区块链技术在物联网中应用中有哪些挑战

区块链技术在物联网中应用中有哪些挑战
区块链在物联网中的挑战包括但不限于以下三点：
1、区块链的部署和实施是由多个节点共同参与，但物联网节点设别的存储和计算能力具有一定的局限性。因此在物联网节点中部署区块链技术、区块架构是否分级，以及现有区块链技术尚需加强的问题等，都需要考虑在内。
2、物联网将球时实性，而区块链共识机制普遍存在延时问题。因此，共识延时可能引起反馈延时、告警延时，无法满足现有物联网应用的需求，需要在技术上进一步改进。
3、目前区块链在互联网中的应用，仅在一定范围内、有限节点中开展。而一旦区块链应用在物联网中，节点数量将呈几何级数增加，其频繁的关系数据查询请求将对现有的链式数据架构提出非常严峻的挑战。
面对当今社会，全球新的科技和产业正在兴起，网络技术正在以前所未有的速度转化为生产力。物联网发展前景广阔，但面临着不少历史机遇和挑战；区块链在物联网中的应用，能够在某种程度上解决物联网面临的问题和新的需求。

移动互联网面临的挑战：
首先，移动互联网用户增长呈现两极化，用户年龄分布在拉平；其次，用户对应类目的需求在拉宽；最后，用户对内容和服务的要求更加垂直。
物联网的面临的挑战：
首先，设备间的协同性和统一连接层的缺失就是无法忽视的重要问题；
第二个挑战在于数据的流入规模，这涉及到数据收集、采集和分析等多方面问题；
缺乏能够避开数据中心，在设备间直接实现信息和指令实时传递的中介是第三个挑战。
让大家普遍认为最严峻，也最让人头痛的第四个挑战便是安全问题。

边缘是物联网时代竞争的核心吗？

近两年来，在云服务提供商、电信运营商、系统服务商等多方的推动下，众多物联网 *** 作系统相继诞生，既说明了物联网发展势头的火热，也展现出物联网发展技术路线的差异化，仍然处于一个集体 探索 时期。物联网虽然被普遍看好，但一直以来发展速度低于前些年的发展预期。一些厂商把目光投向了边缘侧，边缘计算成为行业热词。当边缘计算遇上物联网，能否成为撬动物联网发展的“钥匙”？

边缘计算为物联网破局带来新可能

麦肯锡在2021年11月发布的《物联网：抓住加速机遇》报告中预测，到2030年，物联网将在全球创造55万亿至126万亿美元的经济价值，中国将占全球物联网经济价值的26%左右。但是物联网发展仍然面临着众多“逆风因素”，包括“互 *** 作性差”、“安全性不高”、“成本居高不下”和“用户的数据和隐私面临威胁”等。

边缘计算的出现似乎为解决这些发展阻碍带来了生机。当把计算能力下沉到边缘侧，可以就近分析处理数据，这样做会带来多重好处：

1、边缘计算拥有更快的响应时间，数据存储和计算能力被分散布置在本地，数据无需往返于本地和云端，因此可以减少延迟并加快响应速度。

2、边缘计算可以降低企业的成本。与云中心设备相比，由本地设备进行数据存储与处理的成本更低，一方面，边缘计算减少了对带宽资源和云中心计算资源的占用，另一方面，边缘计算可以提高应用程序的运行效率，降低能耗。

3、边缘计算设备可以自主收集、存储并使用数据，有效地避免用户个人隐私等敏感数据被上传到云中心而引发的数据安全问题。

4、边缘计算对云端的依赖性低，可以有效降低单点故障率。万一断网，也可以正常工作。

5、更关键的是，边缘设备可以使现有设备和新兴IoT设备互联互通，对现有设备的通信协议进行转换，就能与新兴IoT设备进行高效交互。在这种方式下，企业无需对现有设备进行更新设计，也能接入IoT平台，以较低的成本实现生产力的大幅提升。

一些厂商已经看到了边缘计算的巨大趋势，通过开发边缘计算 *** 作系统，创建开放的平台生态，提供完善的应用开发工具给予开发者，逐渐推动物联网往边缘计算靠拢，促使边缘计算推动物联网应用长尾时代的到来。

物联网算力从云、端走向边缘

在物联网 *** 作系统研发中，大部分厂商从“端-边-管-云”各层次构建物联网基础设施。物联网被认为是互联网时代向万物互联的一个延展，会充分继承互联网时代的计算存储和通信能力，从人人互联转向人与万物互联，正因如此，人工智能技术将得以在物联时代快速发展。因此IoT的定义越来越多被AIoT这个概念所取代。

在现实世界中，物联网端设备存储和计算能力往往十分有限。那么随着物联网发展，到底是应该让端设备更加智能，具备必要的算力和通信能力，并将所产生的信息和数据通过5G或NBIoT等途径直接回传到云数据中心，还是物联网端设备不需要太多的算力存储，窄带通信能力即可满足绝大多数场景，应该由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力？

以翼辉信息为代表的一些 *** 作系统厂商认为未来应向“强边弱端”发展。互联网的边缘计算节点就是各类端设备的上游节点，应由边缘为这些端设备提供算力存储和宽带通信能力，其与端设备之间通过近距通信协议，来保持端设备的高并发、低延时、低功耗的工作特点，简单说就是让互联网做互联网擅长的工作，物联网做物联网擅长的工作，二者通过边缘计算节点来接驳，让两个网发挥各自优势，连通协作。

翼辉今年推出智能边缘计算 *** 作系统——爱智 *** 作系统EdgerOS，把边缘侧的算力动态共享、分配、实时计算，主要交由部署在边缘侧的智能边缘计算机来处理，可以更好的满足物联网实时、安全、降低成本等需求。智能边缘计算机就相当于一个小服务器，不仅实现了周边设备和异构网络互通互联，还承担着大量的算力工作，当算力主要在边缘处理，端设备不再需要具备很强的算力，也为用户减轻了相应的负担。

很多物联网节点如灯泡等本身没什么算力，爱智通过智能边缘计算设备能保持跟节点的长时间连接，并把较强的算力包括AI的算力分享给这些较弱的节点，那么有了算力和资源，这些节点就会充满想象力，同时极大地降低智能设备的开发成本，实现基于真实场景的智能应用。

翼辉拥有十多年的嵌入式系统设计经验，企业在嵌入式领域的成功，对端设备应用场景的理解，促使其更加坚定的相信边缘计算的重要性，边缘为端设备应提供算力存储和宽带通信能力，端和边应形成一个有机体，各司其职，不转嫁冗余成本到用户层面。

开发者们把目光投向了边缘计算

基于边缘计算 *** 作系统开发物联网应用正在吸引国内开发者的目光 。在正在开展的“2021爱智先行者”征文活动中，技术社区内的开发者们纷纷利用搭载着 EdgerOS 的智能边缘计算机精灵一号（Spirit 1），进行了各种智能家居的DIY研发，例如人脸识别门禁、智能光照传感器、智能红外温度传感器、手势控制智能灯、智能监控设备、智能甲醛检测器、智能变频电热毯等，利用几天时间使用低代码即可开发一款物联网应用。

爱智打造了一个高性能的 JavaScript 运行时引擎，可以使用简单高效、易学易用的 JavaScript 和 TypeScript 等互联网技术栈来开发物联网应用。此外，爱智提供了功能非常丰富的开发框架，包括APP框架、流媒体框架、AI框架、设备管理框架等。

由于爱智是一个开放的智能边缘计算 *** 作系统，开发者可以在物联网应用开发中使用各种品牌、各种型号的硬件设备。例如，当前市场上有很多品牌的智能灯泡，但是通常需要搭配厂家的网关设备才能使用。因为爱智 *** 作系统的开放性，可以支持不同品牌的智能设备。开发者使用Spirit 1和自主选择的智能灯泡，不到 30 分钟即可在寒冷的冬季来临之前为自己研发一个“关灯神器”。 开发者们可以利用Spirit 1或者其它智能边缘机，搭载EdgerOS，实现各种想象丰富场景下、大量长尾应用的研发。

2006至2020年，物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化，智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升，行业规模保持高速增长，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。

截至到2019年，我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

近年来，我国政府出台各类政策大力发展物联网行业，不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见，从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范，并取得了初步进展。

目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长，网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下，中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设，消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用，5G、车联网等领域发展取得突破。

政策推动我国物联网高速发展

自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来，国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变，对于提高国民经济和社会生活信息化水平，提升社会管理和公共服务水平，带动相关学科发展和技术创新能力增强，推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过对人、机、物的全面互联，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系，是数字化转型的实现途径，是实现新旧动能转换的关键力量。

我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间

自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长，增速一直维持在15%以上，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明，随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展，中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。

虽然我国物联网发展显著，但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家，其中中小企业占比超过85%，创新活力突出，对产业发展推动作用巨大。

物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向，蕴含着巨大的创新空间，在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域，创新活动日趋活跃，创新要素不断积聚。

物联网在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下，2020年GSMA移动经济发展报告预测，2019-2025年复合增长率为9%左右，2020年中国物联网行业规模目标16亿元，按照目前物联网行业的发展态势，十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年，中国物联网行业规模将超过27万亿元。

未来物联网行业将向着多元方向发展

标准化是物联网发展面临的最大挑战之一，它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣，还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场，类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。

合规化同样是当下物联网面临的问题之一，特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词，各种用户数据泄露或被滥用的事件频发，特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。

因此在未来，我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定，，用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。

安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击，在未来，以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注，特别是某些特定的基础行业，如医疗健康、安全安防、金融等领域。

多重技术推动物联网技术创新

从技术创新趋势来看，物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破，NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长，服务支撑能力迅速提升;

区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网，为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动，物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。

——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》

物联网市场规模持续稳步增长 云平台成为竞争核心领域

物联网市场规模持续稳步增长

2017年以来，全球物联网市场规模持续稳步增长，跨界应用不断兴起。我国物联网数据规模及多样性持续扩大，行业生态体系逐步完善，细分领域创新成果不断涌现，产业技术和应用发展进入落地关键期。

据前瞻前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》统计数据显示，2013年全球物联网市场规模达398亿美元，同比增长21%，到了2017年全球物联网市场规模达到了798亿美元，同比增长14%。预计2018年全球物联网市场规模将突破1000亿美元，达到1036亿美元，同比增长30%。

物联网发展呈现新特点与趋势分析

1、全球物联网设备数量爆发式增长，物联网解决方案渐趋成熟。2017年以来，全球物联网设备规模、普及率和企业级应用项目的爆发式增长，物联网解决方案渐趋成熟。数据显示，2017年全球物联网设备数量强劲增长，达到84亿台，首次超过人口数量。全球物联网市场有望在十年内实现大规模普及，到2025年市场规模或将成长至39-111万亿美元。

2、中国物联网市场规模突破万亿，物联网云平台成为竞争核心领域

2017年，我国物联网市场逐步回归理性，进入实质性发展阶段，全年市场规模突破1万亿元，年复合增长率超过25%，其中物联网云平台成为竞争核心领域，预计2021年我国物联网平台支出将位居全球第一。具体来看，C端用户(个人用户)更加关注物联网设备带来的实际智能体验，B端用户(行业用户/企业用户)则更加关注物联网应用的投入产出比。

3、物联网细分领域热度出现分化，技术演进驱动应用产品向智能、便捷、低功耗方向发展

2017年以来，物联网在交通、物流、环保、医疗、安防、电力等领域逐渐得到规模化验证，“物联网+行业应用”的细分市场开始出现分化，智慧城市、工业物联网、车联网、智能家居成为四大主流细分市场。芯片、智能识别、传感器、区块链、边缘计算等物联网相关新技术的迭代演进，加快驱动物联网应用产品向智能、便捷、低功耗以及小型化方向发展。

4、中国物联网重点上市企业营收达48338亿元，同比增长207%，创近五年新高

2017年，我国沪深板块52家及港股板块11家重点物联网上市企业营业收入及增长率均创近五年新高，概念股交易趋于活跃，亏损面收窄，企业净利润总额波动增长，总体盈利情况出现好转。

5、无锡持续深化国家传感网创新示范区建设，累计建成、获得20多个物联网相关国家级品牌

2017-2018年，无锡持续强化应用试点示范，健全完善技术创新体系，物联网产业发展路线图进一步细化，与实体经济融合发展进程逐步加快，“一核两翼多元”产业格局凸显。截至2017年底，无锡物联网营业收入2437亿元，拥有物联网企业超过2000家，发明专利申请量2500多件，承接的物联网工程遍及全球60多个国家700多座城市，其中国家级重大应用示范工程21个，牵头制定国际标准“物联网参考架构”，正式掌握顶层架构标准主导权，已累计建成、获得20多个物联网相关国家级品牌，全球影响力稳步提升。

中国物联网行业生态体系日趋完善，但仍存在一些发展瓶颈。市场与产业协同不足，行业标准政出多门，高端产品研发能力有待提高，网络基础设施亟待全面升级，数据隐私和安全问题仍然突出等。

中国物联网产业应加大研发投入力度，提升原始创新能力;夯实物联网应用基础，推动企业转型升级;促进产业协同，加快开发消费端规模化应用产品;积极参与国际标准制定，加强标准互 *** 作研究;明晰安全防护思路，各有侧重分类实施。

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