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当区块链邂逅物联网,是风口还是注入更大的泡沫?

2018年6月7日 16:43:27来源:作者:

------   【导读】   ------

无论是风口还是泡沫,物联网与区块链这两大热门领域的结合体——“物链网”,将给整个社会产业带来更大的想象空间,我们需要做的就是顺势而为,随风而动!


 

      近年来,区块链借助比特币的东风,一举拿下去中心化的制高点,并被冠以“‘信息互联网’向‘价值互联网’变迁使者”的称号!其在金融、游戏、食品溯源、内容版权等诸多领域攻城掠地,凭借高门槛的技术以及公开透明、可追溯、难以篡改等特点在整个科技界呼风唤雨,如鱼得水。
 


 

燥热的区块链正迎全面爆发


 

      随着时间的推移,越来越多的科技公司开始涉足区块链领域,而整个区块链产业链也迅速完善了起来,与当年AI发展热潮相似,如果不做或不提区块链就不好意思在江湖混。


 

      近期,工信部发布的《2018中国区块链产业白皮书》指出,截至2018年3月底,中国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已达456家,地域分布集中,产业集聚效应明显。


 

      报告显示,区块链产业生态初步形成。从上游的硬件制造、基础设施、安全服务,到下游的产业技术应用服务,到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务,各领域的公司已基本完备。目前,北京、上海、广东、浙江集中了全国80%的区块链公司。


 

      然而,区块链发展并非一帆风顺,当前行业发展仍存在诸多风险。例如,合规性风险:区块链发展早期出现过一批通过ICO进行非法集资、传销欺诈的项目;技术风险:区块链技术发展本身存在一些瓶颈,网络扩展难、交易拥塞等问题有待进一步解决。


 

      此外,区块链技术的滥用也引发了一些社会矛盾,比如黄、堵、毒以及洗钱等黑色产业链应用区块链技术带来了巨大的社会负面影响。因此,区块链过快的全面爆发并非一件幸事。


 

理性的物联网遭遇发展瓶颈


 

       与区块链的现阶段发展状况相比,曾受众人推宠的物联网产业链的发展已趋于理性,甚至物联网在某些领域的应用还一度遇冷。伴随云计算、大数据、人工智能等技术的成熟,物联网也开启了飞速发展模式。但由于物联网天生的碎片化和大规模特性导致其遭遇了“三低”和“三高”的发展瓶颈!


 

三低:效率低,利用率低,安全性能低


 

  • 底层协议不统一,场景联动效率低;

  • 物联网数据庞杂,数据重复使用率低;

  • 物联网设备简易,安全防护性能低;

 

三高:成本高,行业壁垒高,运营难度高


 

  • 规模化应用难形成,推行成本高

  • 场景覆盖各行各业,壁垒难突破

  • 产业链广碎片化重,运营难度高


 

      具体来看,正如前一篇文章中《物联网与区块链:天作之合or乱点鸳鸯?》所提到的硬件技术发展受限、多标准无法兼容、数据存储考验、数据分析挖掘、行业场景商业模式、安全防护等问题。

 

      而这些问题是否能够借助区块链得以解决,是机遇挑战还是概念炒作?我们不仅需要冷静思考,更需要不断结合行业与技术趋势,在实践中不断调整思路,才能做出正确的判断。

 

“物链网”融合难点与改进思路


 

     任何科技的发展与开疆拓土都会经历种种阻碍,区块链与物联网两大前沿趋势融合,应用落地更是困难重重!


 

     第一,在资源消耗方面。IoT设备普遍存在计算能力低、联网能力弱、电池续航短等问题。比特币的工作量证明机制(PoW)对资源消耗太大,显然不适用于部署在物联网节点中,可能部署在物联网网关等服务器里。其次,以太坊等区块链2.0技术也是PoW+PoS,正逐步切换到PoS。分布式架构需要共识机制来确保数据的最终一致性,然而,相对中心化架构来说,对资源的消耗是不容忽视的。


 

     第二,在数据膨胀方面。区块链是一种只能附加、不能删除的数据存储技术。随着区块链的不断增长,IoT设备是否有足够存储空间?例如,比特币运行至今,需要数百G的物理存储空间。


 

      第三,在性能瓶颈方面。传统比特币的交易是7笔/秒,再加上共识确认,需要约1个小时才写入区块链,这种时延引起的反馈时延、报警时延,在时延敏感的工业互联网上不可行。


 

      第四,在分区容忍方面。工业物联网强调节点“一直在线”,但是,普通的物联网节点失效、频繁加入退出网络是司空见惯的事情,容易产生消耗大量网络带宽的网络震荡,甚至出现“网络割裂”的现象。


 

      针对以上难点,中国信息通信研究院区块链专家卿苏德在一次演讲中,分别从区块链和物联网两个角度分享了物联网+区块链的改进思路。


 

从区块链的角度来看:


 

      (1)对于资源消耗,可以不使用基于挖矿的、对资源消耗大的共识机制,使用投票的共识机制(例如PBFT等),减少资源消耗的通知,还能有效提升交易速度,降低交易时延。当然,在节点的扩展性方面,会有一定损耗,这个需要一个面向业务应用的权衡。


 

      (2)对于数据膨胀,可以使用简单支付交易方式(SPV),通过默克尔树对交易记录进行压缩。在系统架构上,支持重型节点和轻型节点。重型节点存储区块链的全量数据,轻型节点只存储默克尔树根节点的256哈希值,只做校验工作。


 

      (3)对于性能瓶颈,已经有很多面向物联网的区块链软件平台做了改进。例如,IOTA就提出不使用链式结构,采用有向非循环图(DAG)的数据结构,一方面提升了交易性能,另一方面,也具有抗量子攻击的特性。Lisk采用采用主链-侧链等跨链技术,进行划区划片管理,也在性能方面取得了不少突破。


 

      (4)对于分区容忍,针对可能存在的网络割裂,可以选择支持链上链下交易,尤其是离线的交易,并在系统设计时支持多个CPS集群。


 

从物联网的角度来看:


 

      (1)对于资源消耗,随着eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗广域网(LPWA)技术的发展,传输质量、传输距离、功耗、蓄电量的问题将得以逐步解决。


 

      (2)对于数据膨胀,根据摩尔定律和超摩尔定律,存储成本下降,物联网存储能力持续上升


 

      (3)对于性能瓶颈,随着MEMS传感器、SiP封装工艺等新技术、新工艺、新架构的不断成熟、成本降低,小体积、低功率的传感节点有望广泛应用。


 

      因此,两者的结合需要从不同层面发力,一方面两者可按照原有技术路线前行,各自为“政”;另一方面,探索结合点,例如边缘计算、智能合约,物联网数据交易市场、物链网操作系统环境构建等。


 

      其实,无论是风口还是泡沫,物联网与区块链这两大热门领域的结合体——“物链网”,将给整个社会产业带来更大的想象空间,我们需要做的就是顺势而为,随风而动!

(来源:物联网智库)

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