如何實現(xiàn)“物鏈網(wǎng)”?區(qū)塊鏈或是物聯(lián)網(wǎng)難題的關(guān)鍵
一直以來,物聯(lián)網(wǎng)被社會各界推崇,然而物聯(lián)網(wǎng)龐大的系統(tǒng)卻存在諸多痛點問題難以解決。
物聯(lián)網(wǎng)概念起步階段,各類技術(shù)爭先入“網(wǎng)”。例如,各類主打低功耗的芯片不斷涌現(xiàn);藍(lán)牙、ZigBee、WiFi等技術(shù)不斷向物聯(lián)網(wǎng)方向演進(jìn),Lora、NB-IoT、Sigfox、Zeta等LPWAN技術(shù)層出不窮;各類主打不同業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)平臺也在積極建設(shè)生態(tài),從技術(shù)到業(yè)務(wù)布局,開啟了資源爭奪戰(zhàn);云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)紛紛被“綁”在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)上,提供“無所不能”的業(yè)務(wù)支持。
然而,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)狂歡的背后,卻是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)碎片化的加劇,數(shù)據(jù)孤島或煙囪的繼續(xù)繁衍,安全問題遭到越來越多用戶的詬病……
一、物聯(lián)網(wǎng)遇到區(qū)塊鏈,各種問題迎刃而解
雖然,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用在最近幾年取得了顯著成果,目前在世界范圍內(nèi)已經(jīng)有數(shù)十億個傳感器和智能控制器投入使用,預(yù)計在未來幾年這個數(shù)字還會成倍的增長。但是,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也面臨著許多問題和挑戰(zhàn),這些問題有可能成為物聯(lián)網(wǎng)在未來發(fā)展和應(yīng)用的巨大障礙,而區(qū)塊鏈技術(shù)給這些問題的解決提供了新的可能性。
下面,我們重點介紹物聯(lián)網(wǎng)遇到的三大問題,以及對應(yīng)的區(qū)塊鏈解決方案。
問題一:物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運營成本逐漸增高
首先,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)以千億計的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的管理和維護(hù)會給生產(chǎn)商、運營商和最終用戶帶來巨大的成本壓力。目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基本上都是采用中心化的體系架構(gòu),也就是所有的數(shù)據(jù)流都匯總到單一的中心控制系統(tǒng)中,雖然隨著云計算技術(shù)的普及和應(yīng)用,現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)運營商可以通過云端的服務(wù)器集群提供物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的存儲和交換服務(wù)。但是隨著連接設(shè)備數(shù)量的幾何級增長,中心化服務(wù)需要付出的計算、存儲和帶寬成本也會增加至無法負(fù)擔(dān)的程度。
其次,由于不同主體的信任域不同,各家物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)較為封閉,無法真正提供萬物互聯(lián)的能力,信任成本高。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的封閉性,導(dǎo)致不同系統(tǒng)的設(shè)備很難實現(xiàn)價值的互聯(lián)互通。雖然目前大部分公司提供了基于API的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)訪問方式,但還是通過一個集中服務(wù)器的間接方式訪問,并沒有在設(shè)備間實現(xiàn)直接的通信,傳遞數(shù)據(jù)信息。
最后,物聯(lián)網(wǎng)運營商或個人的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和存儲,無法滿足多方利益的分配,數(shù)據(jù)共享成本變高。如果說提供基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的公司和個人想要獲得可靠的收益,比如按照存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量進(jìn)行收費,不同物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商需要實現(xiàn)資源共享,簽訂合作協(xié)議,并在頂層設(shè)計上做好結(jié)算系統(tǒng)。而在萬物互聯(lián)的大環(huán)境下,這種雙方互簽協(xié)議的合作模式,實施成本非常之高,管理細(xì)節(jié)非?,嵥?,基本無法實現(xiàn)。
問題二:物聯(lián)網(wǎng)隱私保護(hù)頻觸“紅線”
隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的問題越來越受到關(guān)注。在斯諾登事件之后,由政府和大型企業(yè)控制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的隱私受到廣泛質(zhì)疑。特別在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,目前的中心化服務(wù)構(gòu)架使得所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)和控制信號都由中央服務(wù)器存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。這些中央服務(wù)器收集者所有的攝像頭傳輸過來的視頻信號,麥克風(fēng)錄制的通話記錄,甚至用戶的奔跑節(jié)奏、心跳和血壓的信息都匯總到中央服務(wù)器,并且通過中央服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的信號還可以控制家庭中門窗、電燈和空調(diào)等設(shè)備的開啟,直接地影響著用戶的日常生活。
問題三:物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)價值無法進(jìn)一步挖掘
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)給各行各業(yè)帶來很多的商業(yè)模式的“變革”。但其本質(zhì)上并無更多的變化,“物”世界的交易應(yīng)該能夠智能化,自動協(xié)作。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。
解決方案:集去中心、可信任、高隱私等特點于一身的區(qū)塊鏈技術(shù)可針對物聯(lián)網(wǎng)遇到架構(gòu)瓶頸所帶來的成本問題提供三大支持:
點對點直接互聯(lián)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。整個物聯(lián)網(wǎng)解決方案不需要引入大型數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)同步和管理控制,包括數(shù)據(jù)采集、指令發(fā)送和軟件更新等操作都可以通過區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)的加密保護(hù)和驗證機(jī)制。智能終端數(shù)據(jù)傳輸接口的不開放的重要原因在于某個物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點的數(shù)據(jù)經(jīng)過其他服務(wù)商或者個人的智能節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)本身就有可能被非法篡改或者丟失,造成系統(tǒng)可靠性的下降。而通過區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密技術(shù)和P2P互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),這個信任問題就可迎刃而解。區(qū)塊鏈技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了去中心化的可能性,只要數(shù)據(jù)不是被單一的云服務(wù)提供商控制,并且所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過嚴(yán)格的加密處理,那么用戶的數(shù)據(jù)和隱私將會更加的安全。在大數(shù)據(jù)分析技術(shù)被廣泛使用的今天,用戶可以自己利用數(shù)據(jù)的價值而不是被運營商進(jìn)行劫持和外協(xié)。
方便可靠的費用結(jié)算和支付。通過使用區(qū)塊鏈技術(shù),不同所有者的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以直接通過加密協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),并且可以把數(shù)據(jù)傳輸按照交易進(jìn)行計費結(jié)算。這就需要在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈中設(shè)計一種加密數(shù)字貨幣作為交易結(jié)算的基礎(chǔ)單位,所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供商只要在出廠之前給設(shè)備加入?yún)^(qū)塊鏈的支持,就可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)在各個不同的運營商之間進(jìn)行直接的貨幣結(jié)算。
二、區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)的垂直領(lǐng)域應(yīng)用1. 工業(yè)制造:制造業(yè)周期開始進(jìn)入完全虛擬的世界,包括產(chǎn)品研發(fā)、客戶需求監(jiān)測、生產(chǎn)、庫存管理。隨著設(shè)備和系統(tǒng)越來越智能和交互,區(qū)塊鏈也將成為工廠、地區(qū)、全球供應(yīng)鏈級別的賬本。從而大大降低成本,加強(qiáng)準(zhǔn)時化生產(chǎn)(JIT),更好的使用工廠產(chǎn)能,改善運營效率;
2. 聯(lián)網(wǎng)的無人駕駛汽車:聯(lián)網(wǎng)汽車使車輛變成巨大的智能應(yīng)用程序。汽車自動化逐年加強(qiáng),包括導(dǎo)航、道路救援等。區(qū)塊鏈將利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)追蹤這些設(shè)備,實現(xiàn)車輛間通信和保險條款自動追蹤,車輛年檢等;
3. 交通:車輛網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用場景很多,可以傳遞所有交通信息,避開交通堵塞等問題。將其延伸到全球貿(mào)易中,這個交通網(wǎng)絡(luò)可以囊括水運、空運、地面運輸網(wǎng)絡(luò),追蹤貨物運輸;
4. 公共技術(shù)設(shè)施和智能城市:智能設(shè)備已經(jīng)用于追蹤橋梁、道路、電網(wǎng)等的狀況,區(qū)塊鏈可以將所有這些連接到一起,共享高效率,進(jìn)行維護(hù),預(yù)測使用情況和污染情況等。另一個重要應(yīng)用是幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)監(jiān)測自然災(zāi)害,防范大規(guī)模山火、病蟲害等大災(zāi)害;
5. 金融服務(wù)和保險:銀行可以利用區(qū)塊鏈追蹤物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,比如自動取款機(jī),并進(jìn)行維護(hù)。已經(jīng)利用無人機(jī)在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行財產(chǎn)保險理賠定損的保險公司可以利用區(qū)塊鏈驗證和核實理賠情形;
6. 家庭和商業(yè)房產(chǎn)管理:利用住房和商業(yè)建筑內(nèi)的傳感器實現(xiàn)智能家居和辦公室監(jiān)控;兩個領(lǐng)域的用例不一樣,但是應(yīng)用范圍很大,可以整合分布式賬本的基礎(chǔ)功能;
7. 智能合約:基于區(qū)塊鏈的加密貨幣可以實現(xiàn)兩個高級商業(yè)功能:一個是加密貨幣轉(zhuǎn)移,另一個是規(guī)定派息時間的商業(yè)規(guī)則,特別是按照條款執(zhí)行。在物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備上有巨大應(yīng)用空間。
這些規(guī)則被稱為“智能合約”,適用于所有這些商業(yè)領(lǐng)域,可以追蹤商業(yè)規(guī)則,按照預(yù)設(shè)閾值采取行動。比如年檢不過關(guān)的無人駕駛汽車必須熄火,業(yè)主不付保費,將向業(yè)主房屋協(xié)會發(fā)送通知;
8. 零售:零售商已經(jīng)在商業(yè)周期中使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和終端。包括店面地板、追蹤店面送貨、了解客戶交通方式、可穿戴設(shè)備等。聯(lián)網(wǎng)店面將貨架加入物聯(lián)網(wǎng),可以減少盤貨時間。區(qū)塊鏈可以強(qiáng)化所有用例,實現(xiàn)零售商和消費者之間的重要連接,利用自動化去除中間商,無論是發(fā)卡商還是中心服務(wù)器。例如消費者可以在區(qū)塊鏈中存儲產(chǎn)品信息、尺寸,零售商可以安全直接地獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。
三、總結(jié)“物鏈網(wǎng)”作為物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈的結(jié)合體,是區(qū)塊鏈應(yīng)用場景重頭戲,是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)利用區(qū)塊鏈實現(xiàn)價值轉(zhuǎn)化的有利工具。區(qū)塊鏈可以助力物聯(lián)網(wǎng)降低運營成本、解決安全隱私以及挖掘商業(yè)價值。