区块链+物联网融合过程任重道远

本刊记者|蒋雅丽

如今，随着物联网的不断发展，设备安全、个人隐私、架构僵化、通信兼容和多主体协同五大行业痛点逐渐显露。不过，这些麻烦在物联网“牵手”区块链技术后，似乎是如汤沃雪。

如今，随着物联网的不断发展，设备安全、个人隐私、架构僵化、通信兼容和多主体协同五大行业痛点逐渐显露。不过，这些麻烦在物联网“牵手”区块链技术后，似乎是如汤沃雪。

凭借着主体对等、公开透明、安全通信、难以篡改和多方共识等特性，未来，区块链对物联网产生的影响将会越来越大，不仅会降低物联网高额运维成本，其分布式架构和主体对等的特点有助于打破物联网现存的多个信息孤岛桎梏，促进信息的横向流动和多方协作。

两者天然互补

何为区块链？可以说，区块链是和比特币一起出现的一种计算机技术或是一组解决方案，但这组解决方案截至目前都未被明确定义。同时，它也是一种数据记录和传播方案，可以在大规模的分布式计算机网络里实现数据记录的实时性、一致性、合法性和可信性。

最终，区块链会形成一个计算机软件的软件协议站。当用户下载软件后，将其在电脑里运行，会自动构成一个节点，当所有节点通过软件联网运行后，就会形成最终形态的区块链网络。而这样的去中心化结构特性以及智能合约的技术升级，便使得区块链与物联网天然互补。

从比特币到以太网，区块链已升级至2.0。如今，区块链3.0也将诞生，并被期望应用在未来生活的方方面面。同时，经过了多年发展的物联网，也从“Internet of thing”演变为“Internet of Everything”，产品和现实生活中所有的一切，都可被联网、被数字化，成为数字世界的一部分。因此，区块链和物联网的应用目标一致且互补。

据业内专家介绍，从2016年，IBM推出Bluemix云平台上的区块链服务后，各大物联网巨头都开始布局区块链。Forrester Wave物联网软件平台（2016年第4季度）的报告显示，IBM、PTC、G E和微软已成为占据物联网平台市场的主导企业。SAP、AWS、Cisco、LogMeln、Exosite、Ayla Networks和Zebra Technologies名列前11名。对于排名靠前的物联网平台龙头企业，除了美国参数技术公司（PTC）没有实质披露区块链相关项目以外，IBM、微软、亚马逊和SAP都在各自的云平台上提供区块链服务，为未来海量的物联网设备接入提供弹性资源池，做了超前布局。

物联网支撑区块链应用

区块链是计算机的高层技术，物联网是计算机的底层技术，从这个角度来说，物联网+区块链要真正实现互联目标，以及区块链3.0的可编程社会，实现物联网的Internet of Everything，一定需要双方不断融合。

行业专家深圳大学区块链技术研究中心副主任张胜利认为，区块链和物联网的融合主要可分成两类，第一类是区块链+互联网，以区块链为主，利用物联网形成新的系统；第二类是物联网+区块链，通过区块链技术给物联网赋能。

目前，物联网已经进入5G时代。5G和4G的最大差别在于，5G拥有三大场景，以前1G至4G都是为了手机通信、手机联网设计，而5G来临，产生了三大全新应用场景，分别为eMTC、uRLLC、mMTC。据业内人士透露，5G是专门为了物联网的发展，才拿出来三分之一的资源做物联网连接。有了5G加持，加上传感器的发展，物联网将逐渐数字化，所有的物理设备都有传感器相连，数字信息可很快传到网络。

这对于区块链来说非常重要。区块链3.0要想用区块链来改造世界，做编程世界，最主要的问题就是必须要从链下过渡到链上。区块链是进行数字化信息处理的计算机技术，只可保证计算机网络里的数字可信、可记录。但世界是“物理”的，如何从物理世界转化成数字世界，必须由物联网来解决，目前大多数区块链项目依托于物联网，试图数据化世界。

区块链的应用，也需要物联网的支持。一是在供应链金融领域，其拥有两条链路。第一条链路是物理产品生产制造、供应和仓配、分销和批发，以及物流、销售到消费，为实物流转的过程。在消费背后，还有另一条资金链路，包括信贷、票据、承兑、权证以及零售的结算和交易，即资金过程。在没有区块链时，资金过程主要靠企业ERP系统、银行资金抵押承兑，大部分为手工、面对面操作，成本高且时间周期长。

这种情况下，如果用区块链技术改造供应链金融，会存在两个问题。一是产品生产制造、物流、仓配、分销和零售等所有流转过程都必须依靠物联网才能进行数字化和上链处理，依靠传感器设备以及物联网络，实时、快速地把数据放到区块链上，保证可信数据透明化，包括银行等相关需求方都可以实时获取数据。据民生物流公司透露，随着生产制造自动化，其过程一定会对区块链的改造提供重要帮助。

二是农产品的溯源保真方面。当前，包括京东等各大物流企业都在溯源保真方面应用区块链技术。溯源保真是指农产品从生产地由种子种植长大到加工，一直到转运、销售，每一个环节的信息都记录在区块链上，以保证过程可信度，从而让消费者最终买到的产品能够提供商家所声称的服务和质量。据京东介绍，在溯源保真过程中，物联网的支持非常重要。因为整个生产过程都为物理过程，必须靠传感器、靠物联网数字化，将其放到区块链上，才能让最终的消费者可以实时察看、回溯并相信这些数据。而在这个过程中，用到的全部是物联网。

区块链技术服务物联网

经过多年发展，物联网并没有获得想象中的成绩，特别是在最具优势的大数据方面也存“硬伤”。物联网设备厂商地域、领域一般呈分块状，而这些数据涉及隐私、数据质量问题，以及大多数物联网数据与价值绑在一起，怎样传递价值？如何让不同分块的数据流转起来？区块链的赋能，也许能帮到物联网。

比如在能源领域，能源数量、能源提供者、能源消耗者以及能源的传输都可用物联网记录。不过，能源结算属于银行方面管理，银行的加入最终导致整个结算流程成本高、速度慢，而区块链信息流和区块链本身所能承接的价值转移功能可以实时实现能量转移、能量结算，转移能量可直接、实时用比特币结算，如此，任何价格波动所造成的影响都会被降低。由于结算成本低，区块链的赋能也对物联网有较大推动作用。物联网的大量数据，只有通过交易才能变现，把传统用数据交易中心进行数据交易的方式替换成区块链，演变成分布式、点对点网络交易，能源结算速度就会得到较大提升。

在数据众筹方面，区块链的应用也将为其带来升级。当用户需要数据，要从提供数据的设备商获取时，需给予设备商一些奖励。这种情况下，用户对数据可靠性、数据来源可靠性、奖励发放渠道及通知渠道可靠性都会产生顾虑，而以往签合同的方式，虽保证了安全性，但成本奇高，并不是最优方案。

区块链的智能合约即可解决这个问题。张胜利表示，因智能合约可靠性高，数据员可在智能合约中加入注册会员功能，并先收取一些手续费或是押金，智能合约则自动检查其合约合法性、数据质量。在检测完成后，系统会对合法、质量较高的数据多分配一些奖励返还，甚至可安排交付押金较多的账号也有更多的奖励返还，而对于虚假数据，将不给予奖励，甚至可以扣除押金。

融合过程任重且道远

不过，区块链+物联网的融合过程，仍是挑战重重。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，显然不然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。

在数据膨胀方面，区块链是一个只能附加、不能删除的一种数据存储技术。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100G物理存储空间。

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。

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。

可见，区块链和物联网虽具有天然互补性，但离衔华佩实还有很长的路要走，其融合可产生的“火花”到底能有多大？值得期待。