区块链技术开发在物联网中的作用和现状


发布时间:2018-12-06 点击:49

物联网的定义有很多,安永用最简单的术语来描述物联网:“物联网(IoT)描述了设备——任何设备——通过嵌入式软件和传感器与互联网进行通信、收集和交换数据的连接。”该行业近年来发展迅速,互联网上对其未来增长和影响的预测比比皆是。研究和咨询公司Gartner估计,到2020年安装物联网设备的数量将达到204亿,BI情报预测这个数量将接近240亿,而IDC全球市场情报和咨询服务提供商估计将会有大约300亿个连接设备。而根据由5000名分析师、数据科学家、金融专家和行业专家组成的IHS Markit提供的数据,到2030年,安装物联网设备的数字将增至1250亿部。

很明显,这是一个已经很大的产业,在未来10年乃至更长时间内将呈指数级增长。

物联网究竟如何运作?

物联网是指能够收集和交换数据的联网设备。支持IoT的平台为设备提供了一个公共网络来转储它们的数据,并为这些设备提供了一种公共语言来彼此通信,从而允许人们使用它获益。通讯设备(或传感器)被嵌入日常用品中,如电话、电视、室内气候系统、电器、汽车、交通灯和工业设备。这些传感器不断地发出有关连接设备工作状态的数据,并允许它们通过云相互发送和接收数据。

然后,物联网平台将分析数据,提取有价值的信息,并与其他设备共享,以发起特定的命令或行动。其结果是更好的人类体验、更高的自动化程度和更高的效率。

例如,在制造过程中,工厂中所有不同的部件和机器都可以安装传感器,不断将系统健康数据传回运营商的移动应用程序。这样,潜在的问题就可以在故障发生之前被识别并修复,从而节省公司的时间和金钱。

如果我们着眼于直接面向消费者的产品,比如空调,单元可以嵌入一个传感器,它可以发出有关系统健康和温度的数据。数据将在物联网中不断下载和分析。如果出现问题,甚至在您知道有问题之前,就可以联系客户支持人员进行修复工作。

物联网的使用案例几乎是无穷无尽的,从让病人体内的医疗设备处于良好的工作状态,到对抗全球热带雨林的快速砍伐。

但是物联网网络并不完美。设备不断地在互联网上来回分享关键信息,这使得它成为黑客的首要目标。因此,隐私和安全是主要问题。

一些更为臭名昭著的物联网攻击包括Mirai Botnet DDoS(分布式拒绝服务)攻击,它影响了几乎整个美国东海岸的互联网服务,包括Twitter、Netflix和Reddit。

此外还包括计划对一辆吉普车进行黑客攻击,以揭露汽车中物联网设备的一些漏洞以及突破时可能造成的灾难性后果,以及2017年9月美国食品和药物管理局召回的50万物联网心脏起搏器,因为发现的安全漏洞可能让黑客篡改这些医疗设备。

在物联网领域,区块链在克服集中式架构瓶颈方面效果如何?

区块链的核心是一种加密安全的分布式分类账,允许各方之间的数据安全传输。传统物联网系统依赖于集中式架构。信息从设备发送到使用分析处理数据的云,然后发送回物联网设备。数十亿的设备设置加入物联网网络在未来几年,这种类型的集中式系统可扩展性非常有限,暴露出数十亿的弱点,这些弱点会危及网络安全,如果第三方不得不经常检查和验证,将会使设备之间的每一个微交易都效率低下且成本高昂。

区块链网络中的智能契约将允许设备通过创建仅在完成特定需求后才执行的协议来安全自主地运行。它不仅允许更大的自动化、可扩展性和更便宜的信息传输(不需要第三方监督事务),而且这些智能契约还可以防止个人为了自己的利益而篡改数据。信息在分散的、加密安全的网络中共享,这意味着很难危及网络安全。

最后,对于集中式网络,单点故障使整个网络瘫痪的风险是非常现实的。分散的区块链网络可以降低这种风险,因为有数百万个单独的节点在点对点(p2p)的基础上传输数据,以保持物联网网络的其余部分平稳运行。

目前有哪些区块链物联网平台

随着物联网行业的不断壮大,一些专注于物联网的区块链平台正在兴起。

IOTA是首批区块链物联网平台之一。它是专门为物联网设计的,为连接的设备提供了一个交易结算和数据传输层。他们创建了Tangle平台,开发人员称之为“超越区块链”。“这是一个无区块、加密、分散的网络,在这里,用户验证其他用户的交易,而不是外包网络验证。”

好处是双重的:它允许更大的可扩展性,并且消除了向矿商支付事务费的需求。这两个因素在实际的物联网网络中都是必不可少的,它可能需要每天处理数十亿个设备之间的微交易。

IOTA还建立了几个重要的伙伴关系,包括:

1、博世XDK (Cross Domain Development Kit)是一个可编程传感器设备和物联网原型平台,用于收集特定的实时数据,然后可以通过IOTA数据市场出售。

2、富士通-该公司正在使用IOTA协议在一个概念证明,不可变的数据存储媒体审计跟踪跨工业生产环境和供应链。

3、Den Norske Bank目前正处于探索性的合作关系中,以寻找IOTA Tangle平台用于改进银行现有服务和产品的方法。

区块链在物联网中需要克服的挑战

这一领域的发展已经取得了很大的进步,但区块链在物联网中的应用还远远不够完善,要想充分发挥区块链在物联网中的优势,还需要克服几个关键的挑战。

可扩展性

未来5至10年,物联网设备预计将产生大量数据,区块链网络能否在不减慢交易速度或数据流量的情况下处理这些数据?IOTA通过不使用基于区块链的分散网络来解决这个问题,而是选择了自己的Tangle平台。但这只是一个项目。更知名的区块链,如以太坊和比特币,长期以来一直存在可扩展性问题,导致它们难以支撑物联网设备巨大的数据量。

安全

去中心化的区块链网络提供了高水平的安全性,但是在连接到网络时,物联网设备会有什么程度的弱点(如果有的话)呢?设备本身也必须受到保护,以防止黑客攻击和篡改它们。

互操作性

如果我们真的想利用互联智能设备的好处,就必须解决和改进跨链互操作性。如果不是,我们可能会遇到这样一种情况:我们连接到多个独立的分散网络,这些网络能够很好地工作,但不一定能够与其他设备通信。

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