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区块链技术在民航应用思考与探索

2019-11-17

      民航资源网2019年11月17日消息:中共中央政治局10月24日就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调,区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域。目前我国在区块链领域拥有良好基础,要加快推动区块链技术和产业创新发展,积极推进区块链和经济社会融合发展。唯有如此,区块链的巨大潜在价值才能充分释放出来。

        一、区块链是什么

        1.技术模型

      区块链技术模型自下而上包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层(图1)。每一层分别具备一项核心功能,不同层级之间相互配合,共同构建了一个去中心的价值传输体系。区块链技术不是单一的创新技术,而是多种技术整合创新的结果。

      

      图:区块链的基本技术模型结构

      区块链的核心之一就是去中心化,并且是自信任的。区块链所创造的全新的信用共识机制,意味着可以让一个网络体系中相互不认识的个体产生互信,完成价值的相互传递。

        2.特性

      区块链是一种将数据区块以时间顺序相连的方式组合成的、并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式数据库,或者说区块链可以视作一个账本,每个区块可以视作一页账,其通过记录时间的先后顺序链接起来就形成了“账本”。这个账本是如何创造信任的?我们以“1”、“2”、“3”来总结区块链的特点:“1”句话概括区块链:可信的分布式数据库(图2);“2”大核心性质:分布式、不可篡改;“3”个关键机制:密码学原理、数据存储结构、共识机制。“分布式”与“不可篡改”的性质保证了区块链的“诚实”与“透明”,这是区块链能够创造信任的基础。这也恰恰是民航业急需的核心基础,民航有大大小小的核心数据几万种,大家熟知的例如空管雷达管制指挥数据、航线航路数据、航权时刻数据、旅客服务及消费记录、机场运行的CDM数据、飞行员飞行训练小时数据、维修航材记录等数据,为了确保这些数据的真实性及有效性,都需要多副本进行存储,避免被篡改及恶意毁坏,恰好区块链这个不可篡改的“账本”等功能特性就能解决并推动中国民航新技术创新与融合发展,进而推动区块链、物联网、AI、大数据、边缘计算等新技术的全面落地。

      

      图:传统数据库“单中心”与区块链的“分布式”

        二、区块链在民航业应用场景

      在公众心目中,区块链往往与加密货币密切相关,但是区块链的特性决定它不仅仅只能只是成为虚拟货币,它不可篡改、多副本及可用数据等新技术特性正是民航业急需的核心技术资源。在航空领域,人们已经看到很多可以由区块链技术消除的痛点,有的民航单位在过去一年已经向前走了一步,而在未来,将有更多在这方面进行尝试。区块链技术的应用将对飞机的生产制造和维修历史有更准确的跟踪记录,有助于降低成本和损失,提高资产的可用性,并提高生产力。并可以使它成为行业中的一个强大的工具。据有关专业机构分析及测算,通过区块链技术应用可以带来经济效益,对民航经营、运行效率方面有显著的帮助与提升,我们相信区块链这项创新技术能够驱动中国民航的新进步,未来行业内的政府、机场、航司、空管等单位将从这项新技术中获得在政务服务、安全保障、运行效率、生产经营等方面有可预期的回报。我们通过以下几个场景对未来进行展望。

        1、旅客出行体验全面提升?

      从真情服务旅客角度来看,区块链技术可以产生更大的价值与效能,为什么这样说?自旅客购票环节开始就自动生成了该旅客的唯一区块链标识,通过唯一标识与航司的旅客服务计划相关联,结合航司延伸出去的服务链条形成一个可信的账本。而对于旅客关心的个人隐私安全方面,区块链是天生具有加密的特性,正因为它的特殊性,旅客的核心信息是不可修改及涂抹且加密安全的,我们自旅客购票环节就形成一个特定的用户画像,结合各服务环节的服务标准,通过旅客在各个环节所产生的信息,围绕旅客行为清晰记录旅客个性习惯,通过此技术便可解决旅客的全流程服务体验,航司与各保障单位也可以通过这个可信链条获取所需个性化信息,将旅客的行李、中转等信息进行聚合,并将航班运行信息、航班正常性融合,旅客就能通过手机等日常手段便捷提升自己的服务需求,并可迅速完成餐食、值机、行李托运跟踪及快速中转、区域中转、国际中转等出行需求。同时旅客唯一标识也可以变成交易标识,不管在哪里也能快速完成航班、酒店、车辆等预订及快捷交易。在遇到航班不正常的情况下,旅客也能通过该数据链条第一时间获知并对自己行程计划及时进行评估并签改,助力旅客方便快捷办理乘机手续,使旅客满意度能够得到更大的提升。

      经常乘坐飞机的旅客难免会遇到机场候补、航司超售等特殊情况,区块链技术可以提升航司对航班座位的可控性,可以及时解决后补、降低航班超售风险,由于用户身份信息具有唯一性,根据绑定的区块链账户信息,在遇到航班座位超售或者航班延误的情况下,可以为乘客提供一个特殊的区块链特性电子机票,支持实时更新座位及航班运行信息,乘客不必一直等候在机场或者过早出门,在大面积航班延误过程中,还可以及时对旅客进行保护及处理。

      区块链结合生物基因识别技术形成唯一认证简化机场手续,与具有用户身份标识相结合,辅助机场进行旅客身份的快速核实进而简化很多流程。用户仅凭区块链的唯一标识身份,就可以实现快速认证值机、登机、转机、行李托运、机场智能引导等复杂环节。

      结合RFID物联网技术与行李系统结合,追溯行李位置、防止行李丢失损坏,同时行李弄错、丢失是困扰行业的难题,区块链技术结合智能行李托运设备,可以帮助用户简便地托运和提取自己的行李,并且随时能够查看自己的行李状态。

        2、飞行安全运行效率升级

      在航司及空管运行方面,飞机性能、航空气象、ADS-B、QAR、EFB等新技术与专业人员个人资质、岗位资格、训练记录以及考核记录管理电子化管理等进行融合,这些数据要求必须是真实有效及严禁篡改,将这些据进行多源采集清洗整合,通过物联网及移动化将这些大数据在院校、训练机构与航司、监管方日常运行进行有效结合,通过区块链场景应用和大数据进行分析,确保这些核心数据的真实性,同时也可以通过这些应用对关键人员技术能力进行多维度智能分析评估,提升管控能力;在空管方面,雷达数据、指挥数据等等都决定着航空器能否在空中安全可靠的运行,可以通过区块链技术和大数据进行融合,通过AI模型、大数据与区块链技术相结合科学的帮助管制员员进行管制决策,避免人为差错,提高安全裕度。

        3、提升行业政务服务能力效能

      高效透明的政府服务也是区块链应用的重点场景,在局方日常监管服务管理方面,我们可以探索利用区块链数据安全的账本存储及其特定的数据模式,解决航司、机场、空管与局方之间的数字鸿沟与隔阂,通过该技术实现民航政务数据跨部门、跨区域共同维护和利用,提升数据效率,结合大数据及AI智能等新技术,将分散在各地的运行监控数据、航班时刻、航权审批、空域审批、低空开放等进行整合融合。通过建立全民航基于区块链的政务服务管理系统促进业务协同办理,深化党中央、国务院提出的对人民群众“最多跑一次”改革举措,为人民群众带来更好的政务服务体验。

      同时将更多的专业技术人员纳入区块链数据库管理,与其他行业区块链数据相融合,建立全覆盖的行业征信诚信机制,让日常违章及违法人员无处可藏、历史公开透明,创造一个完善的民航执业人员征信区块链数据库,让全行业专业技术人员从培训、训练及日常生产过程中的所有过程进行完整记录,确保行业诚信及行政执法公开透明,为全民航创造一个纯净的监管环境。

        三、区块链如何落地民航业的建议

      习近平总书记提出“要抓住区块链技术融合、功能拓展、产业细分的契机,发挥区块链在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面的作用。”

      对于区块链如何在民航业进行落地,民航作为先行者,通过这项新技术解决我们所面临的发展瓶颈,应第一时间抓住区块链技术创新发展有利契机,助力深化改革,助推高质量发展。区块链技术具有改变传统民航业业务模式的潜力,但需要我们认真研究将区块链技术与其它新技术进行融合,并结合我们民航业务,才能让这些新技术、新特性在我们民航发挥最大的作用,并在民航业实现区块链真正的业务跟技术价值。未来结合现有的实际业务,逐步构建统一的中国民航区块链标准体系及平台,将逐步涵盖飞机制造、适航维修、安全监管、生产运行、时刻管理、旅客服务等区块链技术标准,通过实现民航区块链技术主导、国际话语权和影响力,推动中国民航强国八个基本特征的战略目标实现。

      数字化基础和战略,是民航现有的数字化基础设施是区块链落地的前提条件,区块链的优势是处理大量的、多频率、不同企业行业的复杂数据和信息。区块链这项新技术的应用,将对传统民航业造成强有力的冲击,传统的数字化转型是否也进入了新时代呢?在很多方面将改变现有模式,数字化转型将继续成为民航发展战略之一,把握趋势并制定具体的应对措施将使民航在转型中获得更大成功。我们要做坚定不移地执行者,积极支持和配合国家政策,要认准区块链技术有效途径和方法,一同制定行业标准,规范区块链推广所需的权力和责任。从一开始就让此项技术在网络安全、合规、审计和法律方面具有强有力的基础和依据,建立有效的保障机制,确保区块链技术落地。将数字化转型作为发展第一战略、底层战略,协同完善品牌、人才、资源配置等战略,加快从数字化技术应用向智慧民航深度融合转型,努力为全球智慧民航建设贡献中国智慧。

      冯正霖局长指出,新技术的应用与发展,是推进民航供给侧结构改革的重要抓手,是深化民航全局性改革工作的重要领域。民航要以新技术为突破口,打造全方位的技术革新局面和生态氛围,让新技术成为推动民航发展的强大推动力,为全面建成安全、高效、优质和绿色的现代民用航空体系提供强有力支撑。我们相信随着区块链技术的深入研究和在行业场景的不断应用,将极大的提升行业安全管理质量及行业运行效率,用技术满足民航需求,用技术提高出行效率,用技术确保航空安全。相信在不久的将来,区块链技术终能在充分落实民航要求的基础上,落地生根、开花结果,不论机场、航司还是普通旅客,都能享受这些新技术的福利,未来我们将一同为更多新技术在行业内应用而努力,为民航强国战略的实现奠定更为坚实的基础。

      作者:沈 峰 民航云南监管局

      朱 涛 昆明航空有限公司


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