11月12日,跨國工程和電子公司博世(Bosch)在Twitter上發(fā)布了與IOTA合作的跨領(lǐng)域開發(fā)工具包(XDK),這是一種可編程傳感器設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)原型平臺。物聯(lián)網(wǎng)的定義有很多,安永用最簡單的術(shù)語來描述物聯(lián)網(wǎng):“物聯(lián)網(wǎng)(IoT)描述了設(shè)備——任何設(shè)備——通過嵌入式軟件和傳感器與互聯(lián)網(wǎng)進行通信、收集和交換數(shù)據(jù)的連接。”
該行業(yè)近年來發(fā)展迅速,互聯(lián)網(wǎng)上對其未來增長和影響的預(yù)測比比皆是。研究和咨詢公司Gartner估計,到2020年安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將達到204億,BI情報預(yù)測這個數(shù)量將接近240億,而IDC全球市場情報和咨詢服務(wù)提供商估計將會有大約300億個連接設(shè)備。而根據(jù)由5000名分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)家、金融專家和行業(yè)專家組成的IHS Markit提供的數(shù)據(jù),到2030年,安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字將增至1250億部。IDC還預(yù)測,到2019年底,物聯(lián)網(wǎng)收入將達到3570億美元,管理咨詢公司貝恩公司(Bain & Company)預(yù)計,到2020年底,物聯(lián)網(wǎng)收入將增至4500億美元。另一家國際管理咨詢公司麥肯錫公司(McKinsey & Company)估計,到2025年,物聯(lián)網(wǎng)將對全球經(jīng)濟產(chǎn)生11.1萬億美元的影響。很明顯,這是一個已經(jīng)很大的產(chǎn)業(yè),在未來10年乃至更長時間內(nèi)將呈指數(shù)級增長。物聯(lián)網(wǎng)究竟如何運作?
物聯(lián)網(wǎng)是指能夠收集和交換數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。支持IoT的平臺為設(shè)備提供了一個公共網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)儲它們的數(shù)據(jù),并為這些設(shè)備提供了一種公共語言來彼此通信,從而允許人們使用它獲益。
通訊設(shè)備(或傳感器)被嵌入日常用品中,如電話、電視、室內(nèi)氣候系統(tǒng)、電器、汽車、交通燈和工業(yè)設(shè)備。這些傳感器不斷地發(fā)出有關(guān)連接設(shè)備工作狀態(tài)的數(shù)據(jù),并允許它們通過云相互發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
然后,物聯(lián)網(wǎng)平臺將分析數(shù)據(jù),提取有價值的信息,并與其他設(shè)備共享,以發(fā)起特定的命令或行動。其結(jié)果是更好的人類體驗、更高的自動化程度和更高的效率。例如,在制造過程中,工廠中所有不同的部件和機器都可以安裝傳感器,不斷將系統(tǒng)健康數(shù)據(jù)傳回運營商的移動應(yīng)用程序。這樣,潛在的問題就可以在故障發(fā)生之前被識別并修復(fù),從而節(jié)省公司的時間和金錢。
如果我們著眼于直接面向消費者的產(chǎn)品,比如空調(diào),單元可以嵌入一個傳感器,它可以發(fā)出有關(guān)系統(tǒng)健康和溫度的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)將在物聯(lián)網(wǎng)中不斷下載和分析。如果出現(xiàn)問題,甚至在您知道有問題之前,就可以聯(lián)系客戶支持人員進行修復(fù)工作。物聯(lián)網(wǎng)的使用案例幾乎是無窮無盡的,從讓病人體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備處于良好的工作狀態(tài),到對抗全球熱帶雨林的快速砍伐。但是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)并不完美。設(shè)備不斷地在互聯(lián)網(wǎng)上來回分享關(guān)鍵信息,這使得它成為黑客的首要目標(biāo)。因此,隱私和安全是主要問題。一些更為臭名昭著的物聯(lián)網(wǎng)攻擊包括Mirai Botnet DDoS(分布式拒絕服務(wù))攻擊,它影響了幾乎整個美國東海岸的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),包括Twitter、Netflix和Reddit。此外還包括計劃對一輛吉普車進行黑客攻擊,以揭露汽車中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的一些漏洞以及突破時可能造成的災(zāi)難性后果,以及2017年9月美國食品和藥物管理局召回的50萬物聯(lián)網(wǎng)心臟起搏器,因為發(fā)現(xiàn)的安全漏洞可能讓黑客篡改這些醫(yī)療設(shè)備。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,區(qū)塊鏈在克服集中式架構(gòu)瓶頸方面效果如何?
區(qū)塊鏈的核心是一種加密安全的分布式分類賬,允許各方之間的數(shù)據(jù)安全傳輸。傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)依賴于集中式架構(gòu)。信息從設(shè)備發(fā)送到使用分析處理數(shù)據(jù)的云,然后發(fā)送回物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。數(shù)十億的設(shè)備設(shè)置加入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在未來幾年,這種類型的集中式系統(tǒng)可擴展性非常有限,暴露出數(shù)十億的弱點,這些弱點會危及網(wǎng)絡(luò)安全,如果第三方不得不經(jīng)常檢查和驗證,將會使設(shè)備之間的每一個微交易都效率低下且成本高昂。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的智能契約將允許設(shè)備通過創(chuàng)建僅在完成特定需求后才執(zhí)行的協(xié)議來安全自主地運行。它不僅允許更大的自動化、可擴展性和更便宜的信息傳輸(不需要第三方監(jiān)督事務(wù)),而且這些智能契約還可以防止個人為了自己的利益而篡改數(shù)據(jù)。信息在分散的、加密安全的網(wǎng)絡(luò)中共享,這意味著很難危及網(wǎng)絡(luò)安全。最后,對于集中式網(wǎng)絡(luò),單點故障使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓的風(fēng)險是非?,F(xiàn)實的。分散的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以降低這種風(fēng)險,因為有數(shù)百萬個單獨的節(jié)點在點對點(p2p)的基礎(chǔ)上傳輸數(shù)據(jù),以保持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的其余部分平穩(wěn)運行。
目前有哪些區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)平臺
隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的不斷壯大,一些專注于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈平臺正在興起。IOTA是首批區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)平臺之一。它是專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的,為連接的設(shè)備提供了一個交易結(jié)算和數(shù)據(jù)傳輸層。他們創(chuàng)建了Tangle平臺,開發(fā)人員稱之為“超越區(qū)塊鏈”。“這是一個無區(qū)塊、加密、分散的網(wǎng)絡(luò),在這里,用戶驗證其他用戶的交易,而不是外包網(wǎng)絡(luò)驗證。”好處是雙重的:它允許更大的可擴展性,并且消除了向礦商支付事務(wù)費的需求。這兩個因素在實際的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中都是必不可少的,它可能需要每天處理數(shù)十億個設(shè)備之間的微交易。
IOTA還建立了幾個重要的伙伴關(guān)系,包括:
1、博世XDK (Cross Domain Development Kit)是一個可編程傳感器設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)原型平臺,用于收集特定的實時數(shù)據(jù),然后可以通過IOTA數(shù)據(jù)市場出售。
2、富士通-該公司正在使用IOTA協(xié)議在一個概念證明,不可變的數(shù)據(jù)存儲媒體審計跟蹤跨工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和供應(yīng)鏈。
3、Den Norske Bank目前正處于探索性的合作關(guān)系中,以尋找IOTA Tangle平臺用于改進銀行現(xiàn)有服務(wù)和產(chǎn)品的方法。
4、大眾汽車-這家汽車制造商正在與IOTA合作一個名為“數(shù)字CarPass”的項目,它本質(zhì)上是一個報告卡,用于存儲在分布式賬本上的卡片,以確保關(guān)鍵因素(如里程)的可靠性和準(zhǔn)確性。
但IOTA并不是唯一一個專注于 IoT的區(qū)塊鏈平臺,其他平臺還包括:HDAC:現(xiàn)代數(shù)字資產(chǎn)公司(Hdac)采用區(qū)塊鏈技術(shù),實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間快速有效的通信、身份驗證、身份認證和數(shù)據(jù)存儲。該系統(tǒng)結(jié)合了雙鏈系統(tǒng)(公共和私有)來提高交易速率和交易量,這使得它非常適合于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。該技術(shù)應(yīng)用于智能工廠、智能家居、智能建筑等領(lǐng)域,實現(xiàn)機器對機器的交易和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的操作。
VeChain:VeChain是一個全球企業(yè)級的公共區(qū)塊鏈平臺。區(qū)塊鏈的使用方式多種多樣,其中一個重點是冷鏈物流中的先進物聯(lián)網(wǎng)集成,通過使用專有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來跟蹤關(guān)鍵指標(biāo)(如溫度),貫穿整個物流過程。此外,該平臺還可以通過創(chuàng)建汽車的數(shù)字記錄來保存汽車相關(guān)信息,這些記錄包括汽車的維修記錄、保險記錄、注冊記錄,甚至包括汽車整個生命周期的司機行為記錄。
醫(yī)療和保健應(yīng)用程序也可以通過使用端到端方式跟蹤醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)過程,并允許患者安全地與醫(yī)生共享他們的生物識別數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)實時監(jiān)控。VeChain還將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于奢侈品,將智能芯片嵌入奢侈品中,讓品牌能夠?qū)崟r監(jiān)控自己的銷售渠道,從而防止非法積壓交易,讓消費者能夠驗證奢侈品的真?zhèn)?。沃爾頓鏈:Waltonchain是通過RFID和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合來實現(xiàn)有效的物聯(lián)網(wǎng)集成。他們主要專注于供應(yīng)鏈中的跟蹤流程和產(chǎn)品,該技術(shù)可以通過植入RFID標(biāo)簽和讀寫控制芯片,應(yīng)用于高端服裝識別、食品藥品追溯和物流跟蹤。然后將有關(guān)產(chǎn)品狀態(tài)的信息下載到安全的區(qū)塊鏈上進行分析。Streamr:Streamr是一個開源的區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施,它為世界數(shù)據(jù)經(jīng)濟提供動力,并讓人們重新控制自己的信息。他們的技術(shù)可以被植入日常物品中——比如汽車——以記錄包括交通、坑洞和當(dāng)?shù)赜蛢r在內(nèi)的數(shù)據(jù)。然后,用戶可以選擇將這些數(shù)據(jù)賣給其他汽車用戶或公路代理機構(gòu),或者從其他用戶那里購買信息,以幫助他們在聯(lián)網(wǎng)的智能城市中做出實時決策。信息通過分散的對等網(wǎng)絡(luò)傳遞到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上,并由網(wǎng)絡(luò)的本地加密貨幣(DATACOIN)提供支持。這只是基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)平臺的一個小樣本,隨著行業(yè)的發(fā)展,這個列表還在不斷增長。其他項目包括Ambrosus, IoT Chain,Atonomi,Chain of Things, IoTeX, OriginTrail, Slock.it,BlockMesh, Helium, Moeco, FOAM, Fysical, Grid+和Power Ledger。區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)中需要克服的挑戰(zhàn)
這一領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步,但區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用還遠遠不夠完善,要想充分發(fā)揮區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)中的優(yōu)勢,還需要克服幾個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。可擴展性
未來5至10年,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)計將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能否在不減慢交易速度或數(shù)據(jù)流量的情況下處理這些數(shù)據(jù)?IOTA通過不使用基于區(qū)塊鏈的分散網(wǎng)絡(luò)來解決這個問題,而是選擇了自己的Tangle平臺。但這只是一個項目。更知名的區(qū)塊鏈,如以太坊和比特幣,長期以來一直存在可擴展性問題,導(dǎo)致它們難以支撐物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備巨大的數(shù)據(jù)量。
安全
去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提供了高水平的安全性,但是在連接到網(wǎng)絡(luò)時,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會有什么程度的弱點(如果有的話)呢?設(shè)備本身也必須受到保護,以防止黑客攻擊和篡改它們。
互操作性
如果我們真的想利用互聯(lián)智能設(shè)備的好處,就必須解決和改進跨鏈互操作性。如果不是,我們可能會遇到這樣一種情況:我們連接到多個獨立的分散網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)能夠很好地工作,但不一定能夠與其他設(shè)備通信。法律,合規(guī)和監(jiān)管
必須仔細審查責(zé)任分配。還必須規(guī)定如何在區(qū)塊鏈以外的世界中規(guī)范智能合約行為。例如,如果植入患者的物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備根據(jù)某些智能合約規(guī)則采取行動但最終導(dǎo)致患者傷害,誰負責(zé)?這是制造商還是物聯(lián)網(wǎng)平臺的責(zé)任?如果物聯(lián)網(wǎng)平臺是基于區(qū)塊鏈的,那么它將在分散的、沒有控制實體的情況下運行,因此查明和確定責(zé)任方可能會出現(xiàn)問題。