历史转折点

计算历史上的每一个转折点都引发了计算设备数量的爆炸式增加。
得益于无处不在的网络和IPV6提供的数十亿个IP地址,预计2020年连接设备的数量将超过250亿,高于2009年的25亿和今天的100亿。



运营架构

现有架构模式运行下的物联网发展遇到瓶颈,主要提现在一下几个方面:
1.集中式云和大型服务器基础设施维护成本和中间商服务成本高。
2.基于闭源的安全模型已经过时,需要转变为基于开源安全模型的透明机制。
3.物联网设备使用寿命普遍延长,现有捂脸模式的设备将无法适应未来发展而被淘汰,成为企业的负资产。
4.物联网设备缺乏功能性价值,仅仅是接入到网络,没有改进核心功能和用户体验。

区块链技术

区块链技术从根本上改变了长久以来中央集权模式的观念,它提供了一个通用数字分类账本,记录了每个参与者所做的每笔交易,采用加密机制验证事物和在区块链上保存信息,并为所需的计算工作提供奖励。
在构建分布式物联网的设想中,区块链是以一个可以促进物联设备之间事务处理和协同合作的框架。

应用案例



案例1

传感数据的存证和溯源

       传统供应链运输需要经过多个主体,这些主体之间的信息化系统很多是彼此独立、互不相通,容易存在数据作伪造假的问题。通过在供应链上的各个主体部署区块链节点,通过实时或者离线方式,将传感器收集的数据写入区块链,成为无法篡改的电子证据,可以提高各主体造假抵赖的成本,从而保证传感数据的真实性和可靠性。

案例2

基于区块链的分布式能源交易

       通过发展虚拟电厂,以满足消费者拥有的发电和存储设施的当地能源需求。住宅安装智能电表,智能电表内置区块链软件,用户通过APP在智能电表区块链节点上发布智能合约,基于合约规则,通过电网设备控制响应的链路链接,实现能源交易和能源供给。

案例3

基于区块链的电动汽车充电站

       电动汽车是未来汽车的发展趋势,想独具传统加油站,电动汽车充电站数量较少。运用区块链技术实现P2P充电网络,电动汽车充电桩的所有者可以使用智能电网充电技术,向电动车司机出租充电桩的使用时间。

主要问题



物联网引入区块链技术面临的主要问题
1.性能效率问题。区块链的基础是P2P分布式网络、加密算法和共识机制,共识机制是保证区块链系统持续运行的关键。共识机制就是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制,它解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。目前被广泛提及的共识机制中,应用最为广泛是POW,比特币和以太坊均采用该机制,在该算法中,记账节点需要使用一定的运算资源处理同一条件的函数计算,需要相当高的计算成本,使得伪造的工作得不偿失,从而保证区块链的防篡改性。但是该机制依赖机器进行数学计算来获取记账权,性能效率非常低,每个节点都会保留一个完整的区块链数据备份,占用的数据存储量会随着节点数量增加而急剧膨胀,运行共识机制的成本会显著上升。另外,区块链技术应用于物联网时需要所有物联网节点共同参与,具备计算能力的终端设备非常有限,而且物联网设备一般有低功耗需求,电力消耗在实际应用中受到严格控制,区块链系统对能源的消耗远远超出企业和用户所能承受的范围。
2.安全性问题。区块链系统安全性的前提是区块链内有大量节点,令攻击成本大于收益。在小范围应用场景下的供给是十分容易的,如果存在漏洞或后门,攻击难度远小于对一台中央处理器的攻击。所以即使通过区域型物联网系统降低性能效率带来的影响,还是会面对系统安全问题。