區(qū)塊鏈能夠給物聯(lián)網(wǎng)帶來什么

從2018年初開始，眾多科技熱潮趨勢報告和文章提出：區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)可能是下一個發(fā)展關(guān)鍵。而且，到2019年，在所有物聯(lián)網(wǎng)部署中近20％可能具有基礎(chǔ)的區(qū)塊鏈服務(wù)。

很多企業(yè)對區(qū)塊鏈的未來發(fā)展看不透，可能也會擔(dān)心在高速發(fā)展的區(qū)塊鏈洪流中被排除，這也是目前區(qū)塊鏈發(fā)展的一個基本現(xiàn)狀。盡管如此，區(qū)塊鏈已成為科技界的新寵，許多個人、企業(yè)、政府甚至秘密組織都在利用該技術(shù)進(jìn)行各種各樣的嘗試。

在未來，物聯(lián)網(wǎng)將是與區(qū)塊鏈擦出最多火花的領(lǐng)域。為什么？

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)面臨的問題

到目前為止，物聯(lián)網(wǎng)面臨的最緊迫的挑戰(zhàn)是安全性（確保數(shù)據(jù)的隱私性、數(shù)據(jù)存儲的安全性）以及完整性（數(shù)據(jù)連續(xù)性和各種數(shù)據(jù)交互的兼容性）的問題。

很顯然，物聯(lián)網(wǎng)將逐步擴(kuò)展到我們生活的各個方面并導(dǎo)致互聯(lián)互通的急劇增加。但是，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)器在生產(chǎn)力和可靠性方面更有可能成為薄弱環(huán)節(jié)。

硬件方面：由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的不同，傳感器的種類眾多，作用各不相同，在很多細(xì)分場景，存在著成本與規(guī)模的問題；傳感器本身需要一些半導(dǎo)體材料、生物技術(shù)、芯片技術(shù)、封裝工藝等的支撐，其技術(shù)更新?lián)Q代會受到限制。

標(biāo)準(zhǔn)兼容方面：物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的千差萬別，通信協(xié)議的差異，不同的應(yīng)用場景需求，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的各類標(biāo)準(zhǔn)不一致：硬件協(xié)議、數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備連接標(biāo)準(zhǔn)、平臺兼容性、第三方應(yīng)用接口、服務(wù)接口等。各類標(biāo)準(zhǔn)不一致會導(dǎo)致資源浪費、設(shè)備互通調(diào)用上存在各類問題。

數(shù)據(jù)存儲問題：目前對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息采集后的數(shù)據(jù)，是存儲在中心服務(wù)器（云服務(wù)）上，但隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的幾何級增加，數(shù)據(jù)的存儲成本、存取效率、性能穩(wěn)定性等方面，會有巨大的考驗。即使克服了空前的經(jīng)濟(jì)和工程方面的挑戰(zhàn)，云服務(wù)器仍然是一個瓶頸和故障點，這會顛覆整個網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)人類健康和生命越來越依賴物聯(lián)網(wǎng)時，這就顯得尤為重要了。

數(shù)據(jù)分析問題：目前對采集后的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的處理，只是簡單的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)管理、運行狀態(tài)等方面的數(shù)據(jù)處理和服務(wù)，缺乏對數(shù)據(jù)的深度挖掘和價值運用在企業(yè)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(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。

行業(yè)應(yīng)用場景問題：目前基于物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用場景尚處于初期，智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后并未通過智能化改善人們生活及問題，消費者意愿不強(qiáng)烈，缺乏成熟的商業(yè)模式。

安全問題：物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、醫(yī)療等方面都有具體的應(yīng)用場景，在這些場景中，各種不同類型的設(shè)備連接數(shù)量和數(shù)據(jù)傳輸量，都會達(dá)到前所未有的高度，其執(zhí)行環(huán)境又各不相同，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防御面臨著巨大挑戰(zhàn)。安全問題表現(xiàn)在2個方面，一個是機(jī)器被攻擊或篡改后對系統(tǒng)安全、個人生命安全的影響，另一個是數(shù)據(jù)泄露問題。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一旦產(chǎn)生安全問題，危害將極大。

區(qū)塊鏈解決方案

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)本身是一個上下游銜接很完善的行業(yè)，雖然其本身發(fā)展中會存在一系列瓶頸與問題，但這些問題是一個行業(yè)性的系統(tǒng)性問題。

運用區(qū)塊鏈技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)進(jìn)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(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)像融合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)一樣，來融合區(qū)塊鏈技術(shù)，運用區(qū)塊鏈技術(shù)去解決或完善物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的某些環(huán)節(jié)或問題，而非去重新去走一遍物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的各環(huán)節(jié)的流程，這基本是不可能的，也是不必要的。

基于這個認(rèn)識，我們認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里的運用，主要是在平臺層和應(yīng)用層層面，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展自身面臨的問題，區(qū)塊鏈主要運用的方向在于2點：數(shù)據(jù)安全隱私保護(hù)和新商業(yè)模式探索（數(shù)據(jù)交易結(jié)算）兩方面。

數(shù)據(jù)安全隱私保護(hù)

目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基本上都是采用中心化的結(jié)構(gòu)，所有的數(shù)據(jù)匯總到云資源中心進(jìn)行統(tǒng)一控制管理。物聯(lián)網(wǎng)平臺或系統(tǒng)一旦遇到安全漏洞或是系統(tǒng)缺陷，信息可能存在泄漏風(fēng)險。

另一方面，政府安全部門可以通過未經(jīng)授權(quán)的方式對存儲在中央服務(wù)器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行審查，運營商或平臺也很有可能出于商業(yè)利益的考慮將用戶的隱私數(shù)據(jù)出售給廣告公司進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，以實現(xiàn)針對用戶行為和喜好的個性化推薦等。這些都會造成數(shù)據(jù)的安全隱私問題。

而采用區(qū)塊鏈技術(shù)，數(shù)據(jù)發(fā)送前進(jìn)行加密，在數(shù)據(jù)傳輸和授權(quán)的過程中，加入身份驗證環(huán)節(jié)，涉及到個人數(shù)據(jù)的任何操作，都需要經(jīng)過身份認(rèn)證進(jìn)行解密和確權(quán)，并將操作記錄等信息記錄到鏈上，同步到區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)上。通過區(qū)塊鏈的這種方式，是可以在一定程度上保護(hù)用戶數(shù)據(jù)的安全隱私問題。

新商業(yè)模式

目前的物聯(lián)網(wǎng)僅僅是將設(shè)備連接在一起，完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制功能，并不具備很高的智能，未來的物聯(lián)網(wǎng)需要的是各終端聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一定的智能，在給定的規(guī)則邏輯下進(jìn)行自主協(xié)作，完成各種具備商業(yè)價值的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)間的交易、價值轉(zhuǎn)移等。在這個過程中，必須保證數(shù)據(jù)的授權(quán)可信、可驗證，以及數(shù)據(jù)交易的整個過程完整記錄并無法篡改。

要實現(xiàn)這些功能，在中心化架構(gòu)下，不同利益主體間很難完成機(jī)器數(shù)據(jù)間的自主協(xié)作和交易。

因此，目前的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的協(xié)作和交易只能夠在同一信任域下進(jìn)行，也就是說協(xié)作和交易的設(shè)備必須是同一個物聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)商提供或者進(jìn)行授權(quán)驗證，這就大大降低了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的真正商業(yè)價值。

采用區(qū)塊鏈技術(shù)最大的優(yōu)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(zhí)行條款，當(dāng)條件達(dá)到時，自動交易并執(zhí)行。這種方式可以產(chǎn)生很多應(yīng)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(jìn)行采購，超市送貨時，根據(jù)貨物條碼自動掃描確認(rèn)訂單和完成支付等操作。

我們覺得區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用，主要是基于以上兩點。當(dāng)然，也可能出現(xiàn)如下方面的應(yīng)用，但經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)，這些應(yīng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)量呈幾何級增長，中心化服務(wù)需要付出的計算、存儲和帶寬成本會加大企業(yè)成本壓力。運用區(qū)塊鏈的分布式點對點特點，是否可以將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分布式傳輸和存儲，從而避免引入大型數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)集中管理和同步呢？

經(jīng)過研究我們發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈的點對點分布式存儲和計算，在其他領(lǐng)域，面對數(shù)據(jù)類型差不多，或是數(shù)據(jù)量不是很大的情況下，是可以實現(xiàn)并提高效率和成本的，但在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)很難真正執(zhí)行。

在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里，海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，各種設(shè)備本身的多樣性，數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容的不同，數(shù)據(jù)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(tǒng)復(fù)雜度、不穩(wěn)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(xiàn)難度的角度來講，并不是一個很好的方案，會有很多的技術(shù)難點需要解決，甚至?xí)黾映杀?，降低效率?

安全問題

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)很重視安全，在物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時，會從設(shè)備芯片、終端、網(wǎng)絡(luò)安全、管理平臺、應(yīng)用和使用等各個方面來構(gòu)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(xiàn)安全問題，運用區(qū)塊鏈技術(shù)也無法解決，或者使其更安全。

物聯(lián)網(wǎng)病毒“mirai”幾乎感染全球

區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)防篡改屬性，需要在數(shù)據(jù)本身安全有效的情況下，可以實現(xiàn)，但當(dāng)各類終端設(shè)備不安全，或是網(wǎng)絡(luò)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(qū)塊鏈上，是無法解決數(shù)據(jù)安全問題的。區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域里，只是一項必要而非必須的方案。

同時，物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)已經(jīng)在積極布局區(qū)塊鏈了。根據(jù)Forrester wave的物聯(lián)網(wǎng)報告顯示：IBM、PTC、GE、思科和微軟已成為占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)平臺市場的主導(dǎo)企業(yè)。IBM、微軟、亞馬遜和SAP都在各自的物聯(lián)網(wǎng)云平臺上提供區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)服務(wù)，為未來海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入提供彈性資源池，做了超前布局。

區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)龍頭紛紛開始布局區(qū)塊鏈，根據(jù)Forrester Wave：物聯(lián)網(wǎng)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(jù)物聯(lián)網(wǎng)平臺市場的主導(dǎo)企業(yè)。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(lián)網(wǎng)云平臺上提供區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)服務(wù)，為未來海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入提供彈性資源池，做了超前布局。

物聯(lián)網(wǎng)龍頭紛紛布局區(qū)塊鏈

探討區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展， 要跟垂直的行業(yè)結(jié)合才有針對性，我們以能源物聯(lián)網(wǎng)為例，傳統(tǒng)公司和區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司正雙向發(fā)力，不斷促進(jìn)區(qū)塊鏈在行業(yè)里的廣泛普及和加速融合。

傳統(tǒng)行業(yè)和初創(chuàng)公司雙向發(fā)力

垂直行業(yè)的生態(tài)格局已初步具有雛形，根據(jù)咨詢公司Indigo的報告，還是以電力行業(yè)的區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用舉例，從終端支付（加密數(shù)字貨幣）、能源交易市場、技術(shù)支撐+行業(yè)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(tài)格局。

電力行業(yè)的區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)先行探索 ，2017年3月，中國聯(lián)通聯(lián)合眾多公司和研究機(jī)構(gòu)在ITU-T SG20成立了全球首個物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈（BOT，Blockchain of Things）標(biāo)準(zhǔn)項目，定義了去中心化的可信物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺框架。

去中心化的可信物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺框架

區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景

也許，金融業(yè)是實施區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)先者，利用這一串聯(lián)特性來保護(hù)支付完整性和信用卡數(shù)據(jù)。幾家公司已經(jīng)率先將區(qū)塊鏈整合到生產(chǎn)和供應(yīng)鏈中。

例如，IBM正在利用其龐大的云基礎(chǔ)設(shè)施來提供區(qū)塊鏈服務(wù)，以跟蹤供應(yīng)鏈的高價值物品。同樣，區(qū)塊鏈可以引入到物聯(lián)網(wǎng)的其他領(lǐng)域：如智慧能源、增強(qiáng)社交網(wǎng)絡(luò)信任、網(wǎng)絡(luò)欺詐、網(wǎng)絡(luò)攻擊、物流、各種服務(wù)的可用性驗證及身份驗證管理等領(lǐng)域。

IBM的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

IBM是最早宣布他們對區(qū)塊鏈的開發(fā)計劃的公司之一，它在多個不同層面已經(jīng)建立了多個合作伙伴關(guān)系，并展現(xiàn)了他們對區(qū)塊鏈技術(shù)的鐘愛。它已經(jīng)發(fā)表了一份報告，指出區(qū)塊鏈可以成為物聯(lián)網(wǎng)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(qū)塊鏈技術(shù)的研究項目。IBM還與三星專為下一代的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立了一個概念證明型系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于IBM的ADEPT（自治分散對等網(wǎng)絡(luò)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(shè)備，這些設(shè)備也將能夠與其它附近的設(shè)備通信，以便于為電池供電和節(jié)約能量。

基于智能電表的能源交易

傳統(tǒng)輸電的線路損耗率達(dá)到5%，住戶建立的微電網(wǎng)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(chuàng)LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy負(fù)責(zé)能源相關(guān)的控制，ConsenSys提供區(qū)塊鏈底層技術(shù)，在紐約布魯克林區(qū)實現(xiàn)了一個點對點交易、自動化執(zhí)行、無第三方中介的能源交易平臺，主要實現(xiàn)方式是，在每家住戶門口安裝智能電表，智能電表安裝區(qū)塊鏈軟件，構(gòu)成一個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。

用戶通過手機(jī)APP在自家智能電表區(qū)塊鏈節(jié)點上發(fā)布相應(yīng)智能合約，基于合約規(guī)則，通過西門子提供的電網(wǎng)設(shè)備控制相應(yīng)的鏈路連接，實現(xiàn)能源交易和能源供給。

基于智能電表的能源交易

新型共享經(jīng)濟(jì)

共享經(jīng)濟(jì)可以認(rèn)為是平臺經(jīng)濟(jì)的一種衍生 。

一方面是，平臺具有依賴性和興趣導(dǎo)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(yīng)的手續(xù)費，例如滴滴打車司機(jī)要將打車費用的20%上交，作為平臺提成。

初創(chuàng)公司Slock.it和OpenBazaar等主要是希望構(gòu)建一個普適的共享平臺，依托去中介化的區(qū)塊鏈技術(shù)，讓供需雙方點對點地進(jìn)行交易，加速各類閑置商品的直接共享，并節(jié)省第三方的平臺費用。

新型“共享”經(jīng)濟(jì)

總結(jié)

通過整合區(qū)塊鏈技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的用戶真正擁有了自己的數(shù)據(jù)，也擁有了自己設(shè)備帶來的價值，這是跟傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)完全不同的生態(tài)體系。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大的受益于區(qū)塊鏈技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的價值也非常匹配，但是兩者又都處在初期發(fā)展階段，無論是做物聯(lián)網(wǎng)解決方案，還是做區(qū)塊鏈的，現(xiàn)在更多的是深耕技術(shù)，打好基礎(chǔ)，為之后的大規(guī)模爆發(fā)做好準(zhǔn)備。