区块链网站|NFTS 区块链物联网 刘志毅:区块链技术与物联网

刘志毅:区块链技术与物联网

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刘志毅:区块链技术与物联网

在讨论了区块链技术在金融领域的应用之后,我们用两个讲座来讨论区块链技术在非金融领域的应用场景。作为一种新的技术应用模式,区块链被认为是“下一代互联网”,在数字版权、身份认证和网络安全方面有着非常重要的应用。如前所述,区块链技术作为分布式网络、非对称加密、共识机制、智能契约等技术的组合创新,带来了社区去中心化、流程可追溯、业务透明、网络智能、决策民主的特点。因此,区块链科技创建了一个基于信用的价值网络。如何通过这样的网络形成新的商业生态模式,是我们理解区块链技术在非金融领域应用的重要维度。随着全球物联网技术的逐步发展和国家政策的大力支持,物联网芯片、信息传感器等产品逐渐成熟,有力地推动了物联网的应用和普及。从物联网概念的兴起和发展到现在,在基础设施建设、基础产业转型和消费升级三大周期性发展动能的推动下,不同发展水平的领域和行业动态地推动着物联网的发展,基础性和规模化行业的需求日益增加。一方面,全球制造业面临严峻的发展形势。主要国家都制定了国家制造业转型战略。以物联网、区块链、人工智能等为代表的新一代信息技术。已经成为重建工业基础产业竞争优势的主要驱动理论。物联网不断创新与产业融合,推动传统产品、设备、工艺和服务向数字化、网络化、智能化发展,加速重构新的产业发展体系。另一方面,市场化的内在成长机制推动物联网产业逐渐聚焦消费市场。受大规模联网设备数量、高附加值、商业模式等因素驱动。目前物联网发展的热门行业是车联网、社交公用事业和智能家居。物联网在发展的过程中,也受到很多条件的限制,很多都是区块链技术可以解决的,这是我们理解两种技术融合的基本逻辑。

首先看目前物联网行业的发展特点。根据全球物联网的整体情况,可以概括为:

一是物联网发展的内生动力不断增强,呈现出边缘智能、连接无处不在、平台服务的特点。企业、电信运营商、设备商全面布局物联网,产业生态初具规模。许多不同类型的低功率光网络的全球商用正在加速,物联网平台正在快速增长,这使得服务支持能力迅速提高。区块链、边缘计算、人工智能等新技术不断与物联网技术融合,为物联网的发展提供了新的动力。第二,全球物联网产业规模从2008年的500亿美元增长到2018年的近1500亿美元。随着连接数量和梅特卡夫定律的快速增长,物联网在各行业的新一轮应用已经启动,对各行业数字化转型的赋能作用越来越明显。新的应用领域正在开发,新的技术进化正在发生,从而形成新的商业变革。再次,随着物联网应用的加速,全球互联网公司、通信公司、IT服务商、垂直行业龙头企业对物联网的关注度越来越高,这也进一步明确了物联网在其整体发展战略中的地位。因此,物联网产业的理论不断加强,已经成为整个信息产业的重要战略方向。同时,物联网的深入应用和行业企业利用物联网赋能实现大规模变革的比例并不高。上游物联网技术、产品、平台等的供给侧力量。远大于需求方理论,产业供需失衡明显。再看目前物联网的痛点,主要体现在以下四个方面:(1)数据传输成本高:物联网连接的设备需要定期更新迭代,智能设备获取的数据流也需要在集中式平台上汇总,所以每个交互图例的成本和费用都很高;(2)集中式网络带来的安全风险:如果中心服务器存在安全漏洞,会给整个网络中的节点带来安全风险和隐患。超过200万台物联网设备被一次性网络病毒感染,导致相关服务遭遇运营、成本和信任危机。(3)用户隐私无法保障:人们在物联网中交流和交易时,集中式服务器对大数据的控制带来了隐私泄露的道德风险。这种情况在过去几年大型互联网公司的相关案例中屡见不鲜。(4)非标准化行业造成了孤立网络的局面。由于物联网厂商基于自己的标准搭建网络平台,网络之间的信息不兼容和沟通非常困难。这种情况目前没有得到很好的解决,制约了物联网的发展。

这些都是传统物联网行业的主要痛点。这些痛点基本都是因为它采用了集中式的服务平台来连接能力的需求端和供给端。据相关机构预测,到2020年全球物联网设备将达到数百亿台,因此这种集中式模式将受到极大挑战。为了解决上述问题,创新者开始尝试设计新的物联网服务模式,其中通过区块链技术实现的去中心化物联网服务是一个非常有价值的尝试。由于区块链技术支持设备的扩展,因此可用于构建高效、安全的分布式物联网网络,部署运行在大规模设备网络中的数据密集型应用。它可以为物联网提供信任机制,保证所有权和交易记录的可信、可靠和透明。同时,区块链技术可以为用户隐私提供保障机制,从而有效解决集中式物联网带来的数据管理、安全和隐私问题,推动物联网向hom的高级形式演进

(1)工业物联网:在传统的工业物联网组网模式下,所有设备之间的连接和通信都需要通过集中式网络和通信来实现,大大增加了组网和运维成本,而集中式组网模式的可扩展性、可维护性和稳定性相对较差。区块链技术基于点对点联网技术和通信协议处理异构设备之间的通信,可以显著降低集中式数据中心的建设和维护成本。同时,它可以将计算和存储能力部署到物联网网络的各个部分,有效避免单个节点失效导致整个网络的失效或崩溃。区块链科技采用的分布式账本防篡改,可以有效降低工业物联网中任何单个节点设备被恶意攻击和控制而导致的信息泄露和恶意操控的风险。利用区块链技术建设和管理工业物联网,可以即时控制网络中各种制造设备的状态,提高设备的利用率和维护效率,从而提供更加精准和学院化的工业物联网服务。(2)溯源防伪:利用区块链的防篡改、完整数据溯源、时间戳等功能建立物联网平台,可以对不同类型的商品、食品、艺术品等进行溯源。区块链科技搭建的防伪溯源开放平台,通过联盟链实现线上线下零售商品的身份认证、流通溯源、交易记录,从而更有效地保护品牌和消费者的权益,帮助消费者提升消费体验,有效促进商业信用的提升。在食品领域,也可以将区块链技术与物联网相结合,让整个食物链有据可查,每一个环节都可以追溯到源头,从而加强食品的可追溯性和安全性,提高食品供应链和透明度,保障食品安全,解决目前该领域的诸多社会问题。在药品追溯领域,区块链技术可用于药品交易、运输和追溯的追溯系统,促进药品需求的可预测性、采购流程的透明性、库存信息的合理性和物流运输的高效性,从而解决药品供应链上下游信息不透明、不对称的问题。(3)智能交通:区块链技术可以通过物联网在很多领域的智能交通中发挥作用,比如利用区块链技术的不变性和去中心化的共识机制来管理和提供车辆认证服务,从而实现电子车牌号认证服务;比如使用区块链电子令牌缴纳交通违章罚款、路桥通讯费等。实现即时支付和信息记录,节省管理和运营成本;比如通过区块链技术记录车辆的实时位置,通过区块链平台的去中心化服务特性判断不同区域的交通拥堵程度,提供基于区块的交通协调方案。(4)医疗领域:区块链技术可以帮助构建可信、共享的医疗大数据。医疗大数据的有效共享,可以提升整体医疗水平,降低患者就医成本。医疗大数据共享是医疗行业应用开发中的敏感话题、痛点和关键问题,主要源于患者对个人数据隐私保护的需求。区块链为医疗大数据共享问题提供了解决方案。不同医疗机构之间的患者历史病历可以上传到区块链平台,不同的数据提供者可以授权平台上不同类型的用户进行不同级别的数据访问,降低了成本,解决了信任问题。(5)环保领域:环保行业共享数据的开放是一个非常重要的问题,这个领域可以通过区块链和物联网的融合来解决。区块链技术可以解决环保监管过程中的问题,比如期限

区块链技术的应用可以保证每个环境监测设备的身份可信,数据防篡改,既保护了企事业单位的隐私,又实现了必要的环境数据开放共享。基于区块链技术的物联网平台,可以实现不同厂商、不同协议、不同型号设备的统一接入,建立环保数据资源的可信交易链路,助力环保政策的实施。环保领域的典型应用包括环保数据管理、一源一档、实施环保税三个方面。污染数据在从环境监测设备传输到网络的过程中存在被篡改的可能。区块链技术可以为每次监测提供永久记录,可以应用加密技术防止篡改,提高数据的可靠性,加强对排污企业的监管。此外,区块链技术的应用还可以实现污水排放全过程的数字化跟踪,避免人为因素对污水排放数据准确性的影响。这是环保数据领域的一个应用。环保部门利用区块链技术,建立排污企业基础信息数据库,集中管理注册排污企业的所有信息和污染设备,为每个污染源建立相应的档案,并将档案放在区块链上,防止伪造和篡改。同时,利用区块链技术对账户验证机制进行非对称加密,防止账户数据被窃取,从而建立一源一档的机制。区块链技术可以实现全网数据的共识和共同维护。结合物联网,可以更准确的收集排污企业的排污数据。同时,通过应用区块链差异化授权,监管机构可以标记免税企业,防止企业滥用免税规定。

(6)能源领域:区块链技术可以解决能源领域的一些问题,如产能过剩、新能源利用率和回报率低、相关基础设施和硬件配置不完善等。区块链分布式台账可实施分布式能源管理,相关技术可用于电网服务系统、微电网运行管理、分布式发电系统和能源批发市场。同时,区块链和物联网技术的集成应用,可以为可再生能源发电的结算提供一种可行的方式,并能有效提高数据可信度。此外,还可以利用区块链技术搭建自动化分布式能源交易平台,实现实时能源监控、能耗计算、能源使用情况跟踪等多项功能。此外,物联网与区块链技术的融合可以提升新能源汽车的管理能力,包括新能源汽车的租赁管理、充电桩的智能运营、充电站的建设等。同时可以提高电动汽车供应商、充电桩供应商、交通运营公司之间的互联互通和数据共享。综上所述,区块链在物联网方面有着丰富的应用场景。以区块链为基础扩展分布式物联网,可以实现跨链路、跨行业的应用。除了上述场景,区块链技术在物联网领域的应用还包括数字身份信息认证、物联网数据交易确认、5G网络中的边缘计算等领域。总之,区块链与物联网的融合,一方面可以拓展去中心化、无平台的分布式架构,另一方面可以保证物联网数据跨链路、跨行业流动的真实性,形成多方参与透明信息共享的溯源链,从而拓展物联网的应用。在关注这些应用场景的同时,我们也需要关注区块链技术目前无法实现高性能交易、智能合约不完善、数据迁移困难等问题。因此,如何加强区块链基础技术的研究,将其与大数据、云计算、人工智能等技术融合,形成规模化、集约化的运营支撑体系,是区块链科技在万物互联时代发挥作用的关键。

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作者: 董方卓

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