谈谈物联网目前的局限性

随着区块链技术的出现，尽管我们已经朝着这个未来主义的愿景迈近了很多步，但还远远无法达到理想的目标。以下简单地列出了一些关键的局限性：
1、缺少专门为物联网设备开发的主流区块链网络（注意：截至本文撰稿时间，还没有任何区块链系统称得上是「主流的」）；
2、设备制造商尚未将加密密钥嵌入到所有硬件中，也没有把与区块链的兼容性确立为一个通用标准；
3、用于保证隐私保护算法的软件加密方法效率极低且不切实际 [1]，而硬件解决方案则需要建立在对制造商和整个制造供应链完全信任的基础上。因此止数据盗版很难被防止；
4、人工智能还不够精密，无法在设备中实现这种高度自主的决策行为；
5、为了进一步消除链上交易风险，还需要确立相应的法律手段，但是只有有限的国家和地区 [2] 才承认链上智能合约具有和链下合约同等的法律约束力。
但即使存在这些局限性，区块链依旧具有提供广泛增值应用的潜力，能够解决物联网面临的许多技术。首先，让我们更深入地了解区块链技术当前的进展，以及我们可以做些什么来改善现有技术水平。
为物联网设备开发的区块链网络
考虑到区块链和物联网之间的所有协同作用，一个能够完美适配物联网需求的区块链网络会具备哪些特征？尽管许多区块链技术在本质上都是基础性的，并不会明显侧重于特定应用，但在公共分类帐层面，有许多设计和优化选择能够反映设计者在开发过程中考虑到的应用堆栈。
物联网设备的特征及其对区块链网络设计的影响
在谈及物联网，特别是将其与现有区块链网络上运行的节点做对比时，我们需要明确一点：目前所有的区块链网络，都依赖于功能强大且始终联网的服务器来执行所有记录保存和共识任务。当下显而易见的是，我们所认为的大多数「物联网」设备，或者更小的，有时是移动的联网设备，其受限且独有的特征并不适合上述情况。
「IoT」一词基本上被用于指代任何连入互联网的设备，我们可以对这些设备的特征做一些总结性的陈述：
大规模：[3] 据一些统计显示，物联网设备的数量已经超过了世界人口，并将继续以更快的速度增长；
有限的算力：[4] 即使是与普通笔记本电脑的处理能力相比，物联网设备的算力在量级上往往也排不上号；
有限的存储空间：大多数物联网设备的初衷并不是在本地存储信息，而是单纯的信息中继（例如上传到云端），因此其存储空间非常有限；
有限的带宽和网络连接性：许多物联网设备在没有可靠网络连接的野外环境运行，联网成本高昂（例如，树林深处的卫星网络）；
能耗限制：许多物联网设备使用电池或通过能量采集机制运行，这严重限制了其能耗。
那么想要设计最适合物联网设备的区块链网络，需要满足哪些关键指标？
1、网络需具备可扩展性：考虑到可能有数十亿个设备连接到任何特定的区块链网络，该网络必须能够扩展其处理交易和请求的能力。
2、网络需支持通用资产的发现和交易：物联网设备上有许多可交易的数字资产和资源（例如数据），其中不仅仅是货币。因此还需要发现这些资产的途径。
3、网络需支持选择性存储：考虑到物联网设备的所有局限性，它们将只能参与网络的一个小的子集，并且必须仔细甄选每个设备所存储和处理的内容。
4、网络不能仅仅依靠「工作」来维持安全性：网络安全不能单纯基于解决复杂的密码难题，这会使物联网设备难以执行区块链事务。
5、网络需支持去信任的轻节点：目前的物联网设备并不足以支持全节点的 *** 作，但仍需要保持其在区块链网络上的独立性，因此在物联网设备上运行的「轻」节点不能太过天真（即盲目地信任另一个全节点），并且应该具备某种方法能够验证网络状态和状态转换。
6、网络需支持点对点交易：IoT 设备之间的许多事务都是高度本地化的，即设备彼此相邻，不可能每次都去等待全网验证造成的延时。
综上，即便目前区块链与物联网的结合还存在许多局限性，在满足上述关键指标的基础上，就能够设计出最适合物联网设备的区块链网络，从更好地赋能物联网生态。

物联网消防技术 是指通过条码、射频识别、传感器等各种信息传感设备实时采集建筑物内所有消防设施的各种数据，同时与互联网结合形成一个巨大网络的综合技术。物联网消防技术目的实现消防系统与网络的连接，方便识别、管理和控制。
把网络技术运用于 万物，组成“物联网”如把 感应器 嵌入装备到油网、电网、路网、水网、建筑、大坝、等 物体中然后将“物联网”与“互联网”整合起来，实现 人类社会 与物理系统的整合超级计算机群 对“整合网”的人员、机器设备、基础设施 实施 实时管理控制以精细动态方式 管理生产生活,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然关系。
消防物联网技术是指射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议推广使用消防物，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。消防人员可通过手持终端，快速准确获知需要救援的人员数量、位置及消防设施、设备的信息，为制定高效的救援方案提供科学数据参考，有助于整体调度，及时实施对被困人员的救助和充分发挥现场消防设施的效能，从而有效防止人员伤亡和财产损失。[1]
伴随着经常发展，为适应新形势下的消防安全技术，推动社会单位落实消防安全主体责任，江西赣州全面提升社会单位“四个能力”，将在全市近3000家消防安全重点单位全面推广使用物联网技术。[2]
当前，消防安全重点单位都已经投入使用了火灾自动报警系统等各类应急管理系统，并联入了各地的消防安全远程监控系统，这些系统在信息采集、传输、处理等方面与物联网技术有着相通之处，只要在其基础之上再构建一层基于物联网技术的系统，即可利用物联网技术有效拓展现有应急管理系统的功能。消防部队目前配备使用的灭火救援指挥系统、移动网络图像传输系统等都为物联网的应用提供了一定的平台。[1]
物联网消防技术为创新消防安全管理工作模式提供了有效途径。物联网简单说，就是“物物相连的互联网”。太原的物联网消防系统是如何“物物相连”的呢？记者了解到，整个系统大致分为感知层、网络层和应用层。感知层就是已经安装在建筑物中的火警感应设备、报警监控设备和自动灭火设备。应用层则是消防部门、防火重点部门。网络层则是通过有线或无线传输将感知层的险情隐患信息传递到应用层，并将应用层的消防指令传回感知层。[3]
针对消防物联网在信息传输上，能建立更有效、更便捷、更经济的数据传输模式；杜兰萍总工程师在山西督导消防物联网和平安消防专项行动，指出消防物联网的数据分析上，要针对不同类别、不同情况进行更深层次的研究分析，对联网单位的消防安全状况做到全面掌握；要充分利用此次课题研究的契机，以消防物联网技术为平台，创新消防安全管理机制；此项课题的技术研发和系统应用要充分运用原有基础和平台，包括地理信息开发、远程监控系统等；消防物联网运行机制要借鉴其他外省经验，要在政府部门、网络运营商、维保单位、数据中心、联网单位和消防部门之间建立良好的互动机制和责任链条。杜兰萍总工希望课题组要继续努力，在先进的技术平台上探索出一种新的运行模式，通过试点运用将山西社会单位的消防安全管理水平再上一个新台阶。[4]

物联网中的加密机制实施时的主要困难是感知层的节点上要运行一个加密/解密程序不仅需要存储开销、高速的CPU，而且还要消耗节点的能量。根据查询相关公开信息显示，物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

●传感器技术：价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石，物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如，微型化：元器件的微小型化，要求节约资源与能源；智能化：具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术；低功耗与能量获取技术：供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。\x0d\●设备兼容技术：大部分情况下，企业会基于现有的工业系统建造工业物联网，如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容，兼容关键是标准的统一。目前，工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议，已经较好地解决了兼容性问题，大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来，随着工业无线传感器网络应用日渐普遍，当前工业无线的WirelessHART、ISA100．11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802．15．4无线网络协议，并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议，丰富了工业物联网系统的组成与功能。\x0d\●网络技术：网络是构成工业物联网的核心之一，数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络，有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中，能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术，无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低，有利于传感器功能的扩展，因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。\x0d\传统的有线网络技术较为成熟，在众多场合已得到了应用验证。然而，当无线网络技术应用于工业环境时，会面临如下问题：工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络，工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段，它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足，提供了高可靠性、高实时性以及高安全性，主要技术包括：自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。\x0d\●信息处理技术：工业信息出现爆炸式增长，工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战，如何有效处理、分析、记录这些数据，提炼出对工业生产有指导性建议的结果，是工业物联网的核心所在，也是难点所在。\x0d\当前业界大数据处理技术有很多，如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象，通过对环境数据的分析以及用户行为的建模，可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知，更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化，以便得出更准确的分析结果。\x0d\●安全技术：工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程，信息安全对于企业运营起到关键作用，例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行，如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

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