1 什么是物鏈網？

“物鏈網”是一個新名詞，代表“物聯網”與“區塊鏈”之間的結合部。

物鏈網通過提升分布式數據的安全性、可信性、追溯性和流通性，讓價值安心有序地在人與人、人與物、物與物之間自如流動。

物聯網解決新型生產力的問題，區塊鏈解決新型生產關系的問題，它通過經濟的正向和反向激勵，實現了人與人之間前所未有的強協作，從而推動生產關系的革新。

這種觸動生產力與生產關系的變革，并非數年之功。

與思考如何“顛覆”傳統行業相比，了解物鏈網是什么，以及它的能力之所及和邊界性，更為重要。

2 物聯網的痛點

以下這幾項痛點想必物聯網從業者早已深切體會。

設備安全：我們都對10大物聯網惡意軟件（Mirai、BrickerBot、Persirai、Hajime、http81、Stantinko、WireX、Rowdy、Linux.ProxyM、IOTroop）的攻擊事件記憶猶新。隨著物聯網在制造業、交通、能源、電力、家居、醫療等領域的普及，不同類型的設備和數據數量都在快速增長，因此物聯網面臨的安全挑戰日趨嚴峻。

個人隱私：2017年底的“水滴直播”事件，讓物聯網從業者重新思考數據的歸屬問題、數據變現的邊界以及智能安防產品的良性生長模式問題。在B2C應用中，從數據變現角度來看，數據由消費者產生，價值分流向物聯網產業各層，數據歸屬權的斗爭將越來越激烈。近期，號稱史上最嚴的數據監管條例GDPR（通用數據保護條例）正式生效，意味著隱私權作為基本人權愈發受到關注和保護。

架構僵化：部分物聯網方案的架構采用中心化的服務器模式，隨著設備量的幾何級數增長，達到了前所未有的水平，成本與規模的矛盾逐漸凸顯，中心化的服務成本難以負擔。同時，對于采集到的數據，往往缺乏深入分析與決策提煉的步驟，很難與實際價值掛鉤。

多主體協同：越來越多的物聯網應用場景，需要跳出單一公司或組織內部，涉及到跨主體、多個對等實體之間的協作，有可能包含供應商、制造商、經銷商、平臺方、服務商、最終用戶、金融保險機構等眾多角色，這時建立信任的時間成本與溝通成本高昂。

通信兼容：物聯網設備往往兼容多種通信協議，即要涵蓋Zigbee、Wi-Fi、藍牙等近距離通信，又要兼顧NB-IoT、LoRa等遠距離傳輸，針對不同的應用場景，數據模型、接口規范、網絡協議等各類標準眾多，造成互聯互通較為困難，難免形成信息孤島，降低了通信效率。

3 物鏈網帶來的改進

物聯網面臨的種種痛點往往屬于系統性問題，只能循序漸進的逐步改善。因此，物鏈網帶來的改進并不會橫空出世就心懷顛覆的野心，而是會先通過小范圍試點，再步步為營尋求擴展。

降低成本：區塊鏈無需中心化的服務器，規避昂貴的運維費用。

隱私保護：區塊鏈中所有的傳輸數據都經過嚴格的加密處理，用戶的數據和隱私將更加安全。

跨主體協作：區塊鏈的分布式對等機構和公開透明的算法，能夠以更低成本建立互信，打破信息孤島的桎梏，促進信息橫向流動和多方協作。

可證可溯：數據經過共識算法寫入區塊鏈，就難以篡改，還能依托鏈式結構尋本溯源。

身份鑒權：區塊鏈的驗證和共識機制有助于避免非法或者惡意的節點接入物聯網。

4 物鏈網的應用場景

擁抱物鏈網，首先要想清楚你希望達到什么目的、解決哪個痛點。區塊鏈的確為物聯網創造了一種自由，讓我們可以創建新的機制、定義新的規則、并且快速的推出實現。

應用場景1：基于實時數據的供應鏈管理

在這一場景中，從原材料到最終產品，再到客戶使用的全過程數據由區塊鏈進行記錄，無需中心數據庫、無需第三方信任機構。物鏈網保證所有信息【在一個相當高閾值范圍內】可信、不可篡改、不可抵賴，全程可監控、可溯源；有利于建立互信、明晰責任、提升效率。

應用場景2：物聯網與金融的深度融合

數字化的金融與物聯網有機集成與整合，可以使物聯網中物品的物理屬性與價值屬性有機融合，完善物聯網金融服務。比如，貨運物聯網金融是在貨運車聯網技術的基礎上創新的金融服務，它借助于一個雙向管理（金融管理與物聯網管理）手段和復合金融卡技術（RFID與銀行卡合一），面向貨運車輛，實現一車一卡，集成卡車運營中的商務活動，進行智慧貨運的金融創新。

應用場景3：自治的物聯網設備集群

隨著邊緣智能的逐步完善，物聯網設備的集群式協同是未來的發展方向。以“殺人蜂”無人機為例，體積比手掌略小，通過人臉識別目標人物，定位目標后，定向引爆把人殺掉。除了單飛，這種無人機還可以成群放飛，如無有效監管和合理追溯就極易成為大規模殺傷性武器。

隨著邊緣智能的逐步完善，智能體的自治化趨勢將持續演進。整個集群系統中將不存在中心控制器，各個智能體均具有一定的自治能力。具體表現為蜂群中的無人機可以根據一定的規則自主飛行，將指揮員從繁重的作戰任務中解脫出來，必要時又可以進行人工干預。在由多個智能體構成的自治系統中，區塊鏈的Token通證有可能成為機器之間完成協作的通用語言。

應用場景4：基于物鏈網的新型商業模式

目前的物聯網方案中協作和交易只能在同一信任域下進行，既需要同一物聯網運營商或者服務商授權和認證，而這個場景將使互不信任的供需雙方實現個性化需求與資源對接。它將供需各方映射為區塊鏈系統上的參與節點，在一個安全可信平臺實現需求和能力的匹配。通過智能合約的方式制定執行條款，當條件達到時，自動交易并執行。

5 物鏈網的實際應用者

巨頭們已經在積極布局物鏈網，IBM、微軟、華為、亞馬遜和SAP都在各自的物聯網云平臺上提供區塊鏈技術的相關服務，做了超前布局。比如，IBM正在推進近500個區塊鏈商業化項目，其中30多個商用區塊鏈已經運行。

馬士基：利用區塊鏈技術建立了一個具有開放性和易擴展的國際貿易平臺，在所有的參與方系統之間分享運輸事件、消息和文檔，形成一個有機的供應鏈生態系統。

ABB：采用區塊鏈為工業系統提供分布式安全服務，ABB的區塊鏈方案設備運行在變電站的邊緣網關上，實現對物聯網設備的安全遠程訪問。

臺北市政府：與IOTA基金會開展合作，將IOTA用于智慧城市的場景之中。臺北市政府與多家企業聯合開發了一款可監測溫度、濕度、光線和污染物的空氣傳感器，安裝于臺北市150所小學和市民家中，共享空氣質量數據并將其儲存于Tangle。

菜鳥：啟用區塊鏈技術跟蹤、上傳、查證跨境進口商品的物流全鏈路信息，包括生產、運輸、通關、報檢、第三方檢驗等商品進口的全流程。

萬向集團：通過與工業互聯網產業聯盟AII開展測試床項目，希望實現邊緣設備與區塊鏈節點的數據互通，所采集數據的分布式存儲，以及產品生產數據和質量歷史數據的可信追溯。

沃爾瑪：與IBM合作使用區塊鏈跟蹤國內的豬肉食品，試點應用顯示從產品農場到零售商貨架的產品追蹤能夠在數秒內實現，以便及時發現被污染產品的來源，召回食品并制止疾病蔓延。

嶺南生活：通過NB-IoT等技術對養殖過程進行精準監控和可視化管理，實現農產品信息的自動可取。通過嶺南生活電商平臺迅速直達消費者，建立覆蓋養殖、加工、運輸、監管、銷售全流程的食品安全信任鏈。

三星：WW9000智能洗衣機，當它檢測到洗衣液快用完了，就會按照之前與供應商談好的合同，自動下單采購。它不僅預先知道你需要買什么，還能預測購買的時間、你的洗衣習慣、你的各種家庭成員的喜好。

必和必拓：將區塊鏈應用于采礦業的供應鏈管理，提高實時采礦數據的安全性。必和必拓系統能夠在區塊鏈系統上建立承包商之間的協同機制，但隨著必和必拓公司的區塊鏈負責人離職，該項目目前處于停滯狀態。

6 物鏈網的代表性技術

目前建立物鏈網應用的方式，大致有兩條路。一是直接基于現成的區塊鏈開發平臺進行開發，二是自己從基礎開始打造區塊鏈。對于區塊鏈在物聯網領域的應用來說，由于解決物聯網行業的實際痛點是初衷，第一種方式比較切實可行。

Hyperledger：由Linux基金會于2015年發起的推進區塊鏈數字技術和交易驗證的開源項目，目標是讓成員共同合作，共建開放平臺，滿足來自多個不同行業各種用戶案例，并簡化業務流程。

亦來云：通過區塊鏈讓數字確權，轉移合約，把數字變成財富。亦來云主鏈通過與比特幣聯合挖礦共享算力，依托比特幣的POW機制保證可信度。未來將從區塊鏈與智能合約、Elastos Carrier、Elastos Runtime、Elastos SDK等四層面方面助力物聯網安全。

IOTA：第一個跳脫傳統區塊鏈架構的分散式帳本技術（DLT），它使用稱為Tangle的無塊協議，使機器能夠安全地交換數據和通證。這也是推進物聯網生態系統共享數據經濟的第一步，為移動、能源、工業4.0等新應用和商業模式開創了新的道路。

以上技術由于相對較新，暫時還存在一些尚未突破的局限性。

7 物鏈網面臨的挑戰

資源消耗：區塊鏈模型中數據全網廣播、全網存儲、全網校驗的特性需要消耗極大的網絡帶寬資源，節點存儲資源及節點算力資源。

查詢性能：由于各種物鏈網設備本身具有的多樣性，相對于中心化的存儲及處理，區塊鏈的分布式結構所帶來的復雜度、不穩定性和兼容性等問題，會大大增加。區塊鏈底層數據絕大部分采用遍歷形式存儲，數據存儲及查詢的效率較低，吞吐量有限，仍無法應用于大規模生產環境。

性能瓶頸：很多物聯網應用屬于對時間敏感的領域。區塊鏈普遍性能低，延遲高，由此引起的反饋時延、報警時延，在實時性要求較高的場景中缺乏可行性。

分區容忍：雖然物聯網強調節點一直在線，但普通的物聯網節點失效、退網是常見情況，有可能出現網絡割裂的現象。

安全和標準缺失：區塊鏈實現方式不一致，編程接口和跨鏈協議需要統一。如果出現安全問題，有些情況下運用區塊鏈技術也無法解決。區塊鏈的數據防篡改性，需要在數據本身安全有效的情況下實現，但當數據本身有誤時，將其記錄在區塊鏈上仍無法解決數據安全問題。此外代碼漏洞、智能合約安全、量子計算的潛在危險都不容小覷。

8 物鏈網的演進方向

●資源消耗

區塊鏈：可以不使用基于挖礦的、對資源消耗大的共識機制，使用投票的共識機制（例如PBFT等），減少資源消耗的制約，還能有效提升交易速度，降低交易時延。當然，在節點的擴展性方面，會有一定損耗，這個需要一個面向業務應用的權衡。

物聯網：隨著eMTC、NB-IoT、LoRA等低功耗廣域網（LPWAN）技術的發展，傳輸質量、傳輸距離、功耗、蓄電量的問題有望逐步得以解決。

●數據膨脹

區塊鏈：可以使用簡單支付交易方式SPV，通過默克爾樹對交易記錄進行壓縮。在系統架構上，支持重型節點和輕型節點。重型節點存儲區塊鏈的全量數據，輕型節點只存儲默克爾樹根節點的哈希值，只做校驗工作。

物聯網：根據摩爾定律和超摩爾定律，存儲成本下降，物聯網存儲能力持續上升。

●性能瓶頸

區塊鏈：已經有很多面向物聯網的區塊鏈軟件平臺做了改進。例如，IOTA就提出不使用鏈式結構，采用有向非循環圖（DAG）的數據結構，一方面提升了交易性能，另一方面，也具有抗量子攻擊的特性。

物聯網：隨著MEMS傳感器、SiP封裝工藝等新技術、新工藝、新架構的不斷成熟、成本降低，小體積、低功率的傳感節點有望廣泛應用。

●分區容忍

區塊鏈：對于分區容忍，針對可能存在的網絡割裂，可以選擇支持鏈上鏈下交易，尤其是離線的交易，并在系統設計時支持多個CPS集群。

9 正本清源物鏈網

Gartner在2018年針對全球首席信息官的調查顯示，CIO對區塊鏈應用具有謹慎態度。只有1%的CIO回應已經投資和部署了區塊鏈應用，只有8%的CIO表示區塊鏈應用被納入近期規劃，或者進行了試點執行。

23%的CIO認為區塊鏈技術可以被應用于其所在行業，而18%的CIO表示具備區塊鏈技能的人才極難尋找，另有14%的受訪者表示區塊鏈將為IT部門帶來巨大變化，13%的受訪者認為IT部門必須進行機構改革才能實施區塊鏈應用。

IBM對全球3000家企業的高管進行了調研，63%的受訪者系統通過區塊鏈提升交易的透明度，61%的受訪者希望確保數據質量和準確性，增強交易的可靠性、安全性和交易速度也在高管們優先考慮的事項之列。

根據物聯網智庫的研究，截止2018年6月10日，國內共有2，221家企業同時將“區塊鏈”和“物聯網”納入工商登記的經營內容里，但其中90%的企業并沒有推進實質性業務。

另外，目前市場上存在的物聯網與區塊鏈相結合的項目中，普遍存在夸大能力、故弄玄虛、流于口號等問題。

技術的早期，不要輕易提顛覆。物鏈網不會是曇花一現，但如果以顛覆物聯網行業為目的，那這種“區塊鏈技術”必定曇花一現。在當下這個時點，恐怕正本清源，樹立對物鏈網的正確認知尤為重要。不妨來細數下，目前對區塊鏈的“過度解讀”和“盲目吹捧”有哪些：

能力夸大：區塊鏈與IoT數據的一個共同點是時序，結構固定，不用刪除，但兩者分布式的方法和一致性的協議完全不同。區塊鏈的分布式無中心化，而物聯網一般擁有中心節點，導致物鏈網的應用領域受限。同時，很多應用場景中，區塊鏈技術并非一勞永逸，比如常見的防偽溯源項目，區塊鏈僅能解決“溯源”，卻解決不了“防偽”。

概念炒作：物聯網行業具備準入門檻，需要深耕多年才可能有所建樹。大量的物聯網企業擁有超過10年的研發經驗，數千萬乃至數十億的前期資金投入，而物鏈網概念類項目，僅憑有限的人力財力，很難參與行業競爭。大多數白皮書中的愿景也僅僅是口號和設想，幾乎屬于癡人說夢，不具備實現的可能。

急于發幣：區塊鏈技術與物聯網行業的結合，主要在平臺層和應用層。新型物鏈網企業只有建立創新的理念或產品，突破物聯網企業的桎梏，才能真正創造價值。“傳統”物聯網公司也可以在具體實施過程中，結合自身優勢引入區塊鏈技術。但在這些情況下，發幣都非必選項，運營區塊鏈生態勢必牽扯大量精力，很難兼顧物鏈網應用的實現與落地。

總結

站在未來的某個時點回望，今天物鏈網邁出的任何一步都可能是具有歷史意義或揭示未知寶藏的重要嘗試。

對于物鏈網這個全新趨勢，無論你最終選擇跟進還是旁觀，希望我們一起“看過”、“學過”、“想過”，寧可“錯”過，絕不錯過。