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區塊鏈能夠給物聯網帶來什么?

2018-06-14 13:25 [M2M] 來源于:八度財經
導讀:物聯網的發展離不開區塊鏈技術,兩者相輔相成。
2018年開始,眾多科技熱潮的報告和文章提出:區塊鏈、物聯網可能是下一個發展關鍵。而且,到2019年,在所有物聯網部署中近20%可能具有基礎的區塊鏈服務。
區塊鏈的未來發展是看不透,這也是目前區塊鏈發展的一個基本現狀。盡管如此,區塊鏈已成為科技界的新寵,許多個人、企業、政府甚至秘密組織都在利用該技術進行各種各樣的嘗試。
在未來,物聯網將會與區塊鏈擦出怎樣的火花領域呢?讓我們拭目以待吧。
物聯網行業面臨的問題
到目前為止,物聯網面臨的最緊迫的挑戰是安全性(確保數據的隱私性、數據存儲的安全性)以及完整性(數據連續性和各種數據交互的兼容性)的問題。
很顯然,物聯網將逐步擴展到我們生活的各個方面并導致互聯互通的急劇增加。但是,用于網絡設備之間數據傳輸的服務器在生產力和可靠性方面更有可能成為薄弱環節。
硬件方面:由于物聯網應用場景的不同,傳感器的種類眾多,作用各不相同,在很多細分場景,存在著成本與規模的問題;傳感器本身需要一些半導體材料、生物技術、芯片技術、封裝工藝等的支撐,其技術更新換代會受到限制。
標準兼容方面:物聯網終端設備的千差萬別,通信協議的差異,不同的應用場景需求,導致物聯網領域的各類標準不一致:硬件協議、數據模型標準、網絡協議、傳感器標準、設備連接標準、平臺兼容性、第三方應用接口、服務接口等。各類標準不一致會導致資源浪費、設備互通調用上存在各類問題。
數據存儲問題:目前對物聯網設備信息采集后的數據,是存儲在中心服務器(云服務)上,但隨著聯網設備數量的幾何級增加,數據的存儲成本、存取效率、性能穩定性等方面,會有巨大的考驗。即使克服了空前的經濟和工程方面的挑戰,云服務器仍然是一個瓶頸和故障點,這會顛覆整個網絡。當人類健康和生命越來越依賴物聯網時,這就顯得尤為重要了。
數據分析問題:目前對采集后的物聯網設備數據的處理,只是簡單的設備聯網管理、運行狀態等方面的數據處理和服務,缺乏對數據的深度挖掘和價值運用在企業提升生成效率、收益等方面。這方面也會受制于人工智能和大數據技術的發展。
行業應用場景問題:目前基于物聯網的行業應用場景尚處于初期,智能設備聯網后并未通過智能化改善人們生活及問題,消費者意愿不強烈,缺乏成熟的商業模式。
安全問題:物聯網領域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、醫療等方面都有具體的應用場景,在這些場景中,各種不同類型的設備連接數量和數據傳輸量,都會達到前所未有的高度,其執行環境又各不相同,傳統的網絡安全防御面臨著巨大挑戰。安全問題表現在2個方面,一個是機器被攻擊或篡改后對系統安全、個人生命安全的影響,另一個是數據泄露問題。物聯網領域一旦產生安全問題,危害將極大。
區塊鏈解決方案
物聯網行業本身是一個上下游銜接很完善的行業,雖然其本身發展中會存在一系列瓶頸與問題,但這些問題是一個行業性的系統性問題。
運用區塊鏈技術對物聯網行業進行改造,并不是一個顛覆的過程,而是一個融合的過程,是物聯網產業像融合云計算、大數據、人工智能技術一樣,來融合區塊鏈技術,運用區塊鏈技術去解決或完善物聯網產業中的某些環節或問題,而非去重新去走一遍物聯網行業的各環節的流程,這基本是不可能的,也是不必要的。
基于這個認識,我們認為區塊鏈技術在物聯網行業里的運用,主要是在平臺層和應用層層面,結合物聯網發展自身面臨的問題,區塊鏈主要運用的方向在于2點:數據安全隱私保護和新商業模式探索(數據交易結算)兩方面。
數據安全隱私保護
目前的物聯網應用基本上都是采用中心化的結構,所有的數據匯總到云資源中心進行統一控制管理。物聯網平臺或系統一旦遇到安全漏洞或是系統缺陷,信息可能存在泄漏風險。
另一方面,政府安全部門可以通過未經授權的方式對存儲在中央服務器中的數據內容進行審查,運營商或平臺也很有可能出于商業利益的考慮將用戶的隱私數據出售給廣告公司進行大數據分析,以實現針對用戶行為和喜好的個性化推薦等。這些都會造成數據的安全隱私問題。
而采用區塊鏈技術,數據發送前進行加密,在數據傳輸和授權的過程中,加入身份驗證環節,涉及到個人數據的任何操作,都需要經過身份認證進行解密和確權,并將操作記錄等信息記錄到鏈上,同步到區塊網絡上。通過區塊鏈的這種方式,是可以在一定程度上保護用戶數據的安全隱私問題。
新商業模式
目前的物聯網僅僅是將設備連接在一起,完成數據采集和設備控制功能,并不具備很高的智能,未來的物聯網需要的是各終端聯網設備具有一定的智能,在給定的規則邏輯下進行自主協作,完成各種具備商業價值的應用,比如數據間的交易、價值轉移等。在這個過程中,必須保證數據的授權可信、可驗證,以及數據交易的整個過程完整記錄并無法篡改。
要實現這些功能,在中心化架構下,不同利益主體間很難完成機器數據間的自主協作和交易。
因此,目前的物聯網設備的協作和交易只能夠在同一信任域下進行,也就是說協作和交易的設備必須是同一個物聯網運營服務商提供或者進行授權驗證,這就大大降低了物聯網應用的真正商業價值。
采用區塊鏈技術最大的優勢在于,能夠提供去信任中介的直接交易,通過智能合約的方式制定執行條款,當條件達到時,自動交易并執行。這種方式可以產生很多應用場景,比如通過智能合約控制家中的電冰箱在飲料不夠的時候直接向附近超市下單進行采購,超市送貨時,根據貨物條碼自動掃描確認訂單和完成支付等操作。
我們覺得區塊鏈技術在物聯網行業的應用,主要是基于以上兩點。當然,也可能出現如下方面的應用,但經過分析,我們發現,這些應用需求屬于看起來有道理有需求,但卻很難落地。
降低成本
隨著物聯網技術的進一步應用,物聯網連接設備數量呈幾何級增長,中心化服務需要付出的計算、存儲和帶寬成本會加大企業成本壓力。運用區塊鏈的分布式點對點特點,是否可以將物聯網數據的采集、傳輸等環節,通過區塊鏈網絡進行分布式傳輸和存儲,從而避免引入大型數據中心的數據集中管理和同步呢?
經過研究我們發現,區塊鏈的點對點分布式存儲和計算,在其他領域,面對數據類型差不多,或是數據量不是很大的情況下,是可以實現并提高效率和成本的,但在物聯網行業很難真正執行。
在物聯網行業里,海量的物聯網設備,各種設備本身的多樣性,數據傳輸內容的不同,數據的龐大體量,相對于中心化的集中存儲及處理,分布式所帶來的系統復雜度、不穩定性、兼容性等難度會大大增加,再加上目前底層公鏈的性能問題尚不足以商用,從實現難度的角度來講,并不是一個很好的方案,會有很多的技術難點需要解決,甚至會增加成本,降低效率。
安全問題
物聯網行業很重視安全,在物聯網規劃建設時,會從設備芯片、終端、網絡安全、管理平臺、應用和使用等各個方面來構建端到端的安全防御體系。這樣一套安全防御體系,本身是比較安全的。如果出現安全問題,運用區塊鏈技術也無法解決,或者使其更安全。
區塊鏈的數據防篡改屬性,需要在數據本身安全有效的情況下,可以實現,但當各類終端設備不安全,或是網絡不安全時,傳遞的信息本身就是錯誤的情況下,將其記錄在區塊鏈上,是無法解決數據安全問題的。區塊鏈技術在物聯網安全領域里,只是一項必要而非必須的方案。
同時,物聯網龍頭企業已經在積極布局區塊鏈了。根據Forrester wave的物聯網報告顯示:IBM、PTC、GE、思科和微軟已成為占據物聯網平臺市場的主導企業。IBM、微軟、亞馬遜和SAP都在各自的物聯網云平臺上提供區塊鏈技術相關服務,為未來海量的物聯網設備接入提供彈性資源池,做了超前布局。
區塊鏈+物聯網的發展現狀
物聯網龍頭紛紛開始布局區塊鏈,根據Forrester Wave:物聯網軟件平臺(2016年第4季度)的報告顯示, IBM、PTC、GE和微軟已成為占據物聯網平臺市場的主導企業。SAP、AWS、Cisco、LogMeln、Exosite、Ayla Networks和Zebra Technologies名列前11名。
IBM、微軟、亞馬遜和SAP都在各自的物聯網云平臺上提供區塊鏈技術相關服務,為未來海量的物聯網設備接入提供彈性資源池,做了超前布局。
探討區塊鏈+物聯網的進展, 要跟垂直的行業結合才有針對性,我們以能源物聯網為例,傳統公司和區塊鏈初創公司正雙向發力,不斷促進區塊鏈在行業里的廣泛普及和加速融合。
垂直行業的生態格局已初步具有雛形,根據咨詢公司Indigo的報告,還是以電力行業的區塊鏈+物聯網應用舉例,從終端支付(加密數字貨幣)、能源交易市場、技術支撐+行業組織、智能家居點對點交易、打造智慧城市等方面已形成良好生態格局。
區塊鏈+物聯網的國際標準先行探索 ,2017年3月,中國聯通聯合眾多公司和研究機構在ITU-T SG20成立了全球首個物聯網區塊鏈(BOT,Blockchain of Things)標準項目,定義了去中心化的可信物聯網服務平臺框架。
區塊鏈+物聯網的應用場景
也許,金融業是實施區塊鏈和物聯網的領先者,利用這一串聯特性來保護支付完整性和信用卡數據。幾家公司已經率先將區塊鏈整合到生產和供應鏈中。
例如,IBM正在利用其龐大的云基礎設施來提供區塊鏈服務,以跟蹤供應鏈的高價值物品。同樣,區塊鏈可以引入到物聯網的其他領域:如智慧能源、增強社交網絡信任、網絡欺詐、網絡攻擊、物流、各種服務的可用性驗證及身份驗證管理等領域。
IBM的物聯網解決方案
IBM是最早宣布他們對區塊鏈的開發計劃的公司之一,它在多個不同層面已經建立了多個合作伙伴關系,并展現了他們對區塊鏈技術的鐘愛。它已經發表了一份報告,指出區塊鏈可以成為物聯網的最佳的解決方案。
在2015年1月,IBM宣布了一個項目——ADEPT項目,一個使用了P2P的區塊鏈技術的研究項目。IBM還與三星專為下一代的物聯網系統建立了一個概念證明型系統,該系統基于IBM的ADEPT(自治分散對等網絡遙測),ADEPT平臺由三個要素組成:以太坊、Telehash 和 BitTorrent。
使用該平臺,兩家公司都希望帶來一個能自動檢測問題,自動更新,不需要任何人為操作的設備,這些設備也將能夠與其它附近的設備通信,以便于為電池供電和節約能量。
基于智能電表的能源交易
傳統輸電的線路損耗率達到5%,住戶建立的微電網中盈余能源無法存儲,也不能共享給有能源需求的其他住戶。
紐約初創LO3 Energy和ConsenSys合作,由LO3 Energy負責能源相關的控制,ConsenSys提供區塊鏈底層技術,在紐約布魯克林區實現了一個點對點交易、自動化執行、無第三方中介的能源交易平臺,主要實現方式是,在每家住戶門口安裝智能電表,智能電表安裝區塊鏈軟件,構成一個區塊鏈網絡。
用戶通過手機APP在自家智能電表區塊鏈節點上發布相應智能合約,基于合約規則,通過西門子提供的電網設備控制相應的鏈路連接,實現能源交易和能源供給。
新型共享經濟
共享經濟可以認為是平臺經濟的一種衍生 。
一方面是,平臺具有依賴性和興趣導向性,摩拜和OFO做單車共享,但并沒有做摩托車的共享。
另一方面,平臺也會收取相應的手續費,例如滴滴打車司機要將打車費用的20%上交,作為平臺提成。
初創公司Slock.it和OpenBazaar等主要是希望構建一個普適的共享平臺,依托去中介化的區塊鏈技術,讓供需雙方點對點地進行交易,加速各類閑置商品的直接共享,并節省第三方的平臺費用。
總結
通過整合區塊鏈技術,物聯網設備的用戶真正擁有了自己的數據,也擁有了自己設備帶來的價值,這是跟傳統物聯網完全不同的生態體系。
物聯網的發展將極大的受益于區塊鏈技術,物聯網和區塊鏈的價值也非常匹配,但是兩者又都處在初期發展階段,無論是做物聯網解決方案,還是做區塊鏈的,現在更多的是深耕技術,打好基礎,為之后的大規模爆發做好準備。

(編輯:admin)

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