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发表于 2018-4-22 10:23:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
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【社区动态】物联网区块链:推动数字经济和实体社会共融共生2018-04-14 六域链


2018年3月30日~3月31日,由CSDN、火星财经主办,中关村区块链产业联盟、柏链道捷、区块链大本营、TokenSky联合主办的区块链技术及应用峰会(BTA)·中国,在北京喜来登长城饭店盛大举行。作为时下最热门的行业话题,区块链以其颠覆性的技术理念,正在对各个行业施以影响,吸引了全球技术圈、投资者、创业者的关注。为了深入理解区块链及其背后的技术本质,本次大会邀请了80+区块链技术领导人物、100+区块链投资商业大咖,就区块链的发展趋势进行探讨,让人们有机会全面了解这一全新的生态。作为本届大会的重要嘉宾之一,物联网架构国际标准主编、SDChain首席科学家沈杰博士为大家作了物联网与区块链融合发展的主题演讲。


沈博士具有16年的物联网行业资深经验,3年前开始接触区块链,他发现物联网与区块链的融合发展对双方来说都将会是最优范式,作为在物联网领域深耕多年的他,也重点研究了如何将物联网“六域模型”和区块链结合,并推动行业的应用落地。沈博士从几个方面讲解了他是如何看待物联网以及区块链的关系。
我们目前看到的趋势是,虽然现在已经有比特币等这样的“应用”展现了区块链领域的蓬勃发展,为我们数字化经济奠定了一些前期的基础,但是现在来看还是存在着比较严重的问题,大量的只是在发行链上的数字货币,我们还缺一个东西,也就是链上的数字生态里面缺少相应的数字商品比如说我们现实当中的货币诞生一样,货币的诞生最主要是作为一般等价物促进交易行为的实现。现实生活中是先有了商品才有的货币,虚拟世界当中却是先产生了虚拟货币,但是现在还没有大量的数字资产和数字商品可以用于被交易。所以目前来讲,如何推动真正的有价值的数字资产进入区块链生态,才能促进数字经济的发展和繁荣,并进一步激活实体经济的活力。
从这个角度来讲,如何在真正的意义上促进数字生态的繁荣?将来一个很大的源头将会来自于物联网。物联网最主要的作用是首先架起了物理世界和虚拟世界的桥梁,通过大量的终端感知周围万世万物以及人、事、物的各种行为后把大量一些数据可以映射到数字空间中去。
早年从事物联网研究的时候,在没有区块链研究以前其实也比较尴尬,我们有几个大的挑战:物联网应用生态中各个主体间的信用和权益如何建立和保障?花这么多钱采集一些数据,这些数据传递的时候怎么样发挥它的价值和保障它的信用。这个角度,物联网跟区块链一旦结合起来,一方面物联网可以采集不同实体以及行为数据,通过区块链赋予信用转变为数字资产,通过区块链相关权益凭证来进一步促进和激活数字资产的交易,同时促进主体的权益激励和实体资产的流转效率,这样会不断促进虚拟空间和物理空间的互动,不断促进生态的繁荣,这就是我们看到物联网跟区块链融合的意义。另外,Token,也称为通证,作为数字世界里的可流通的去中心化的加密数字权益凭证,可以更好的驱动生态中不同主体间协作的积极性,同时,可以确保不同的主体间的权益的流通和实现。

另外,我们不得不面对一个现实是,物联网不只是一个简单的技术和设备,或者是设备的网络化连接,而是一个非常复杂的生态型应用,跟行业融合过程当中不是一蹴而就。2002年我开始从事物联网相关研究,2009年物联网被作为国家战略层面上的新兴产业去发展,但即使到今年2018年,物联网的落地还在早期发展的过程当中。
这里面因素非常复杂,而要想推动复杂的生态,往往先需要有一个清晰的顶层架构设计,这也是我们多年实践以来发现的宝贵财富。目前,物联网芯片、传感器、RFID、操作系统、云平台、网络通信、专家算法以及人工智能,这一类的东西都已经有一个很好的基础,也比较成熟了,但是为什么物联网还是依旧发展这么缓慢?就是因为物联网不仅仅是一个技术性的存在,而是跟行业万事万物进行融合,这个里面有很多交错跨界的地方。而一旦涉及到跨界的话,往往懂技术的人不懂行业,懂行业的人不懂技术,这个时候我们就需要一个顶层设计来保障整个体系建设的有效性。
如何考虑物联网的顶层设计?从物联网角度来讲,本身物的广泛性,物联网的应用可以说是无所不在,包括日常生活当中吃穿住行,农林渔牧,安保消防、供应链金融、公关事业等等都需要物联网去帮助我们提升与周边事物交互的效率,这个过程当中我们发现了很多的问题,今后大量设备在使用时作为人和物的中间媒介,那么物和人之间的信任关系以及数据获得之后在不同主体之间的传递和广泛的应用时,如何确保它是可信的高效的价值传递,另外就是如何激励和保障物联网诸多主体的权益问题,这是我们需要去深刻思考的。
从物联网应用的广泛性以及市场的深度来讲,确实又非常具有想象力。物联网的市场商业模式基本可以被分为三个等级。对最早的一批物联网企业来说,可能想的比较简单,就是生产一些传感器和设备,去做一些信息化项目的集成,这是最初级的一种商业模式。第二级模式是,通过采集的数据为用户提供服务,解决一些应用层面的问题,但是事实上有了这些数据之后,我们发现它的物联网使用成本依旧还非常高,单一的去摊销这些数据服务的成本还是非常高,所以发展规模受限。我们认为到第三级商业模式,即所连接的“物”的实体和数字经济价值的彻底开发。这里首先要纠正现在一个普遍的误区是,物联网重点连接的不是传感器这类设备,而是通过这类设备所连接的“物”,“物”是指物理世界中的万事万物,认清楚这点非常重要,否则物联网做不大或压根就做不起来。麦肯锡有一组数据很有意思,2025年物联网的连接的物将达到250亿只,产值达到6万亿美金?关联经济却是达到36万亿美金,这里的关联经济指的就是如何通过物联网连接不同的物,而放大整个产业的价值。
面对这么大的市场,以及从这么广泛的应用角度来讲,确实很有吸引力,但我们不得不面对的问题是万物互联的架构需要从新去搭建,如果我们只是简单地应用传统的互联网的技术框架,按照纯分层的方法已经无法适应物联网那么复杂的生态构建,即使使用三层架构,我们也发现了还存在着很大的局限性。分层的思想仅仅是存在于对等通讯里面,比较好的可以切割不同层次交互的功能分类分层,但是用在物联网里面,更重要的是跟整个行业生态的全面融合,是一个完全异构的系统的全面融合。2013年,我们当时做了深入和全新的思考和设计,改变原来用分层的方法去构建物联网体系,而是用域的方式来做,我们当时提出了一个物联网“六域模型”的标准,用于指导不同行业物联网生态体系的总体建设,2016年已经成为了我们国家的国标,已经发表。同时,由于这一标准的研究我们先于美国等其他发达国家,所以,又由中国牵头制定了ISO/IEC物联网参考架构标准,经过多年与其他国家的竞争和融合,这一标准即将在今年下半年发布。

为什么叫做物联网六域模型?物联网在某一个行业生态落地,比如说我们的农业、工业、医疗健康、物流等等,实际上在整个生态里面非常多复杂的要素需要整合,往往在原来的设计里面容易顾此失彼,有人关注网络通讯,有人关注云平台,有人关注嵌入式操作系统,有人从应用角度看看你的技术能否使用,这样七拼八凑,导致到目前为止绝大部分物联网系统很难真正被广泛使用或者产生可持续的商业模式,在进行大量梳理之后发现物联网在任何一个行业的顶层框架设计基本上可以分为六个部分,只要按照六个部分对行业生态进行梳理之后,基本上大的要素就可以归类清楚,这个框架体系下,我们就有了可能和基础去进一步的去细化它的场景和商业模式,否则就是缺胳膊断腿的了。
首先,是用户域即我们先要确定一个行业物联网系统要为哪些用户服务,解决他们什么需求?这个域中,不同的用户主体之间有较强的关联性,比如一个养鸡的农户既要跟饲料企业买饲料,又要向银行贷款,还要买养殖保险,养成后的鸡又要想给消费者卖个高价钱。
二是目标对象域,即我们要确定连接的“物”是什么?存在什么问题?有什么样的特性,以养鸡的案例而言,就是梳理清楚鸡的这个目标对象在养殖过程中的特点和问题,比如说确定是否行走了足够多的步数,是否每天散养在较好的环境中,在屠宰和运输过程中如何确定流转的责任主体等。
三是感知控制域,即我们可以采用什么样的技术手段和设备系统等,来根据用户需求实现对目标对象域中“物”的第一步连接,一般而言,我们可以采用传感器,比如鸡的脚上的计步器;也会用二维码,比如鸡的脚环上的溯源码;也会用到嵌入式模组,比如控制养鸡场的投料设备等,设备和设备之间有相互关联的,也可以是独立工作的。
四是服务提供域,即通过感知控制域中的设备等获得了大量的关于物体的数据,等于我们在虚拟空间中重构了一只数字的鸡,基于这些数据,我们可以建立养殖监控的服务平台,也可以建立养殖金融和保险的服务平台,还有建立跑步鸡的溯源电商销售平台等,这些平台通过大数据分析,行业专家分析等,可以为不同的用户提供相应的服务。
五是运维管控域,即一方面我们需要确保布设在鸡身上的,还有饲养环境中的设备的安全、可靠、精确等问题,另一方面,我们还需要确保对鸡的养殖管理符合国家或行业相关规定要求。
六是资源共享域,一方面不同的系统或设备间需要交换各自的数据,以提高和完善服务的效率和内容,另一方面是各个不同域的主体间,甚至是第三方主体间(包括像第三方的支付工具,第三方的征信系统,第三方的社交平台等),最终如何达成一种商业化的协作机制,共同推动整个生态的完善和发展。
根据不同行业和场景的特点,通过对于这六个域的定义和梳理,我们就可以基本确定一个物联网行业生态的系统构架和业务完备性,同时,又为这个生态中的各个不同主体奠定了他所应处的位置和价值定位。

一般而言,每一个行业都可以按照这样一个方式去构建物联网的新生态,有了这样一个六域模型的架构,物联网、区块链的融合就有一个大的基础框架,就可以建立起来了。物联网如何建设在原来传统的互联网之上,就好比一辆跑车,开在一条乡村泥土路上,坑坑洼洼,这个车的性能就跑不起来。有了区块链之后就相当于把这条路修成了水泥路,物联网这辆车在区块链上就可以高速的跑起来。
既然把物联网和区块链融合的框架理清楚了,对于物联网来讲我们区块链优化设计有什么独特的地方需要处理?是否可用以太坊或者其他的方式?我认为应该有物联网自己底层公链的特色。在充分考虑物联网应用生态的中多主体(人、设备、平台等)特征来做整体优化,像DAG针对的高并发性只是其中一个特征,其实真正的特征是物联网的多元化,这也是区块链底层优化的重心所在。可以说,物联网的多元化业务生态,为区块链脱离纯以数字货币发行的路线,真正落地生根,奠定了重要的需求和场景基础。

我们按照刚刚那个架构来说,首先是为客户服务,对这样的物联网客户,我们可以按照刚刚那六个大类区分出来,包括物联网应用的用户,平台类的用户,第三方合作的用户,物理资产所有者的用户,运维的用户以及最主要的设备类用户,也就是说将来设备、平台、个人或者企业都将成为区块链里的用户主体,这是我们做物联网区块链时所要面对的一种多元化的服务客户主体。这个角度来说我们需要做一个整体性的优化,无论是共识的算法,还是P2P通信、加密算法、扩展性以及跨链的设计等等这些方面,需要真正围绕物联网应用生态的特征去做综合考虑优化。
目前角度来讲,为了分解这样的一些工作,我们认为应该要对整个底层区块链做业务的分层设计。从它的应用支撑、API和SDK的开发到服务层次,核心层次和技术设计,我们可能分别去框定我们每一个功能所在的层次及它优化性能的方向。

这是我们目前围绕着这样一个框架所建立起来一个初步的SDChain1.0的产品架构图,目前已经发布底层公链的测试版,包括了从底层的核心到Rest,到SDK包以及浏览器上面的应用开发。目前,在共识机制、多资产的发行、资产交易、智能合约以及系统性能和节点数量方面,SDChain已经做了很多优化。共识算法上修改了PBFT,建立了一种新的融合高并发和一致性的SDFT。在这个基础上,今后进一步进行分层和分片的优化,以保障SDChain的扩展性以及运行效率。目前,早期的共识节点是由主要联盟会员来架构,整个公链上线后我们会开放主节点的共识激励。现在是测试版本,大概在今年八月份真正式上线。在应用案例上,我们已经积累了大量应用合作方,目前在逐步的落地推动当中,其中,农业物联网和食品溯源会成为前期落地的一个重要领域,其他如供应链金融、智能制造、绿色环保、分布式能源等也已经在积极的推进中。

现在比较实际的一些应用场景,像农业里面非常有效的一种方法,用物联网+区块链去推动农业科技的金融发展。农业里面,特别是中国的农民是比较可怜的,没有抵押物,我们的土地资源,我们的宅基地,我们农产品没有办法抵押做金融融资服务,所以对农民来说发展来讲比较困难。有了物联网和区块链之后我们可以用数据帮农民建立整个的金融征信场景和机制,也就是说通过这样的一些数据,能够跟银行以及保险公司或者是第三方的投资人建立互信的征信方式驱动金融向农业输入。农业通过科技手段发展还有很多想象空间。比如说农产品溯源和食品安全,如何打通生产、流通、消费等不同环节以及不同主体之间数据共享,一是靠物联网获得数据,二是通过区块链连接不同环节,让这些数据真正可信。
在有了农业的高效的监管服务、农资的溯源等一些基础服务后,事实上可以帮助整个农业奠定了坚实的基础,可以产生一些其他消费领域或者时尚领域的多元化的应用生态。这个角度来讲,把物联网和区块链融合的意义是非常大的,我们真正的意义上是可以帮助我们的行业,特别是一些传统落后的行业的,帮助他们做非常大的提升和发展。里面也可以产生多元化的应用生态。我们又设计了一个比较大的拓展性,可以支持物联网不同应用子链的发布,以及到子链分层和分片的性能逐步提升。

我们可以用六域这样的思想,帮助每一个行业来设计物联网和区块链的总体架构。医疗也好,制造也好,供应链也好,每个行业都可以定义好自己的六个域的主体,再通过底层区块链的支撑,以及通证的应用,可以比原来更进一步的,更快、更高效推动生态的创新建设。


现在SDChain主链的测试版已经建立了若干个测试共识节点,分别在中国、美国、澳大利亚以及新加坡,大家如果感兴趣的话也可以去加入我们的社区www.register.sdchain.io,大家共同推动发展。

最后用一句话总结:如果能够真正意义上把物联网和区块链融合起来的话,就可以推动数字经济和实体社会共融共生的发展。


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 楼主| 发表于 2018-4-24 17:03:01 | 显示全部楼层
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