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如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

電子工程師 ? 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:佚名 ? 2019-12-03 08:48 ? 次閱讀

區(qū)塊鏈可為物聯(lián)網(wǎng)提供信任機(jī)制保證所有權(quán)、 交易等記錄的可信性、 可靠性及透明性而物聯(lián)網(wǎng)能夠給區(qū)塊鏈技術(shù)提供落地場(chǎng)景。

區(qū)塊鏈作為“ 去中心化” 協(xié)作、 分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、 加密算法智能合約等技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)信任管理領(lǐng)域的集成,近年來(lái)已成為眾多國(guó)家政府、 企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注熱點(diǎn), 相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)組織層出不窮, 產(chǎn)業(yè)界亦紛紛加大投入力度, 尋求相關(guān)技術(shù)方案應(yīng)用落地。

目前, 區(qū)塊鏈技術(shù)已被應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)、 智慧城市、 智能制造、 供應(yīng)鏈管理、 數(shù)字資產(chǎn)交易、 可信云計(jì)算、 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)管理等諸多領(lǐng)域并將逐步與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合, 助力實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。業(yè)界預(yù)測(cè), 物聯(lián)網(wǎng)、 區(qū)塊鏈與人工智能等技術(shù)的融合應(yīng)用將引發(fā)新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革。

我國(guó)《 “ 十三五” 國(guó)家信息化規(guī)劃》 中把區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)重點(diǎn)前沿技術(shù), 明確提出需加強(qiáng)相關(guān)新技術(shù)的創(chuàng)新、 試驗(yàn)和應(yīng)用, 力求搶占先機(jī), 掌握新一代信息技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。

什么是區(qū)塊鏈?

近年來(lái), 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展迅速。隨著越來(lái)越多的物( 物理世界的物和虛擬世界的物) 的接入需求, 現(xiàn)有的基于中心化信任管理的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)將面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2020年物連接數(shù)將超過(guò)500 億,2025 年物連接數(shù)可能超過(guò)1000 億。萬(wàn)物互聯(lián)將重新塑造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)。

與此同時(shí), 萬(wàn)物互聯(lián)也將使得現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)面臨巨大挑戰(zhàn), 主要包括:

△ 擴(kuò)展能力:承載百億級(jí)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接服務(wù), 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)需要有新型的系統(tǒng)擴(kuò)展方案;

△ 網(wǎng)間協(xié)作:運(yùn)營(yíng)商之間需要構(gòu)建新型的協(xié)作關(guān)系來(lái)滿足海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入服務(wù);

△ 安全與隱私保護(hù):缺乏針對(duì)海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)安全手段, 以及隱私保護(hù)的措施;

△ 信任機(jī)制: 缺乏針對(duì)解決復(fù)雜環(huán)境下的海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接與數(shù)據(jù)可信機(jī)制;

△ 通信協(xié)作:缺乏海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間通信的兼容和協(xié)作機(jī)制。

近期, 隨著 5G 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)、 各國(guó)頻譜加速發(fā)放, 5G 商用進(jìn)程正在快速推進(jìn)。5G 網(wǎng)絡(luò)將提供不少于十倍于 4G 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)速率和海量連接,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延可以降低至 1 毫秒, 且引入虛擬化、 云化、 智能化等技術(shù), 網(wǎng)絡(luò)將變得更加靈活敏捷。 這將直接促進(jìn)各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型, 包括在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用, 為物聯(lián)網(wǎng)提供堅(jiān)實(shí)的連接服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是分布式計(jì)算, 以及分布式計(jì)算環(huán)境下的群體可信協(xié)作機(jī)制。 區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式計(jì)算和群體可信協(xié)作機(jī)制, 為解決物聯(lián)網(wǎng)面臨的可擴(kuò)展性、 協(xié)作能力、 信任關(guān)系與安全保護(hù)等方面的挑戰(zhàn)提供了嶄新的思路和解決方案。

區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一種數(shù)字分布式賬本, 它依托一系列加密算法、存儲(chǔ)技術(shù)、 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)建而成;它以對(duì)等訪問(wèn)、 不可篡改和可信的方式保證所記錄交易的完整性、 不可篡改和真實(shí)性。區(qū)塊鏈的區(qū)塊被定義為一種具備一定信任機(jī)制, 可執(zhí)行讀取或?qū)懭氩僮鞯臄?shù)據(jù)集, 區(qū)塊鏈的區(qū)塊存儲(chǔ)交易的確認(rèn)、 合約、 存儲(chǔ)、 復(fù)制、 安全等相關(guān)的信息。

區(qū)塊鏈的主要特性包括“ 不可篡改” 、 “ 共識(shí)機(jī)制” 和“ 去中心化” 。其中, 區(qū)塊鏈的“ 不可篡改” 特性旨在保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性, 降低數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈的“ 共識(shí)機(jī)制” 特性在假設(shè)多數(shù)區(qū)塊鏈參與方是可信的前提下, 通過(guò)多數(shù)參與方參與的共同驗(yàn)證過(guò)程達(dá)成的共識(shí)而實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈交易的真實(shí)性驗(yàn)證;該特性可在很大程度上阻止基于區(qū)塊鏈應(yīng)用的違約現(xiàn)象發(fā)生。智能合約作為共識(shí)協(xié)議的一 種實(shí)現(xiàn)方式, 可以提供共識(shí)機(jī)制的自動(dòng)交互協(xié)議能力。 “ 去中心化”特性是區(qū)塊鏈分布式計(jì)算的自然結(jié)果, 是以分布式計(jì)算的方式集體共享、 維護(hù)數(shù)據(jù)體系, 體系中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的參與者都可根據(jù)自己的需求在權(quán)限范圍內(nèi)直接獲取信息, 而不需要中間平臺(tái)傳遞。

從應(yīng)用形態(tài)上講,區(qū)塊鏈可以被劃分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈。不同類(lèi)型的區(qū)塊鏈適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

公有鏈?zhǔn)且环N完全開(kāi)放的區(qū)塊鏈, 其參與者均可以隨時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取、 交易發(fā)送與確認(rèn)、 競(jìng)爭(zhēng)記賬以及系統(tǒng)維護(hù)等工作。公有鏈的典型應(yīng)用包括比特幣、 以太坊等。

聯(lián)盟鏈?zhǔn)侵赣扇舾蓚€(gè)機(jī)構(gòu)共同參與管理的區(qū)塊鏈, 屬于一類(lèi)介于公有鏈和私有鏈之間的混合式區(qū)塊鏈;其中每個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行并管理著鏈上一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn), 其數(shù)據(jù)只允許聯(lián)盟內(nèi)各機(jī)構(gòu)進(jìn)行讀寫(xiě), 各機(jī)構(gòu)間可發(fā)送交易, 并共同來(lái)記錄交易數(shù)據(jù)。聯(lián)盟鏈的典型應(yīng)用包括超級(jí)賬本、 企業(yè)以太坊等。

私有鏈?zhǔn)侵钙鋵?xiě)入權(quán)限由某個(gè)組織或機(jī)構(gòu)控制的區(qū)塊鏈, 其讀取權(quán)限可對(duì)外開(kāi)放, 或者附加一定程度的限制。

作為一種在缺乏相互信任的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中低成本完成可信交易的新型計(jì)算范式或協(xié)作模式, 區(qū)塊鏈憑借其獨(dú)有的信任解決機(jī)制, 正在 改變諸多行業(yè)的運(yùn)行規(guī)則, 是未來(lái)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、 構(gòu)建新型信任體系不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。

區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)情況

全球范圍內(nèi), 區(qū)塊鏈已被眾多國(guó)家、 企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)認(rèn)可, 并被逐步推廣應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。在中國(guó), 區(qū)塊鏈更是獲得高度重視, 成為國(guó)家積極布局, 各行各業(yè)積極探索并尋求應(yīng)用落地的熱點(diǎn)。

2016 年, 國(guó)務(wù)院印發(fā)《 “ 十三五” 國(guó)家信息化規(guī)劃》 , 突出強(qiáng)調(diào)發(fā)展區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、 人工智能等新技術(shù)的重要性。2017 年, 工信部發(fā)布了《 中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書(shū)》 , 成為全球首個(gè)官方的區(qū)塊鏈落地指導(dǎo)文件。中國(guó)人民銀行印發(fā)的《 中國(guó)金融業(yè)信息技術(shù)“ 十三五” 發(fā)展規(guī)劃》 , 也明確提出了積極推進(jìn)區(qū)塊鏈、 人工智能等新技術(shù)應(yīng)用研究的要求。

2018 年 6 月, 工信部印發(fā)《 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃( 2018-2020 年) 》 , 鼓勵(lì)推進(jìn)邊緣計(jì)算、 深度學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈等新興前沿技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究。2019 年 1 月, 國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室發(fā)布《 區(qū)塊鏈信息服務(wù)管理規(guī)定》 , 明確區(qū)塊鏈信息服務(wù)提供者的信息安全管理責(zé)任, 規(guī)范和促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)及相關(guān)服務(wù)健康發(fā)展, 規(guī)避區(qū)塊鏈信息服務(wù)安全風(fēng)險(xiǎn), 為區(qū)塊鏈信息服務(wù)的提供、 使用、 管理等提供有效的法律依據(jù)。

至 2019 年 5 月底, 北京、 上海、 廣東、 河北( 雄安) 、 江蘇、山東、 貴州、 甘肅、 海南等省市或地區(qū)發(fā)布了區(qū)塊鏈相關(guān)政策及指導(dǎo)意見(jiàn), 多個(gè)省份將發(fā)展和應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)列入本地的“ 十三五” 戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃, 并積極開(kāi)展區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)鏈布局。這其中, 尤以北京市、上海市和廣東省出臺(tái)政策最為頻繁。

當(dāng)前, 諸多產(chǎn)、 學(xué)、 研組織或單位正將區(qū)塊鏈技術(shù)與云計(jì)算、 大數(shù)據(jù)和人工智能等前沿技術(shù)深度融合、 集成創(chuàng)新, 面向各行各業(yè)探索商業(yè)應(yīng)用, 不斷構(gòu)建各類(lèi)技術(shù)多元化、 領(lǐng)域精細(xì)化的專(zhuān)業(yè)型區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈“ 脫虛向?qū)崱?趨勢(shì)明顯, 行業(yè)生態(tài)已經(jīng)初步成形, 正在助力諸多領(lǐng)域?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

區(qū)塊鏈作為一種通用技術(shù), 正加速滲透至人類(lèi)生產(chǎn)、 生活的各個(gè)領(lǐng)域, 和各行各業(yè)創(chuàng)新融合。據(jù)有關(guān)國(guó)際研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè), 2020 年全球區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?chǎng)規(guī)模將達(dá)到 139.6 億美元(約合 986.23 億元人民幣),2017~ 2022 年間區(qū)塊鏈的年復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá) 42.8%。隨著各國(guó)國(guó)家政策的不斷推進(jìn)引導(dǎo), 區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。

區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的融合

物聯(lián)網(wǎng)近年來(lái)的發(fā)展已經(jīng)漸成規(guī)模, 但在長(zhǎng)期發(fā)展演進(jìn)過(guò)程中也仍然存在許多需要攻克的難題。

在設(shè)備安全方面, 缺乏設(shè)備與設(shè)備之間相互信任的機(jī)制, 所有的設(shè)備都需要和物聯(lián)網(wǎng)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì), 一旦數(shù)據(jù)庫(kù)崩塌, 會(huì)對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)造成很大的破壞。

在個(gè)人隱私方面, 中心化的管理架構(gòu)無(wú)法自證清白, 個(gè)人隱私數(shù)據(jù)被泄露的事件時(shí)有發(fā)生。

在擴(kuò)展能力方面, 目前的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流都匯總到單一的中心控制系統(tǒng),未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),中心化服務(wù)成本難以負(fù)擔(dān),物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)平臺(tái)需要有新型的系統(tǒng)擴(kuò)展方案。

在通信協(xié)作方面, 全球物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、 接口,使得多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備彼此之間通信受到阻礙, 并產(chǎn)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的標(biāo)準(zhǔn)和平臺(tái)。

在網(wǎng)間協(xié)作方面, 目前, 很多物聯(lián)網(wǎng)都是運(yùn)營(yíng)商、 企業(yè)內(nèi)部的自組織網(wǎng)絡(luò)。涉及到跨多個(gè)運(yùn)營(yíng)商、 多個(gè)對(duì)等主體之間的協(xié)作時(shí), 建立信用的成本很高。

區(qū)塊鏈憑借“ 不可篡改” 、 “ 共識(shí)機(jī)制” 和“ 去中心化” 等特性,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)生重要的影響, 概括如下:

△ 降低成本:區(qū)塊鏈“ 去中心化” 的特質(zhì)將降低中心化架構(gòu)的高額運(yùn)維成本;

△ 隱私保護(hù):區(qū)塊鏈中所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)加密處理, 用戶的數(shù)據(jù)和隱私將更加安全;

△ 設(shè)備安全:身份權(quán)限管理和多方共識(shí)有助于識(shí)別非法節(jié)點(diǎn),及時(shí)阻止惡意節(jié)點(diǎn)的接入和作惡;

△ 追本溯源:數(shù)據(jù)只要寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈就難以篡改, 依托鏈?zhǔn)降慕Y(jié)構(gòu)有助于構(gòu)建可證可溯的電子證據(jù)存證;

△ 網(wǎng)間協(xié)作:區(qū)塊鏈的分布式架構(gòu)和主體對(duì)等的特點(diǎn)有助于打破物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)存的多個(gè)信息孤島桎梏, 以低成本建立互信, 促進(jìn)信息的橫向流動(dòng)和網(wǎng)間協(xié)作。

區(qū)塊鏈促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

近些年來(lái), 物聯(lián)網(wǎng)作為通信行業(yè)的核心發(fā)展領(lǐng)域之一, 正逐步向建立領(lǐng)域聚焦、 能力聚集的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)方向快速演進(jìn), 引入各類(lèi)新興技術(shù)已成為通信行業(yè)培育物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的重要手段, 而區(qū)塊鏈技術(shù)、 物聯(lián)網(wǎng)和 5G 的有機(jī)融合已然是其中不可或缺的重要組成部分。

提升 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力

5G 網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商著力建設(shè)和爭(zhēng)搶的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十吉比特, 業(yè)界預(yù)計(jì), 到 2020 年大約有超過(guò) 500 多億部移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將連接到 5G 網(wǎng)絡(luò)。通信運(yùn)營(yíng)商可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)提升其 5G 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力。

5G 網(wǎng)絡(luò)使用的頻率較高, 基站有效通信覆蓋面相對(duì)較小、 信號(hào)穿透力相對(duì)較弱, 若要滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求, 需部署大規(guī)模的基站和室內(nèi)微基站, 巨大的成本投入成為通信運(yùn)營(yíng)商面臨的極大挑戰(zhàn)。為解決此問(wèn)題, 有些運(yùn)營(yíng)商在考慮利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造 5G 微基站聯(lián)盟, 鼓勵(lì)普通個(gè)人和商戶部署自己的 5G 微基站, 并通過(guò)聯(lián)盟, 接入通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò), 共同向用戶提供 5G 接入服務(wù), 提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的同時(shí)最大限度降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)成本。

在 5G 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與區(qū)塊鏈技術(shù)融合方面, 中國(guó)聯(lián)通已與貴陽(yáng)市政府展開(kāi)密切合作, 將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到貴陽(yáng)市“ 一個(gè)基地、 一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、 一張網(wǎng)絡(luò)、 一個(gè)平臺(tái)、 十二個(gè)應(yīng)用” 的 5G 產(chǎn)業(yè)體系當(dāng)中, 其中一個(gè)重要的發(fā)展方向便是 5G 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境建設(shè), 主要思路是面向智慧交通、 智慧醫(yī)療、 智慧城市、 智慧安防、 智慧校園等領(lǐng)域, 開(kāi)展包含區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)應(yīng)用, 并逐步推廣, 培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。其他運(yùn)營(yíng)商也在這些方面積極部署和試點(diǎn)。

提升網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算能力

當(dāng)前絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境仍基于中心化的分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu), 邊緣節(jié)點(diǎn)仍受中心化的核心節(jié)點(diǎn)的能力制約。通信網(wǎng)絡(luò)向扁平化發(fā)展, 通過(guò)增強(qiáng)邊緣計(jì)算能力提升網(wǎng)絡(luò)接入和服務(wù)能力已成為發(fā)展趨勢(shì)。通信網(wǎng)絡(luò)的扁平化, 與區(qū)塊鏈的“ 去中心化” 有著天然的互補(bǔ)特性。

利用區(qū)塊鏈“ 去中心化” 機(jī)制, 可以把物聯(lián)網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)的能力下放到各個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn) , 核心節(jié)點(diǎn)僅控制核心內(nèi)容或做備份使用, 各邊緣節(jié)點(diǎn)為各自區(qū)域內(nèi)設(shè)備服務(wù), 并可通過(guò)更加靈活的協(xié)作模 式以及相關(guān)共識(shí)機(jī)制,完成原核心節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的認(rèn)證、賬務(wù)控制等功能,保證網(wǎng)絡(luò)的安全、 可信和穩(wěn)定運(yùn)行。 同時(shí), 計(jì)算和管理能力的下放,亦可增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力, 支撐網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)升級(jí)。

通信運(yùn)營(yíng)商可以提升其通信網(wǎng)絡(luò)的邊緣結(jié)點(diǎn)的獨(dú)立性及服務(wù)能力, 并提升其與其它通信運(yùn)營(yíng)商通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)間協(xié)作能力。不同通信運(yùn)營(yíng)商的邊緣計(jì)算結(jié)點(diǎn)之間可以相互協(xié)作, 協(xié)同為這些通信運(yùn)營(yíng)商的用戶提供通信服務(wù)。

邊緣計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)

提升物聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證能力

數(shù)字身份是指將用戶或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備( 包括物) 的真實(shí)身份信息濃縮后的唯一性數(shù)字代碼, 是一種可查詢(xún)、 識(shí)別和認(rèn)證的數(shù)字標(biāo)簽, 數(shù)字身份在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中具有代表身份的重要作用。

利用區(qū)塊鏈技術(shù), 可以使用加密技術(shù)和安全算法來(lái)保護(hù)數(shù)字身份,從而構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下更加安全便捷的數(shù)字身份認(rèn)證系統(tǒng)。數(shù)字身份利用區(qū)塊鏈技術(shù), 可以使用加密技術(shù)和安全算法來(lái)保護(hù)數(shù)字身份,從而構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下更加安全便捷的數(shù)字身份認(rèn)證系統(tǒng)。

數(shù)字身份在上鏈之前需要通過(guò)認(rèn)證機(jī)構(gòu)( 例如, 政府、 企業(yè)等) 的認(rèn)證與信用背書(shū), 上鏈之后, 基于區(qū)塊鏈的數(shù)字身份認(rèn)證系統(tǒng)保障數(shù)字身份信息的真實(shí)性, 并提供可信的認(rèn)證服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)中每個(gè)設(shè)備都有自己的區(qū)塊鏈地址, 可以根據(jù)特定的地址進(jìn)行注冊(cè), 從而保護(hù)其數(shù)字身份不受其他設(shè)備的影響。

為適應(yīng) 5G 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展, 運(yùn)營(yíng)商面對(duì)更加眾多的產(chǎn)業(yè)合作方, 必須通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)安全的互信合作。 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施( PKI) 是一種建立互信的重要技術(shù)手段, 是運(yùn)營(yíng)商對(duì)內(nèi)優(yōu)化流程、對(duì)外協(xié)作的安全方案平臺(tái)。

隨著網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展, PKI 體系在移動(dòng)通信網(wǎng)、 物聯(lián)網(wǎng)、 車(chē)聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景中的應(yīng)用越來(lái)越多。 但 PKI 在使用的便捷性和互聯(lián)互通等方面產(chǎn)生了一些新的問(wèn)題。 區(qū)塊鏈技術(shù)去中心、 防篡改、 多方維護(hù)等特點(diǎn)可幫助 PKI 體系更加透明可信、 廣泛參與、 優(yōu)化流程等。

提升物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全防護(hù)能力

基于成本和管理等方面的因素, 大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備缺乏有效的安全保護(hù)機(jī)制, 例如, 家庭攝像頭、 智能燈、 路燈監(jiān)視器等。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備容易被劫持。被劫持的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備經(jīng)常被惡意軟件肆意控制, 并對(duì)特定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行拒絕服務(wù)( DDoS) 攻擊。

為了解決這類(lèi)問(wèn)題,需要發(fā)現(xiàn)并禁止被劫持的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到通信網(wǎng)絡(luò), 并在它們?cè)L問(wèn)目標(biāo)服務(wù)器之前就切斷它們的網(wǎng)絡(luò)連接。通信運(yùn)營(yíng)商可以升級(jí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān), 并將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用區(qū)塊鏈連接起來(lái), 共同監(jiān)控、 標(biāo)識(shí)和處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng), 保障并提升網(wǎng)絡(luò)安全。

提升通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維能力

對(duì)于通信運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō), 傳統(tǒng)的電信設(shè)備運(yùn)維, 面臨著諸多問(wèn)題,例如, 設(shè)備的日常維護(hù)、 巡檢等工作會(huì)耗費(fèi)大量人力和時(shí)間, 同時(shí)運(yùn)維數(shù)據(jù)也可能面臨造假, 不信任等問(wèn)題。而基于物聯(lián)網(wǎng)、 區(qū)塊鏈技術(shù),則可以減輕或解決這些問(wèn)題。利用區(qū)塊鏈技術(shù), 可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠、可信, 保證運(yùn)維數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

而結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備與感知設(shè)備的信息互聯(lián)互通, 例如, 自動(dòng)感知技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集, 將傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)維擴(kuò)展為自動(dòng)化檢查, 可極大地提升運(yùn)維工作效率。另外, 在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)可安裝溫度、 濕度傳感器或攝像頭, 實(shí)時(shí)獲取各種運(yùn)維數(shù)據(jù)、 環(huán)境數(shù)據(jù)等, 或是利用探測(cè)器定時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行撥測(cè),檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。借助物聯(lián)網(wǎng)、 區(qū)塊鏈技術(shù), 可以提升電信設(shè)備的日常運(yùn)維及巡檢效率, 并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)、 可信。

提升國(guó)際漫游結(jié)算能力

未來(lái), 伴隨著物聯(lián)網(wǎng)連接空間的不斷擴(kuò)張, 全球通信運(yùn)營(yíng)商將很有可能需要針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,建立易于操作和運(yùn)維的國(guó)際通信漫游業(yè)務(wù)以及相關(guān)結(jié)算體系。區(qū)塊鏈技術(shù)可為相關(guān)需求提供支撐, 幫助運(yùn)營(yíng)商建立低成本、 高可靠、 智能化的漫游結(jié)算體系, 包含身份認(rèn)證、 漫游計(jì)費(fèi)、 欺詐識(shí)別和費(fèi)用監(jiān)測(cè)等服務(wù)功能。

利用區(qū)塊鏈系統(tǒng)可信度高和防篡改的特性, 運(yùn)營(yíng)商及其漫游伙伴之間可以共享一套可信、 互認(rèn)的漫游協(xié)議文件及財(cái)務(wù)結(jié)算文件體系,所有的漫游記錄全部都上鏈, 實(shí)現(xiàn)可查可追溯、 安全透明, 提升結(jié)算工作效率, 消除之前因?yàn)椴灰恢聨?lái)的爭(zhēng)端處理復(fù)雜的難題。

提升物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理能力

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人與物、 物與物的連接數(shù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng), 使得通信運(yùn)營(yíng)商管理的數(shù)據(jù)規(guī)模不斷攀升, 數(shù)據(jù)管理過(guò)程中相關(guān)信息的確權(quán)、 追溯、 保護(hù)等工作面臨全新挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn), 通信運(yùn)營(yíng)商可利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理, 解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式的中心化、 易被攻擊篡改等問(wèn)題, 同時(shí), 也可使用區(qū)塊鏈平臺(tái)來(lái)提供數(shù)據(jù)交易和交易確權(quán)服務(wù)。

區(qū)塊鏈提升物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的能力

基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)

當(dāng)前, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)多種多樣, 支撐著種類(lèi)繁多的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)需求。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)通常是中心化的。不失一般性,傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)可以通過(guò)下圖來(lái)描述。

如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)

傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)作為連接和服務(wù)中心, 它連接和管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù), 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)中, 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)只有通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)才可以訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的部署和協(xié)作機(jī)制, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)可以分為三種工作模式:中心化工作模式、 分布式工作模式和“ 去中心化”式工作模式 :

在中心化工作模式下, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)部署在系統(tǒng)側(cè)的單一位置(例如, 某個(gè)數(shù)據(jù)中心), 由單一平臺(tái)供應(yīng)商管理, 并向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供中心化服務(wù)。

在分布式工作模式下, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)可以部署在系統(tǒng)側(cè)的多個(gè)位置(例如, 多個(gè)數(shù)據(jù)中心), 也通常由單個(gè)平臺(tái)供應(yīng)商管理, 并向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供分布式服務(wù)。

在“ 去中心化” 工作模式下, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)是由一群相互獨(dú)立的參與者建立和維護(hù), 這些參與者可能是互不相關(guān)的, 可以是互信的或不互信的。在這種工作模式下, 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以成為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的組成部分,共同提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。此外, 在“ 去中心化” 工作模式下, 不再考慮參與者是在系統(tǒng)側(cè)還是在終端側(cè)。

不同類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)可以建立在相同或不同的通信底層基礎(chǔ)設(shè)施( 例如, 網(wǎng)絡(luò)、 云、 大數(shù)據(jù)、 安全、 管理、 計(jì)費(fèi)等)上。

如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)工作模式

根據(jù)預(yù)測(cè), 2020 年全球的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到數(shù)百億臺(tái)。隨著物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備數(shù)量的急劇上升, 服務(wù)需求不斷增加, 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式面臨巨大挑戰(zhàn), 主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與維護(hù)投入成本的大幅攀升, 以及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)存在的安全隱患和性能瓶頸等問(wèn)題。

為解決這些問(wèn)題, 不少企業(yè)或機(jī)構(gòu)開(kāi)始嘗試設(shè)計(jì)各種新型物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式, 而使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)搭建“ 去中心化” 的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)已成為其中重要的模式之一。

使用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái), 是一種“ 去中心化” 的業(yè)務(wù)平臺(tái)( 簡(jiǎn)稱(chēng)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈, 或 Blockchain of Things, BoT) 。物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈支持物聯(lián)網(wǎng)實(shí)體(例如, 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、 服務(wù)網(wǎng)關(guān)和終端用戶設(shè)備等)在“ 去中心化” 的模式下相互協(xié)作 。在一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)體上可以部署一個(gè)或多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)( BoT 節(jié)點(diǎn)) 和“ 去中心化” 應(yīng)用( dApp) 。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)體通過(guò)去“ 中心化” 應(yīng)用連接到 BoT 節(jié)點(diǎn), 進(jìn)而在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上相互協(xié)作。

如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)

2017 年初, 中國(guó)聯(lián)通和中興通訊等單位牽頭在國(guó)際電信聯(lián)盟( ITU-T) 第 20 研究組發(fā)起并成立了“ 基于物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的“ 去中心化” 業(yè)務(wù)平臺(tái)框架” ( Y.IoT-BoT-fw) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目, 旨在研究并制定基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)框架等相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn), 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上,也可以部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈外。

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈支持智能合約。如果物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以通過(guò)智能合約來(lái)呈現(xiàn)和執(zhí)行, 并且物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)也可以公開(kāi)部署, 那么這類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以以智能合約的形式直接部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上;例如, 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備做身份識(shí)別、 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)做在線處理等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

如果物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)比較復(fù)雜, 不能通過(guò)智能合約來(lái)呈現(xiàn)和執(zhí)行, 或者物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)不可以公開(kāi)部署, 那么這類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈外, 同時(shí), 也可以在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上部署智能合約來(lái)提供輔助性服務(wù), 例如, 業(yè)務(wù)導(dǎo)流、 設(shè)備身份認(rèn)證、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)以智能合約的方式部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上時(shí), 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上通過(guò)查尋和執(zhí)行相關(guān)智能合約來(lái)訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)部署在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈外部時(shí), 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈查尋和執(zhí)行相關(guān)輔助性智能合約以獲得訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的訪問(wèn)許可, 然后與對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)直接交互;同時(shí), 根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以把雙方交互的結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)能力, 可以把物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備粗略地劃分為全功能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和能力受限物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。全功能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以直接連接到物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈, 并可以直接參與物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上的交互與協(xié)作。能力受限物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)間接連接到物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈, 并間接參與物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上的交互與協(xié)作。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)或狀態(tài)發(fā)生變化時(shí), 可以注冊(cè)到物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈或者更新在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上的信息。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上部署智能合約, 或者物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)營(yíng)者或管理者可以在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈上部署智能合約, 例如, 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的注冊(cè)、 更新、 認(rèn)證、 訪問(wèn)、 數(shù)據(jù)處理等智能合約。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈, 可以查尋到注冊(cè)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備信息, 例如, 注冊(cè)信息、 訪問(wèn)信息等。對(duì)于全功能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō), 它們作為物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的組成部分, 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以通過(guò)執(zhí)行相關(guān)智能合約來(lái)與這類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備直接交互。對(duì)于能力受限物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō),它們通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈間接連接, 此時(shí), 物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以通過(guò)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來(lái)間接地與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交互。

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都可以通過(guò)智能合約來(lái)存儲(chǔ)和訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈可以設(shè)置數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)策略, 使得只有獲得約定許可的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以訪問(wèn)和處理約定的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù);同時(shí), 對(duì)于未獲許可的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),按物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的策略, 它們?nèi)浚?或部分) 可以存儲(chǔ)加密的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù), 但無(wú)權(quán)解密和使用加密的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈擁有區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)管理特性, 有利于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、 存儲(chǔ)和管理。

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈作為一種“ 去中心化” 的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái), 它適用于 ITU-T Y.4000 標(biāo)準(zhǔn)定義的物聯(lián)網(wǎng)參考模型 ??紤]到物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的“ 去中心化” 特性和信任協(xié)作機(jī)制, 在物聯(lián)網(wǎng)參考模型中需要增加一些相應(yīng)的能力要求。

如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的參考模型

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的大部分新增能力要求都集中在物聯(lián)網(wǎng)參考模型的服務(wù)和應(yīng)用支撐層, 包括訪問(wèn)控制、 共識(shí)管理、 加密支撐、 數(shù)據(jù)管理、 節(jié)點(diǎn)控制、 合約管理、 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)( P2P) 通信、 存儲(chǔ)與計(jì)算等。同時(shí), 在應(yīng)用層和設(shè)備層, 需要物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用( 業(yè)務(wù)) 、 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)能夠通過(guò)服務(wù)和應(yīng)用支撐層提供的能力來(lái)相互通信和協(xié)作。為了保證物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的安全可靠的運(yùn)營(yíng), 物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈還需要新增部分安全和管理能力, 以保障在“ 去中心化” 環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)可以安全、 可靠和可信地相互協(xié)作。

基于區(qū)塊鏈的云服務(wù)

利用區(qū)塊鏈技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)可以搭建區(qū)塊鏈云服務(wù)(BaaS) 平臺(tái), 面向開(kāi)發(fā)者與行業(yè)用戶提供區(qū)塊鏈能力服務(wù)。

通信運(yùn)營(yíng)商可以云計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ), 融合大數(shù)據(jù)、 區(qū)塊鏈等技術(shù),向區(qū)塊鏈應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供基于 BaaS 的服務(wù)開(kāi)發(fā)環(huán)境 , 讓?xiě)?yīng)用開(kāi)發(fā)者在彈性、 開(kāi)放的云平臺(tái)上快速構(gòu)建自己的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施和區(qū)塊鏈服務(wù)。

開(kāi)發(fā)者使用 BaaS 可極大降低實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈底層技術(shù)的成本,簡(jiǎn)化區(qū)塊鏈構(gòu)建和運(yùn)維工作, 專(zhuān)注于滿足行業(yè)用戶的個(gè)性化需求或制定專(zhuān)業(yè)化解決方案。BaaS 還可為應(yīng)用開(kāi)發(fā)者提供安全服務(wù)能力, 例如, 配置具有防范內(nèi)部攻擊、 高認(rèn)證等級(jí)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)隔離、 安全服務(wù)容器、 防篡改硬件安全模塊、 高度可審計(jì)的操作環(huán)境等等。

同時(shí), 區(qū)塊鏈云服務(wù)亦可致力于面向區(qū)塊鏈行業(yè)用戶, 提供基礎(chǔ)技術(shù)能力, 具體可包括企業(yè)級(jí)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施, 端到端解決方案, 以及安全、 可靠、 靈活的區(qū)塊鏈云服務(wù)等等。用戶通過(guò)高性能的區(qū)塊鏈服務(wù), 可在實(shí)現(xiàn)安全可靠交易對(duì)接的前提下, 利用可視化數(shù)據(jù)管理手段, 有效降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)綜合成本, 提高運(yùn)營(yíng)效率。

如何將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)融合

BaaS 框架

區(qū)塊鏈云服務(wù)可以與物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施相互融合, 利用物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算結(jié)點(diǎn)向物聯(lián)網(wǎng)用戶和設(shè)備提供物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈融合業(yè)務(wù)。同一通信運(yùn)營(yíng)商或者不同通信運(yùn)營(yíng)商的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以構(gòu)成區(qū)塊鏈( 例如, 聯(lián)盟鏈) , 這些邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)可以代表物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參與協(xié)作, 從而可以加快物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的協(xié)作效率。

區(qū)塊鏈賦能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用

將大數(shù)據(jù)、 物聯(lián)網(wǎng)、 人工智能與區(qū)塊鏈等新技術(shù)相互融合, 促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 是當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流方向。國(guó)內(nèi)外主流互聯(lián)網(wǎng)公司和通信運(yùn)營(yíng)商紛紛投身技術(shù)融合研究, 發(fā)展相關(guān)應(yīng)用,積極布局區(qū)塊鏈應(yīng)用生態(tài)圈。

區(qū)塊鏈技術(shù)支持物聯(lián)網(wǎng)海量設(shè)備擴(kuò)展,可用于構(gòu)建高效、 安全的分布式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò), 以及部署海量設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用。區(qū)塊鏈可為物聯(lián)網(wǎng)提供信任機(jī)制, 保證所有權(quán)、 交易等記錄的可信性、 可靠性及透明性, 同時(shí), 還可為用戶隱私提供保障機(jī)制,從而有效解決物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的大數(shù)據(jù)管理、信任、安全和隱私等問(wèn)題, 推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)向更加靈活化、 智能化的高級(jí)形態(tài)演進(jìn)。

使用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái), 可“ 去中心化” 地將各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的設(shè)備、 網(wǎng)關(guān)、 能力系統(tǒng)、 應(yīng)用及服務(wù)等有效連接融合,促進(jìn)其相互協(xié)作, 打通物理與虛擬世界, 降低成本的同時(shí), 極大限度的滿足信任建立、 交易加速、 海量連接等需求。

區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用探索始于 2015 年左右, 比較典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括, 智慧城市、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 物聯(lián)網(wǎng)支付、 供應(yīng)鏈管理、 物流、 交通、 農(nóng)業(yè)、 能源、 環(huán)保等。 “ 物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈” 具備廣泛的應(yīng)用能力, 面向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域, 可以推動(dòng)智慧城市、 保險(xiǎn)金融的行業(yè)發(fā)展; 面向公眾領(lǐng)域, 可以增強(qiáng)智能錢(qián)包、 電子代付等應(yīng)用效能; 面向企業(yè)經(jīng)營(yíng),可以提升產(chǎn)權(quán)管理、 大數(shù)據(jù)交易等服務(wù)能力; 面向通信領(lǐng)域, 可以完善漫游結(jié)算、 邊緣計(jì)算等功能體系。

區(qū)塊鏈應(yīng)用全景圖

目前區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域有一些比較成熟的應(yīng)用,其他領(lǐng)域的應(yīng)用還多處于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。本白皮書(shū)從智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 物流、 溯源防偽、 智能交通等多個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)分析。

智慧城市

當(dāng)前的智慧城市建設(shè)中, 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地使用, 例如常見(jiàn)的公共交通、 下水道井蓋、 城市街道照明、 智能水表/電表/燃?xì)獗淼仍O(shè)備, 都是通過(guò)傳感器連接和監(jiān)控來(lái)收集和傳輸數(shù)據(jù), 而未來(lái)會(huì)有更多個(gè)人、 公共設(shè)施設(shè)備的數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng)采集, 并被廣泛使用。

但是這些數(shù)據(jù)在傳輸和使用過(guò)程中, 可能會(huì)面臨信息安全、 數(shù)據(jù)篡改等問(wèn)題, 而區(qū)塊鏈技術(shù)的融入, 將可以有效地提升智慧城市數(shù)據(jù)安全的保護(hù)能力。區(qū)塊鏈技術(shù)可以為跨層級(jí)、 跨部門(mén)的智慧城市數(shù)據(jù)互聯(lián)互通提供安全可信任的環(huán)境, 技術(shù)上允許政府部門(mén)對(duì)訪問(wèn)方和訪問(wèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自主授權(quán), 對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)用行為進(jìn)行記錄, 出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露事件時(shí)還能夠準(zhǔn)確定位責(zé)任, 可大幅降低智慧城市數(shù)據(jù)使用和共享的安全性風(fēng)險(xiǎn)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

組建高效、 低成本的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng), 是構(gòu)建智能制造網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)模式下, 所有設(shè)備之間和供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的連接與通信需要通過(guò)中心化的網(wǎng)絡(luò)及通信代理予以實(shí)現(xiàn), 這極大增加了組網(wǎng)和運(yùn)維成本, 同時(shí)這類(lèi)組網(wǎng)模式的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和穩(wěn)定性也相對(duì)較低。

區(qū)塊鏈基于 P2P 組網(wǎng)技術(shù)和混合通信協(xié)議處理異構(gòu)設(shè)備間的通信, 能夠顯著降低中心化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和維護(hù)成本, 同時(shí)還可以將計(jì)算和存儲(chǔ)等能力分散到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)各處, 有效避免由單一節(jié)點(diǎn)失敗而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)崩潰問(wèn)題。

區(qū)塊鏈中分布式賬本的防篡改特性, 能有效降低工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中任何單一節(jié)點(diǎn)設(shè)備被惡意攻擊和控制后帶來(lái)的信息泄露和惡意操控風(fēng)險(xiǎn)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)組建和管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng), 能及時(shí)掌控網(wǎng)絡(luò)中各種生產(chǎn)制造設(shè)備的狀態(tài)以及參與分工協(xié)作的各相關(guān)方的狀態(tài),提高設(shè)備的利用率和維護(hù)效率,從而能提供更加精準(zhǔn)、高效的供應(yīng)鏈服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)支付

物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展也推動(dòng)了支付方式的創(chuàng)新, 未來(lái)支付方式及平臺(tái)也必然會(huì)和物聯(lián)網(wǎng)有更深層次的結(jié)合, “ 互聯(lián)網(wǎng)支付” 勢(shì)必會(huì)升級(jí)到“ 物聯(lián)網(wǎng)支付” 。現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)和中心化的商業(yè)運(yùn)作模式將無(wú)法支撐物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。同時(shí)各行業(yè)、 各設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不一致性、 數(shù)據(jù)信息不聯(lián)通、 數(shù)據(jù)被惡意篡改、 終端數(shù)據(jù)的隱私保密性等等問(wèn)題, 會(huì)進(jìn)一步阻礙物聯(lián)網(wǎng)支付的發(fā)展。

客戶隱私和數(shù)據(jù)安全是未來(lái)最重要的兩個(gè)課題, 物物之間支付的海量數(shù)據(jù)處理和賬務(wù)處理, 低時(shí)延需求等特點(diǎn)要求未來(lái)的技術(shù)必須是分布式的。區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ),分布式計(jì)算, 內(nèi)容分發(fā)等技術(shù)是數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)處理的必然選擇。

區(qū)塊鏈具有的可溯源, 防篡改, 數(shù)據(jù)保護(hù), 安全控制等特性, 可以提升支付的信用等級(jí)。目前, 區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)支付領(lǐng)域比較典型的應(yīng)用是利用區(qū)塊鏈技術(shù), 為現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供一種人對(duì)機(jī)器或者機(jī)器對(duì)機(jī)器的支付解決方案, 并據(jù)此建立基于區(qū)塊鏈的微支付體系, 實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)接入支付, 有效促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的交易與流通。

供應(yīng)鏈管理

供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)由物流、 信息流、 資金流等要素共同組成的復(fù)雜體系, 連接各行業(yè)的供應(yīng)商、 制造商、 分銷(xiāo)商、 零售商及用戶。未來(lái),物聯(lián)網(wǎng)中將存在數(shù)量龐大的供應(yīng)鏈, 如何有效管理供應(yīng)鏈, 建立數(shù)據(jù)透明、 通信流暢、 責(zé)任明確的信息傳遞機(jī)制是提升供應(yīng)鏈效率所面臨的重要問(wèn)題之一。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種適用于規(guī)模化生產(chǎn)的協(xié)作工具, 可用于物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈管理, 其“ 去中心化” 特性能使數(shù)據(jù)在交易各方之間公開(kāi)透明, 保證信息流的完整與流暢, 這可確保參與各方能及時(shí)發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題, 找到應(yīng)對(duì)問(wèn)題的方法;其數(shù)據(jù)不可篡改性和時(shí)間戳的存在能很好地運(yùn)用于解決供應(yīng)鏈體系內(nèi)各參與主體之間的糾紛, 實(shí)現(xiàn)有效舉證與追責(zé);其可追溯性可協(xié)助去除供應(yīng)鏈內(nèi)產(chǎn)品流轉(zhuǎn)過(guò)程中的假冒偽劣問(wèn)題。

物流與物流金融

區(qū)塊鏈在物流和物流金融領(lǐng)域的應(yīng)用, 是當(dāng)前的一個(gè)研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。區(qū)塊鏈的數(shù)字簽名和加解密機(jī)制, 可以充分保證物流信息安全以及寄、 收件人的隱私。區(qū)塊鏈的智能合約與金融服務(wù)相融合, 可簡(jiǎn)化物流程序、 提升物流效率。

基于區(qū)塊鏈的物流快遞是一個(gè)比較典型的物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈應(yīng)用。在快遞交接過(guò)程中, 交接雙方需通過(guò)私鑰簽名完成相關(guān)流程, 貨物是否簽收或交付只需要在區(qū)塊鏈中查詢(xún)即可。在最終用戶沒(méi)有確認(rèn)收到快遞前, 區(qū)塊鏈中就不會(huì)有相關(guān)快遞的簽收記錄, 此機(jī)制可有效杜絕快遞簽名偽造、 貨物冒領(lǐng)、 誤領(lǐng)等問(wèn)題。同時(shí), 區(qū)塊鏈的隱私保護(hù)機(jī)制可隱藏收、 發(fā)件人實(shí)名信息, 從而有效保障用戶信息安全。

溯源防偽

利用區(qū)塊鏈的不可篡改、 數(shù)據(jù)完整追溯以及時(shí)間戳等功能建立物品溯源平臺(tái), 可針對(duì)食品、 藥品、 藝術(shù)品、 收藏品、 奢侈品等商品,提供防偽溯源服務(wù)。比較典型的應(yīng)用有:

△ 商品防偽溯源:運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建防偽追溯能力開(kāi)放平臺(tái),可通過(guò)聯(lián)盟鏈的方式, 實(shí)現(xiàn)線上、 線下零售商品的身份認(rèn)證、流轉(zhuǎn)追溯與交易記錄等, 從而更有效地保護(hù)品牌和消費(fèi)者的權(quán)益, 幫助消費(fèi)者提升購(gòu)物體驗(yàn)。

△ 食品溯源:通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合, 使整個(gè)食品鏈都有證可查, 每一個(gè)環(huán)節(jié)都能追根溯源, 從而加強(qiáng)食品的可追溯性和安全性, 提升食品供應(yīng)鏈的透明度, 保障食品安全。

△ 醫(yī)藥溯源:區(qū)塊鏈服務(wù)的可追溯能力和“ 去中心化” 能力可應(yīng)用在醫(yī)藥的交易、 運(yùn)輸及溯源等方面, 用于建立藥品需求預(yù)測(cè)化、 采購(gòu)流程簡(jiǎn)潔化、 庫(kù)存容量合理化、 物流運(yùn)輸高效化的醫(yī)藥服務(wù)行業(yè)體系, 解決供應(yīng)鏈上下游之間的信息不透明和不對(duì)稱(chēng)難題。

智能交通

區(qū)塊鏈技術(shù)可以在智能交通的諸多領(lǐng)域發(fā)揮作用, 例如, 車(chē)證管理、 交通收費(fèi)、 道路管理等, 主要體現(xiàn)在:

△ 車(chē)輛認(rèn)證管理:利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的不可更改特性以及“ 去中心化” 的共識(shí)機(jī)制, 管理和提供車(chē)輛認(rèn)證服務(wù), 并可以提供電子車(chē)牌號(hào)服務(wù)。

△ 交通收費(fèi)管理:使用區(qū)塊鏈電子代幣支付交通違規(guī)罰款、 路橋通行費(fèi)等, 實(shí)現(xiàn)即時(shí)付款, 節(jié)省管理和運(yùn)營(yíng)成本。

△ 道路管理:使用區(qū)塊鏈來(lái)記錄車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置, 通過(guò)區(qū)塊鏈平臺(tái)的“ 去中心化” 服務(wù)特性來(lái)判斷不同區(qū)域的交通堵塞的程度, 提供區(qū)域性的交通協(xié)調(diào)疏導(dǎo)方案。

醫(yī)療保健

區(qū)塊鏈與醫(yī)療保健的結(jié)合, 特別是電子醫(yī)療數(shù)據(jù)的處理, 是當(dāng)前區(qū)塊鏈應(yīng)用的重要研究熱點(diǎn)之一。醫(yī)療數(shù)據(jù)有效共享可提升整體醫(yī)療水平, 同時(shí)降低患者的就醫(yī)成本。醫(yī)療數(shù)據(jù)共享是敏感話題, 是醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用發(fā)展的痛點(diǎn)和關(guān)鍵難題, 這主要源于患者對(duì)個(gè)人敏感信息的隱私保護(hù)需求。

區(qū)塊鏈為解決醫(yī)療數(shù)據(jù)共享難題提供潛在的解決方案?;颊咴诓煌t(yī)療機(jī)構(gòu)之間的歷史就醫(yī)記錄可以上傳到區(qū)塊鏈平臺(tái)上, 不同的數(shù)據(jù)提供者可以授權(quán)平臺(tái)上的用戶在其允許的渠道上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行授權(quán)訪問(wèn)。這樣既降低了運(yùn)營(yíng)成本也解決了信任問(wèn)題。

區(qū)塊鏈在醫(yī)療領(lǐng)域的一個(gè)比較典型的應(yīng)用是慢病管理。醫(yī)療監(jiān)管機(jī)構(gòu)、 醫(yī)療機(jī)構(gòu)、 第三方服務(wù)提供者及患者本人均能夠在一個(gè)受保護(hù)的生態(tài)中共享敏感信息, 協(xié)調(diào)落實(shí)一體化慢病干預(yù)機(jī)制, 促進(jìn)疾病得到有效控制。

環(huán)保

環(huán)保行業(yè)通常利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立相關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控、 環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)等功能, 但這中間存在著對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的信任問(wèn)題。企業(yè)在缺乏監(jiān)管的情況下, 可能直接改變?cè)O(shè)備狀態(tài)和篡改相關(guān)數(shù)據(jù)。此外, 環(huán)保數(shù)據(jù)的共享開(kāi)放也是難題。

區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的融合, 可以解決環(huán)保監(jiān)管過(guò)程中存在的末端監(jiān)控、 數(shù)據(jù)有效性低、 監(jiān)控手段單一等問(wèn)題。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保每個(gè)環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備身份可信任、 數(shù)據(jù)防篡改, 這樣既能夠保證企業(yè)和機(jī)構(gòu)的隱私, 又能做到必要的環(huán)保數(shù)據(jù)開(kāi)放共享。物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈能夠 實(shí)現(xiàn)不同廠家、 協(xié)議、 型號(hào)的設(shè)備統(tǒng)一接入, 建立可信任的環(huán)保數(shù)據(jù)資源交易環(huán)境, 助力環(huán)保等政策的落地實(shí)施。

區(qū)塊鏈在環(huán)保領(lǐng)域比較典型的應(yīng)用主要有:

△ 環(huán)保數(shù)據(jù)管理:污染數(shù)據(jù)從環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備傳送到網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中存在被篡改的可能性, 區(qū)塊鏈能為每次監(jiān)測(cè)提供永久性記錄,并通過(guò)應(yīng)用加密技術(shù)防止篡改, 提升數(shù)據(jù)的可靠性, 加強(qiáng)對(duì)排污企業(yè)的監(jiān)管。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)排污全程的數(shù)字化跟蹤, 避免人為因素對(duì)排污數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。

△ 一源一檔:環(huán)保部門(mén)使用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建排污企業(yè)基礎(chǔ)信息庫(kù), 對(duì)備案排污企業(yè)所有資料和污染設(shè)備進(jìn)行集中管理, 為每個(gè)污染源建立對(duì)應(yīng)的檔案, 并將檔案放在區(qū)塊鏈上, 防止偽造和篡改。同時(shí)采用區(qū)塊鏈技術(shù)強(qiáng)化賬戶驗(yàn)證機(jī)制, 防止賬戶數(shù)據(jù)被盜竊。

△ 環(huán)保稅實(shí)施:物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈能為環(huán)保稅的實(shí)施提供一種可行的技術(shù)方案。區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全網(wǎng)共識(shí)和共同維護(hù),與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合可以更準(zhǔn)確地采集排污企業(yè)的排污數(shù)據(jù)。

能源

能源行業(yè)目前存在常規(guī)能源產(chǎn)能過(guò)剩、 新能源利用率和回報(bào)率低以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施和硬件配置不完備等問(wèn)題。同時(shí), 能源行業(yè)普遍采用傳統(tǒng)人工運(yùn)維方式, 效率低、 成本高, 也存在安全風(fēng)險(xiǎn)。另外, 能源領(lǐng)域存在的監(jiān)測(cè)計(jì)量設(shè)備落后、 采集數(shù)據(jù)精確度低、 信息孤島化等問(wèn)題亦影響著能源行業(yè)的發(fā)展。運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)可一定程度上解決上述問(wèn)題, 典型應(yīng)用主要包括:

△ 分布式能源管理:區(qū)塊鏈的分布式結(jié)構(gòu)與分布式能源管理架構(gòu)具有高度一致性;區(qū)塊鏈技術(shù)可應(yīng)用于電網(wǎng)服務(wù)體系、 微電網(wǎng)運(yùn)行管理、 分布式發(fā)電系統(tǒng)以及能源批發(fā)市場(chǎng)。同時(shí), 區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合應(yīng)用能為可再生能源發(fā)電的結(jié)算提供可行途徑, 并且可以有效提升數(shù)據(jù)可信度。此外, 利用區(qū)塊鏈技術(shù)還可以構(gòu)建自動(dòng)化的實(shí)時(shí)分布式能源交易平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)能源監(jiān)測(cè)、 能耗計(jì)量、 能源使用情況跟蹤等諸多功能。

△ 新能源汽車(chē)管理:物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈融合技術(shù)可以提升新能源汽車(chē)管理能力, 主要包括:新能源汽車(chē)的租賃管理、 充電樁智能化運(yùn)營(yíng)和充電場(chǎng)站建設(shè)等。同時(shí)亦可以促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)商、充電樁供應(yīng)商、 交通運(yùn)營(yíng)公司、 商戶和市名之間數(shù)據(jù)共享。

△ 能源交易:通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)及智能合約, 可以為能源交易提供更加便捷的支付方式和信任機(jī)制, 提高交易效率, 降低違約率, 保障交易數(shù)據(jù)的安全, 提升能源行業(yè)的資金流轉(zhuǎn)率。例如,針對(duì)能源批發(fā)交易、 居民售電、 居民使用公共電力交易結(jié)算等場(chǎng)景, 均可使用物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行結(jié)算, 提升交易效率,減少人工錯(cuò)誤。

農(nóng)業(yè)

國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)資源相對(duì)分散和孤立, 造成了科技和金融等服務(wù)資源難以進(jìn)入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。同時(shí), 農(nóng)業(yè)用地和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)污染泛濫, 產(chǎn)業(yè)鏈信用體系薄弱等問(wèn)題使消費(fèi)者難以獲得安全和高質(zhì)量的食品。物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合, 可以一定程度上解決此類(lèi)問(wèn)題, 但由于缺乏市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)主體和閉環(huán)的商業(yè)模式, 實(shí)際起到的作用還比較有限。這些問(wèn)題的根源在于在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域缺乏有效的信用保障機(jī)制。

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈能夠有效解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)的痛點(diǎn):一方面, 依托物聯(lián)網(wǎng)提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)效率, 連接孤立的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié), 創(chuàng)造增量?jī)r(jià)值;另一方面, 依托區(qū)塊鏈技術(shù)連接各農(nóng)業(yè)數(shù)字資源要素, 建立全程的信用監(jiān)管體系, 從而引發(fā)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品消費(fèi)領(lǐng)域革命性升級(jí)。比較典型的應(yīng)用有:

△ 農(nóng)產(chǎn)品溯源:農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)地和消費(fèi)地距離遠(yuǎn), 消費(fèi)者對(duì)生產(chǎn)者使用的農(nóng)藥、 化肥以及運(yùn)輸、 加工過(guò)程中使用的添加劑等信息無(wú)從了解, 造成了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的信任度降低。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng), 可將所有的數(shù)據(jù)記錄到區(qū)塊鏈賬本上,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和交易主體的全程可追溯,以及針對(duì)質(zhì)量、 效用等方面的跟蹤服務(wù), 使得信息更加透明, 從而確保農(nóng)產(chǎn)品的安全, 提升優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的品牌價(jià)值, 打擊假冒偽劣產(chǎn)品, 同時(shí), 保障農(nóng)資質(zhì)量、 價(jià)格的公平性和有效性, 提升農(nóng)資的創(chuàng)新研發(fā)水平以及使用質(zhì)量和效益。

△ 農(nóng)業(yè)信貸:農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體申請(qǐng)貸款時(shí), 需要提供相應(yīng)的信用信息, 其中信息的完整性、 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度難以保證, 造成了涉農(nóng)信貸審批困難的問(wèn)題。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)并將憑證存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上, 依靠智能合約和共識(shí)機(jī)制自動(dòng)記錄和同步, 提高信息篡改的難度, 降低獲取信息的成本。通過(guò)調(diào)取區(qū)塊鏈的相應(yīng)數(shù)據(jù)為信貸機(jī)構(gòu)提供信用證明, 可以為農(nóng)業(yè)、 供應(yīng)鏈、 銀行、科技服務(wù)公司等建立多方互信的科技貸款授信體系, 提高金融機(jī)構(gòu)對(duì)農(nóng)業(yè)的支持力度, 簡(jiǎn)化貸款評(píng)估和業(yè)務(wù)流程, 降低農(nóng)戶貸款申請(qǐng)難度。

△ 農(nóng)業(yè)保險(xiǎn):物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在支持貸款、 理賠評(píng)定等場(chǎng)景中具有重要的作用, 與區(qū)塊鏈結(jié)合之后能提升數(shù)據(jù)的可信度, 簡(jiǎn)化農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)申請(qǐng)和理賠流程。另外將智能合約技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)領(lǐng)域, 可在檢測(cè)到農(nóng)業(yè)災(zāi)害時(shí), 自動(dòng)啟動(dòng)賠付流程, 提高賠付效率。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)

車(chē)聯(lián)網(wǎng)( 包括車(chē)內(nèi)網(wǎng)、 車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)) 是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量已超過(guò) 3 億多輛, 這將使得中國(guó)將會(huì)是全球車(chē)聯(lián)網(wǎng)的主力潛在市場(chǎng)。我國(guó)車(chē)聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中持續(xù)受到數(shù)據(jù)安全和可持續(xù)性發(fā)展等諸多方面的挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)可促進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、安全與效率等方面的能力提升,主要包括:

△ 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)管理:隨著接入網(wǎng)絡(luò)的車(chē)輛越來(lái)越多, 車(chē)聯(lián)網(wǎng)中收集到的駕駛習(xí)慣和行為模式數(shù)據(jù)將成幾何級(jí)數(shù)增加。區(qū)塊鏈技術(shù)是有效處理這些龐大數(shù)據(jù)問(wèn)題的潛在解決方案。

△ 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的安全及效率:區(qū)塊鏈技術(shù)可以被用于解決車(chē)聯(lián)網(wǎng)的安全保障和身份認(rèn)證問(wèn)題, 相關(guān)技術(shù)可通過(guò)較少的成本投入,在車(chē)聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之間建立溝通橋梁, 區(qū)塊鏈的“ 去中心化” 的共識(shí)機(jī)制和智能合約等技術(shù)可有效提升車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全私密性和便捷性。

小編認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈這兩個(gè)技術(shù)可謂是當(dāng)今科技領(lǐng)域的大熱門(mén),隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,大量部署在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心、云內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施(存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò))將不可避免部署在邊緣和終端設(shè)備上,這樣做的直接后果就是數(shù)據(jù)的安全性受到極大挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)最大的問(wèn)題是沒(méi)有落地場(chǎng)景。所以區(qū)塊鏈提供的防篡改、分布式的記錄保存機(jī)制,使其極其適用于解決物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題,而物聯(lián)網(wǎng)則給區(qū)塊鏈提供了大量的落地場(chǎng)景。所以,區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)這兩大趨勢(shì)的結(jié)合可說(shuō)是“天作之合”。

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    如何將工業(yè)設(shè)備快速接入到ZWS聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

    工業(yè)設(shè)備作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層終端,承擔(dān)著數(shù)據(jù)感知和智能控制的重要作用。本文介紹如何將工業(yè)設(shè)備快速接入到ZWS聯(lián)網(wǎng)
    的頭像 發(fā)表于 11-30 08:24 ?794次閱讀
    <b class='flag-5'>如何將</b>工業(yè)設(shè)備快速接入到ZWS<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>云<b class='flag-5'>平臺(tái)</b>

    MCU在線技術(shù)講座-EFM和EFR: 面向聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的通用MCU平臺(tái)

    開(kāi)發(fā)人員了解專(zhuān)門(mén)針對(duì)聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)而優(yōu)化的EFM和EFR系列MCU平臺(tái),我們針對(duì)亞洲地區(qū)于2023年12月12日上午10點(diǎn)(北京時(shí)間)在線舉辦全新MCU專(zhuān)題的Tech Talk技術(shù)講座-
    發(fā)表于 11-23 13:45

    電梯聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)是什么意思?

    電梯聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)化平臺(tái)電梯的使用時(shí)間和管理中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,整合及利用大數(shù)據(jù)分析能力和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、結(jié)合關(guān)聯(lián)分析、空間分析和多維分析等多種分析手段,挖掘?qū)?yīng)數(shù)據(jù)
    的頭像 發(fā)表于 11-23 11:01 ?662次閱讀

    聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有什么功能

    聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分
    的頭像 發(fā)表于 11-21 13:44 ?710次閱讀
    <b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b>網(wǎng)關(guān)與<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯(lián)網(wǎng)</b><b class='flag-5'>平臺(tái)</b>有什么功能