动信息网络业务模式和系统的创新和发展。通过构建新的互联模式，区块链将改变传统运营商之间的信任机制，构建新的5g链网络。同时，大数据中心与区块链的结合将有利于数据资本化的实现，这主要体现在数字资产的分割、产权的确认和独特的分割上。在数字经济时代，安全的经济交易和价值交换离不开可靠的区块链技术。

区块链技术在人工智能领域的应用，将加速智能商务2.0时代的到来。人工智能的发展离不开大数据的实时共享，而区块链的引入不仅有利于其对开放数据进行更安全的分析，而且大大提高了对网络的信任程度，从而实现更可信的人工智能发展模式。

此外，区块链充电桩的建设是分布式能源价值网络建设的关键。共享计费点互联平台需要利用区块链去中心化的特点，合理划分企业实体之间的权利和责任，提高资源共享的效率，从而促进产业流量的显著增长。与此类似的是能源区块链的构建。该产业的发展将主要得益于区块链在特高压系统中的突出作用。

AMPL“城际高铁+区块链”是交通区块链建设的必由之路。虽然区块链技术仍主要用于解决城市拥堵、建设车辆互联网等交通相关领域，但在不久的将来，区块链将凭借其可追溯性、不可篡改性、开放性和透明性在交通信息建设中脱颖而出，并在交通领域积极开展各种应用。因此，区块链、城际铁路和高速铁路的结合是可以预见的，值得期待。

5.3.3新的基础设施开发将催生区块链的新应用

从长远来看，数字化、云化的趋势是必然的。结合新基础设施“数据中心”的建设指导，可以得出结论：在不久的将来，以区块链技术为代表的新数据中心、新存储技术、新云技术将全面进入企业的实际应用层面。应用区块链防止数据丢失只是一个小小的开始。未来，企业的技术升级和发展将离不开区块链技术的赋能作用，这也将对区块链产生新的要求和新的应用方法。

互联网的发展历史启示我们：新基础设施的发展必然会催生对新的应用模式和商业模式的需求。正如新兴的电子商务平台淘宝、社交平台QQ、微信、搜索引擎百度一样，随着新兴基础设施建设的不断推进，区块链新的应用平台也将逐步成长。因此，新基础设施建设带来的区块链应用的繁荣，将极大地促进整体生态建成后的经济发展，形成良性的闭环，形成更强劲的中国经济发展动力。

6、 展望

区块链技术凭借其技术优势，将显著提高数据共享能力和安全水平，提高传统产业和新兴产业的交易效率，降低行业内企业的运营成本，推动智慧城市建设，增强全市政府部门、企业和社会机构的协同能力。这不仅充分展示了区块链技术在智慧城市建设和发展过程中的驱动力，也对区块链自身的技术创新和发展提出了进一步的要求。为了不断推动新兴基础设施建设和智慧城市发展，区块链技术将与5g、人工智能、物联网、大数据等新兴技术协同进一步发展，激发深度潜力，推动技术突破，推动社会经济持续健康发展。

6.1区块链将进一步与其他技术融合，寻求突破

目前，区块链技术在数据传输速度和跨链等方面还需要取得进一步的技术突破。这主要体现在智慧城市部门采用不同区块链技术进行数据和信息交换的需求上。各部门要想实现真正的智慧城市，首先必须解决不同区块链平台之间的跨链技术互操作。虽然智能城市中大部分区块链应用统一使用联盟链，但不同联盟链之间、公链与公链之间、公链与联盟链之间的数据交互也将在未来出现并增长。因此，穿越跨链技术是智慧城市的必然要求，也是未来区块链技术突破的关键方向。

此外，区块链不仅依靠自身，还通过与人工智能、大数据、物联网、云计算、5g等先进技术的深度融合，助力智慧城市建设，解决数据安全、可用性和共享等问题。因此，未来区块链将与其他新兴技术进一步融合，不仅催生新的创新技术，还将打造提供“区块链+大数据+物联网”等一站式智慧城市应用项目的新技术公司。

6.2区块链将成为智慧城市建设的标准配置

随着区块链技术的不断突破，国家在战略层面的全面推进和相应的政策红利，区块链将进一步加强在政务、医疗、交通、能源、工业等多个领域在智慧城市建设中的大规模应用，同时，“区块链+”的发展模式将在城市建设领域不断探索，有助于形成“产业区块链”的发展趋势。未来，区块链将与5g、物联网、人工智能等技术进一步协同发展，成为未来智能城市的标准配置。

作为核心技术自主创新的核心突破口，区块链技术不仅可以解决数据的可信性问题，还可以利用其异构的碎片化技术来提高通信领域的可信性和效率。当区块链技术实现多应用场景、多类数据的协同运营应用时，将促进城市建设更加包容和互联。开放可信的信息系统将为政府、企业、社会机构和居民个人建立新的信息沟通和共享渠道，实现数字经济时代的智慧城市和智慧工厂。

6.3实现新基础设施的区块链

未来，区块链将进一步促进智慧城市治理能力、服务能力和创新发展能力的可持续发展，使新兴基础设施建设成为可能。智慧城市建设不仅需要更高的城市治理能力，更需要高质量的城市服务能力和城市创新发展能力。过去，智慧城市的数据来源和协作更多地停留在城市治理阶段，以政府相关部门为主体。但随着未来城市服务能力和城市创新发展能力的不断提高，大量企业和个人用户将争相加入智慧城市系统建设，贡献数据，促进协作。在这个开发过程中，区块链将在实现数据的实时共享和协作方面发挥支持作用。

政府进一步投资“未来智慧城市+区块链”，将进一步推动城市产业发展，特别是5g、人工智能、物联网、工业互联网等新基础设施建设的发展。但是，这种行业的发展会对可靠、真实的大数据场景提出更高的要求，以满足行业内企业的培训和迭代需求。此外，柔性生产、供应链金融等传统产业升级缺乏可靠、真实的大数据。未来，智慧城市与区块链技术的融合与发展，将成功实现广泛共享、可靠的数据池和协作网络的建设。这将显著提高地方对高新技术产业落地的吸引力，同时促进传统产业的升级和发展。数据系统的发展将有力地推动经济社会的数字化转，进一步加快数字经济时代关键新基础设施的建设。

参考

一。中国电子技术标准化研究院

二。中国智慧城市建设研究（博士论文）赵大鹏

3德勤超级智慧城市

四。中国交通科学院新智慧城市区块链白皮书

五。新京报：阿里健康常州医学会打造国内首个医疗区块链落地http://www.bjnews.com.cn/health/2017/08/18/454781.html

六。京东物流：什么是“链上签名”

http://baijiahao.baidu.com/s？id=1640391376999435622AMPLwfr=spiderAMPLfor=pc

七。新华网：光大银行支持下的区块链在熊新区的应用探索

http://www.xinhuanet.com/2019-10/31/c1125177447.htm

八。强谭毅：《城市治理体系基本逻辑与治理能力建设》（上海行政学院学报，2017年第20175期）

九。菲尔德，中国工业互联网研究院副总工程师

十。腾讯云：基于区块链的PKI安全基础设施

https://cloud.tencent.com/deeloper/news/391190

十一。中国交通科学院：打造智慧城市区块链白皮书

十二。美通社：比亚迪与德国DNV GL、维查因合作，进一步加大碳减排力度

https://www.prnasia.com/story/221781-1.shtml

十3区块链网络：基于区块链的国家电网新能源云平台

https://www.qklw.com/top/20200114/48348.html

十四。金融链技术官网：能源交易解决方案https://www.mixislink.com/fenl.html

十五。搜狐网：link技术的智能微网管理控制系统促进了分布式能源的灵活高效消耗

https://www.sohu.com/a/315466681一亿二千零一亿八千四百五十六

关于作者

袁玉明先生是火币中国区首席执行官，火币研究院院长

彭锐先生，河君地产城市发展事业部总监，河君咨询高级合伙人

邓晓刚先生，河君地产城市发展事业部副主任，河君咨询业务合伙人

李宗和先生是火币研究所的研究员

赵文琪女士，火币研究所高级研究员

秦慧娟女士，河君工业城发展事业部高级顾问