阅读说明：本技术 用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存的系统和方法 (System and method for dynamic geospatial referenced cyber-physical infrastructure inventory ) 是由 杰森·克拉布特里 安德鲁·塞勒斯 于 2019-02-25 设计创作，主要内容包括：一种用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存和资产管理的系统和方法,包括业务操作系统、参数评估引擎、至少一个信息物理资产、至少一个加密分类账、网络,以及在马尔科夫状态模型和有限状态机中表示数据的能力。(A system and method for dynamic geospatially referenced cyber-physical infrastructure inventory and asset management includes a business operating system, a parameter evaluation engine, at least one cyber-physical asset, at least one cryptographic ledger, a network, and the ability to represent data in a Markov state model and finite state machines.)

用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存的系统和 方法

相关申请的交叉引用

本申请是于2018年2月23日提交的名称为“用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存和资产管理的系统和方法”、申请号为15/904,006的美国专利的PCT申请，并要求该美国专利的优先权，其说明书全文通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及资产跟踪和管理的领域，更具体地涉及加密分类账或区块链技术领域，以及该技术在管理库存资产中的用途。

背景技术

目前，企业和个人以某些方式跟踪其某些资产，以此确保资产的安全以并确保有效运作，这是可以实现的。例如，跟踪由多家运输公司运输的包裹是可以实现的，在比如图书馆和酒窖的某些环境中进行温度控制和温度监测也是可以实现并且是常见的。然而，使用信息化物理资产进行传感器监测，所达到的广度和深度低，并且这种做法的成本和障碍通常是相当高的。此外，在一些情况下，再提起跟踪运输中的包裹，人们不依赖于传感器来获取包裹的位置报告；相反，人们依赖于操作人员来可靠地获取物品存在于各处设施的报告。在许多此类情况和更多情况下，例如，涉及物品的物理状况或区域的合同义务，而这义务必须由其他人履行，在这样的问题当中，存在由人的交互行为导致的人为错误，从而商业交易中将卷入不可知的变量因素。

需要一种对多种不同形式的信息物理资产进行自主传感器数据监视的系统和方法，以改进供应链风险管理，并将这些资产结合到自履行智能合同的使用当中。

发明内容

因此，在本发明的优选实施例中，发明人构想并简化了用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存和资产管理的系统和方法。本发明的以下非限制性概述是为了清楚地阐释本发明而提供的，并且应当与下文详细描述中描述的实施例作一致解释。

为了解决远程监视和智能合同系统无法访问资产的问题，设计了一种用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存和资产管理的系统和方法，包括业务操作系统、参数评估引擎、至少一个信息物理资产，至少一个加密分类账、网络，以及在马尔科夫(Markov)状态模型和有限状态机中表示数据的能力。本文提供的系统和方法还可以应用于移动或固定处理设施的用例，该移动或固定处理设施可以处理物品并将关于其正在处理的物品的状况更新发送到远程或本地托管的操作系统，以用于持续化监视。

附图说明

附图示出了几个方面，并且与描述一起，根据这些方面来解释本发明的原理。本领域的技术人员应当理解，附图中所示的特定布置仅仅是示例性的，而不应被认为是以任何方式限制本发明或权利要求的范围。

图1示出了根据本发明优选方面的系统的示例性架构，该系统用于捕获和存储来自具有不均匀的报告资料的传感器的时间序列数据。

图2示出了根据本发明优选方面的业务操作系统的示例性架构。

图3示出了根据优选方面的自动规划服务聚类和相关模块的示例性架构。

图4是系统图，示出了根据优选方面的本发明核心组件之间的连接，该本发明核心组件用于地理定位和跟踪信息物理资产状况。

图5是方法图，示出了根据优选方面的信息物理资产与远程服务器之间的通信中的关键步骤。

图6是方法图，示出了根据优选方面的企业操作系统中，与从数据库中的信息物理资产接收的数据交互，以验证加密分类账中的更新的关键步骤。

图7是方法图，示出了根据优选方面的使用与信息物理资产相结合的智能合同的几个步骤。

图8是方法图，示出了根据优选方面的参数评估引擎的功能中的关键步骤。

图9是示出计算设备的示例性硬件架构的框图。

图10是示出客户端设备的示例性逻辑架构的框图。

图11是示出客户端、服务器和外部服务的示例性架构布置的框图。

图12是示出计算设备的示例性硬件架构的另一框图。

具体实施方式

发明人构思并简化了一种用于动态地理空间参照式信息物理基础设施库存和资产管理的系统和方法。

在本申请中可以描述一个或多个不同的方面。此外，对于在本申请中描述的一个或多个方面，可以描述许多替代布置；应了解，这些仅出于说明目的而提供，而并不以任何方式限制本申请所包含的各方面或本申请所提供的权利要求书，以上可以从本公开清楚明白地了解到。这些布置中的一个或多个可以广泛地应用于多个方面。一般来说，充分详细地描述各项布置以使得所属领域的技术人员能够实践所述方面中的一各或多个，而且应了解，可利用其他布置，并且可在不脱离特定方面的范围的情况下做出结构、逻辑、软件、电气及其他改变。可参考形成本公开的一部分的一个或多个特定方面或附图来描述本公开描述的一个或多个方面的特定特征，并且其中以图示的方式示出了一个或多个方面的特定布置。然而，应当理解，这些特征不受限于在参考其进行描述的一个或多个特定方面或附图中的使用方式。本公开既不是对一个或多个方面的布置的全面文字描述，也不是对必须存在于全部布置中的一个或多个方面的特征的罗列。

在本专利申请中提供的各节的小标题和本专利申请的标题仅仅是为了方便，而不应被认为是以任何方式限制本公开。

相互通信的设备不需要相互连续通信，除非另外明确指明。此外，相互通信的设备可以通过一个或多个通信设备或媒介(逻辑的或物理的)直接地或间接地通信。

对彼此通信的若干组件的方面的描述并不意味着需要全部此类组件。相反，可以描述多种可选组件，以说明多种可能的方面，以及更全面地说明一个或多个方面。类似地，尽管可以按顺序来描述过程步骤、方法步骤、算法等，但是这样的过程、方法和算法通常可以被配置成按照可替换的顺序工作，除非有明确的相反说明。换句话说，本专利申请中描述的步骤的任何顺序或次序本身并不表示要求这些步骤按该次序执行。所描述的过程的步骤可以按照任何实际顺序执行。此外，尽管被描述或暗示为非同时发生(例如，因为在另一步骤之后描述了一个步骤)，但可同时执行一些步骤。此外，对过程的说明，通过在图中对其加以描绘，并不意味着所说明的过程不排除其他变化和修改，并不意味着所说明的过程或其步骤中的任一步对于所述方面中的一各或多个是必须的，并且并不意味着所说明的过程是优选的。而且，各方面一般对步骤进行一次描述，但并不意味着步骤必须发生一次，也不意味着在每次进行或执行过程、方法或算法时步骤仅发生一次。在一些方面或一些发生情形中可以省略一些步骤，或者在给定的方面或发生情形中可以多次执行一些步骤。

当在本文中描述单个设备或制品时，清楚明白的是，可以使用多个设备或制品来代替单个设备或制品。类似地，在本文描述多个设备或制品的情况下，清楚明白的是，可以使用单个设备或制品来代替多个设备或制品。

可替换地，设备的功能或特征可由未明确描述为具有这样的功能或特征的一个或多个其他设备来体现。因此，其他方面不必包括设备本身。

为了清楚起见，本文描述或引用的技术和原理有时将以单数形式描述。然而，应了解，除非另外指出，否则特定方面可包括技术的多次反复或原理的多个实例化。应将图中的过程描述或块理解为表示代码的模块、段或部分，所述代码包括用于实施所述过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或一个以上可执行指令。替代性实现方式包括在各个方面的范围内，其中，例如，根据所涉及的功能，各功能可按照与所示出或讨论的顺序不同的顺序执行，包括基本上并发执行或按相反的顺序执行，如本领域的普通技术人员所理解的。

定义

如本文所使用的，“泳道”是指时间序列传感器数据接收和分配设备与用于保存所分配的数据时间序列传感器数据的数据储存之间的通信信道。泳道能够在两个设备之间移动特定的、有限量的数据。例如，单个泳道可以可靠地携带相当于5秒内来自10个传感器的数据的5秒值的数据并将其结合到数据储存中，这就是其容量。试图使用一条泳道放置从6个传感器接收的5秒值的数据将导致数据丢失。

如本文使用的，“元泳道”是指对请求过程透明的两个或更多个真实泳道的转移能力的按需逻辑组合。可以启动传感器研究以使用金属泳道，在该传感器研究中，预期每单位时间接收的数据量随时间是非常不均匀的。使用前文示例，单个真实的泳道可以无数据丢失地传输和结合10个传感器的5秒值的数据，突然接收在5秒间隔期间从13个传感器输入的传感器数据将导致系统创建两个泳道的元泳道，从而在一个真实的泳道中容纳标准的10个传感器数据，并在第二个透明式添加的真实泳道中容纳3个传感器数据，然而，由于数据接收和分配设备将透明地添加附加的真实泳道，因此不需要改变数据接收逻辑。

概念架构

图1示出了根据本发明优选方面的系统的示例性架构，该系统用于捕获和存储来自具有不均匀的报告资料的传感器的时间序列数据。在本实施例中，多个传感器设备110a-n将数据流送到收集设备，在此情况下，收集设备是充当网络网关115的网络服务器。这些传感器110a-n可以具有几种形式，包括但不限于以下示例：测量湿度、压力、温度、方位和气体存在的物理传感器；或者虚拟的，比如测量网络流量水平、控制器中的存储器使用度，以及特定网段上的电子邮件消息流中使用词语“再填充”的次数的编程，这些示例是本领域已知的许多不同形式中的一小部分。在本实施例中，传感器数据在没有变换的情况下被传递到数据管理引擎120，在数据管理引擎120中，汇聚并整理传感器数据以存储在特定类型的数据储存125中，该特定类型数据储存125被设计为处理从传感器数据得到的多维时间序列数据。原始传感器数据可以呈现非常不同的传送特性。一些传感器组可以连续地传送低量到中等量的数据。以这种连续方式将数据储存到数据储存是不可行的，因为试图分配识别密钥并且存储来自多个传感器的实时数据会总是导致严重的数据丢失。在这种情况下，数据流管理引擎120会把输入数据保存在存储器中，只保存较大传感器流中重要的参数或“维度”，以及从管理设备112发送的存储这些参数或“维度”的指令。数据流管理引擎120然后会汇聚来自多个单独传感器的数据并按预定间隔(例如，每10秒)分配该数据，在将数据储存到足够大小的单个泳道上的多维时间序列数据存仓库时，使用时间戳作为密钥。这种每单位时间的可预见数据量的非常有序的传送特别适合于数据捕获和存储，但是其中来自传感器的数据的传送不规则地发生，而且数据量非常不均匀的模式是非常普遍的。在这些情况下，数据流管理引擎无法在单个泳道的数据储存模式上成功地使用严格的单个时间间隔。除了单个时间间隔方法之外，本发明还可以使用基于事件的存储触发器，其中预定数量的数据接收事件设置在管理设备112处，触发数据块的传输，该数据块包括作为一维的分配的事件数量和作为另一维的传感器id数量。在该实施例中，提交时的系统时间或作为所接收的传感器数据的一部分的时间戳被用作“值-密钥对”的数据块值的密钥。本发明还可以接受原始数据流，其中，当累积流数据达到在管理设备112处设置的预定大小时，发生提交。

还有可能的是，在大量报告来自中等到大型的传感器阵列时，待提交的数据的瞬时负载将超过可以在单个泳道上可靠传输的负载。如果在管理设备112处预先设置捕获参数，则本发明的实施例可以组合两个或更多个泳道的数据移动容量，组合后的带宽被称为元泳道，这对于提交过程是透明的，以适应需要提交的数据的流入。所有传感器数据，不管传送环境如何，都被存储在多维时间序列数据储存125中，该多维时间序列数据储存125被设计成为了实现极低的开销和快速的数据储存，以及对资源的最少维护需求。该实施例使用“密钥-值对”数据储存，其示例有Riak、Redis和BerkeleyDB，原因在于它们的低开销和速度，不过除了本领域已知的其他数据储存之外，本发明并不特别与单个数据储存类型相联系，以防万一出现具有更好的响应性和特征特性的另一数据储存。由于本领域技术人员容易推测的因素，在时间序列传感器数据分析的内在条件下，数据储存提交可靠性取决于数据储存数据规模。为了这文公开的目的，数据记录的数量必须保持相对较低。例如，一个开发者团队将其多维时间序列“密钥-值对”数据储存的大小限制为大约8.64×104个记录，相当于24小时的1秒间隔传感器读数或60天的1分钟间隔读数。在该开发系统中，从数据储存中删除并丢失最老的数据。这种数据丢失在开发条件下是可接受的，但是在生产环境中，老数据的丢失几乎总是严重的且不可接受的。本发明通过规定将老数据放置在长期存储中来解决这种保留老数据的需要。在该实施例中，包括了档案存储器130。该档案存储器可以由用户在本地提供，可以是基于云的，例如由亚马逊云服务(AWS)或Google提供的，或者可以是本领域技术人员已知的任何其他可用的超大容量的存储方法。

可靠地捕获和存储传感器数据以及提供数据的更长期的、离线的存储，尽管重要，但这仅仅是在不具备随着时间重复地检索和分析最可能不同但特定的数据集的方法的情况下的演练。本发明为这一要求提供了稳健的查询语言，该稳健的查询语言既提供了用于检索由多个参数定界的数据集的直接语言，又提供了在输出之前调用该数据集上的若干变换。在实施例中，使用从管理设备112发出并由结构化查询解释器135在数据库内作用后的预定义查询命令，发生期望数据集的隔离和应用于该数据的变换。下面是非常简化的示例语句，用于说明可以访问很少量的选项的方法，使用结构化查询解释器135可获取该很少量的选项。

SELECT[STREAMING|EVENTS]data_spec FROM[unit]timestamp TO timestampGROUPBY(sensor_id,identifier)FILTER[filter_identifier]FORMAT[sensor[ASidentifier][,sensor[AS identifier]]...](TEXT|JSON|FUNNEL|KML|GEOJSON|TOPOJSON)；

其中，“data_spec”可以由来自更大传感器阵列的一系列单个传感器替换，并且该系列中的每个传感器可以被赋予格式为“sensorAS identifier”的人类可读标识符。“unit”允许研究者指定传感器数据的周期，例如秒(s)、分钟(m)、小时(h)。可以应用一个或多个变换过滤器，其包括但不限于：均值、中值、方差、标准差、标准线性插值，或卡尔曼滤波和平滑，然后可以按一种或多种格式对数据进行格式化，例如文本格式、JSON、KML、GEOJSON和TOPOJSON格式，这取决于数据的预期用途。

图2示出了根据本发明优选方面的业务操作系统200的示例性架构。为了系统控制和与系统输出交互(比如自动预测决策和规划以及替代路径模拟)，对系统205的客户端访问通过系统的高度分布式、非常高带宽的云接口210发生，云接口210是通过使用Scala/Lift开发环境和由AWS ELASTIC BEANSTALK^TM介导的Web交互操作而被应用驱动的，两者都用于遵从标准和便于开发。系统分析的来自客户业务范围内的源和基于云的源的大部分业务数据也通过云接口210进入系统，数据被传递到系统的分析和变换组件、有向计算图模块255、高容量Web爬取模块215和多维时间序列数据库220。该有向计算图从多个源检索一个或多个数据流，这些源包括但绝不限于多个物理传感器、基于Web的问卷和调查、电子基础设施的监测、众包活动以及人类输入设备信息。在有向计算图中，数据可以被分成两个相同的流，其中一个子流可以被发送用于批处理和存储，而另一个子流可以被重新格式化用于变换管线分析。然后，数据作为分析的一部分被传送到用于线性数据变换的通用变换服务260，或者作为分析的一部分被传送到用于分支或迭代变换的可分解变换服务250。有向计算图255将所有数据表示为有向图，其中变换是图的变换边之间的节点和结果消息。包含相当多的中间变换数据的这些图被存储在图表堆栈模块245内并在其中得到进一步分析。高容量Web爬取模块215使用多个服务器托管的预编程Web爬虫来从未被传统Web爬取技术标记好的基于Web的源中寻找并检索值得关注的数据。多维时间序列数据库模块220从可以是几种不同类型的大量传感器接收数据。该模块被设计为通过动态地分配网络带宽和服务器处理通道来处理传入数据，以适应不规则和大量浪涌。由多维时间序列数据库220和大容量Web爬取模块215检索到的数据可被有向计算图255以及相关联的通用变换服务250和可分解变换服务260模块进一步分析并变换成任务优化结果。

然后，可在自动规划服务模块230中将变换分析过程的结果和其他客户指令、与分析相关的附加业务规则和实践，以及已可用数据外部的情况信息组合起来，该自动规划服务模块230还运行强大的预测统计函数和机器学***的业务决策。在自动规划服务模块使用系统导出结果，结合可能的外部提供的附加信息，协助终端用户进行商务决策的情形中，与此情形紧密相关的，商务结果模拟模块225，其与面向终端用户的观察和状态估计服务240联接，允许商务决策者基于当前可用数据的分析，来调查如果选择一个未决行动而未选择另一者的话，结果可能是怎样的。例如，管道作业部门已经报告了，在非常遥远的地域段的管道段中，存在非常小的原油压降。许多人认为该问题完全是由于被污染的、可能失效的流量传感器导致的，其他人则认为是可能有异物堵在近侧的上游泵中。对这两种可能情形的校正措施是增加受影响的泵的输出，以合乎希望地清除泵中异物或清洁被污染的传感器。即将故障的传感器必须在下一个维护周期被替换。然而，一些人认为，压降是由于管道中的破裂引起的，破裂点此时可能很小，但是即使如此，原油也正在泄漏，而选择对被污染的传感器或泵进行补救可能导致泄漏情况变得更糟，而且大大浪费了之后的时间。该公司的确拥有承包商，距离故障地点8小时路程，或者可以租用卫星来查看，但是如果发生的是传感器问题的话，这两种手段都显得昂贵了，不过还是比清理溢油然后面临严重的负面公共曝光显得便宜多了。这些传感器问题之前发生过，并且业务操作系统200具有从这些问题获得的数据，然而由于柱状图数目庞大，没有一个人真正研究过这些数据，因此运行替代的行动225、240。该系统基于全部可用数据，预测被污染的传感器或泵不太可能是这次故障的根本原因，因为其他可用数据另有指示，因此应该派遣承包商。承包商在管道中发现一个小裂口。需要进行小规模的清理并且需要关闭管道以进行修理，但是节省了数千万美元。这仅仅是业务操作系统的许多可能用途中的一个示例，本领域技术人员可以容易地制定更多。

图3示出了根据本发明实施例的自动规划服务聚类和相关模块300的示例性架构。这里看到的是如图2所示的自动规划服务模块230的更详细视图。该模块通过经由客户端接口305接收业务决策或业务风险候选项以及有影响的当前可用的相关数据和任何活动分析修改命令来起作用。该模块还可以用于向行动结果模拟模块225提供经变换的数据或运行参数，以在运行之前预置模拟，或者在模拟运行期间对中间结果数据进行变换，该中间结果数据与行动结果模拟模块225中运行的一个或多个行动者相隔离。大量的支持信息，例如但不限于当前的业务情况、基础设施、正在进行的风险状态、金融状态、市场状况，以及可能影响当前决策或风险的全球事件，这些信息已经由业务操作系统整体收集并存储在比如多维时间序列数据库220的数据储存中，有向计算图模块255的分析能力和大容量Web爬取器模块215的基于Web的数据的检索能力(所有这些都可存储在一个或多个数据储存320、325中)也可在对替代性企业决策进程的模拟期间使用，这会导致需要例如但不限于：实现时机、结束变化的方法、组成部分完成的次序和时机，或选择另一目标而不选择当前所分析的行动所造成的影响，以及其他变量。

可以将所考虑的行动分解为多个组成事件，这些组成事件或者趋向于实现所分析的风险，或者由离散事件模拟模块311表示每个事件的不存在，继而使这些事件中的每一个可用于基于信息理论的统计分析312，这使得可以使用从先前数据获得的机器学***。置信水平将是对赋予所分析的每个事件的随机变量分布进行的加权计算。从客户业务成功的角度出发，预测在一个体系内所分析的业务风险所涉及的至少一部分事件的影响，该体系的复杂程度小到例如客户业务所处的运作微环境，大到区域经济等领域或更甚，该预测是在动态系统提取和推理模块314中计算的，除了其他工具算法之外，动态系统提取和推理模块314使用基于香农(Shannon)熵、哈特利(Hartley)熵和互信息依赖理论的工具算法。

在任何业务决策或新的业务风险中非常重要的是通过选择一项决策而不选另一项决策而导致的处于风险中的业务价值的量。通常，该值是金钱，但也可以是竞争性投放、运营效率或基于客户关系的，例如：这可能是下述做法可能达到的效果——将较老的、可能稍微失灵的客户关系管理系统再维持一季度，而不是将其替换为1400万美元和订阅费。自动规划服务模块有能力，使用编程，对应于将处于风险中的每单位价值，来预测此类决策的结果，该编程基于蒙特卡洛(Monte Carlo)启发式模型316，该模型允许对处于风险的价值进行单个“状态”估计。完成这些业务决策分析中的一个或多个所需的计算能力的量是难以预测的，该计算能力的量在个别需求中可能变化很大，并且通常与若干替代方式同时运行。因此，本发明被设计为以分布式、模块化和可扩展的方式在可扩展聚类315上运行，例如但不限于，亚马逊公司的AWS所提供的。类似地，这些分析工作可能得运行许多小时才能完成，并且预计许多客户端可能得需要长时间等待简单的“如果……将会如何”选项，这不会影响它们近期的业务操作，而其他客户端可能已经出现了紧迫的决策情况，它们需要尽可能快地得到备选方案。通过以下方式来适应这中情况：存在这样一个作业队列，其设置由低到紧急的优先级，允许以这多个优先级中的一个来实施分析作业。在从更为假设化的分析作业改变为更紧迫分析作业的情况下，还可以使用基于优先级的作业队列318，在不损失进度的情况下，在运行期间改变作业优先级。

结构化的计划分析结果数据可以存储在执行用于建模的行动符号建模语言(ANML)脚本的通用自动规划引擎中，该ANML脚本可以用于确定面向人和机器的任务的优先级，以最大化有限时间范围317上的奖励函数，或者可以通过基于图的数据储存245来存储该结构化的计划分析结果数据，这取决于在复杂性和时间运行方面的分析细节。

分析的结果可以被发送到面向客户的两个呈现模块中的一个——行动结果模拟模块225或更具备视觉模拟能力的观察和状态估计模块240，这取决于客户对数据的需要和预期用途。

图4是系统图，示出了根据优选方面的本发明核心组件之间的连接，该本发明核心组件用于地理定位和跟踪信息物理资产状况。业务操作系统410操作优化引擎411、参数评估引擎412，并使用包括马尔科夫状态模型(MSM)414的抽象数据表示413和有限状态机415的抽象表示，来读取、修改和总体操作数据。这样的业务操作系统410连接到网络450，网络450可以是内联网、因特网、局域网连接或许多其他网络配置中的任何一种。还连接到该网络450的是至少一个数据库420，其保存包括加密分类账421、区块链数据结构的实现方式的信息，这将在后面的附图中进行阐述。至少一个信息物理资产430、440连接到网络450，信息物理资产430、440可以根据特定实现方式保持任何数量的传感器或数据，并且具有用来记录它们的地理实物位置的geoJSON 431、441数据。信息物理资产430、440可以是运输板条箱，可能有多个传感器和计算机以某种方式嵌入或附着到板条箱，或者可以是板条箱内的物品，比如研究设备，其在运输期间与业务操作系统410通信，或者可以是比如研究设备、计算机系统等固定物品，其能够通过网络450发送至少包括关于其地理实物位置的geoJSON431、441信息的状况更新。根据优选方面，业务操作系统可以使用马尔科夫状态模型(MSM)414作为用于以这种方式发送状况更新的信息物理资产状态的数据表示工具，并且可以或可以不将MSM简化为具有或不具有随机元素的有限状态机表示415。这些数据表示413可用于可视化并分析通过网络450连接到操作系统410的资产430、440的当前、先前和可能的未来状态。

图5是方法图，示出了根据优选方面的信息物理资产430、440与远程服务器之间的通信中的关键步骤，该远程服务器运行业务操作系统410。在将相关数据发送到业务操作系统410之前，必须先在资产上安装任意相关传感器或传感设备和软件(步骤510)。这样的传感器可以包括多种实现方式，包括温度传感器、GPS跟踪软件、加速计或任何其他传感器，以及在实现该系统时用户所需或期望的附随硬件和软件。信息物理资产430、440将使用区块链技术，维护私钥和加密分类账421实现方式所必需的软件，作为其在系统中的软件参与的一部分(步骤520)。区块链技术本质上是一种使用非对称加密在网络连接的设备之间发送安全消息的方法，通常用于交易分类账和智能合同的目的。根据优选方面，取决于各个实现方式，信息物理资产将连续地或按照设定的间隔与业务操作系统410通信(步骤530)。在这些通信期间，资产将使用区块链加密分类账中的不对称加密，基于安装在资产上的任何传感器，发送状况更新(步骤530)。然后，接收这些更新的业务操作系统将利用数据库中的先前状况更新来验证它们(步骤540)，以确保所接收的更新是合法的，不会是伪造的或来自可疑源。如果公钥、签名或加密消息的内容不能正确验证，则保持在至少一个数据库中的分类账不更新(步骤560)。如果它们得到正确验证，并指示它们来自真实资产，且指示状况更新合法，则使用资产的新状况来更新任何保存加密分类账421副本的数据库(步骤550)。对于本领域的技术人员清楚明白的是，额外使用的更新验证过程可以是部分更新(例如，在状况更新中某些数据不发送到服务器)，并且，利用该部分可观测性，可以使用机器学习技术来推断状况更新之间的缺失数据。为此目的，可以实现规则引擎，以根据系统的实现方式来确定应用哪些规则来推断丢失的数据。

图6是方法图，示出了根据优选方面的企业操作系统410中，与从数据库420中的信息物理资产430、440接收的数据交互，以验证加密分类账421中的更新的关键步骤。任何资产必须根据非对称加密的规范生成公钥和私钥(步骤610)，这是本领域的公知技术。资产必须准备更新(步骤620)，这可能意味着格式化从任何安装的传感器接收的数据，执行对原始数据的任何相关计算或修改，以及准备用于通过网络450发送数据的任何网络设备。信息物理资产430、440必须用其私钥对任何更新进行签名(步骤630)，这样做以只能使用私钥或公钥解密的方式加密该更新。当资产连接到网络450时，资产可以将所准备和加密的更新发送到运行业务操作系统410的任何“节点”或计算机系统，以在添加到分类账421之前得到验证(步骤640)。运行业务操作系统410的任何节点将尝试验证资产状态更新(步骤650)，然后用保持在至少一个数据库420中的分类账和任何其他相关节点或使用这样的业务操作系统410的计算机系统来验证资产更新是合法的、有效的，并且应当被添加到来自资产的状况更新分类账(步骤660)。对于连续更新，可以在正在进行的识别和认证服务中实现该系统和方法，而不是对离散更新进行离散认证和验证。

图7是方法图，示出了根据优选方面的使用与信息物理资产相结合的智能合同的几个步骤。作为实现区块链技术的结果，这样的智能合同可能不仅跟踪和验证加密分类账421中的条目，而且存储和执行分布式程序，目的是实现“自实施合同”，又称为“智能合同”。在该实现方式中，用领域特定语言(DSL)实现智能合同，DSL可以由系统供应商提供或由系统的用户指定(步骤710)。根据优选的方面，DSL可以被认为是定制的编程语言，并且根据实施方式，也可以是编程语言的其他未修改的实现方式。该系统中智能合同的条件可以基于由系统监测的信息物理资产的过去、现在或未来状态(步骤720)。根据优选方面，在完成被编程到智能合同中的任何条件时，合同程序执行，可以实施被编程到计算机中的任何数量的任务，包括提取资金、存入资金，通过网络450发送消息，或被执行程序的其他类似结果(步骤730)。根据用户的需要，这些参数触发的报酬合同在它们的实现方式上是广泛和多样的。

图8是方法图，示出了根据优选方面的参数评估引擎412的功能中的关键步骤。参数评估引擎412可以向至少一个数据库420查询分类账421，分类账421包含至少一个信息物理资产430、440的先前或当前状况更新(步骤810)。根据优选方面，该查询可以从计算机系统上运行的业务操作系统410跨网络450执行，并且可以采用任何数据库查询格式的形式，包括比如MONGODB^TM的NOSQL^TM数据库，或者包括MICROSOFTSOLERVER^TM和MYSQL^TM数据库的SQL^TM数据库，这取决于系统中所期望的数据库实现方式。资产状况历史可以返回到参数评估引擎412，该资产状况历史在能够实现列出和搜索这样的资产状况更新历史的基本用户界面中列出(步骤820)。根据一个方面，为了记录和检查资产状况的趋势，如果需要，可以将资产状况看作在时间上连续的历史，而不是相互分离列出的(步骤830)。

硬件架构

一般来说，本文所公开的技术可在硬件或软件与硬件的组合上实施。例如，可以在操作系统内核中、在单独的用户进程中、在绑定到网络应用的库程序包中、在特别构造的机器上、在专用集成电路(ASIC)上或在网络接口卡上实现这些技术。

本文公开的至少一些方面的软件/硬件混合实现方式可以在可编程网络驻留机器(应该理解为包括间歇连接的网络感知机器)上实现，该可编程网络驻留机器由存储在存储器中的计算机程序选择性地激活或重新配置。这样的网络设备可以具有多个网络接口，这些网络接口可以被配置或设计成采用不同类型的网络通信协议。这里可以描述这些机器中的一些的一般架构，以便示出可以实现给定功能单元的一个或多个示例性设备。根据具体方面，本文所公开的各个方面的至少一些特征或功能可以在与一个或多个网络相关联的一台或多台通用计算机上实现，该通用计算机例如是终端用户计算机系统、客户端计算机、网络服务器或其他服务器系统、移动计算设备(例如，平板计算设备、移动电话、智能电话、膝上型计算机或其他合适的计算设备)、消费者电子设备、音乐播放器或任何其他合适的电子设备、路由器、交换机或其他合适的设备，或其任何组合。在至少一些方面中，本文所公开的各个方面的特征或功能中的至少一些可以在一个或多个虚拟化计算环境(例如，网络计算云、托管在一个或多个物理计算机上的虚拟机，或其他适当的虚拟环境)中实现。

现在参考图9，其示出了描绘适于实现本文所公开的特征或功能的至少一部分的示例性计算设备10的框图。计算设备10可以是例如在前一段落中列出的计算机中的任何一个，或者实际上是能够根据存储在存储器中的一个或多个程序执行基于软件或硬件的指令的任何其他电子设备。计算设备10可被配置成通过比如广域网、城域网、局域网、无线网络、因特网或任何其他网络等通信网络，使用无线或有线通信的已知协议，来与比如客户机或服务器等多个其他计算设备通信。

在一个实施例中，计算设备10包括一个或多个中央处理单元(CPU)12、一个或多个接口15，以及一个或多个总线14(比如，***组件互连(PCI)总线)。当在适当的软件或固件的控制下行动时，CPU 12可负责实施与特定配置的计算设备或机器的功能相关联的特定功能。例如，在至少一个实施例中，计算设备10可被配置或设计成用作服务器系统，其采用CPU12、本地存储器11和/或远程存储器16以及接口15。在至少一个实施例中，可以使CPU 12在软件模块或组件的控制下执行不同类型的功能和/或操作中的一个或多个，该软件模块或组件例如可以包括操作系统和任何适当的应用软件、驱动器等。

CPU 12可以包括一个或多个处理器13，例如来自英特尔、ARM、高通和AMD微处理器家族之一的处理器。在一些实施例中，处理器13可以包括专门设计的硬件，例如专用集成电路(ASIC)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、现场可编程门阵列(FPGA)等，用于控制计算设备10的操作。在特定实施例中，本地存储器11(例如，非易失性随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)，例如包括一级或多级高速缓存存储器)也可以形成CPU 12的一部分。然而，有许多不同方式可将存储器耦合到系统10。存储器11可用于各种目的，例如高速缓存和/或存储数据、编程指令等。还应当理解，CPU 12可以是各种片上系统(SOC)型硬件中的一种，其可以包括附加硬件，例如存储器或图形处理芯片，例如QUALCOMM SSNAPDRAGON^TM或SAMSUNG EXYNOS^TMCPU，这些在本领域中变得越来越普遍，例如用于移动设备或集成设备。

如本文所使用的，术语“处理器”不仅限于在本领域中被称为处理器、移动处理器或微处理器的那些集成电路，而是广义地指微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路和任何其他可编程电路。

在一个实施例中，提供接口15作为网络接口卡(NIC)。通常，NIC控制计算机网络上数据包的发送和接收；其他类型的接口15例如有可以支持与计算设备10一起使用的其他***设备。可以提供的接口有以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口、图形接口等。此外，可以提供各种类型的接口，例如，通用串行总线(USB)、串行、以太网、FIREWIRE^TM、THUNDERBOLT^TM、PCI、并行、射频(RF)、BLUETOOTH^TM、近场通信(例如，使用近场磁性)、802.11(WiFi)、帧中继、TCP/IP、ISDN、快速以太网接口、千兆以太网接口、串行ATA(SATA)或外部SATA(ESATA)接口、高清多媒体接口(HDMI)、数字视频接口(DVI)、模拟或数字音频接口、异步传输模式(ATM)接口、高速串行接口(HSSI)接口、销售点(POS)接口、光纤数据分布式接口(FDDI)等。通常，这样的接口15可以包括适于与适当的介质通信的物理端口。在一些情况下，它们还可以包括独立的处理器(例如专用的音频或视频处理器，如本领域中对于高保真A/V硬件接口所常见的)，并且在一些情况下，包括易失性和/或非易失性存储器(例如RAM)。

尽管图9所示的系统示出了用于实现本文所述的一个或多个发明的计算设备10的一个特定体系结构，但这绝不是可以在其上实现本文所述的特征和技术的至少一部分的唯一设备体系结构。例如，可以使用具有一个或任意数量的处理器13的架构，并且这样的处理器13可以存在于单个设备中或者分布在任意数量的设备之间。在一个实施例中，单个处理器13处理通信以及路由计算，而在其他实施例中，可以提供单独的专用通信处理器。在各种实施例中，可以在根据本发明的系统中实现不同类型的特征或功能，该系统包括客户端设备(例如运行客户端软件的平板设备或智能电话)和服务器系统(例如下面更详细描述的服务器系统)。

无论网络设备配置如何，本发明的系统都可以采用一个或多个存储器或存储器模块(例如，远程存储器块16和本地存储器11)，这些存储器或存储器模块被配置为存储数据、用于通用网络操作的编程指令，或者与本文描述的实施例的功能相关的其他信息(或者以上各项的任何组合)。例如，编程指令可以控制操作系统和/或一个或多个应用程序的执行或包括操作系统和/或一个或多个应用程序。存储器16或存储器11、16还可以被配置为存储数据结构、配置数据、加密数据、历史系统操作信息或本文描述的任何其他特定的或通用的非程序信息。

因为这样的信息和编程指令可以被用来实现本文描述的一个或多个系统或方法，所以至少一些网络设备实施例可以包括非暂时性机器可读存储介质，其例如可以被配置或设计成存储用于执行本文描述的各种操作的编程指令、状态信息等。这种非瞬态机器可读存储介质的示例包括但不限于：磁介质，例如硬盘、软盘和磁带；光学介质，例如CD-ROM盘；磁光介质，例如光盘，以及专门配置为存储和执行编程指令的硬件设备，例如只读存储器设备(ROM)、闪存(如在移动设备和集成系统中常见的)、固态驱动器(SSD)和可以在单个硬件设备中组合固态驱动器及硬盘驱动器的物理组件的“混合SSD”存储驱动器(如在本领域中对于个人计算机而言等变得越来越普遍的)、忆阻器存储器、随机存取存储器(RAM)等。应当理解，这样的存储设备可以是集成的和不可移除的(例如可以焊接到主板上或以其他方式集成到电子设备中的RAM硬件模块)，或者它们可以是可移除的，例如可交换闪存模块(比如“拇指驱动器”或其他设计成用于快速交换物理存储设备的可移动介质)、“可热交换的”硬盘驱动器或固态驱动器、可移动光学存储盘或其他这样的可移动介质，并且这样的集成和可移动存储介质可以互换使用。编程指令的示例包括比如可由编译器生成的对象代码、比如可由汇编器或链接器生成的机器代码，和比如可由例如JAVA^TM编译器生成的字节代码，并且可使用Java虚拟机或等同物，或使用包含更高级代码的文件，来执行编程指令的示例，该更高级的代码可由计算机使用解释器(例如，以Python、Perl、Ruby、Groovy或任何其他脚本语言编写的脚本)执行。

在一些实施例中，根据本发明的系统可以在独立计算系统上实现。现在参考图10，示出了描绘独立计算系统上的一个或多个实施例或其组件的通常示例性架构的框图。计算设备20包括可以运行软件的处理器21，该软件执行本发明的实施例的一个或多个功能或应用(例如客户端应用24)。处理器21可以在操作系统22的控制下执行计算指令，操作系统22例如是MICROSOFT WINDOWS^TM操作系统、APPLE OSX^TM或iOS^TM操作系统的某一版本，以及Linux操作系统、ANDROID^TM操作系统的某种改型等。在许多情况下，一个或多个共享服务23可在系统20中操作，并且可用于向客户端应用24提供公共服务。服务23例如可以是WINDOWS^TM服务，Linux环境中的用户空间公共服务，或与操作系统21一起使用的任何其他类型的公共服务架构。输入设备28可以是适于接收用户输入的任何类型，包括例如键盘、触摸屏、麦克风(例如，用于语音输入)、鼠标、触摸板、轨迹球或其任何组合。输出设备27可以是适于向系统20远程或本地的一个或多个用户提供输出的任何类型，并且可以包括例如用于可视输出的一个或多个屏幕、扬声器、打印机或其任何组合。存储器25可以是具有本领域已知的任何结构和架构的随机存取存储器，以供处理器21使用，例如运行软件。存储设备26可以是用于以数字形式存储数据的任何磁、光、机械、忆阻器或电存储设备(比如以上参照图9所描述的那些)。存储设备26的示例包括闪存、磁性硬盘驱动器、CD-ROM等。

在一些实施例中，本发明的系统可以在分布式计算网络上实现，例如在具有任意数量的客户端和/或服务器的分布式计算网络上实现。现在参考图11，示出了描绘用于在分布式计算网络上实现根据本发明实施例的系统的至少一部分的示例性架构30的框图。根据该实施例，可以提供任意数量的客户端33。每个客户端33可以运行用于实现本发明的客户端侧部分的软件；客户端可以包括比如图10所示的系统20。此外，可以提供任意数量的服务器32来处理从一个或多个客户端33接收的请求。客户端33和服务器32可以经由一个或多个电子网络31彼此通信，在各种实施例中，电子网络31可以是因特网、广域网、移动电话网络(例如CDMA或GSM蜂窝网络)、无线网络(例如WiFi、WiMAX、LTE等)或局域网(实际上本领域已知的任何网络拓扑；本发明不优选任何一种网络拓扑)中的任何一种网络。网络31可以使用任何已知的网络协议来实现，包括例如有线和/或无线协议。

另外，在一些实施例中，服务器32可以在需要获得附加信息或参考关于特定调用的附加数据时，调用外部服务37。与外部服务37的通信可以例如经由一个或多个网络31发生。在各种实施例中，外部服务37可以包括与硬件设备自身相关或安装在硬件设备自身上的Web化服务或功能。例如，在客户端应用24在智能电话或其他电子设备上实现的实施例中，客户端应用24可以获得存储在云中服务器系统32内或部署在特定企业或用户的一处或多处经营居住场所内的外部服务37上的信息。

在本发明的一些实施例中，客户端33或服务器32(或两者)可以采用可以在一个或多个网络31上本地或远程部署的一个或多个专用服务或设备。例如，本发明的一个或多个实施例可以使用或引用一个或多个数据库34。本领域的普通技术人员应当理解，可以按多种架构并使用多种数据访问和操纵设备来设置数据库34。例如，在各种实施例中，一个或多个数据库34可以包括使用结构化查询语言(SQL语言)的关系数据库系统，而其他数据库可以包括可选的数据存储技术，例如本领域中称为“NoSQL”(例如，HADOOP CASSANDRA^TM、GOOGLE BIGTABLE^TM等)的那些数据存储技术。在一些实施例中，根据本发明可以使用不同的数据库架构，例如面向列的数据库、内存数据库、聚类数据库、分布式数据库，或者甚至平面文件数据库。本领域的普通技术人员将理解，可以适当地使用已知的或未来的数据库技术的任何组合，除非针对本文的特定实施例指定了特定的数据库技术或特定的组件设置。此外，应当理解，本文使用的术语“数据库”可以指物理数据库机器、作为单个数据库系统的机器聚类，或整体数据库管理系统内的逻辑数据库。除非对于术语“数据库”的给定使用指定了具体含义，否则应当将其解释为表示该词语的这些含义中的任何一个，本领域的普通技术人员将所有这些含义理解为术语“数据库”的普通含义。

类似地，本发明的大多数实施例可以利用一个或多个安全系统36和配置系统35。安全和配置管理是常规信息技术(IT)和Web功能，并且一定量的安全或配置管理通常与任何IT或Web系统相关联。本领域的普通技术人员应当理解，本领域现在已知的或将来的任何配置或安全子系统可以与本发明的实施例结合使用而没有限制，除非某个具体实施例的描述特别要求特定的安全系统36、配置系统35，或方法。

图12示出了计算机系统40的示例性概览，该计算机系统40可用于整个系统的各种位置中的任何位置。它是可以执行代码以处理数据的任何计算机的示例。在不脱离本文公开的系统和方法的更宽范围的情况下，可以对计算机系统40进行各种修改和改变。中央处理器单元(CPU)41连接到总线42，总线42还连接有存储器43、非易失性存储器44、显示器47、输入/输出(I/O)单元48和网络接口卡(NIC)53。I/O单元48通常可以连接到键盘49、定点设备50、硬盘52和实时时钟51。NIC 53连接到网络54，网络54可以是因特网或本地网络，本地网络可以具有或不具有与因特网的连接。在该示例中，电源单元45也示出为系统40的一部分，电源单元45连接到主交流(AC)电源46。未示出的是可存在的电池，以及众所周知但不适用于本文所公开的当前系统和方法的特定新颖功能的许多其他设备和修改。应当理解，所示出的一些或全部组件可以被组合，例如在各种集成应用中组合，该各种集成应用例如高通公司或三星公司的片上系统(SOC)设备，或者在任何适当的时候，将多种性能或功能组合到单个硬件设备(例如，在移动设备中，比如在智能电话、视频游戏控制台中，在车载计算机系统中，比如在汽车的导航或多媒体系统中，或在其他集成硬件设备中)。

在各种实施例中，用于实现本发明的系统或方法的功能可以分布在任何数量的客户端和/或服务器组件之间。例如，可以实现各种软件模块，用于执行与本发明有关的各种功能，并且可以按各种方式实现这些模块以在服务器和/或客户端组件上运行。

本领域技术人员将知道上述各种实施例的可能修改的范围。因此，本发明由权利要求及其等同物限定。