AIOT 观点 区块链的价值以及与物联网的结合应用

区块链的价值以及与物联网的结合应用

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大势已来!区块链的真正价值是什么

2020年疫情期间,区块链技术在慈善捐赠、物资流转、疫情预警、舆情监控等方面发挥了重要作用,印证了区块链技术在经济社会中日益重要的独特价值。3月,央行发布了金融行业《金融分布式账本技术安全规范》标准,该标准是国内甚至是国际金融业的第一个区块链规范,预示着区块链日益成为数字时代核心技术之一的同时,也将对区块链在金融行业进一步规范、全面、真正增厚价值的应用产生奠基式的作用。

区块链被认为是互联网发明以来最具有颠覆性的技术创新。区块链融合了密码学、经济学、博弈论以及计算机学科等多个学科,具有交易不可逆、数据不可篡改的特点,在很多领域具备商业价值,应用研究已拓展至金融、能源、物流、教育、文化和社会服务等领域。

什么是区块链真正的价值呢?

价值一:各行各业的“标准化”和共识机制

德鼎创新基金合伙人王岳华说德鼎创新基金总体看好区块链的两个方面:一方面是区块链应用,比如:“区块链+金融”“区块链+保险”“区块链+医疗健康”等。另一方面则是“区块链+物联网”,即在物联网场景中加上区块链协议,才能让物联网发挥更大的价值,王岳华把“区块链+物联网”看成是一项基础设施。

某种程度上,区块链充当了‘价值’的翻译器。在农业、工业、商品流通和供应链传递的过程中,很多环节都没有实现标准化,而这恰恰是区块链的用武之地”

链是由互联网驱动的一种中层框架型技术,也就是说,区块链的定位,是互联网进一步升级的工具,以就有了“区块链+”的说法。作为一种工具,区块链的重要价值,则在于帮助企业做标准化、帮助资产做标准化。当实现了标准化之后,区块链才能搭建出一个全新的体系,这才是区块链的价值所在。

价值二:从“信息互联网”到“信任互联网”

区块链形成“共识机制”,能够解决“链上”各个主体的信息不对称问题,真正实现从“信息互联网”到“信任互联网”的转变。

国经济发展中的很多难题有一个主要的共同原因交易成本太高、违约风险太大!区块链分布式记账,对解决信任问题将是最直接、最有效的。以往,银行向企业放贷,很多环节是没有办法辨明真伪的,比如:企业提供的应收账款凭证是真是假……但在供应链金融中引入了区块链分布式记账,企业上游供应商就可以直接向银行提供‘信用证明’。更重要的,在供应链金融的质量控制环节上,区块链同样能找到用武之地。”企业供应商有了分布式账本,企业的各级供应商就能做到公开透明,并针对仓单形成各方参与的共识机制来认可和确权。区块链最重要的功能,就是建立一种价值共识,而这个“共识”,主要基于“价值量化的能力”和“价值安全的过程”两个方面。先是“价值量化能力”:把一件事通过数字化的方式描述清楚,就是一个价值量化的过程。其次是“价值安全的过程”:通过数字化的方式描述清楚后,还要保护数据不被篡改,并可以随时随地地查询。这两个方面叠加起来,就形成了价值共识。所以,区块链在数据互通机制、信用体系的搭建上,必将发挥非常重要的作用。

价值三:区块链+,能加什么才是最重要的!

区块链的部分价值,早以“互联网+数据库”的形式发展了很多年。在“互联网+数据库”的模式下,“+”到一定程度,就到私有链的水平了。然后每一个私链进行合并,当私链具备了更多共通性和可交换性之后,就变成了公链。

目前区块链发展的最大掣肘,在于各个区块里的数据不统一。很多互联网是局域型的,内外网并不互通。“从私链走向公链”的过程,就是打破局域网和建立数据标准化的过程,另外,虽然发展区块链的意义重大,不是一有区块链之后,以前的商业就出现翻天覆地的变化。“区块链”要发挥巨大作用,有赖于从区块链技术发展出来的通证经济。

人们曾经认为互联网是翻天覆地的变化,但真正改变我们生活的,是基于互联网发展起来的滴滴打车、淘宝、美团……这些基于互联网再发展的商业应用,就是通证经济,只有通证经济才能重构商业的业态。

“区块链也是一样的,它是底层的、隐藏在商业背后的,在日常商业形态中,你往往看不到它的存在。而你看到的都是由区块链延展而来的‘通证经济’,也就是区块链在各个商业场景的落地。

物联网结合区块链的化学反应

物联网和区块链这两个技术可谓是当今科技领域的大热门,有没有可能把这两个技术联系起来呢?如果联系起来会有什么样的化学反应?相信很多人都有这样的疑问和期待。

物联网(IoT)和区块链(Blockchain)是两种不同的技术,它们将彻底改变业务的运营方式,但是,将它们融合在一起可能会带来更大的变化。Gartner的一项研究显示,到2030年,区块链的市场规模将达到3.1万亿美元,到2020年,全球物联网市场规模将从现在的1570亿美元增长到4570亿美元。

将物联网和区块链结合起来很有意义,因为物联网代表了大量收集数据的设备,而区块链加密允许创建防篡改机制。

物联网+区块链迎来新契机

大数据管理

区块链技术本身存在的大数据管理能够很好地解决中心化云服务器的弊端。在区块链网络中,没有管理数据的中央服务器,相反,每个节点都有一个数据副本,可以独立处理它们。一旦传递参数,网络就会尝试从系统中的所有其他节点获得一致。一旦达成共识,就能够处理交易。在物联网中可以使用相同的方法来消除中央服务器带来的诸多问题。

更好的安全性和隐私

区块链网络几乎不可能被破解。存储在网络中的所有数据都是加密的,只有参与这个网络的人或者节点才能访问。最重要的是,由于一致性算法,这些数据不能被篡改。此外,数据不是以集中方式储存的,而是分布在各个网络节点,不会存在停机或无响应设备的问题。在没有区块链之前,这一切几乎都不可能实现,但正是因为区块链,物联网设备不需要通过第三方连接。 他们可以生成点对点连接以建立信任。

成本更低,系统运行更稳定

今天的物联网基础设施中使用的服务器是专用的。 而且,从逻辑上讲,在专业化方面,大多数产品都非常昂贵。使用分布式账本系统去除了中央服务器的使用,这反过来将降低系统的总体成本。

更重要的是,这些服务器,因为它们独特的设计方式和专业的执行功能,因此维护价格非常高。 如果您使用分布式系统而不是集中式系统,这将省下一大笔资金。

物联网+区块链的应用场景

智能家居:

智能家居是物联网的一个典型应用场景。智能家居对隐私及安全性提出了极高的要求。通过区块链连接家中智能设备,并与服务提供商、云及其它智能家庭连接,可辅助实现智能家居中万物互联,并同时保护了用户隐私,提高系统整体安全性。

车联网:

在车联网和自动驾驶世界,无障碍的数据交互显得格外重要,你无法决定行驶在你周围的车辆是不是与你的座驾来自同一制造商,因此车辆间通信依然面临缺乏信任的问题。而区块链可以作为一个虚拟的中心服务(虽然它本质上是去中心化的)存在:所有的车辆从区块链获取核心车联网控制策略,无论这些车辆是否属于同一品牌;

车企可以在自身的区块链节点上配置不同的策略审批准则。任何车企均可以尝试发布新的车联网控制策略,这种策略会在全网生效,包括那些不同品牌的车辆。但新策略只有获得所有网内车企批准才会在区块链上生效,从而提供给所有联网的车辆使用;

不同车辆通过从自己信任的区块链节点获取(事实上相同的)车联网控制策略,从而实现车辆间顺畅地点对点交互。

智能电网与新能源汽车:

新能源汽车云与边缘计算,作为物联网的一个典型应用场景,同时涉及到信息和能量的传输与交易。

使用区块链同时打通强弱电的连接,可以为EVCE提供透明及可溯源的安全保障。

区块链与物联网的结合无疑是这个时代最好的组合之一,随着区块链技术的不断成熟和Dapp落地应用的不断出现,区块链与物联网的结合将会更加紧密,我相信这两项技术在未来对人类乃至整个社会所作出的贡献将是无止境的,难以将估计的。

畅想物联网与区块链结合的技术解决方案

随着区块链讨论的持续升温,以及物联网技术渗透生活,不难发现物联网的分布式特性与区块链的去中心化和分布式特点有着相似的共性,IBM也发布报告称物联网可能是区块链技术的最佳应用场景。

在物联网中,设备的海量数据是发展的核心,数据是价值所在。信息的碎片化、安全性、软硬件互不相通问题,一直成为制约物联网发展的最大因素。区块链在物联网的应用核心目标是解决不同领域的物联网系统之间可信操作和繁重操作的问题,从而创建一个开放的生态系统。没有区块链的辅助,物联网是割裂、封闭的体系,广域物联网和局域物联网不能发生交互,私有化部署的工业系统和IDC 为基础的IT网络难以连接。物联网的数据往往需要较高的一致性和安全性,这是任何一个中心化体系下的技术难以解决的问题。物联网和区块链结合,就解决了其大量运用的安全性和一致性的问题。

一、物联网在实际应用中的难题

与生俱来的碎片化,不同类别的共享单车需要不同的手机应用开启,这些节点并不等价,没有标准,是碎片化的。不止于此,同样联网的感应门、烟雾报警器、咖啡售卖机、红外线灯等所连接的网络也是割裂的、封闭的。从而造成同样类型的产品都是碎片化的,更不要说不同类型的产品了。而解决碎片化的一种方式需要引入操作系统以及中间件的概念,兼容碎片化的所有硬件设备,并提供统一的编程接口。

标准化也是一直困扰和阻碍物联网大范围普及的核心问题。IT 技术是标准化的,个人电脑通过HTTP 协议和服务器进行交互,在浏览器上呈现出来,这是一种标准化。比特币节点之间的全网广播, 也是标准化的。在标准化这件事上,整个物联网行业尝试了二十多年,在物理层标准上有 WiFi、BLE、ZigBee 等,工业网络有Modbus、工业以太网等,不同标准之间不能兼容,应用层的标准也一直没有推行起来。设备 B和设备B连接成功,但设备A却并不知道任何操纵或是请求设备B的指令。更致命的是,同样是一种设备,不同软件商的私有协议各不相同,难以交互。在物联网的大规模应用及安全层面,也面临众多痛点。设备、芯片、模块、网络、平台、应用、数据、服务等本身就是一条很冗长的产业链,涉及到的硬件设备技术和软件服务技术庞杂,市场通道也没有完全打开,导致价值传导效应慢;其次,各类用户、物体对象、感知控制设备、服务平台、监管平台、第三方资源系统等之间的协作体系、信任体系和价值体系尚不完善,也导致物联网融入行业的难度较大;最后,生产厂商或服务提供者的中心化物联网平台,大多拥有未经用户授权的权限,收集和分析用户数据甚至控制用户设备,对用户隐私和安全造成很大威胁。

二、物联网与区块链结合的技术解决方案

2.1 应用场景的物体抽象

在实际的物联网场景中,我们面临的设备是来自多个厂家的, 每个厂商都有多种型号的数据,这些数据都不一样,因此如何对这些物体进行抽象,对所需要的数据进行抽象,这是物联网应用层要去解决的问题。物联网端的数据偏向后端,兼容不同的设备和数据结构,就显得尤为重要,做到能兼容市面上比较多的设备是一个浩大的工程。所以设计一个硬件的抽象层,把所有的硬件全部抽象出来,这样数据在上传到区块链的时候就不需要把一个高、低电频的信号量存起来。嵌入式设备的存储空间有限,光一个状态可能就记不起来了,这些设备可以进行验证,在中间被设置起来。整个构架保证边缘数据的采集,确保没有人工干涉,进而把相对干净的数据上链,并且提供相应接口,能和其他的链进行数据交互。标准在应用层的统一,是物联网当下最需要解决的问题,也是未来万物互联互通的重要基础设施。物联网的标准不会在中心化的云端实现,而是在边缘计算的可编程开始,摒弃传统的模块+云的模式,应用逻辑会在固件之外,形成统一的编程模型。

2.2 不同物联网设备间的可信互操作

物联网设备出场时,商家把一个唯一地址写入硬件,并在硬件的包装盒内放置该地址私钥的二维码。控制中心通过获得私钥后发送给设备绑定命令(使用该私钥签名),从而拥有该硬件的完整控制权。绑定后控制中心可以删除设备的私钥,仅保存控制中心自己的私钥即。点对点控制,在控制中心通过给设备发起一条自己签名的控制指令,来操作设备。基于链上状态的控制:当控制端无法和设备建立点对点连接时,可以让控制端消费一些机区块链Token(通证), 在链上写入一个”状态改变”,或”控制命令”来操作目标设备。目标设备可以直接从链上同步状态或控制命令,或则通过一个可信节点同步状态或控制命令。

2.3 数据在区块链上的同步

我们常见的产品溯源场景,往往在产品生产、存储、流通过程中数据反复被ERP、MES、WMS等不同中心化的系统录入,整个环节的一致性是完全没有保障的。这些物联网的数据基本是以时间为序列的,和区块链有天然的结合。盖上时间戳的数据,可以防止攻击, 解决并发导致的死锁等问题,解决数据在流通中的最终一致性问题, 过往这些数据在割裂的中心化网络中并没有有效地被结合起来。边缘计算节点会以同步的时间戳为核心,控制局域网络内的业务逻辑。时间戳在整个区块链网络是同步的,追溯同一时刻整个网络各节点的行为可以还原网络某一时刻的状态。

2.4 可实现价值转移的共识机制

考虑到物联网里主控设备的计算能力有限,故排除比特币使用的POW(工作量证明机制)共识机制,选择区块链技术中常用的DPOS(授权股权证明机制)作为共识算法。根据这种算法,全网持有区块链Token(通证)的人可以通过投票系统来选择区块生产者。一旦当选, 任何人都可以参与区块的生产。网络上的资源不是免费的,在任何个包含了多笔物联网合约交易的区块诞生之时,系统将奖励打包区块者。这样就实现了数据的价值转移。

三、结束语

物联网是区块链技术最佳的应用场景,同时物联网数据的一致性、安全性和不可篡改性也需要一个技术来实现和保障,解决信息孤岛,区块链与物联网的结合已成必然。

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作者: 小编

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