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BTA峰会 | 沈杰:区块链+物联网,推动数字经济和实体社会共融共生的发展

嘉宾介绍:

沈杰,浙江大学本科、中科院博士、美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)访问学者。物联网国际权威专家,十五年物联网资深经验,三年区块链研究经验,代表中国领导制定全球首部物联网参考架构国际标准ISO/IEC30141,是物联网“六域模型”的提出者和主编辑。六域区块链联合实验室发起人、庆渔堂创始人、复旦大学兼职教授等。自2011年起担任国家物联网基础标准工作组总体组组长,与公安部、农业部、交通部、环保部、林业部、卫计委、中纺联等共同推动数十项物联网基础标准和应用标准的制定。曾任无锡物联网产业研究院副院长、科技部国家传感网工程技术研究中心副主任、CCSATC10副主席等。曾主持过十余项物联网相关的国家级重大科研项目,十余项国际和国家标准,曾获上海科技进步奖一等奖、中国标准化创新二等奖、全国信标委先进个人等。

以下为演讲实录:

非常高兴有这样一个机会跟大家分享我们关于物联网以及区块链的思考。刚开始接触区块链,觉得物联网跟区块链的发展对双方是最优的范式。从我们的角度如何看待物联网以及去联网的关系。

我们目前看到的趋势是,虽然现在已经有比特币等这样为代表的大量的区块链蓬勃发展,为我们数字化经济奠定了一些前期的基础,但是现在来看存在着比较严重的问题,大量的只是在发行链上的数字货币,但是我们缺一个东西,也就是说链上的数字生态里面缺少相应的数字商品,比如说我们现实当中的货币诞生一样,货币的诞生最主要作为一般等价物促进交易行为,现实生活当中是反过来,现实当中现有商品再有货币,数字空间当中先产生了虚拟货币,但是现在还没有大量的虚拟资产和虚拟商品可以用于被交易。目前来讲,急切要推动地,真正数字资产可以进入区块链的生态,促进整个数字生态的繁荣。

这个角度来讲,如何真正意义上促进数字生态资产繁荣?将来一个很大的源头在于物联网。物联网最主要的作用首先是架起了物理世界和虚拟世界的桥梁,通过大量的终端可以感知周围万世万物以及人事物各种行为,把大量一些数据可以印射到数字空间。早年从事互联网研究的时候,在没有区块链研究以前其实也比较尴尬,我们有两个大的挑战:物联网的数据征信机制怎么样解密?花的这么多钱采集一些数据,这些数据传递的时候怎么样保证它的价值和它的信用,这是一个很重要的问题。这个角度,物联网跟区块链一旦结合他们两块共生起来,一方面物联网可以采集不同实体资产以及数据行为,通过区块链变为数字资产,区块链整个空间当中可以更加便利促进这些数字资产的交易,同时又带动了整个实体的事物和资产交易的行为,这样会产生线上线下虚拟空间以及物理空间的互动,不断促进生态的繁荣,这是我们看到物联网跟区块链融合的意义。

这个Token作为一般数字等价物,促进数字资产高效交易和使用。不得不面对一个现实,物联网不是一个简单的技术和设备,物联网的的确确是一个非常复杂的生态型的应用,跟行业融合过程当中不是一蹴而就。2002年我从做物联网,2009年国家战略一个新兴产业去发展,到今年2018年,物联网的落地还在早期发展的过程当中。这里面非常复杂,复杂的生态想要推动的时候,往往就需要有一个顶层架构的设计,这也是我们多年实践依赖,物联网我们看芯片、传感器以及操作系统,我们看云平台包括专家算法以及人工智能,这一类的东西都已经有一个很好的基础,也比较成熟了,但是为什么物联网还是依旧发展这么缓慢?就是因为物联网不仅仅是一个技术性的存在,而是跟行业万事万物当中融合,这个里面有很多跨界的东西。一旦跨界的话,对于原来的跨界双方认知上面会出现一些局部的看法,这个时候我们需要一个顶层设计来看。

如何考虑物联网的顶层设计?物联网角度来讲,本身物的广泛性,物联网的应用可以无所不在,日常生活当中吃穿住行安保等等提升跟周边事物交互的效率,这个过程当中我们也出现很多的问题,今后大量设备使用作为人和物中间媒介的话,物和人之间的信任关系以及今后数据获得之后在不同主体之间的传递和广泛的应用,如何确保它信用价值的传递,这是我们需要去深刻思考的。

物联网应用广泛性以及市场的深度来讲,确实又非常具有相反力。物联网原来市场有三个等级,最早物联网的企业可能想的比较简单,就是生产一些传感器和设备,去做一些信息化项目的集成,这是最粗浅的商业模式。后来采集了大量的数据,可能很多用户需要我们可以给他们解决一些应用层面的问题,但是事实上有了这些数据应用之后,我们发现它的物联网的使用成本依旧还非常高,单一的摊销费用非常高。我们认为到第三级商业模式,真正意义上通过物联网的物而不是指设备,物和设备之间是有差异的,物联网的精髓真的是在连物而不是来传感,通过连接物的数据、资产化之后,就可以极大整合这个物的经济形态,加快流动性以及全生命周期的管理,这个时候物联网的商业模式生态会更加多元化和丰富化。麦肯锡有一个数据很有意思,2025年物联网的数达到250亿只,直接达到600亿美金,关联经济36万亿的美金。

从这么大的市场,这么广泛应用角度来讲,这是不得不面对的问题,如果我们只是简单的应用传统的互联网的技术框架,按照纯分层的方法已经无法适应互联网那么复杂的构件,也发现这个具体化越来越大了。分层的思想仅仅是在物对等通讯里面,比较好的可以切割不同层次交互的功能分类分成,但是用在物联网里面实际上更重要的是,跟整个行业生态的全面融合,这种融合不是说只是在这么一个场景里面做融合。我们当时做了重新的思考和设计,突破了或者改变了原来用分层的方法架构,我们的物联网的体系是用域的方式来做,我们当时提出了一个物联网六维模型的标准,目前这个标准已经成为了我们国家的国标,2016年已经发表了,现在也已经是ISO以及IEC,今年下半年会进入一个印刷的阶段,现在ISO、IEC物联网架构标准,从中国开始,逐步变为中国的标准,以及变为ISO、IEC的标准。

今天由于时间的问题,我不一定很细的可以展开。为什么叫做物联网六维模型?物联网在某一个行业生态落地,比如说我们的农业、工业、医疗健康、物流等等,实际上在整个生态里面非常多复杂要素需要整合,往往原来设计里面容易顾此失彼,有人关注网络通讯,有人关注云平台,有人从应用角度看看你的技术能否用,这样七拼八凑,目前为止绝大部分物联网系统很难真正被广泛使用或者产生可持续的商业模式,进行大量梳理之后发现物联网任何一个行业,顶层框架设计来讲基本上可以分为六个部分,只要按照六个部分进行对他行业生态的梳理之后,基本上大的要素就可以归类清楚,这个框架体系下,我们就有了可能和基础,进一步的去细化它的场景和它的商业模式。

第一个叫做定义行业用户以及需求。

第二个目标对象,也就是因你的需求而来的物的标的物它的属性是什么,也可以代表我们物理里面的很多的实体对象和资产。

第三个感知控制力,可以用什么样手段帮助你连接这样的物,感知他们或者控制他们,或者标识他们等等这样的一些操作方法。这个里面会用很多了设备。

第四个服务提供,也就是说来自设备端数据获得之后我们还要进一步加工、利用通过人工智能或者是大数据或者一些行业的专家系统,我们要形成最终的服务,回到用户域。这三个域是目前大部分互联网谈的范围—好比一个人,有头有了躯干,两条腿,如果没有两个胳膊他所创造这个物联网缺乏生命力和可持续发展能力。

第五个保证机制上确保物联网的运行。但是可以看到很多设备多是在无人管理的情况下被运用很多场景当中,不像我们手机和电脑人可以每天操作,但是很多的设备实际上被买在场景当中,可能会工作会告诉你数据,但是是不准确,这是很可怕的事情。另外是管理保障还要从规则上保障,滴滴打车的私家车的运营,想把私家车联起来提供服务,但是交通部门的规则不允许私家被广泛用于这个商业运营,共享单车联起来之后非常好,但是共享单车不能乱停放,物联网连物的同时还要受设备约束。

第六个域全行业共享,本身这个行业需要别人很多信息资源,它的信息也可以是推送给别人的,不是孤岛的,数据积累的交互。包括第三方资源的整合,包括我们这个支付工具,我们的物流,我们的征信等等。这是我们基本六个域。网络最主要的是指这些域之间的连通观点,我们按照这样的思路来讲,其实每一个行业都可以按照这样一个方式构建,有了这样一个基础之后,物联网、区块链的融合就有一个大的框架,就可以建立起来了。也就是说,其实刚刚我们所理的六个域主要还是在物联网的应用和业务的层次对应复杂的生态进行归类和梳理。有了这样的基础之后,如果说没有区块链,对于物联网来讲我们依旧面临困难,比如说五莲直接架构在传统互联网上我们现在有大量的问题,一个是安全、隐私、对数据价值的传递当中的真实性等等这样的一些问题。

物联网如果说开在原来的互联网上好比一辆跑车开在一个乡村泥土上,坑坑洼洼,这个跑车性能就跑不起来。有了区块链之后就相当于把这一条修了一层高速的水泥路一样,物联网这辆车在区块链上就可以跑起来,同时物联网在整个生态过程当中大量为区块链注入的真实的数字资产以及真实的数字的交易。而区块链是为物联网经历了一个信用和价值的体系的支撑。

既然把物联网和区块链融合的框架理清楚了,对于物联网来讲我们区块链优化设计有什么独特的地方需要处理?是否可用以太坊或者其他的方式?我认为有它自己的特色。充分考虑物联网应用神态特征做整体优化,并发症只是其中一个特征。大量高设备并发单,这是其中之一。

我们安全刚刚那个架构的话,因为首先区别是为用户服务,对这样的用户服务来讲我们可以按照刚刚那个大类可以区分出来,比如说我们将来会有大量的物联网应用的用户,平台类的用户,第三方合作的用户,资产所有者的用户,运维的用户以及最主要的设备的设备,也就是说将来设备平台个体人或者企业成为区块链对等这样一些用户主体,这是我们做物联网区块链时候所要面对的一种多元化的服务主体,这个角度来说我们需要做一个整体性的优化,无论是共识的算法,或者说从加密以及跨链的设计等等这些方面,我们需要围绕物联网的特征。物联网的特征简单来讲,比如说是受地域特征性比较强,我需要一些形态,一定是有时空维度的,这个里面又有行业的属性,场景的属性等等,所以这个里面也有很多的优化的工作需要去做。

目前角度来讲,为了分解这样的一些工作,我们认为应该要对整个底层区块链做业务的分成的设计。从它的应用的支撑这快的,API和SDK的开发下棋服务层次,核心层次和技术设计,我们可能分别要对立面框定我们每一个功能所在的层级以及它的优化的性能方向。

比较细致的东西我们就不深入展开了。

这是我们目前围绕着这样一个框架所建立起来一个初步的,应该是第一代的现有产品的架构图,从底层的核心到storage,到SDK包以及浏览器上面的开发。目前相比较而言的话,在共识机制、多资产的资产、资产交易、智能合约以及系统性能和节点数量方面,SDK我们已经做了一些优化,最主要的只是修改PBFT,在这个基础上进行进一步分层和分片的优化。关于资产都是源生性的开发和支持,目前整个性能角度来讲我们也在早期的测试版本,如果大家有兴趣可以上我们的测试公链去看一下。目前主要早期是有联盟会员的架构,整个上市我们会开放主节点的共识激励。现在测试版本,大概在八月中九月份正式上线。我们通过农业互联网的生态开始做全面的落地,也就是说从的农产品的体系,交易体系以及九月前端场景性的物联网的监控系统,包括设备这一级到平台这一级,以及相应的一些用户生态,然后来接入整个区块链。

在这个里面,我们同时也在做一些创新。物联网应用生态其实带有一定权属性,它的权属性所有者来讲,只能分享区块链上链以后的积极性收益,现在我们也在设计一些新的机理分配机制,这一块我们现在用ferry的方式,比如说今后会拓展,从渔业拓展到农业,从容量支持层可以从分层和分片的角度进行优化。

现在比较实际的一些应用场景,像农业里面非常有效的一种方法叫做物联网+区块链,之后我们可以推动农业科技的金融发展。农业里面,特别是中国人农民是比较可怜的,没有抵押物,我们的土地资源,我们的宅基地,我们农产品没有办法抵押做金融融资服务,所以农民的这个发展一般来讲比较困难。有了物联网和区块链之后我们可以用数据帮农民建立整个的金融征信场景和机制,也就是说通过这样的一些数据,能够跟银行以及保险公司或者是第三方的投资人建立互信的征信方式驱动金融向农业的输入,农业通过科技扩大之后有很多想象空间。比如说农产品溯源和食品安全,如何打通流通生产消费不同环节以及不同主体之间数据共享,一是靠物联网获得数据,通过区块链连接不同数据,让这个数据真正互信。

有了农业的高效的监管服务,农资的溯源等一些基础服务一旦进入农业之后事实上可以帮助整个农业奠定了坚实的基础,可以产生一些其他消费领域或者时尚领域的多元化的应用生态。这个角度来讲,把物联网和区块链融合的意义是非常大的,我们真正的意义上是能够可以帮助我们的行业,特别是一些传统落后的行业,帮助他们做非常大的提升和发展。里面也可以产生多元化的应用生态。我们又设计了一个比较大的拓展性,从今后的子链的发布,到子链分层和分片拓展角度来讲,从农业医疗环保智能制造按照行业大的属性慢慢做分行业的支撑以及行业之间的价值互联。

刚刚来讲,我们可以用六域这样的思想,可以帮助每一个行业来植入物联网和区块链的前期,我们可以做很多的顶层设计。医疗也好,制造也好,可以定好自己的,从各个六个域名的主体,这个时候有了底层区块链的支撑,如果有了顶层应用来区块链支撑,对于建立自己行业的生态有很大的帮助,可以比原来更进一步的,更快、更高效推动生态的建设。能源也是,从他用户以及所要连接的发展对象,以及相关第三方的资源交换方面。

现在已经过去了四个测试节点,分别在美国、澳大利亚以及新加坡,目前我们几个测试的官网都在这里,大家如果感兴趣的话也可以去加入我们的社区,大家共同推动发展。

一句话总结:如果能够真正意义上把物联网和区块链融合起来的话,就可以推动数字经济和实体社会共融共生的发展,谢谢各位,今天的报告就到这里。

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