Блокчейн и химия. Есть ли точка соприкосновения? Актуальные сценарии применения

Для многих людей блокчейн – это какая-то непонятная мифическая штука, о которой все говорят, но никто ее не видел. По сути, технология блокчейн – это способ хранения данных, который позволяет видеть эти данные любому, знать, что они неизменны, а, следовательно, доверять им. Именно это делает блокчейн уникальной технологией, применимой к множеству как уже существующих, так и футуристичных кейсов. Сценарии некоторых экспериментов, которые предлагает команда разработчиков Airalab, представлены здесь. Но сегодня я хочу поговорить о том, как можно использовать технологию блокчейн в контексте химической промышленности.

На протяжении последних нескольких месяцев команда Airalab вела совместный проект с химической лабораторией университета ИТМО в Санкт-Петербурге. Со стороны Airalab проект курировал devOps команды Вадим Манаенко.

Предыстория

В 1814 году сэр Гемфри Дэви, профессор Лондонского Королевского общества, в ходе реакции серной кислоты и хлората калия открыл такое вещество как Диоксид хлора (ClO2). Это соединение, обладающее желто-зеленой окраской в водном растворе, хорошо растворимо, является сильным окислителем и безопасно для здоровья человека. Помимо этого, ClO2 является мощным дезинфицирующим средством: при внедрении в оболочку клеток бактерий и других вредоносных микроорганизмов Диоксид хлора вступает в реакцию с органическими веществами клеточной мембраны, что нарушает обменные процессы в клетке. Самое примечательное, что клетки этих самых вредоносных микроорганизмов не могут защититься от достаточно специфичного воздействия данного вещества.

Позже японские химики предложили использовать Диоксид хлора не только для отбеливания целлюлозы, стерилизации помещений, бассейнов, воды ит.д., но и для защиты людей от бактерий и вирусов, являющихся возбудителями различных заболеваний. Эта идея стала осуществимой благодаря подбору правильной концентрации вещества (это очень важный момент, к которому мы еще вернемся). На основе этой идеи появилось достаточно много препаратов с аналогичным действием – они позволяли людям, носящим специальный «бейдж» с Диоксидом хлора на груди, не болеть, например, во время эпидемии гриппа или других вирусных заболеваний. Все помнят коробочку от Киндера с зубчиком чеснока, которую бабушки одевали на шею детям в садике? Так вот, идея та же, только на самом деле работает.

И причем здесь блокчейн?

Спросите вы. И вот здесь мы вернемся к вопросу концентрации. С концентрацией чего-либо всегда есть 3 варианта:

· Ниже, чем нужно;

· То, что нужно;

· Перебор.

Что это значит в контексте Диоксида хлора?

С нужной концентрацией все понятно – вирусы вокруг обладателя бейджа мрут, как тараканы от дихлофоса, все счастливы и здоровы. Если концентрация вещества ниже рассчитанной нормы, то мы возвращаемся к Киндеру с чесноком и надеемся на эффект плацебо. Иными словами, вещаем на шею бесполезную штуку и надеемся побороть инфекцию силой мысли. А что если концентрация выше установленной нормы? Вот это может быть достаточно опасной ситуацией. Вирусы вокруг объекта все еще прекрасно ликвидируются, но сам объект вдыхает слишком концентрированные пары ClO2 и постепенно ими отравляется.

Финал истории мог бы быть неудачным или даже трагичным, если бы в игру не вступила технология блокчейн.*

*NB: Конечно, блокчейн не защитит потребителя от всех возможных рисков, связанных с концентрацией продукта, на все 100%, но, как минимум, не даст фактам проверки кануть в небытие или быть замененными нечестным производителем. Так ответственность производителя будет расти.

Вспоминаем про то, что блокчейн позволяет нам доверять данным, накладываем эту информацию на текущий кейс с производством Диоксида хлора и получаем следующую картину:

Компания-производитель изготавливает партию товара, кто-то (в технической части статьи мы разберемся, кто именно) берет случайную единицу товара из этой партии, проверяет концентрацию вещества и публикует результаты проверки в блокчейн. Потребитель может в любой момент получить информацию о препарате, которую невозможно изменить, подменить или удалить. Это частично отвечает на вопрос про выгоды: выгода потребителя очевидна – перед покупкой товара он может получить информацию о его качестве. А в чем выгода производителя?

О выгодах

Как я уже писала выше, после появления концепции использования Диоксида хлора в контексте здравоохранения возникло много аналогичных препаратов в разных странах, например: nanoclo2, Барьерный риф, airdoctor и многие другие по всему миру. Как компании сделать свой продукт более конкурентоспособным? Я не буду говорить о рекламе, маркетинге, бренде ит.д. Речь об открытом производственном процессе, доступности информации о той же концентрации вещества. Эта информация, так или иначе, существует, но почему-то в наш век информации никак не используется, а ведь с ее помощью можно создать добавочную стоимость продукта. Сегодня потребитель готов платить за достоверную информацию. Вот вам и еще одна причина использовать блокчейн на производстве.

О продукте, заказчике и задачах

Представители химической лаборатории университета ИТМО обратились к нам (Airalab) с ясной из написанного выше задачей: разработать систему качества для производства химического препарата.

Со стороны лаборатории были решены следующие задачи: разработка уникального сорбента, подбор параметров и концентраций активных компонентов, моделирование процессов адсорбции-десорбции (это осуществлялось в структурах химико-биологического кластера); прототипирование производства, разработка макетов, презентаций и видеосюжетов, включая предсерийный выпуск – обеспечила компания InnoColloids.

«Для решения данной задачи была разработана автономная кибер-физическая система (КФС), которая проверяет концентрацию случайного пакетика из партии. Для проверки используется спектрограф. Во время тестов проверка осуществлялась вручную, но, с появлением производственной линии, это можно автоматизировать с помощью манипулятора», - поделился Вадим Манаенко.

Это как раз и объясняет, кто этот неведомый «кто-то», осуществляющий проверку на производстве, и почему ему можно доверять (ведь роботы не умеют врать©).

Немного подробнее о продукте, который, кстати, называется NanoDoctor, можно узнать из ролика, подготовленного InnoColloids:

Немного технических деталей или как работает блокчейнизация технологического процесса?

Итак, у нас есть автономная КФС, осуществляющая проверку концентрации с помощью спектрографа. Что происходит дальше?

Здесь немного об экономической части проекта AIRA: КФС встраивается в сеть Робономики. Система проверки качества является автономным экономическим агентом, который выставляет на рынок одну единственную услугу - проверка качества.

Рассмотрим сценарий работы КФС:

· На сайте создается спрос головной компании на проверку производства;

· Система создает ответное предложение;

· Сеть Робономики создает контракт обязательства на проверку образца из партии;

· Система получает задание и начинает его исполнение;

· Финализация обязательства;

· Заказчик получает QR-код со ссылкой на результат проверки.

Основная работа происходит после получения сообщения ‘task’. В нашем случае лаборант видит, что создан контракт обязательства. Он берет очередной пакетик, проверяет концентрацию диоксида хлора и отправляет файл в систему. Когда файл получен, он публикуется в сети IPFS. Хэш файла и адрес контракта обязательства сохраняются в локальную базу данных, для быстрого доступа к информации. Наконец, отправляется последнее сообщение о финализации обязательства. Если из сценария убрать лаборанта, система становится неподкупной.

PS: часть статьи про технические детали подготовил Вадим. Чтобы задать ему вопрос, присоединяйтесь к Телеграм-чату и пишете сообщение на ник @vourhey.

Каковы результаты?

По факту:

В рамках этого проекта была спроектирована и запущена система проверки качества химического препарата. Заметим, что архитектура получилась универсальной. Чтобы внедрить такую систему на другое производство, достаточно изменить только алгоритм работы после получения сообщения ‘task’. Т.е. разработанную нами систему можно внедрить на любое другое производство (для заинтересованных оставлю внизу все контакты).

Если посмотреть с точки зрения экономических результатов:

Они пока существуют только в перспективе. Конкретнее: планируется серийный выпуск продукции с продажами через ритейл, для чего запущена процедура полной сертификации и ведется поиск инвест-партнеров. Старт продаж запланирован на осень, препарат планируется реализовать через аптечные сети.

А что еще?

Благодаря выполнению данного проекта возникло новое качество продукта – его история. Теперь производитель может продавать данные о производственном процессе, т.е. получать дополнительный доход, используя информационные ресурсы, которые у него и так есть и всегда были.

Пароли, явки

· Узнать подробнее о технологиях Airalab, запросить подобный проект для своего производства: engeneering@aira.life

· Задать вопрос разработчику проекта Вадиму Манаенко: vadim.manaenko@aira.life, Telegram: @vourhey

· Задать вопрос автору: mv@aira.life, Telegram: @mariavasss

Спасибо, что дочитали до конца, буду признательна за обратную связь. Stay tuned.