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猫One上链,迁徙数字世界新大陆的步伐再次加速

发布日期:2020-06-03

GRCCIoVSecurity

2020-06-03 11:49:05

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区块链是人类发现“新大陆”的哥伦布帆船。哥伦布拓展了人类社会的物理空间,而区块链则将拓展人类社会的“数字空间”。

5G时代将是万物互联的时代。从工业物联网到智慧城市再到智能家居,物联网正深入人们生活的方方面面。据GSMA预测,2025年,全球物联网连接数将达到252亿。打通云管边端,实现万物互联的同时,如何实现终端安全、隐私保护、数据信任、多方协作、模式创新?物联网带来的一系列新挑战越发受到关注。

2020 Unit 42 IoT威胁报告显示,目前98%的物联网设备流量未进行加密,57%的物联网设备易受中等或高强度的攻击。此外,传统物联网采用中心化的管理架构和运营系统,随着物联网设备数量的几何级增长,海量设备和数据的管理运营难度显著增强且成本上升。同时,海量物联网数据如何实现商业价值,相应的商业模式也仍在探索过程中。

为应对上述挑战,行业亟需完善有效的解决方案,物联网+区块链的融合创新指出了一个新方向。Gartner的一项调查显示,美国75%的物联网技术已经采用或计划在2020年底前采用区块链(Blockchain)技术。

全球互联网金融最火热的概念

2015年10月31日,《经济学人》封面文章将区块链定义为“信任的机器”,认为它对于全球金融和社会结构将会产生巨大且深远的影响。

而在2019年10月,中共中央总书记习近平在中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习时也指出,区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域,在新的技术革新和产业变革中起着重要作用,中国要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。

区块链的英文单词Blockchain包括两层含义:区块(Block)和链条(Chain)。如果用一句话来定义“区块链”,那就是——“区块链技术是在多方无需互信的环境下,通过密码学技术让系统中所有参与方协作,共同记录和维护一个可靠日志的方式。”

万向区块链“区块链+”技术部高级总监屠文慧对此解释说,我们可以把区块链理解为一个由很多节点组成的,不断更新的分布式数据存储总账本,系统中每个用户都可以参与竞争记账、确保账本记录过程和内容的公开透明。在这一过程中,系统会在竞争者中找出记账最快、**的节点用户,然后让该节点用户把该段时间内的数据变化写在区块中,并把区块信息复制给系统内所有其它用户进行备份,从而在周而复始的过程中确保每个节点都拥有完整的账本副本。

区块链技术可以广泛的应用于医疗、食品溯源、安全认证、供应链金融、社交等领域,作为新兴的基础设施型技术,区块链既可以和各种传统行业融合,也能催生新的商业模式。通常情况下,区块链分为公链、联盟链和私有链三种,自下而上依次分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。比特币这样的非许可链即为公链,任何人只要在PC上安装一个应用即可以加入比特币网络;而联盟链指的是需要经过许可才能加入作为节点的链,适合在多方共同协作的商业应用场景中应用,它保留了区块链分布式记账、透明、不可篡改的特征,避免了公链的低效率和挖矿能源消耗问题。

广和通产品行销总监刘荪枝将区块链称之为“物联网应用技术领域的网红”。在他看来,区块链具备的去中心化、算法透明、共识机制、不可篡改等优势,给行业应用发展带来了更多的可能性。例如每条商业链的终端都有一个唯一且不可篡改的ID,相当于给终端设备佩戴了身份证;非对称算法既提升了交易的安全性,又保证了终端数据的所有权;去中心化的分布式账本,解决了数据安全和相互信任问题的同时,又给出了统一的计算方式帮助数据资产化。

也就是说,区块链不但给终端提供了身份证,保证了数据的所有权,还帮助实现数据资产化,从而能够充分挖掘数据的价值,实现物联网的商业闭环,推动产业数字化转型,打造出一个全新的物联世界。

芯片与区块链融合的三个阶段

与互联网技术一样,5G、人工智能、AI技术等都可以通过区块链和芯片进行耦合,共同成为未来智能数字社会的数字基础设施,实现多方的智能化协同。比如当下我们使用的应用都是碎片化的,吃、穿、住、行需要打开多个不同的应用、对应的各种数据也分散在各处无法连通、更无法协同产生智能应用。未来这些碎片化问题将在区块链和芯片,特别是物联网芯片的联合下得到解决。

有人曾对“区块链”做过一个很形象的比喻:“区块链是人类发现‘新大陆’的哥伦布帆船。哥伦布拓展了人类社会的物理空间,而区块链则将拓展人类社会的‘数字空间’。”而全过程可分为以下三个阶段:

  • 初步链接。即由物联网传感器芯片采集如温湿度、GPS位置、图像等物理世界的数据,然后经由物联网通信芯片实现数据的上链。在这一过程中,区块链技术与物联网芯片共同完成数据的身份确权和安全可信,允许应用系统中多个参与方可信协同,让有博弈关系的多方能够既竞争又合作。

  • 融合丰富。随着第一阶段应用的增多,第二阶段区块链和芯片将进一步融合并产生更丰富的应用。原来的信息物联网将升级成为价值物联网,交易、轻结算都可以在系统中实现,从而完成数据的资产化和金融化。

  • 深度耦合。通过区块链和芯片技术的深度耦合,最终实现5G、人工智能等技术都可以通过区块链和芯片进行耦合,打造完成数字基础设施,实现多方智能协同、有机城市操作系统。

在此基础上,摩联科技CEO林瑶谈到了“区块链模组”概念。“区块链模组将会是非常好的载体,通过它可以覆盖海量IoT设备和碎片化的业务场景,去帮助传统行业实现可信的万物互联。”他表示,由于能够从数据源头-物联网设备侧确保物联网数据的可信安全,因此区块链模组是当前“物联网+区块链”融合创新非常重要的抓手,为积极构建数字基建下一代的基础设施奠定了坚实的基础。

区块链模组并不是一个全新的产品,只是在传统蜂窝无线模块已有的功能,如可靠的连接服务、二次应用开发、位置服务、AI能力基础之上,叠加了两个区块链的核心功能:1.安全的产生唯一可信的设备ID,安全的存储设备ID,这是设备在链上唯一的身份;2.能够帮助设备利用ID进行数字签名,并生成“哈希值”记录到区块链上。这样,就大幅降低了传统物联网用户做“区块链+物联网应用”尝试的门槛,在不增加硬件成本的前提下,基于链上数据进行合约的调用和各自业务场景进行结合,实现商业模式上的创新。

为什么是Cat.1?

按照网络速率划分,目前的蜂窝物联网连接大致按照“1-3-6”的比例进行分布,即10%“高速率”,30%“中速率”,60%“低速率”。高速率可用Cat 4以上及5G承载,低速率可用NB-IoT承载,中速率则可以用Cat 1或eMTC承载。据Strategy Analytics报告,到2025年,全球蜂窝物联网连接数将增长到23亿,以30%的份额而言,Cat 1无疑面临巨大的市场机会。

权威第三方机构的预测数据显示,Cat.1 bis未来的市场空间巨大。仅在亚太区域,2020年的模组出货量将有望达到两千万片,未来几年还会以200%左右的复合增长率保持高速增长。而根据Counterpoint IoT的**研究,全球蜂窝物联网模组的出货量在2018年同比增长了79%,其中就包括共享单车、智能电表、智能烟雾报警器等新型运用场景。预计到2025年,全球物联网蜂窝连接数将突破50亿大关。而在国内,随着2G、3G逐渐向4G的转网趋势,未来3-5年内,Cat.1或将是蜂窝物联网主要的通讯制式,这也意味着Cat.1面对的将是***甚至是亿级的市场。

其实Cat 1自2009年被3GPP以终端速率等级定义出来后,一直处于不温不火的状态。究其原因,一是还没有到网络升级换代的临界点,二是业界缺乏一款真正的Cat 1芯片,一些芯片厂商在Cat 4芯片基础上进行“魔改”,导致成本直追Cat 4,缺乏足够的能量承接这一庞大的下沉市场。

资料显示,2017年Cat 4商用之时,模组成本高达140元,随着芯片方案迭代,目前仍然在70元左右。作为对比,低速率的物联网模组已经降到20元以内,对绝大多数不需要百兆速率的行业应用来说,Cat 4的价格其实是难以承受的,成为物联网大规模商用的一道障碍,行业呼唤一类成熟的、高性价比的蜂窝物联网技术,做Cat 4的“下沉市场”,填补中速率市场的空白。

相比之下,Cat.1 bis的优势在于与Cat 4系出同源,均基于成熟的LTE网络,运营商无需升级网络,只需简单的参数配置,允许Cat 1终端接入网络即可,这为Cat 1的商用创造了良好的前提条件。对于运营商网建来讲,几乎零成本投入;其次,它在带宽、时延、移动性、语音方面,**替代传统2G、并且在基站容量上有大幅提升。定位中速率,使得支持Cat 1的元器件成本相对较低,具备了承接Cat 4下沉市场的“硬实力”;最后,它的单天线设计进一步优化了终端成本,外围采用和现有Cat.4一样的方案,价格低廉又成熟稳定,对于海量物联网连接是**的选择。

而近期一系列新要素的出现,让业界对Cat.1 bis未来保持更大的增长空间有了更多期待:一是在工业和信息化部日前发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中,明确将“推动2G/3G物联网业务迁移转网,建立NB-IoT(窄带物联网)、4G(含LTE-Cat 1)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,以NB-IoT满足大部分低速率场景需求,以LTE-Cat 1满足中等速率物联需求和话音需求”列为主要目标。

二是NB-IoT作为低速率场景的覆盖技术,目前只有在固定位置、低功耗、并且对数据时效性没有要求的场景取得了成功;三是eMTC作为中速率场景的覆盖技术,建网成本巨大、终端价格暂无优势、推广的可能性较小。另外,NB-IoT和eMTC已纳入5G的技术体系,3GPP与Rel16/17的技术规范制定也给这两个技术的融合带来了不确定性。

安全的上链

目前,物联网和区块链的交集主要在云端,基于从物联网设备采集到的数据,通过软件方法实现物联网数据上链。然而,如果物联网终端设备的硬件底层架构上,尚未部署可信数据上链能力,那么从终端设备源头产生的数据仍可能存在被篡改的风险。因此纯软件的上链方式并非**解决方案。

软硬融合是更好的选择。可信的物联网终端设备,将能够与区块链共识信任机制一起有效降低安全风险,最终实现基于区块链共识信任机制的商业闭环。更进一步来说,考虑到物联网的发展趋势,未来终端与终端之间的直接底层通信将成为普遍场景。因此,想要真正实现更高程度的全流程数据上链,必须通过软硬结合的方式,在终端设备硬件底层部署可信数据上链能力,打通物联网+区块链的关键一环,从数据源头实现上链。

紫光展锐工业物联网副总裁鲜苗认为,碎片化、多主体/多标准、终端安全、信息隐私和中心化管理,正成为数据量巨大、连接数量巨大的物联网生态中的痛点与挑战,多样性终端和数据安全将是未来物联网发展的两大基石。

在这一大背景下,物联网芯片和区块链两个生态的底层融合将共同助力产业的创新和升级。一方面,通过将芯片能力带入区块链生态,提供稳定的通信能力,并从芯片底层构建安全环境与硬件载体。另一方面,区块链将实现物联网海量数据的安全可信和商业闭环。这是两个生态底层融合为产业带来的新价值。

鲜苗指出,依托安全应用处理器、安全启动、安全通讯处理器、存储加密、国密加密算法这五大安全能力,紫光展锐从芯片底层构建安全的环境。基于这一安全的硬件基础,与区块链算法、软件架构和应用框架相结合,最终打造出能够承载、应用区块链技术的物联网芯片平台。

新思路解决老难题

紫光展锐、摩联科技、广和通、万向区块链和云伽智能日前在芯片与区块链底层的深度融合方面展开了密切合作,紫光展锐Cat.1产品春藤8910DM成为五家厂商合作的基础和纽带,这不但使得春藤8910DM成为全球首款支持区块链技术的Cat.1 bis物联网芯片平台,也给产业未来的升级合作模式带来了重要的借鉴意义。

作为一家专注于物联网与区块链技术融合的公司,摩联科技自主研发了蜂窝物联网平台上的区块链应用框架BoAT(Blockchain of AI Things),能够帮助物联网设备快速、低成本的实现可信数据上链,确保在数据上传到云的同时将数据特征值上链,实现“链上-云上”数据可信对应,加速区块链技术在共享经济、支付、移动出行和工业控制等场景中的普及速度,基于智能合约的移动出行分时租赁、共享按摩椅等都是**代表性的应用案例。 

云伽智能是一家专注于车联网和共享出行领域的公司,根据云伽智能副总裁吴凯的介绍,公司正在孵化的出行项目主要分成三大块:设备终端、云端服务器、应用服务器。其中设备终端主要是基于紫光展锐8910平台的广和通LTE Cat.1模块L610,同时实现了T-Box的低成本上云和上链。云端服务器分成区块链节点及公有云、私有云部分;应用服务器主要由万向区块链平台以及云伽智能出行平台构成。

在项目中,万向区块链平台主要打通了车辆和用户终端的智能合约,同时提供实时有效的数据分析功能。云伽智能出行承担了移动出行服务商的功能,用户通过云伽智能出行平台能够实现车辆的预定功能和智能合约的执行。

刘荪枝认为,作为物联网数据的入口,无线通信模组正扮演着越来越重要的角色。比如对于车联网领域,移动场景首要解决的联网问题就是覆盖和切换。Cat.1依托完善的LTE覆盖和无缝全模切换,成为**的方案。通过区块链平台记录的车辆动态数据,形成车辆生命周期内的大数据模型,这些可信数据对于需求方来说就成了价值资源。比如车企、银行、保险、交通、环保部门、二手车交易平台等,都可利用这些数据实现更精细化的服务。

而在工业互联网领域,应用场景复杂、需兼顾带宽、时延、移动、语音等多种要求,目前对于中低速应用来说Cat.1是性价比**的方案。而区块链的“去中心化”架构,可以降低数据中心的建设和维护成本、降低网络安全风险、提高设备的利用率和维护效率,这对于未来的智能化工业互联网发展具有非常大的价值。

万向区块链则能够利用其在区块链技术研发和应用落地方面的经验和资源优势,推动传统信息物联网向价值物联网升级,使得物联网的数据可信,实现数据在不泄漏隐私的前提下完成跨组织分享,以及数据金融化和资产化。

文章作者:邵乐峰 ( ASPENCORE 中国区**分析师)

文章来源:EET



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