משבר האמון בנתונים במים

מים טריים הם הבסיס של חיי אדם, חקלאות ותעשייה.עם זאת המערכות שאנו משתמשים בהן למדידה, דו"ח, וחולקים נתונים מים לעתים קרובות מגופים על ידי חוסר יעילות, זוועה, ופגיעות למניפולציה.קריאה שגויה אחת של קצב זרימת הנהר יכולה להוביל להקצאת מידע בלתי מבוקר, כאשר מזהמים של Blockchain, הם יכולים לגרום להפחתה של בעיות מים מבוזרות, כאשר הם יכולים לגרום לסיכון גבוה יותר, כאשר הם יכולים להיות מלוכדים דיגיטליים, כאשר הם יכולים לגרום לפחמיים, כאשר הם יכולים להיות נשלטים, כאשר הם יכולים לגרום לפחמיים, כאשר הם יכולים לגרום לפחים, כאשר הם יכולים לגרום לפחמי סרטן, כאשר הם יכולים לגרום לפח, אם הם יכולים לגרום לפחמיים, כאשר הם יכולים לגרום לחיסון, אם הם יכולים לגרום לפחמימים דיגיטליים, אם הם יכולים לגרום לבעיות פחמן, כאשר הם בעלי איכות מבוזרים, כאשר הם יכולים לגרום לפח, כאשר הם יכולים לגרום לפחמימים, כאשר הם יכולים להיות נשלטים, אם הם יכולים להיות נשלטים, כאשר הם יכולים להיות נשלטים, כאשר הם יכולים לגרום לפח, כאשר הם יכולים לגרום לפחמי פחמן מבוזרים, אם הם יכולים להיות נשלטים, כאשר הם יכולים להיות

מאמר זה בוחן מדוע מערכות נתונים קונבנציונליות של מים מוגבלות, כיצד מנגנוני הליבה של blockchain מטפלות בחסרונות אלה, וכאשר יישום בעולם האמיתי כבר מוכיח את הרעיון.זה גם מול החסמים הטכניים והכלכליים שיש להתגבר עליהם עבור נתונים מבוססי בלוקצ'יין לעבור מפרויקטי טייס לתשתיות הזרם המרכזיות.

הבנת Blockchain כ שכבת אמון עבור נתונים

בפשוטו ביותר, blockchain הוא מסד נתונים מבוזר כי שומרת על רשימה הולכת וגוברת של רשומות הנקראות בלוקים.כל בלוק מכיל חיספטוגרפי של בלוק הקודם, תזמון ונתונים העסקה. כי המוביל משוכפל על פני הרבה צמתים עצמאיים (מחשבים), אף שחקן אחד לא יכול לשנות רשומות קודמות מבלי להשתלט על רוב כוח החישוב של הרשת - הישג שהופך להיות קשה יותר כמו רשת מבוזרת: 1Fimulating באופן יעיל של תפוצה.

עבור נתוני מים, ההשלכות הן עמוקות.במקום להסתמך על מסד נתונים אחד המנוהל על ידי אחד כלי מים או סוכנות ממשלתית - אשר יכול להיות האקר, מושחת בטעות, או השתנה בכוונה - מערכת המבוססת על blockchain מפיצה אמון בין בעלי עניין מרובים. כל קריאה של חיישן, כל תוצאה של בדיקת מעבדה, כל שיא זרימה מעוות ומעוגן לשרשרת.

ארכיטקטורות בלוקצ'יין שונות משרתות מקרים שונים של שימוש במקרים שונים.בלוקצ'יין (למשל, Ethereum) מציע את הרמה הגבוהה ביותר של שקיפות והתנגדות לצנזורה, אך יכול לסבול מעלויות אנרגיה איטיות יותר ויותר.בלוקצ'יין פרטי או קונסורציום (למשל, מרק היפרמסטר) מגביל שיכול לאמת עסקאות ולהציג נתונים, מה שהופך אותם מתאימים יותר לסביבות מוסדרות שבהן מידע מסחרי או תפעולי חייב להישאר חסוי למים, לעתים קרובות, אם לא ניתן להפעיל מגבלות פרטיות, אם הן לא ידועות (אוחסינות), ללא ספקול מידע ציבורי, אם הן לא ניתן להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן ציבורי, אם הן יכולות להפעילן, או תפעוליות ציבוריות) באמצעות סוכנויות אבטחה, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, הן יכולות להפעילן, הן יכולות להפעילן, או נתונים, אם הן יכולות להפעילן, לעתים קרובות, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות לאמתן, אם הן יכולות להפעילן, אם הן יכולות להפעילן, הן יכולות להפעילן, הן יכולות להפעילן, הן יכולות להפעילן, אם הן

Vulnerabilities in המסורתית Water Data Systems

מכיוון שניהול המים פעל היסטורית באמצעות מסדי נתונים דיגיטליים מפורקים, או משולים, כמה מצבי כשל ספציפיים חוזרים עם סדירות מדאיגה.

מידע על פיתוי ו Falsification

באזורים רבים, דוחות איכות המים מוגשים באופן ידני על ידי מפעילי השירות הרגולטורים.A 2017 חקירה על ידי ההרחבה:0 (Gardsertsual Quality Reports) 1 חשפה כי חברות מים באנגליה היו, במקרים רבים, מניפולציות על שיטות דגימה כדי למנוע דיווח על כשלים.בפלינט, מישיגן, דוחות רשמיים ירדו לרמות מובילות במשך חודשים על ידי הסרת תוצאות בדיקה מסוימות.

מחסור ב-Alconation and Trading

במהלך הבצורת החמורה באגן הנהר קולורדו, מחלוקות על זכויות המים הסלימו לעתים קרובות לליטיגציה, כי הוכחת רשומות השימוש לא ניתן לאמת על פני קווי מדינה.היסטורית, זכויות המים מתבצעות באמצעות תיקון של צווים, רישיונות, ונייר הוביל.כאשר חקלאי מוכר או חכיר חלק מהקצאתם, העסקה עשויה לקחת שבועות כדי להרשם, שגיאות נפוצות כאלה, כמו דחפים חסרי אמון ופתרון בעיות blockchain.

חוסר פרובנס עבור איכות נתונים

כאשר דגימת מים נאספת וניתחה במעבדה, שרשרת המשמורת היא קריטית.מי אסף את הדגימה?האם המכשול היה סטרילי?תחת אילו תנאים נשמר הדגימה?כיצד בוצע הניתוח?ללא תיעוד מוכח של שלבים אלה, אמינות הנתונים יכולה להיות לערער על ידי Blockchain יכול להיות משוכפל:0timeampstampfLT:1 כל שלב ואומתה כדי ליצור זהויות דיגיטליות עבור דגימה דיגיטלית לדרגה.

כיצד blockchain משפר את צמיחת המידע במים ושקיפות

בלוקצ'יין מתייחס חולשות של מערכות מסורתיות באמצעות שלושה מנגנונים הקשורים: קידוד קריפטוגרפיים, אימות מונח על ידי קונצנזוס, ודרכי ביקורת שקופה.

Cryptographics for Immutable Records

כל נקודת נתונים – בין אם מדד הנהר קורא ב-14:32 או מדידת כלור – מומרת למחרוזת קבועה של דמויות (a hash) ורשום בבלוק.אם אפילו קצת אחד של השינויים בנתונים המקוריים, היש משתנה לחלוטין, דגל השינוי.

צנזורה של מנגנונים להגדרה

ברשת blockchain, נתונים חדשים רק הוסיף לאחר פרוטוקול הסכמה - כגון הוכחה של הרשות (PoA) או מעשי ביזנטית Fault Tolerance (PBFT) - אישורים כי הנתונים עומדים בפני כללים מוגדרים מראש.עבור נתוני מים, כללים אלה יכולים לכלול: "רק מטר מוסמך על ידי המדינה יכול להגיש את השימוש בקריאות" או "תוצאות העבודה חייבות להיחתם על ידי טכנאי מוכר".

שבילי ביקורת ציבוריים ושקיפות בזמן אמת

מאחר שהמנהל מופץ, כל בעל מניות מורשה יכול לאמת את הנתונים באופן עצמאי מבלי לבקש רשות מרכזית של כלבי שמירה סביבתיים, חוקרים ואפילו הציבור הרחב (בהתאם למודל הרשאות) יכול להפעיל את נקודותיהם או לשאול חוקר בלוק כדי לראות את ההיסטוריה של מדידות איכות מים, העברה, או דוחות תאימות.

שיתוף פעולה עם בעלי מניות וממשל באמצעות blockchain

ניהול מים הוא בעל רב-תפוסה מטבעו, אגן יחיד עשוי לכלול מספר ערים, מחוזות חקלאיים, שבטים ילידים, משתמשים תעשייתיים וסוכנויות סביבתיות. Blockchain מאפשר מקור משותף של אמת שכל הצדדים יכולים לסמוך עליה, גם כאשר האינטרסים שלהם קונפליקט.

מודלים של ממשל

יישום מעשי בדרך כלל יוצר קונסורציום של בעלי עניין מרכזיים הפועלים באופן קולקטיבי את הרשת.לדוגמה, מודל ה-FLT:0IBM Food TrustveFLT:1 מותאמים למים.כל משתתף פועל ללאד קולות על שינויים בממשל - כגון מי יכול להצטרף לרשת או כיצד חוקי הפרטיות של נתונים מאוכפיפים.

Cross-Border Water Data Sharing

אגן הנהר הבינלאומי - כמו Mekong, Danube, או את Indus - מסימטריה של נתונים כרוניים.מדינות Upstream עלולות להפחית משיכת מידע או לשחרר מזהמים לא מזוהים.מערכת המבוססת על בלוקצ'יין שרשומות מזרמות נתונים בתחנות מוסכמות, עם חיישנים שחתמו על cryptocurrencies וזמני הטפטוגרפיים, יכולה לספק בסיס בלתי ניתן למניעה עבור משא ומתן דיפלומטי.

חוזים חכמים להתאמה אוטומטית

חוזים חכמים - קוד הגשמה עצמית על בלוקצ'יין - יכולים להעביר משימות רבות לניהול מים שגרתית.לדוגמה, אם מ"ר מיצוי הקרקע של חקלאי מדווח על נפח מצטבר שעולה על ההקצאה המורשות שלהם, חוזה חכם יכול באופן אוטומטי לעורר הודעה הרגולטור, קרוב שסתום מופעל מרחוק, או אפילו להטיל דמי עונש.זה מסיר את הצורך באכיפה ידנית עושה את הכללים שקופה וצפוי.

יישומים אמיתיים ומקריות

פרויקטים של מים blockchain עברו מעבר למסמכים לבנים לטייסים מבצעיים בכמה יבשות.

מים חקלאיים למעקב אחר קליפורניה

בעמק המרכזי של קליפורניה, שבו פענוח מים קרקעיים הוא בעיה חמורה, האנרגיה התלת-קרקעית:0.0 (לשעבר חלק מפרויקט מים blockchain) ,REFLT:1 השתמש בבלוקצ'יין מורשה לעקוב אחר השקיה היטב בשימוש.כל אחד טוב היה מצויד עם מד דיגיטלי tamper-resist blockchain אשר שודר לקריאה לרשת.

פיקוח איכות המים העירוני בהולנד

שירות המים ההולנדי (FLT:0) WaternetFLT 1 שתף פעולה עם סטארט-אפ בלוקצ'יין לפקח על פרמטרים איכותיים בצמחי טיפול.חיישנים - כולל pH, זעזועים ורמות כלור - נרשם על שבב פרטי נגיש למפעילים ולרשות המים האזורית.המערכת חתך את הזמן הדרוש כדי לאמת דוחות עמידה של שבועות עד לזמן אמת, והיא מאפשרת הרגולטורים לזהות נורמה פרטית כגון מחזורים (כגון מחזורים) מוקדם יותר ממחזורים מסורתיים.

שוקי מסחר במים באוסטרליה

לאגן מארי-דרלינג של אוסטרליה יש אחד השווקים המסחריים הבוגרים בעולם.עם זאת, תהליך ההנקה וההתיישבות איטי ו- Opaque. פרויקט טייס עם רשות האגן מארי-דרלינג בחן זכויות מים מבוססות blockchain בראשות כל נתח מים והקצאה דווחה כנכס דיגיטלי על בלוקצ'יין מורשה.

kenized Water Credits for Corporate Report

כמה תאגידים רב לאומיים עם מטרות מילואים מים החלו להתנסות עם אשראי מבוסס בלוקצ'יין. אסימונים אלה מייצגים חיסכון מים או פרוייקטי שיקום - למשל, שחזור ארץ רטובה שממסנת באופן טבעי מים. על ידי הקלטת נקודות האשראי על בלוקצ'יין ציבורי, חברות יכול להפגין למשקיעים ורגולטורים כי טענותיהם ממותרות מים מעוותים בנתונים ניתנים לביקורת, חסונים.

אתגרים טכניים ויישומים

למרות הבטחתו, בלוקצ'יין אינה פריצה בעולם האמיתי ניצבת בפני כמה מכשולים משמעותיים.

סקלאלה ודרך לוח

מערכת מים עירונית אחת עשויה לייצר אלפי קוראי חיישן לשנייה.בלוקצ'יין ציבורי כמו Ethereum יכול לעבד רק כ-15-30 עסקאות לשנייה.אפילו הרשי blockchain עם אלגוריתמים קונצנזוס מותאמים אישית (למשל, מרק Hyperledger ב 1000+ TPS) עלול להיאבק כאשר מצטברים על אגן שלם. Off-chain - כגון אחסון הנתונים הגלום במסד נתונים מאובטח ורק אחסון יש לו על שרשרת, אבל הם מציעים עזרה, אך הם מציגים מורכבות ארכיטקטונית.

אנרגיה

הוכחת-של blockchains הם לשמצה אנרגיה אינטנסיבית.בעוד שרוב הפרויקטים של מים משתמשים הוכחה-או-או-או-אנרגיה נמוכה אחרים קונצנזוס מודלים, הקשר עם שימוש באנרגיה גבוהה נמשך. מפתחי הפרויקט חייבים לתקשר בבירור כי blockchains ברמה ארגונית לצרוך חלק של האנרגיה של רשתות מבוזרות - לעתים קרובות דומה לצריף שרת יחיד.

עלויות של יישום

מינוף חיישנים עמידים בפני טמפר, הגדרת נקודות, שילוב עם מערכות SCADA מורשת, וצוות הכשרה דורש השקעה גדולה במעלה.כלי מים רבים, במיוחד במדינות מתפתחות, לפעול בשוליים דקים. פרויקטים של טייס ממומן מאוד על ידי מענקים או שותפים טכנולוגיים. עבור blockchain כדי בקנה מידה, עלויות חומרה חייב ליפול, וערימות קוד פתוח חייב להתבגר כדי להפחית את המאמץ.

יכולת

נתוני מים קיימים בפורמטים רבים (למשל, ML, CSV, פרוטוקולים של SCADA קנייניים) רשת blockchain שאינה יכולה להזיז ולפלט נתונים בפורמטים סטנדרטיים יהפכו לשוליים אחרים.התעשייה זקוקה לסטנדרטים נתונים משותפים ופרוטוקולים בין-אופציונליים כך שעירייה באמצעות פלטפורמה אחת blockchain יכולה לשתף נתונים מאומתים עם מחוז שכנתו באמצעות אחר.

סודיות משפטית וסודיות משפטית

בתחומי שיפוט רבים, המצב המשפטי של רשומות בלוקצ'יין אינו ברור.האם על שרשרת קריאות חיישן חתומות כראיות במחלוקת לזכויות מים?האם חוזה חכם יכול לאכוף הקצאת מים באופן חוקי? - רגולטורים באיחוד האירופי וחלקים מארה"ב מתחילים לטפל בשאלות אלה, אך מסגרות משפטיות מאחורי הטכנולוגיה.

תחזית לעתיד: שקיפות עם IoT, AI ו- Earth

עתיד בלוקצ'יין עבור נתוני מים צפוי לראות שילוב עמוק עם טכנולוגיות מתפתחות אחרות.אינטרנט-of-Things (IoT) חיישנים יהפכו זולים ומדויקים יותר, להאכיל נתונים מים קידוד גבוה ישירות לרשתות blockchain ללא התערבות אנושית. אלגוריתמי AI יכולים לנתח על נתונים ברשת כדי לחזות אירועים באיכות מים או אופטימיזציה של מאגרי מים, עם ההחלטות שנרשמו באופן לא מודע לזמינות של שלג, לחות, ונפיחות יכול להיות יעיל עבור מודלים של משאבים באופן גלובליים.

Tokenization של מים עשוי גם להתפתח.במקום אסימונים פשוטים, זכויות מים ניתנות להגדרה כללים מותניים - כגון "הקצאה זו יכולה לשמש רק לשקיקה טפטופה" או "אם זרם נופל מתחת ל- X, היתר זה הופך לבלתי ניתן להעברה" זכויות מצב אלה ניתן לסחור על חילופי מבוזרים, יצירת שוק מים נוזלי יותר ונקי.

עם זאת, הגורם להצלחה הקריטי ביותר הוא ממשל. Blockchain הוא כלי להרס אמון בקרב בני אדם ומוסדות; הוא אינו תחליף את הצורך במדיניות טובה, מוסדות חזקים, ומעורבות בעלי עניין כולל.כלי המים, הרגולטורים והקהילות אשר ייהנו ברובם מבלוקצ'יין הם מסגרות ניהול עיצוב היישרות עם מציאות הידרולוגית ושוויון חברתי.

מסקנה

שלמות נתונים במים ושקיפות אינם רק אתגרים טכניים - הם תנאים מוקדמים לממשל יעיל, הקצאת משאבים בת קיימא והגנה על בריאות הציבור. Blockchain טכנולוגיה מספקת שיטה אמינה, עדות הקרבית להכנת נתונים מים בלתי ניתנים למדידה, ביקורתיים, וניתנות לחלוק על פני נופים מסובכים של בעלי מניות. טייסים מוקדמים בחקלאות, מערכות עירוניות, ומסחר במים הראו הפחתה משמעותית בהונאה, אימות מהיר יותר, ואמון עמוק יותר בקרב משתתפים.

Obstacles נשארים: עלות, קנה מידה, יכולת הדדית, בהירות רגולטורית.אבל כאשר עלויות חיישן נופלות, פלטפורמות blockchain קוד פתוח בוגר, ותיבת חול רגולטורית מתרחבת, המקרה עבור blockchain בניהול מים גדל חזק יותר. עבור אנשי מקצוע מים, קובעי מדיניות, וספקי טכנולוגיה, הזמן להתנסות, טייס, ולשתף פעולה על מערכות נתונים מגובה בלוקצ'יין הוא עכשיו מים אנו מסתמכים על שלמות של נתונים של היום.