物聯(lián)網(wǎng)通信和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)及應(yīng)用研究

金 杰

（中國(guó)電信股份有限公司重慶分公司，重慶 401121）

隨著科技的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，在世界范圍內(nèi)，已經(jīng)有數(shù)十億和傳感器和智能設(shè)備投入使用，而且還有不計(jì)其數(shù)的技術(shù)和設(shè)備在不斷研發(fā)中。但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也存在一定的問(wèn)題，將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的巨大阻礙，影響區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)通信和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)

1.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式傳輸數(shù)據(jù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，成千上萬(wàn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理及維護(hù)工作讓生產(chǎn)商和運(yùn)營(yíng)商承受了巨大的壓力，目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的是中心化體系結(jié)構(gòu)，也就是將所有數(shù)據(jù)流都匯總到一個(gè)中心控制系統(tǒng)上。隨著云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，目前的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商都是通過(guò)云端服務(wù)器提供給物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備，由此產(chǎn)生數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和交換?？墒前殡S連接設(shè)備數(shù)量的逐漸增加，中心化服務(wù)所需要的計(jì)算、存儲(chǔ)等成本將增加到無(wú)法承擔(dān)的地步。在這種情況下，區(qū)塊鏈技術(shù)提供了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的直接互聯(lián)方式實(shí)施數(shù)據(jù)的傳輸，物聯(lián)網(wǎng)解決方案不再需要使用大型的數(shù)據(jù)中心實(shí)施數(shù)據(jù)的同步和管理，對(duì)數(shù)據(jù)的采集、指令的發(fā)送和軟件的更新等操作都需要經(jīng)過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)施傳輸，區(qū)塊鏈技術(shù)解決了物聯(lián)網(wǎng)框架出現(xiàn)的瓶頸問(wèn)題。

目前已經(jīng)有很多成功的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，現(xiàn)有技術(shù)還不夠滿足萬(wàn)物互聯(lián)的要求，目前的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架是封閉式的，在一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備之間可以互相關(guān)聯(lián)，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，可以使基礎(chǔ)架構(gòu)不是開(kāi)放的，也就是不同的應(yīng)用系統(tǒng)中的設(shè)備不能進(jìn)行有價(jià)值的互通?，F(xiàn)階段也有企業(yè)提供了基于API的訪問(wèn)方式，但是仍然是使用集中服務(wù)器進(jìn)行間接的訪問(wèn)，沒(méi)有設(shè)備之間的通信。這是由于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行互通存在安全問(wèn)題而受到限制，如果一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)其他智能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，存在被篡改或丟失的風(fēng)險(xiǎn)，造成系統(tǒng)可靠性出現(xiàn)下降，所以需要經(jīng)過(guò)區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密技術(shù)加上P2P互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決這個(gè)信任問(wèn)題。

另外，要想實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、個(gè)人設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸儲(chǔ)存，需要保障利益分配意見(jiàn)統(tǒng)一，也就是說(shuō)提供基礎(chǔ)設(shè)備服務(wù)的企業(yè)能夠更加快捷的獲得利益，例如根據(jù)儲(chǔ)存和傳輸?shù)木唧w數(shù)據(jù)量進(jìn)行收費(fèi)。在目前的技術(shù)水平下，如果不同的物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商想要進(jìn)行資源共享，需要建立合作協(xié)議，需要在設(shè)計(jì)上做好雙方結(jié)算的系統(tǒng)。在萬(wàn)物互聯(lián)的宏觀環(huán)境里，兩兩互聯(lián)方式所需要的管理成本和實(shí)施成本十分龐大，甚至難以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)利用區(qū)塊鏈技術(shù)，讓不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)直接傳輸，同時(shí)數(shù)據(jù)能夠根據(jù)傳輸量進(jìn)行計(jì)費(fèi)結(jié)算。這就需要在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)中加入加密數(shù)字貨幣來(lái)做為交易結(jié)算單位，所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的供應(yīng)商需要在出廠之前就進(jìn)行區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同運(yùn)營(yíng)商之間的貨幣結(jié)算[1]。

1.2 數(shù)據(jù)的加密保護(hù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)安全和隱私問(wèn)題受到人們廣泛的關(guān)注。如今的中心化服務(wù)構(gòu)架將所有的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在中央服務(wù)器上。雖然物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商一直注重用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私，但是安全漏洞的問(wèn)題一直存在，用戶很難信任運(yùn)營(yíng)商能夠給予一定保障。政府安全部門沒(méi)有應(yīng)用未授權(quán)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)審查，運(yùn)營(yíng)商很有可能考慮到商業(yè)利益而進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，來(lái)實(shí)現(xiàn)提供個(gè)性化服務(wù)，這樣的行為已經(jīng)危害到大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用者的權(quán)利，也造成了很多用戶拒接連接網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)了區(qū)塊鏈技術(shù)去除物聯(lián)網(wǎng)中心化，數(shù)據(jù)不再被云服務(wù)提供商所控制，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的加密處置，用戶數(shù)據(jù)的安全和隱私也得到了保障[2]。

1.3 精準(zhǔn)費(fèi)用支付

物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展不僅僅局限在設(shè)備連接采集數(shù)據(jù)，而是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能化，在既定規(guī)則下自主活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值。但是商業(yè)價(jià)值需要確保操作設(shè)備具有交易權(quán)利，這種授權(quán)能夠直接獲得驗(yàn)證。在目前的中心化構(gòu)架內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)很難完成自主活動(dòng)，需要建立在不同利益主體互相確定的信任關(guān)系之上，因此物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要在同一信任區(qū)域下進(jìn)行活動(dòng)，也就是說(shuō)設(shè)備需要在同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商基礎(chǔ)上進(jìn)行，這就大大降低物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用的商業(yè)價(jià)值。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用有效的解決了這一問(wèn)題，區(qū)塊鏈技術(shù)能提供一種去信任中介的方式，例如三星公司和IBM公司聯(lián)合研發(fā)了概念驗(yàn)證系統(tǒng)，使用區(qū)塊鏈技術(shù)建構(gòu)設(shè)備分布式網(wǎng)絡(luò)，也驗(yàn)證了去中心化的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架可行性，該系統(tǒng)能夠讓設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)更加安全、高效的互相通信，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的商業(yè)邏輯。

2 物聯(lián)網(wǎng)通信和區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用研究

經(jīng)常應(yīng)用的場(chǎng)景是傳感器的數(shù)據(jù)存證和問(wèn)責(zé)，例如在船運(yùn)公司和艙單抵押融資銀行業(yè)務(wù)，互相之間的信息化系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的，一方面有很大可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假，另一方面因?yàn)閿?shù)據(jù)不通，如果遇到問(wèn)題可能沒(méi)有辦法及時(shí)響應(yīng)。在這個(gè)應(yīng)用中，供應(yīng)鏈上的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)和離線方式，也就是在船舶靠岸時(shí)和船舶在遠(yuǎn)海時(shí)，傳感器收集到的數(shù)據(jù)被寫入?yún)^(qū)塊鏈，成為了無(wú)法被篡改的證據(jù)，能夠有效管理抵賴造假行為，對(duì)責(zé)任劃分有顯著效果。同時(shí)能夠及時(shí)收集獲取物流信息，及時(shí)采取必要措施，如在冷鏈運(yùn)輸中能夠及時(shí)獲得故障信息進(jìn)行排查。

共享經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用，例如共享單車，依托區(qū)塊鏈技術(shù)，建構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，資產(chǎn)擁有者通過(guò)智能合約，建立資金、押金等規(guī)則，形成資產(chǎn)和鎖的綁定，最后用戶通過(guò)APP支付押金，實(shí)現(xiàn)控制鎖權(quán)限，得到資產(chǎn)使用權(quán)，同時(shí)歸還物品押金。同時(shí)還有一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)費(fèi)，而不是目前共享單車的按小時(shí)計(jì)費(fèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)通信和區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，主要有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的加密保護(hù)、精準(zhǔn)費(fèi)用支付，物聯(lián)網(wǎng)通信和區(qū)塊鏈技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在人們的生活中，將給人們的生活帶來(lái)巨大的便捷，為建設(shè)智能化、快捷化、便捷化社會(huì)做出重大貢獻(xiàn)。

[1] 焦金濤.物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究[J].通訊世界，2018（01）：102-103.

[2] 王凱正.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的眾籌平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].內(nèi)蒙古大學(xué)，2017.