物聯網通信和區塊鏈技術的結合點及應用研究

金 杰

（中國電信股份有限公司重慶分公司，重慶 401121）

隨著科技的不斷進步，物聯網技術得到了廣泛的應用，在世界范圍內，已經有數十億和傳感器和智能設備投入使用，而且還有不計其數的技術和設備在不斷研發中。但是物聯網技術也存在一定的問題，將成為物聯網發展的巨大阻礙，影響區塊鏈技術的發展。

1 物聯網通信和區塊鏈技術的結合點

1.1 點對點分布式傳輸數據

隨著物聯網的快速發展，成千上萬的物聯網設備管理及維護工作讓生產商和運營商承受了巨大的壓力，目前物聯網應用的是中心化體系結構，也就是將所有數據流都匯總到一個中心控制系統上。隨著云計算技術的廣泛應用，目前的物聯網運營商都是通過云端服務器提供給物聯網智能設備，由此產生數據儲存和交換。可是伴隨連接設備數量的逐漸增加，中心化服務所需要的計算、存儲等成本將增加到無法承擔的地步。在這種情況下，區塊鏈技術提供了點對點式的直接互聯方式實施數據的傳輸，物聯網解決方案不再需要使用大型的數據中心實施數據的同步和管理，對數據的采集、指令的發送和軟件的更新等操作都需要經過區塊鏈網絡實施傳輸，區塊鏈技術解決了物聯網框架出現的瓶頸問題。

目前已經有很多成功的物聯網應用案例，現有技術還不夠滿足萬物互聯的要求，目前的物聯網構架是封閉式的，在一個系統的設備之間可以互相關聯，同時利用互聯網的數據傳輸，可以使基礎架構不是開放的，也就是不同的應用系統中的設備不能進行有價值的互通。現階段也有企業提供了基于API的訪問方式，但是仍然是使用集中服務器進行間接的訪問，沒有設備之間的通信。這是由于物聯網節點進行互通存在安全問題而受到限制，如果一個物聯網的傳感節點數據經過其他智能節點進行傳輸，存在被篡改或丟失的風險，造成系統可靠性出現下降，所以需要經過區塊鏈的數據加密技術加上P2P互聯網絡技術，解決這個信任問題。

另外，要想實現物聯網運營商、個人設備與網絡之間的數據傳輸儲存，需要保障利益分配意見統一，也就是說提供基礎設備服務的企業能夠更加快捷的獲得利益，例如根據儲存和傳輸的具體數據量進行收費。在目前的技術水平下，如果不同的物聯網供應商想要進行資源共享，需要建立合作協議，需要在設計上做好雙方結算的系統。在萬物互聯的宏觀環境里，兩兩互聯方式所需要的管理成本和實施成本十分龐大，甚至難以實現。通過利用區塊鏈技術，讓不同物聯網設備能夠實現直接傳輸，同時數據能夠根據傳輸量進行計費結算。這就需要在物聯網區塊鏈設計中加入加密數字貨幣來做為交易結算單位，所有物聯網設備的供應商需要在出廠之前就進行區塊鏈的設計，能夠實現不同運營商之間的貨幣結算[1]。

1.2 數據的加密保護

隨著物聯網的廣泛應用，數據安全和隱私問題受到人們廣泛的關注。如今的中心化服務構架將所有的數據儲存在中央服務器上。雖然物聯網運營商一直注重用戶數據的安全和隱私，但是安全漏洞的問題一直存在，用戶很難信任運營商能夠給予一定保障。政府安全部門沒有應用未授權方式進行數據審查，運營商很有可能考慮到商業利益而進行大數據分析，來實現提供個性化服務，這樣的行為已經危害到大量的物聯網設備使用者的權利，也造成了很多用戶拒接連接網絡。經過了區塊鏈技術去除物聯網中心化，數據不再被云服務提供商所控制，所傳輸的數據都經過了嚴格的加密處置，用戶數據的安全和隱私也得到了保障[2]。

1.3 精準費用支付

物聯網的未來發展不僅僅局限在設備連接采集數據，而是物聯網設備的智能化，在既定規則下自主活動，實現商業價值。但是商業價值需要確保操作設備具有交易權利，這種授權能夠直接獲得驗證。在目前的中心化構架內物聯網很難完成自主活動，需要建立在不同利益主體互相確定的信任關系之上，因此物聯網設備需要在同一信任區域下進行活動，也就是說設備需要在同一個物聯網服務商基礎上進行，這就大大降低物聯網實際應用的商業價值。區塊鏈技術的應用有效的解決了這一問題，區塊鏈技術能提供一種去信任中介的方式，例如三星公司和IBM公司聯合研發了概念驗證系統，使用區塊鏈技術建構設備分布式網絡，也驗證了去中心化的物聯網構架可行性，該系統能夠讓設備之間實現更加安全、高效的互相通信，同時實現更加復雜的商業邏輯。

2 物聯網通信和區塊鏈技術的應用研究

經常應用的場景是傳感器的數據存證和問責，例如在船運公司和艙單抵押融資銀行業務，互相之間的信息化系統都是相對獨立的，一方面有很大可能出現數據造假，另一方面因為數據不通，如果遇到問題可能沒有辦法及時響應。在這個應用中，供應鏈上的區塊鏈節點能夠實現實時和離線方式，也就是在船舶靠岸時和船舶在遠海時，傳感器收集到的數據被寫入區塊鏈，成為了無法被篡改的證據，能夠有效管理抵賴造假行為，對責任劃分有顯著效果。同時能夠及時收集獲取物流信息，及時采取必要措施，如在冷鏈運輸中能夠及時獲得故障信息進行排查。

共享經濟的應用，例如共享單車，依托區塊鏈技術，建構區塊鏈網絡，資產擁有者通過智能合約，建立資金、押金等規則，形成資產和鎖的綁定，最后用戶通過APP支付押金，實現控制鎖權限，得到資產使用權，同時歸還物品押金。同時還有一個巨大優勢就是進行精準的計費，而不是目前共享單車的按小時計費。

3 結束語

綜上所述，物聯網通信和區塊鏈技術的結合點，主要有點對點分布式傳輸數據、數據的加密保護、精準費用支付，物聯網通信和區塊鏈技術也被廣泛應用在人們的生活中，將給人們的生活帶來巨大的便捷，為建設智能化、快捷化、便捷化社會做出重大貢獻。

[1] 焦金濤.物聯網通信技術的發展現狀及趨勢研究[J].通訊世界，2018（01）：102-103.

[2] 王凱正.基于區塊鏈技術的眾籌平臺的設計與實現[D].內蒙古大學，2017.