挑战一：低功耗是重中之重
物联网从一个利基市场(小众市场)不断发展成为一个几乎将我们生活各个方面都连接在一起的庞大网络，面对如此广泛的应用，功耗是至关重要的。在物联网领域中，许多联网器件都是配备有采集数据节点的微控制器(MCU)、传感器、无线设备和制动器。在通常情况下，这些节点将由电池供电运行，或者根本就没有电池，而是通过能量采集来获得电能。特别是在工业装置中，这些节点往往被放置在很难接近或者无法接近的区域。这意味着它们必须在单个纽扣电池供电的情况下实现长达数年的运作和数据传输。
“电池的安装、养护和维修不仅难度很高，同时也会带来高昂的开销。而在某些车间或厂房内，这些 *** 作甚至非常危险。”关注无线和低功耗充电领域的Harsha表示，“我们的目标就是让用户在器件的使用寿命内无需更换电池。”基于此，Harsha和他的团队正在研究尽可能延长微型电池供电时间的方法。例如，借助太阳能来供电，无论是室内或是户外光源，即使是只从光源中采集很少的能量，其影响也是巨大的。同时，通过工厂中某一物件的内外环境温差，也能够实现能量的采集，例如温度高于外部空气的高温液体管道。此外，在工业装置中，车间内机器所产生的振动也能被用于能量采集。通过住所内来自WiFi的无线电波，也可以为支持物联网节点的电池生成一个小电荷。
以上种种方法的目标是将电池的使用寿命延长10%或20%。虽然消费类电子元器件更新换代的速度越来越快，但是工业应用中的物联网技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池的使用寿命，一块电池可以持续供电20年到30年，直到所有的节点需要更换。在某些情况下，由于能量采集的使用，这些节点甚至可以实现无电池运行。
挑战二：感测必不可少
如果没有感测，那么物联网也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个物联网系统的基石，它们能够测量、生成数据并将数据发送给其他节点或云端设备。无论是感测住宅的房门是否关闭，还是汽车的机油是否需要更换，抑或是生产线上的某个设备会不会出现故障，传感器采集到的数据都是关键信息。
“感测在需要作出决策的时候便会发挥作用，这一过程不一定需要人工干预。”专注电流感测领域的Jason表示，“如果传送带正在传输某个物体，传感器能够帮助确定这个物体是什么、重量为多少以及传送带是否过热等。例如，分析电机内的电流能够让人们了解电机的健康状况、是不是出现了故障。这些都是在进行工厂控制时需要了解的内容，而传感器使这一切变为可能。当提供实时数据时，这些重要数据的结合将影响到方方面面。”
因为传感器采集了海量的数据，特别是在工业物联网(IIoT)中更是如此，所以传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。当获得了海量的信息时，如何确定信息是不是过多？如何判定所掌握的数据是不是有用？其中极为重要的一环就是算法。一旦有了合适的算法并且得以充分利用，它们将改变制造业。工厂会变得越来越小，效率却越来越高。
挑战三：连通性选择由繁化简至关重要
一旦传感器数据被低功耗节点采集，这些数据必须被传送到某个地方。在大多数情况下，它会被传送至一个网关，这是物联网系统中互联网与云或其他节点之间的中间点。目前，根据独特的使用情况和不同的需求，我们可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。各项不同连通性标准和技术都有其特殊的价值与用途，不过将WiFi、Bluetooth、Sub-1 GHz和以太网中的所有这些标准都整合起来却是一项巨大的工程。鉴于产品的多样性以及需要将连通性添加到很多标准与技术并不相同且大多数此前并不具备互联网连通性的产品中，这就需要采用复杂的技术，并使其变得更加简单。
挑战四：管理云端连通性是关键
一旦数据通过一个网关，它在大多数情况下会直接进入云端。在这里，数据被分析、检查，然后付诸实施。物联网的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样，云端服务的选择也有很多，这也是物联网发展中另一个复杂点。
“目前，云端供应商的种类繁多，数量也不尽相同，并且没有针对云端设备连接和管理方式的标准。”专注物联网市场发展领域的Gil表示。为了满足那些使用多个云端服务的用户的需求，必须开发物联网云端生态系统，提供集成的TI技术解决方案。可喜的是，由于云端技术已经实现了良好的成本效益，物联网目前正以极快的步伐飞速发展。不过，为了实现物联网的进一步增长，在复杂度简化方面还有很多工作要做。
挑战五：安全性是广泛采用的关键
整个系统的安全性是制约物联网被广泛采用的最大障碍之一。随着越来越多的设备变得“智能化”，越来越多的潜在安全性漏洞将出现。这需要业界研究构建先进的硬件安全机制，同时将安全机制成本和功耗保持在较低的水平上。这需要相关厂商在集成安全协议和安全性软件方面投入大量的人力物力，努力减少把高级安全性功能添加到物联网产品中所遇到的障碍，以确保在保障安全性方面降低门槛。
挑战六：为经验不足的开发人员提供简易物联网解决方案
虽然物联网技术曾经主要由技术公司使用，但是从目前来看甚至在未来一段时间里，物联网技术将在有着一定技术背景限制的行业中被广泛应用。以一个生产龙头公司为例。直到目前，由于没有任何需求，电气工程师也许从未在龙头制造公司工作过。但是如果这家公司打算生产接入互联网的花洒，那么其在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此，物联网技术必须能够轻松地添加到其现有和未来的产品中，而无须网络和安全工程师参与其中。这些公司不需要像一家互联网技术公司那样，在技术学习方面投入，他们现在可以从相关企业获得现成可用的技术。对于相关技术公司来说，如何为这些经验不足的开发人员提供简易且立即见效的物联网解决方案，既是挑战更是机遇。
由于我们生活中越来越多的事物正在与网络建立互联，并且随着物联网应用的不断普及与拓展，还有大量的工作需要去完成。以物联网为代表的信息化应用是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望，包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利性与生活方式等，而这一切将最终使我们的世界变得更加美好。
比特盒子，未来之星
2018-01-22
移动互联网和区块链是当今最热门的两大技术，也被认为正在改变或将会改变商业模式和经济模式的重大变革。移动互联网确确实实改变着一切，包括改变我们人类根本的生存状态。2015 年底，全球有 20 亿个人电脑，但是在全球的移动终端已经达到了人均一台，就是 70 亿台。在传统电脑时代，每个人平均每天花在互联网上的时间是 28 个小时，但是在智能手机时代，也就是移动互联网的时代每个人花在互联网的时间是 16 个小时。
手机移动端面临的技术障碍
目前，智能手机的计算性能大幅度提升，但是在适应区块链计算上仍然面临很多技术障碍：
1)手机芯片的性能瓶颈。目前主流手机的硬件配置中 CPU 可以达到 2-3G，内存 4-8G，存储空间达到 128-256G，基本满足区块链的最低配置。但是在加密算法、挖矿算法，以及运行中的 CPU 及内存峰值，都有可能使手机系统崩溃。因此，手机相应的软硬件系统都要为区块链做一定的适配改进。
2)手机网络的不稳定。手机在正常使用中，经常切换在 4G 和 Wifi 之间切换网络，造成网络参数的不稳定(比如 IP 地址)，影响区块链数据的同步和共识的达成。
3)手机 *** 作系统的编译系统差异性。大部分的区块链代码都是基于 Linux 系统的 C++编译环境，再向手机端移植过程中，无论是 Android 系统还是 IOS 系统，都面临编译环境、编译类库的调整，甚至要对手机 *** 作系统进行重新改写。目前世界范围内，还没有团队敢挑战这个领域。
物联网在区块链应用上的机会和面临的障碍
1、物联网的运营成本 : 随着物联网技术的进一步应用，数以千亿计的物联网设备的管理和维护将会给生产商、运营商和最终用户带来巨大的成本压力。
区块链技术为物联网提供了点对点直接互联的方式进行数据传输，整个物联网解决方案不需要引入大型数据中心进行数据同步和管理控制，包括数据采集、指令发送和软件更新等 *** 作都可以通过区块链的网络进行传输。
区块链技术解决物联网的构架瓶颈问题主要体现在三个方面：
（1） 、点对点的分布式数据传输和存储的构架;
（2） 、分布式环境下数据的加密保护和验证机制。
（3） 、方便可靠的费用结算和支付。
2、物联网的隐私保护问题 : 随着物联网产业的不断发展，对于数据安全和隐私保护的问题越来越受到关注。在斯诺登事件之后，由政府和大型企业控制的网络服务的隐私被广泛质疑。特别在物联网领域，目前的中心化服务构架将所有的监测数据和控制信号都由中央服务器存储和转发。这些中央服务器收集者所有的摄像头传输过来的视频信号，麦克风录制的通话记录，甚至用户的奔跑节奏、心跳和血压的信息都汇总到中央服务器，并且通过中央服务器转发的信号还可以控制家庭中门窗、电灯和空调等设备的开启，直接地影响着用户的日常生活。
3、利用区块链建立新的商业模式 ：未来物联网不仅仅是将设备连接在一起完成数据的采集，人们更加希望连入物联网的设备能够具有一定的智能，在给定的规则逻辑下进行自主协作，完成各种具备商业价值的应用。但是，具备商业价值的交互必须确保进行 *** 作的设备具有代表拥有者进行交易的授权，并且这种授权能够被直接验证。同时，由智能设备发出的交易请求需要可靠地记录以确保交易的有效性。
4、区块链技术在物联网环境下的演进 ：区块链技术的部署和实施需要由多个节点共同参与，在物联网的条件下每个智能设备的计算能力都非常有限，与传统的区块链挖矿节点相比，其 Hash 计算能力甚至不到 GPU 系统的千分之一。另外，物联网设备的电力消耗也是在实际应用中受到严格关注的问题。因此，不可能直接把现有的区块链技术原封不动地应用到物联网的应用当中。
比特盒子的设想和技术路线
1)为了实现区块链向手机移动端的完全转移，比特盒子联合国内外(中国、俄罗斯、以色列)IT 技术精英，制定出合理的解决方案和实施路线图：
第一步，区块链核心代码仍然运行在服务器上，在手机端开发命令控制接口，实现一台手机和一台服务器的一一对应关系。手机端完成区块链的参数传统、系统监控、数据反馈、上层的交易接口 SDK 等。
第二步，将区块链代码中的底层部分(P2P 网络、共识算法、数据存储等)与钱包部分(地址管理、加密算法、交易控制等)解耦，然后将钱包部分移植到手机端。
第三步，将完整的区块链代码深度优化后，完全移植到手机端。
第四步，基于 Android 或 Ubuntu Core *** 作系统进行深度定制，将区块链核心代码整合到 *** 作系统层面，手机启动同时启动区块链的网络通信。这样使区块链更好地适配手机硬件和网络性能，提高区块链运行的稳定性、可靠性，也带来更大的安全性。
2)Android 技术平台
Android 是一种基于 Linux 的自由及开放源代码的 *** 作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由 Google 公司和开放手机联盟领导及开发。Android *** 作系统最初由 Andy Rubin 开发，主要支持手机。2005 年 8 月由 Google 收购注资。2007 年 11 月，Google 与 84 家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良 Android 系统。随后 Google 以 Apache 开源许可证的授权方式，发布了 Android 的源代码。
3)Ubuntu Core 技术平台
Ubuntu Core 被称为物联网时代的 Ubuntu，是 Ubuntu 的一个精简版本，可在具有自主性的机器、设备和其他通过互联网相连的数字化产品上安全地运行。从智能家居到无人机，这些设备将给我们生活的诸多方面带来彻底变革，但是它们需要一套与传统 PC 系统不同的 *** 作系统, 确保它更加安全可控。
4)研发现状
目前，比特盒子基于北斗链的开源代码已经完成了初步的原型开发，区块链核心程序压缩到 6M，内存运行峰值限制在 250M 以内，优化后的挖矿共识算法只需要普通的 CPU(1G)即可实现。比特盒子的第一个版本将会在 2018 年 3 月份公布，并发布代码。
比特盒子的意义
1)手机移动端的用户已经远超 PC 端和服务器端用户，比特盒子的出现将使区块链技术更加贴近最终使用者，有利于区块链技术的普及，以及手机端区块链应用的快速开发。区块链 APP 无需通过网络远程调用区块链接口，直接调用 本机的区块链系统即可，甚至在没有网络的情况下也可以进行数字资产的交易， *** 作性能和安全性大大增强。
2)在物联网技术快速发展的背景下，未来各种物联网节点也都会连入区块链网络，而物联网节点的计算性能跟手机的计算性能接近，因此，比特盒子将成为同时兼容物联网和区块链的 *** 作系统。
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