城市区块链——系统文献综述

A. 可持续和智慧城市背景下的区块链用例类别

由于该技术处于起步阶段，城市区块链应用的战略规划仍然是一个很大程度上未知的领域。同时，区块链技术作为一种数字创新，在概念上与智慧城市背后的关键信息和通信技术相关。因此，我们以现有的智慧城市及其著名的前身可持续城市框架为参考。几十年来，这些框架已成为世界各地城市的实际目标，为组织我们对城市区块链的研究提供了一个合理的锚点。智慧城市通常根据先前的可持续性和生活质量经验进行评估，并显着增加了现代技术组件[41]，但可持续和智慧城市指标之间存在重要差异[7]。

为了在智慧城市和可持续发展目标的同时为城市创造有意义的区块链讨论，我们采用了[7]确定的可持续和智慧城市的基本城市部门，这是对16套最完善的评估框架进行彻底检查的结果，其中8套是智慧城市，8套是可持续城市。这些类别包括“治理和公民参与”、“教育、文化、科学和创新”、“福祉、健康和安全”、“经济”、“交通”、“能源”、“水和废物管理”、“建筑环境”、“自然环境”和“信息和通信技术（ICT）”。我们唯一的例外是排除了ICT行业，这并不是为了削弱其重要性，而是与本文的范围相提并论，本文侧重于区块链技术在城市部门中的应用，而不是数字技术本身。

B. 研究问题

在定义了工业部门后，我们制定了以下研究问题以供我们审查：

• 研究界在智能和可持续城市的核心领域研究了哪些区块链用例？
• 什么统一的框架来检查这些用例，无论其部门如何？
• 我们如何评估用例对城市可持续性的影响？
• 我们如何评估所发现用例的区块链适用性？
• 可以推导出哪些适当的区块链应用程序分类法来促进跨部门用例分析？

为了回答上述研究问题，我们参考了系统综述的最佳实践[42]-[44]，并遵循标准方案来选择纳入综述的文献。

C. 数据来源

搜索来源包括主要的主要数据库ACM，ASCE，IEEE，电子政务研究图书馆（EGRLv13.5）[45]和多学科数据库JSTOR，ScienceDirect，Scopus，Springer，Web of Science，Wiley。由于这项特殊的研究对城市区块链应用的科学知识感兴趣，因此我们专注于学术期刊和会议论文集的文献，这有助于确保质量[31]，[43]，[46]。

D. 搜索过程

我们提出了搜索词假设并进行了测试搜索，以建立该主题的概述作为基础。最初，我们使用了包括区块链和城市或城市在内的关键字组合，但发现这些搜索词太有限了。区块链应用几乎在每个方面都被提出，其中许多涉及某些城市部门，但论文不一定明确说明城市或城市。因此，我们最终决定只找到所有带有区块链一词的论文，就像在大多数相关工作中一样[47]-[49]。这个过程产生了3827篇论文的初始数量。值得注意的是，这个数字与31年2017月从类似来源发现的相关工作[2017]的论文总数没有太大区别，尽管鉴于2018年和31年对这一主题的高度关注，我们预计这个数字会更大。这可能是由于[<>]同时使用区块链和非连接词块链作为搜索词造成的。在我们的测试搜索中，我们发现非连接术语可能会产生大量的误报，基本上是论文引用了与我们关注的区块链非常不同的科学领域的区块链概念。即使对于少数确实引用我们讨论的区块链的论文，它们通常还包括术语区块链的串联版本，无论是在完整的论文正文中还是在引用的参考文献中。因此，我们选择使用区块链术语，就像大多数其他相关工作一样。

E. 筛选过程

然后，我们检查了标题，摘要和关键字，如果不确定，则检查保留论文的全文正文，以选择与我们的研究问题相关的论文。鉴于有大量的论文，我们必须适当地限制我们的范围，同时避免牺牲我们的研究目标。我们的范围限制定义如下：

我们选择的论文对我们在III-A部分中阐述的9个部门的具体用例进行了足够深入的系统设计或原型评估：“治理和公民参与”，“教育，文化，科学和创新”，“福祉，健康和安全”，“经济”，“交通”，“能源”，“水和废物管理”，“建筑环境”和“自然环境”。我们明确排除了以下类别的论文：区块链及其趋势的概念性讨论，关注对行业更通用和不可知的方面的论文，例如改进区块链技术本身，ICT和身份管理，以及其他提出算法的技术论文，而不强调我们确定的领域的明确用例。我们还排除了与加密货币相关的用例，因为这一直是大多数先前审查的重点，并且在中央政府层面也更受关注。但是，如果符合我们的其他选择标准，我们确实包括使用加密货币支付作为机制一部分的情况。上述流程导致我们第一部分面向应用的用例审查在所有 159 个部门中总共有 9 篇非重复论文。在深入探讨系统组件分析的第二部分，我们进一步确定了一些论文，这些论文提供了有关我们基于组件的框架的更多详细信息。该过程在71个部门中的159个部门的8篇论文中提供了9篇。