Интернет вещей (Internet of Things) — это концепция интернета для умных устройств, способных взаимодействовать между собой без участия человека. Это включает в себя все: от мобильных телефонов, холодильников, стиральных машин, кофеварок, термостатов, ламп, носимых устройств, таких как смарт-часы или смарт-очки, до цепочек поставок в сельском хозяйстве и промышленных машин, таких как реактивные двигатели, которые в настоящее время используются на заводах по всему миру. Интернет вещей позволяет подключать эти продукты с помощью датчиков, которые собирают данные об их использовании и автоматически обмениваются ими в Интернете. Пользователи могут получить доступ к собранным данным через свои компьютеры или смартфоны.
Передовые системы и аналитика Интернета вещей делают умные города захватывающей возможностью. Интересно то, что, согласно исследованиям рынка, умные города также являются самым прибыльным сегментом конечных пользователей на мировом рынке блокчейн IoT. Это связано со значительным внедрением блокчейн-решений для повышения безопасности в этих проектах «умных городов», что решает множество проблем как для пользователей, так и для правительств.
Революция IoT началась с появления быстрых скоростей широкополосного доступа, а с продолжающимся внедрением 5G по всему миру она сейчас быстро набирает обороты. Умные домашние устройства, такие как лампочки, холодильники и даже подключенные автомобили, уже становятся нормой для многих людей. Но, учитывая, что в чистом IoT-пространстве уже происходит столько преобразований, какую роль может сыграть криптовалюта, чтобы помочь в дальнейшем путешествии? В этой статье расскажем более подробно о роли блокчейна и криптовалют в будущем внедрении Интернета вещей.
Интернет вещей и блокчейн технологии
Технология блокчейн уже оказала значительное влияние на Интернет вещей (IoT). По своей сути блокчейн — это криптографически защищенный распределенный реестр, который позволяет безопасно передавать данные между сторонами. Традиционные устройства Интернета вещей полностью зависят от их централизованной архитектуры. Это означает, что информация должна передаваться с устройств и на устройства через облако, где данные обрабатываются, а затем отправляются обратно. С миллиардами устройств, которые, как ожидается, будут подключены в ближайшие пару лет, эта система будет иметь очень ограниченную масштабируемость. Таким образом, это выявит миллиарды слабых мест в его безопасности. Но не только это, использование третьих сторон, которые проверяют данные, также будет очень дорогостоящим и медленным.
Технология блокчейна обещает стать недостающим звеном, позволяющим осуществлять одноранговое договорное поведение без какой-либо третьей стороны для “сертификации” транзакции IoT. Он очень последовательно отвечает на проблемы масштабируемости, единой точки отказа, временной привязки, записи, конфиденциальности, доверия и надежности. Данные в блокчейне нельзя изменить, но их можно отследить и проверить с любого подключенного устройства. Благодаря этому подключенные устройства смогут подключаться к сети и осуществлять торговлю посредством микротранзакций, используя цифровые активы.
Поскольку приложения Интернета вещей по определению распределены, вполне нормально, что технология распределенного реестра, которой является блокчейн, будет играть определенную роль в том, как устройства будут напрямую взаимодействовать друг с другом (ведение реестра и, следовательно, отслеживание не только устройств, но и того, как они взаимодействуют и, возможно, в каком состоянии они находятся и как они ‘обрабатываются’ в случае товаров с тегами).
Технология блокчейна может обеспечить простую инфраструктуру для двух устройств для прямой передачи части собственности, такой как деньги или данные, между собой с помощью защищенного и надежного контрактного рукопожатия с отметкой времени. Чтобы обеспечить обмен сообщениями, устройства IoT будут использовать смарт-контракты, которые затем моделируют соглашение между двумя сторонами. Эта функция обеспечивает автономное функционирование интеллектуальных устройств без необходимости централизованного управления. Если вы затем расширите эту одноранговую транзакцию до «человек-человек» или «человек- объекты/платформы», вы получите полностью распределенную надежную цифровую инфраструктуру.
Но это не единственный способ, которым сети блокчейнов улучшают IoT. Смарт-контракты позволят устройствам функционировать безопасно и автономно за счет создания соглашений, которые выполняются только после выполнения определенных требований. Подумайте, например, о таких задачах, как автоматическое упорядочение запасов, отслеживание и управление между поставщиками. Смарт-контракты обеспечивают большую автоматизацию и лучшую масштабируемость; они дешевле, чем у третьих сторон, и могут предотвратить переопределение отдельными лицами или предприятиями, которые хотят использовать персональные данные в своих интересах.
Наконец, централизованные сети имеют риск единой точки отказа, которая отключает всю сеть. Эти отдельные точки отказа являются серьезной проблемой для Интернета вещей, которая во многих случаях препятствовала его широкомасштабному развитию. Устройства Интернета вещей уязвимы для распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS). Во время этих атак несколько скомпрометированных компьютерных систем атакуют центральный сервер огромным количеством одновременных запросов данных, что приводит к отказу в обслуживании для любых пользователей целевой системы. Децентрализованная сеть блокчейнов снижает риски из-за миллионов отдельных узлов, передающих данные одноранговым узлом (2p2), что обеспечит бесперебойную работу остальной части сети Интернета вещей в случае сбоев.
Крипто-проекты работающие над внедрением IOT
Криптовалюта — это зашифрованная и децентрализованная форма цифровой валюты. Самой популярной криптовалютой является Биткойн, и, как и большинство других криптовалют, он использует технологию блокчейна. Интернет вещей — это обширная область с несколькими способами использования криптовалют в ваших интересах, например, для выполнения транзакций IoT. В приведенной ниже таблице, указаны наиболее продвинутые крипто-проекты, работающие над внедрением Интернета вещей.
| Монета | Цена | Капитализация | Поставка |
|---|
| Монета | Цена |
|---|
Простое для понимания криптографическое приложение для Интернета вещей — это пополнение вашего холодильника. Несколько устройств IoT имеют опции для совершения покупок и не требуют физической валюты. Если вы настраиваете свой умный дом для покупки продуктов или оплаты счетов за кабельное телевидение в определенное время месяца, использование криптовалюты в качестве способа оплаты делает процесс гораздо более плавным.
Конечно, не все варианты использования и дополнения технологий вводятся с одинаковой скоростью и не подходят для всех отраслей, приложений, организаций и их вариантов использования и соответствующих целей. Тем не менее, многие варианты использования в рамках продолжающейся конвергенции IoT и блокчейна, безусловно, уже доступны, как на уровне вариантов использования продукта/приложения, так и на уровне более широкой категории вариантов использования экосистемы.
Примеры использования IoT и блокчейна
Использование Интернета вещей приводит к созданию умной жизни, умных заводов, умных транспортных средств, умных домов и умного сельского хозяйства. Каждая отрасль хочет воспользоваться преимуществами, которые возникают в результате использования технологии IoT. Сейчас почти у каждого человека есть смарт-устройство. Все это показывает, что количество устройств Интернета вещей растет. Будет так много устройств, собирающих, отправляющих, получающих и обрабатывающих данные, и это связано с очень высокими затратами на хранение и вычислительную мощность.
И по мере того, как мы вступаем в эпоху внедрения технологии блокчейн, возникает все больше и больше вариантов использования. Реальные варианты использования Интернета вещей бесконечны. Это может быть отслеживание и прозрачность операций (например, управление цепочками поставок), происхождение и аутентификация, автономные межмашинные взаимодействия, бизнес на основе услуг (интеллектуальные замки, доставки, интеллектуальные транспортные средства и т. д.), монетизация данных (здравоохранение, условия окружающей среды и т. д.). Ниже мы приведем несколько примеров реального использования.
1. Логистика и цепочка поставок. Отрасль снабжения и логистики является основой других отраслей, поскольку она включает транспортировку и хранение сырья и готовой продукции. Однако отрасль сталкивается с некоторыми ключевыми проблемами, такими как слишком много бумажной работы, отсутствие контроля над доставкой и длительные циклы расчетов по платежам.
Интернет вещей и блокчейн могут быть использованы для решения большинства этих проблем. IoT и блокчейн можно использовать для сбора и хранения данных о температуре, местоположении, времени отправления и прибытия, а также о состоянии контейнеров во время доставки. Неизменяемые цепочки блоков гарантируют, что все участники процесса могут получить доступ к данным, которым они могут доверять. Это будет способствовать быстрому и эффективному перемещению товаров и продуктов.
Например, Ambrosus — это сеть интернета вещей на базе блокчейна для облегчения поставок и логистики на пищевых и фармацевтических предприятиях. Система обеспечивает безопасную и бесперебойную связь между датчиками, распределенными реестрами и базами данных для улучшения видимости товаров в цепочке поставок и повышения гарантии качества.
Комбинация IoT и блокчейна может быть особенно полезна для компаний, занимающихся обработкой продуктов питания. Он может отслеживать продукты от фермы до стола, что имеет решающее значение при решении национальных проблем, таких как вспышка кишечной палочки.
Тот факт, что каждая часть данных записывается и отслеживается, означает, что вместо отзыва или утилизации продуктов, которые считаются испорченными, предприятия могут просматривать их в блокчейне, чтобы определить, где возникла проблема, и какие части продукта были затронуты. Возможно, в конечном итоге клиенты даже смогут просматривать всю историю товара, тем самым повышая прозрачность и доверие. В конечном итоге клиенты могут даже просматривать всю историю товара, тем самым повышая прозрачность и доверие.
2. Умные приборы и дома. Каждый день создаются интеллектуальные устройства, приборы и здания, которые соединяются через Интернет. Вместо того, чтобы хранить все данные, собираемые интеллектуальными устройствами, в централизованном хранилище, таком как облако, их можно хранить в блокчейне. С блокчейном гарантируется целостность и безопасность данных. Данные могут использоваться для других целей, таких как снижение энергопотребления, без привязки данных к конкретному устройству или владельцу. Криптографические ключи используются для сокрытия личности от данных, сохраняя при этом подлинность данных.
Интеллектуальные устройства будут запускать программы обработки данных на уровне встроенного программного обеспечения, код, который управляет внутренними функциями устройств. Встроенное программное обеспечение становится все более сложным, поскольку компании монетизируют свою долю рынка, предоставляя более совершенные пользовательские интерфейсы и добавляя новые функции, такие как прогнозный анализ и упреждающее обслуживание.
Например, подумайте об умном холодильнике, который отправляет вам электронное письмо, когда молоко подходит к концу, или о кондиционере с управлением по Wi-Fi, который можно настроить с помощью телефона с работы. Все эти умные бытовые приборы являются устройствами Интернета вещей (IoT), и их функциональность ограничена только пределами вашего творчества.
3. Автомобильная промышленность. Автомобильная промышленность внедрила IoT и теперь комбинирует его с блокчейном, чтобы извлечь максимальную выгоду. Интернет вещей и блокчейн использовались для отслеживания запчастей и транспортных средств в цепочке поставок. Собранные данные включают, среди прочего, название производителя, дату изготовления и местоположение. Данные собираются с помощью датчиков Интернета вещей и хранятся в бухгалтерских книгах на основе блокчейна, которые являются прозрачными и неизменяемыми. Заинтересованные стороны, производитель, сервисный центр и клиенты могут отслеживать и проверять информацию о деталях.
Производители транспортных средств, используя Интернет вещей и технологию blockchain, могут идентифицировать автомобили с неисправными деталями и отзывать их или выпускать сервисные бюллетени. Таким образом, они снижают стоимость отзыва. Решение IoT и blockchain способно отслеживать статус отзыва.
Немецкий производитель автомобилей Volkswagen изучает возможности двух цифровых технологий на платформе IOTA. IoT и блокчейн используются для проверки подлинности пробега для возврата арендной платы и удаленного обновления программного обеспечения. Другие виды использования включают обработку платежей и сокращение подделок и мошенничества в коносаменте.
В настоящее время умные автомобили оснащены технологией, которая позволяет автомобилям общаться друг с другом и с окружающей средой, одновременно улучшая функции помощи водителю и персонализацию. Допустим, вы уходите с работы в солнечный день, заправляя свой автомобиль бензином. Датчик над насосом измеряет цвет вашей рубашки и определяет, что она красная. Ваш смартфон получает push-уведомление (которое вы принимаете) с указанием предварительного подогрева сидений. На вашей информационной панели отображается отчет обо всех проблемах с трафиком вокруг вас, прежде чем вы войдете. Он автоматически увеличивает громкость музыки, чтобы компенсировать дорожный шум, и затемняет приборную панель для вашего удовольствия от вождения в ночное время.
Например, автомобиль Tesla является символом значительного развития Интернета вещей. Представьте себе автомобиль, который открывает для вас дверь гаража перед тем, как вы отправитесь домой, предоставляя вам дистанционное управление освещением, обогревом и зарядкой вашего автомобиля. В нем есть платформа для создания нашего автомобильного приложения для управления скоростью автомобиля, уровнем заряда батареи и местоположением. Он загружает и устанавливает программное обеспечение, прошивку для обновления себя и устанавливает графики обслуживания на близлежащих станциях технического обслуживания.
4. Страхование. Внедрение IoT и блокчейна в страховой отрасли будет очень преобразующим. Устройства Интернета вещей, такие как фитнес-носимые устройства, собирают данные о диете пользователя, активности, частоте сердечных сокращений и кровяном давлении, а также о других жизненно важных показателях. Данные хранятся в частных блокчейнах, где они защищены и не могут быть изменены. С помощью данных медицинская страховая компания может оценить состояние здоровья своих клиентов и определить, какие страховые взносы следует выплачивать.
В умных домах есть системы мониторинга, такие как камеры наблюдения и интеллектуальные замки, которые повышают безопасность и снижают вероятность взломов. Это уменьшает количество претензий, поданных по делам о кражах со взломом. Кроме того, страховые компании могут получить доступ к данным, хранящимся в блокчейне, для проверки претензий и сокращения случаев мошеннических претензий.
Страхование на основе телематики, при котором на премиальные ставки влияют частота вождения и поведение клиента, основывается на датчиках, установленных в автомобиле, для сбора данных. Эти данные используются для определения показателей ‘хорошего водителя’. С данными, хранящимися в блокчейне, гарантируется их целостность. Страховые компании используют данные для определения тарифов для разных клиентов на основе их привычек вождения.
5. Энергия. Интернет вещей уже доказал свою эффективность в управлении энергетикой и зданиями. Когда IoT сочетается с блокчейном, устройства могут загружать данные в режиме реального времени и предлагать избыточную энергию в сеть, тем самым уменьшая потери.
В Бруклине конвергенция IoT и блокчейна использовалась для повышения энергоэффективности. Соседи связаны через микросети, где они покупают и продают друг другу солнечную энергию. В сетях есть интеллектуальные счетчики, которые взаимодействуют друг с другом через одноранговую сеть и образуют блокчейн для обеспечения этих транзакций.
Заглядывая в будущее, мы могли бы оплачивать счета за электроэнергию на основе использования криптовалют в режиме реального времени, используя датчики с поддержкой Интернета вещей, которые отслеживают точное использование. Кроме того, используя блокчейн для одноранговых энергетических сетей, можно представить, что вы могли бы приобрести некоторое количество запасенной электроэнергии у своего соседа, оснащенного солнечными панелями, и заплатить за нее с помощью криптовалюты.
6. Эксплуатация и обслуживание оборудования. В новом промышленном Интернете вещей огромные объемы данных с машин, заводов и целых фабрик будут объединены с программным обеспечением, которое быстро выявляет закономерности и аномалии. В результате IoT сделает производство всех видов более эффективным, от потребительских товаров до станков, автомобилей и медицинского оборудования. Это позволит осуществлять массовую кастомизацию продуктов. И это сделает более доступным широкий спектр услуг, от профилактического обслуживания до новых видов профилактического мониторинга для людей.
Первое и наиболее очевидное преимущество Интернета вещей заключается в том, что его можно применять в логистике и цепочке поставок. Все, что входит в ваш конечный продукт, будет отслеживаться и храниться в базе данных. Это относится как к материалу, так и к человеко-часам. Просто проще установить считыватель на каждое устройство, чем держать сотрудника на каждой станции, записывающего, что там происходит. Мы видим, что промышленный Интернет вещей играет все более важную роль в успехе промышленных организаций.
Например, современные реактивные двигатели невероятно сложны, а инновации в аэрокосмической отрасли развиваются стремительными темпами, и авиаперелеты станут еще более безопасными и эффективными. Чтобы поддержать эту инновацию, Boeing использует Интернет вещей (IoT) в своих производственных процессах для повышения эффективности и снижения затрат. Boeing использует устройства Интернета вещей для поиска информации о деталях и решения современных производственных проблем.
От тяжелой сельскохозяйственной техники до лифтов, блокчейн предоставляет эксплуатационные данные и записи технического обслуживания, которые очень устойчивы к подделке или подделке. С устройствами IoT предприятия могут эффективно отслеживать состояние критически важных для безопасности машин и их записей об обслуживании, полагаясь на сторонних работников для мониторинга профилактического обслуживания и обновления записей в блокчейне. Затем оперативные записи могут быть переданы руководящим органам для проверки соблюдения требований.
Проблемы блокчейна в IOT
Несмотря на значительные достижения в области блокчейн-интернета вещей, он далек от совершенства, и по-прежнему необходимо преодолеть множество проблем.
В первую очередь внимание уделяется законодательству, соблюдению и регулированию. Необходимо внимательно изучить регулирование действий смарт-контрактов вне сети. Подумайте о медицинских устройствах Интернета вещей, например, кто несет ответственность за действия, которые необходимо предпринять с помощью этого устройства, если правила смарт-контракта в конечном итоге наносят вред пациенту? Будет ли ответственность лежать на производителе, больнице, может быть, даже на пациенте? Децентрализация очень затрудняет определение ответственной стороны, что может стать проблемой в повседневной жизни.
Еще одним аспектом, вызывающим проблемы, является масштабируемость. В течение следующих десяти лет объем данных, создаваемых устройствами Интернета вещей, будет огромным. Это приводит к вопросу: смогут ли сети блокчейнов справиться с таким объемом данных? Кроме того, еще одной серьезной проблемой является количество электроэнергии, необходимое для обработки всех данных в блокчейнах, и мощность, необходимая для всех устройств Интернета вещей. Необходимо будет создать решения для энергопотребления блокчейн-сетей и их способности обрабатывать эти сумасшедшие объемы данных.
И еще есть интероперабельность. Хотя многие сети блокчейнов и их энтузиасты усердно работают над тем, чтобы сделать возможным взаимодействие, оно все еще не на том уровне, который нам нужен для глобального внедрения. Межцепочечная совместимость должна быть улучшена, если мы хотим убедиться, что сможем использовать преимущества интеллектуальных устройств с блокчейном. Если это невозможно, мы можем оказаться в ситуации, когда все мы подключены к нескольким изолированным децентрализованным сетям, которые отлично работают для своих целей, но не могут взаимодействовать с другими устройствами.
Заключение
Интернет вещей был разработан для улучшения и упрощения аспектов нашей повседневной жизни, но сталкивается с проблемами, связанными с безопасностью. Блокчейн был разработан для повышения безопасности, связанной с передачей информации, но сначала не смог найти альтернативного применения. В сочетании эти инновационные технологии компенсируют то, чего им не хватало бы, когда они были разделены.
Интернет вещей и блокчейн представляют собой крупнейшее технологическое нарушение со времен интеграции вычислительных систем и систем обработки транзакций. Применение этих двух технологий скоро будет настолько эффективным в нашем обществе, что будет трудно представить жизнь без них. Внедрение этих двух технологий было распространено в различных отраслях, хотя реальное использование все еще находится на низком уровне. Когда отрасли продолжат осознавать преимущества Интернета вещей и блокчейна, мы ожидаем, что темпы внедрения возрастут.
Мир быстро меняется, поскольку отдельные лица и организации внедряют цифровые экосистемы и интеллектуальные технологии. Этот сдвиг парадигмы привел к четвертой промышленной революции, также получившей название 4IR. В идеале, 4IR открывает эпоху, когда продукты, подключенные к цифровой сети, могут автоматически обмениваться данными, отсюда и концепция умных городов и домов.
Блокчейн и IoT все еще относительно новы, и их использование все еще изучается. Однако, как только их потенциал будет полностью раскрыт, эти технологии смогут не только улучшить отрасли, но, возможно, даже человечество в целом.
