許多發(fā)展障礙正減緩著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的采用。

首先，物聯(lián)網(wǎng)裝置和平臺(tái)市場(chǎng)是零散的，其中存在許多標(biāo)準(zhǔn)和多家供應(yīng)商。關(guān)于技術(shù)、供應(yīng)商以及所提供的解決方案，一直存在著不確定性。

其次，對(duì)互通性也存在疑慮，因?yàn)榻ㄖ玫慕鉀Q方案往往容易造成新的資料孤島。

云端中的資料通常是安全儲(chǔ)存的，但是基于云端的安全建置手段，無(wú)法針對(duì)完整性打了折扣的裝置保護(hù)你的資料，也無(wú)法防止來(lái)源端的資料篡改。

最后，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的集中式架構(gòu)(centralized architecture)意味著有可能?chē)?yán)重缺乏彈性。在云端處理所有交易時(shí)，云端資源的不可用性，可能會(huì)凍結(jié)你的商業(yè)營(yíng)運(yùn)。

什么是區(qū)塊鏈？

區(qū)塊鏈(Blockchain)是一種新興技術(shù)，可以協(xié)助提高系統(tǒng)彈性。

區(qū)塊鏈的基本概念非常簡(jiǎn)單：它是一種分散式資料庫(kù)，稱(chēng)為分散式帳本(distributed general ledger)，它維護(hù)著一個(gè)不斷新增的有序記錄清單。

媒體通常將「區(qū)塊鏈」這一術(shù)語(yǔ)和交易、智慧合約或加密貨幣聯(lián)系在一起，但是這項(xiàng)技術(shù)本身?yè)碛懈蟮臐摿?。這就是為什么我們需要將區(qū)塊鏈從諸如比特幣(Bitcoin)和乙太坊(Ethereum)這樣的具體建置中分離出來(lái)。

例如，沃爾瑪(Walmart)和福特(Ford)正在使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)改善供應(yīng)管理，并未涉及加密貨幣。事實(shí)上，區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的融合已經(jīng)排進(jìn)了多家公司的議程。而且在物聯(lián)網(wǎng)和金融服務(wù)之外的幾個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)存在具體建置、解決方案和創(chuàng)新行動(dòng)了。

根據(jù)IBM的介紹，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)而言，區(qū)塊鏈的三大好處是建立信任、降低成本和加速交易：

使用區(qū)塊鏈密碼技術(shù)在當(dāng)事各方和裝置之間建立信任關(guān)系，并降低共謀和篡改的風(fēng)險(xiǎn)

透過(guò)消除與中間人和仲介機(jī)構(gòu)相關(guān)的開(kāi)銷(xiāo)來(lái)降低成本

透過(guò)將結(jié)算時(shí)間從幾天縮短至幾乎為一瞬間，從而加速交易

如何實(shí)現(xiàn)？

基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)將如何實(shí)現(xiàn)這一切呢？IBM的觀(guān)點(diǎn)，是區(qū)塊鏈中的所有裝置都應(yīng)具有執(zhí)行區(qū)塊鏈軟體的資源。隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的每個(gè)元素都能夠處理區(qū)塊鏈資料，突然之間區(qū)塊鏈成為了所有問(wèn)題的解決方案！對(duì)，但不完全是這樣。

分散式帳本的一個(gè)關(guān)鍵要素，在于它們是開(kāi)放的；它們通常不被任何一個(gè)實(shí)體「擁有」。任何連接到分散式帳本的電腦都稱(chēng)為「節(jié)點(diǎn)」。大多數(shù)節(jié)點(diǎn)是羽量級(jí)的(或者至少相對(duì)于云端伺服器的容量來(lái)說(shuō)是羽量級(jí)的)，因此它們不會(huì)保存完整的帳本。帳本中每個(gè)「區(qū)塊」(block)的容量上限為1 MB。一臺(tái)小型桌上型電腦可以輕松地保存完整的帳本，但是大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)裝置并非如此。任何區(qū)塊鏈系統(tǒng)至少需要一些包含完整帳本的「完整節(jié)點(diǎn)」(full nodes)。

另一個(gè)問(wèn)題，是你需要正確的安全認(rèn)證才能查看交易。因此，使用此技術(shù)時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題仍然存在。裝置啟動(dòng)運(yùn)作和安全金鑰管理仍然是物聯(lián)網(wǎng)裝置持續(xù)存在的問(wèn)題，并未由區(qū)塊鏈所解決。

假設(shè)這些限制都解決了，那么區(qū)塊鏈將為物聯(lián)網(wǎng)增加一種引人注目的商業(yè)面向。一個(gè)區(qū)塊包含交易，但也可以包含合約。因此，一臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)裝置可以從另一臺(tái)裝置或另一個(gè)系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)資料或向其銷(xiāo)售資料。而這可造就一個(gè)不太會(huì)出現(xiàn)彈性問(wèn)題的交易系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈融合物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)

然而，盡管有這些益處，但區(qū)塊鏈模式并非沒(méi)有其缺點(diǎn)。具體包括：

可擴(kuò)展性。區(qū)塊鏈尚未具備良好的擴(kuò)展性。這可能會(huì)導(dǎo)致回歸集中化，從而無(wú)法體現(xiàn)分散式帳本的宗旨。

處理能力。對(duì)于基于區(qū)塊鏈的生態(tài)系統(tǒng)中所涉及的所有物件，小型裝置不具備執(zhí)行加密所需的能力。預(yù)計(jì)數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)裝置將以非常低的成本進(jìn)行量產(chǎn)，并且這些裝置中的大多數(shù)將不能以期望的速度執(zhí)行所需的加密演算法。

儲(chǔ)存。盡管區(qū)塊鏈消除了使用中央伺服器來(lái)儲(chǔ)存交易和裝置ID的需求，但帳本(ledger)也必須儲(chǔ)存在節(jié)點(diǎn)上。久而久之，帳本的規(guī)模將會(huì)增加，而這將超出了大量智慧裝置的能力，例如感測(cè)器，其儲(chǔ)存容量非常低(無(wú)論是內(nèi)部快閃記憶體，還是外部的NOR或NAND快閃記憶體)。

缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)。很少有人了解區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)作原理。融合區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)為系統(tǒng)增添巨大的復(fù)雜性。

互通性問(wèn)題。眾所周知，當(dāng)你可以將資料來(lái)源整合在一起時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值會(huì)增加。我們本來(lái)就缺乏很多垂直市場(chǎng)的資料模型標(biāo)準(zhǔn)，將區(qū)塊鏈融合只會(huì)使這個(gè)問(wèn)題變得更加困難，更不用說(shuō)這種交易管理將會(huì)造成的法律和合法性問(wèn)題。

區(qū)塊鏈與數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)裝置的融合并非不久的將來(lái)就會(huì)發(fā)生之事。從運(yùn)算方面來(lái)講，區(qū)塊鏈處理任務(wù)困難且耗時(shí)；而物聯(lián)網(wǎng)裝置的能力仍然相對(duì)不足，缺乏直接參與區(qū)塊鏈的處理能力。這種限制有一個(gè)很好的理由：繁重的運(yùn)算量有助于保護(hù)完整性。

正如新南威爾士大學(xué)(University of New South Wales)副教授兼研究員Salil Kanhere所說(shuō)：「標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)裝置無(wú)法進(jìn)行這種繁重的運(yùn)算工作，就像你無(wú)法在一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的筆記型電腦上進(jìn)行比特幣挖礦一樣?！顾?，最初這種類(lèi)型的應(yīng)用將會(huì)首先在高階閘道器上看到。

現(xiàn)在，業(yè)界媒體報(bào)導(dǎo)人工智慧(AI)和區(qū)塊鏈正在加速物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，但我認(rèn)為正好相反。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)能夠提供一個(gè)架構(gòu)，使區(qū)塊鏈在其中能發(fā)揮作用。對(duì)于絕大多數(shù)邊緣節(jié)點(diǎn)而言，區(qū)塊鏈功能最初需要在閘道器中實(shí)現(xiàn)，閘道器是充當(dāng)交易處理點(diǎn)的硬體裝置。這增加了一層額外的復(fù)雜性，因?yàn)檫@意味著負(fù)責(zé)交易的邊緣節(jié)點(diǎn)將不會(huì)是記錄交易的裝置。邊緣節(jié)點(diǎn)將是閘道器的周邊裝置。

盡管物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的結(jié)合現(xiàn)在還沒(méi)有準(zhǔn)備好，但已經(jīng)是該開(kāi)始考慮此種融合的時(shí)候了。因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)塊鏈服務(wù)可能會(huì)觸發(fā)在使用者之間進(jìn)行公開(kāi)的資料交換，并使限制存取有用資料之孤島問(wèn)題將得以化解。我們看到這些新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)起步，在擁有足夠資源的低成本處理器廣泛普及之前，推動(dòng)區(qū)塊鏈部署所需的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)持續(xù)改進(jìn)，只是時(shí)間的問(wèn)題。

Filament就是一個(gè)很好的例子。Filament是一家提供新型晶片的新創(chuàng)公司，其晶片使連網(wǎng)裝置和裝置能夠自行完成交易，并基于規(guī)則和營(yíng)運(yùn)業(yè)者設(shè)定的程式創(chuàng)建記錄在區(qū)塊鏈上的合約。

此外，由Linux基金會(huì)(Linux Foundation)主持的全球合作組織Hyperledger也提供區(qū)塊鏈技術(shù)的開(kāi)放來(lái)源(open-source)版本。