區塊鏈和物聯網的交集在2018年迅速增長，目前仍在增強勢頭。這個新興產業已經轉變成一個充滿活力的生態系統：公司致力於開發區塊鏈解決方案，並整合於供應鏈、可再生能源、交通和其他物聯網支援的產業。儘管將所有這些公司捆綁成“區塊鏈&物聯網”很簡單，但它們實際上在範圍/方法上有所不同，並且針對區塊鏈和物聯網技術堆疊的不同層次：
· 物聯網裝置：連線裝置的物理層，用於捕獲資料並將其傳輸到區塊鏈，使其在各種應用程式中可用。比如：Bosch
· 連線性：能夠將資料從物聯網裝置傳輸到區塊鏈；物聯網裝置支援一種或多種型別的連線網路||。 比如：AT&T
· 區塊鏈平臺：促進DApps構建和執行的環境——包括基礎設施（計算，儲存，網路資源），協議（共識，許可權，其他網路規則）和服務（促進DApps的工具/模組）|| 示例：IoTeX
· 分散式應用程式（DApps）：基於區塊鏈基礎架構面向使用者的軟體，使用資料，使用者輸入和智慧合約執行特定功能|| 例子：HAB
在本文中我們深入探討區塊鏈和物聯網技術堆疊的多個層次，並描述了這些層最終如何組合在一起形成端到端的物聯網解決方案。
物聯網(IoT)裝置
聯網的物聯網裝置作為物理世界和數字世界之間的橋樑，可以極大地擴充套件許多應用程式的範圍和影響。而非物聯網應用程式只處理來自使用者生成的操作，即支援IoT的應用程式可以從物聯網裝置上推送/拉取資料，並將物聯網裝置作為網路中的節點執行。到2023年，預計將有1000億物聯網裝置以數字方式記錄我們這個世界的物理歷史。
物聯網裝置通常有一種或多種型別的感測器/跟蹤器(如位置、溫度、速度、光線、空氣質量)，這些感測器/跟蹤器在特定時間點以數字方式記錄人、資產或環境的物理質量。目前有數十億的物聯網裝置用於各種目的資料收集，包括部署在難以觸及區域的電池供電感測器，以及配備先進感測器(如陀螺儀、加速度計)的智慧手機。除了它們捕獲的資料型別之外，物聯網裝置還根據其計算/儲存資源、連線性和功耗進行進一步區分:
硬體和晶片設計的進步正在將AI/ML推向邊緣，可信執行環境(trusted execution environment, TEE)正被更多的裝置用於確保資料的完整性和保密性。區塊鏈行業在物聯網硬體方面也有雄心勃勃的計劃——加密錢包被嵌入各種裝置，路由器被用作挖掘，許多協議正在開發中，用於區塊鏈驅動的m200萬支付。隨著物聯網裝置的智慧化和安全性的提高，新的使用者對裝置和裝置對裝置的能力將會出現，智慧裝置將作為受信任的第三方自動化整合。
連線性
所有的物聯網裝置都內建支援一個或多個連線標準的晶片，這些標準具有不同的資料速率、範圍、功耗水平和成本。連線是在裝置之間傳遞資訊的方式，連線支援邊緣裝置、閘道器和伺服器的雙向通訊。每個物聯網用例都是獨一無二的，因此瞭解各種連線型別的特性和相容性對於最佳化效能和最小化成本至關重要。例如，使用電池供電感測器的用例將優先考慮功耗而不是速度，而影片流用例將優先考慮速度而不是範圍。以下概述了常見的連線性標準系列(注意:大多數標準都有多個變體):
這些連線性標準在物聯網解決方案中可以進行單獨也可以進行集體使用。為了將資料採集和智慧延伸到邊緣，邊緣裝置的組合(使用BLE、LPWAN)通常與功能更強大的閘道器(使用WiFi、cell)配對。在確定合適的連線技術組合時，需要考慮許多權衡，例如頻寬、功耗、範圍和成本。我們在下面提供了一些示例實現:
低頻寬+低功耗+高範圍
目標:使用低功耗裝置遠距離傳送少量資料
示例:從沙漠中的遠端感測器傳送資料到最近的閘道器
連線選項:LPWAN (LoRa, Sigfox, NB-IoT)
高頻寬+低功耗+低範圍
目標:使用低功耗裝置在短距離內傳送大量資料
示例:將流資料從多個感測器傳送到附近的閘道器
連線選項:藍芽或WiFi
高頻寬+高功耗+高範圍
目標:使用全功率裝置遠距離傳送大量資料
示例:當你在戶外/沒有WiFi的時候，用手機傳送影片
連線選項:蜂窩或衛星
區塊鏈平臺
在過去的幾年裡，區塊鏈平臺的數量和功能都有了巨大的增長。這種創新主要集中在基礎平臺層，因為需要有一個強大的基礎來支援未來的應用程式。所有的區塊鏈平臺都是獨一無二的，但是它們都有一個共同的目標，即透過提供更好的技術、使用者體驗或治理來吸引開發人員使用它們的平臺。在深入研究之前，讓我們先回顧一下——究竟什麼是區塊鏈平臺，它們是如何區別的?
在高層次上，平臺使開發人員能夠在相同的技術環境(如iOS / Android移動應用程式)中構建、部署和維護軟體應用程式。雲平臺(如AWS)提供工具、服務和基礎設施(如S3、EC2)，降低了傳統應用程式開發人員的進入壁壘。與傳統應用程式不同，區塊鏈驅動的DApp執行在分散式P2P網路上，所有節點透過維護可驗證的分散式賬本“達成一致”。在區塊鏈協議中定義了網路達成一致意見和管理網路的其他規則。正如我們下面所解釋的，區塊鏈協議、基礎設施資源和服務是區塊鏈平臺的核心元件。
分散的應用程式(DApp)
由於潛在用例範圍廣泛，應用層將是區塊鏈和物聯網技術棧中最多樣化的。與智慧手機上的應用程式非常相似，區塊鏈驅動的DApp是協調資料、使用者輸入和程式設計邏輯。除了獨立的功能之外，DApp通常還配備了允許它們與其他應用程式互動和使用第三方服務的介面。DApp的另一個關鍵特性是使用代幣(可以是它們自己的代幣，也可以是平臺的代幣)來促進節點之間的價值交換，並管理加密貨幣經濟動機。雖然DApp在設計和用途上各不相同，但一般都包含三個核心元件:
使用者介面(UI):前端設計(如移動、桌面)，使使用者能夠與應用程式互動。可以建立不同的檢視來視覺化區塊鏈上的資料，收集新的使用者輸入，或者向其他節點傳送代幣/資料。
業務邏輯:可程式設計的智慧合約在DApp中定義和執行業務規則，使區塊鏈資料可用。例如，開發人員可以構建簡單的智慧合約來自動從物聯網裝置捕獲資料。可以使用更復雜的智慧合約對多方工作流進行編碼和自動化。
軟體開發工具包(SDK):內建的工具和協議，使DApp能夠與其他公共第三方應用程式和服務進行互動，而不是在內部構建。例如，使用對映資料的DApp可能有一個到谷歌對映的內建介面。
區塊鏈適用於許多用例，但它並不適合每種型別的用例。對於每一種技術，都需要考慮權衡。目前，區塊鏈應用程式提供了高資料完整性，但傳統應用程式更快、更便宜。隨著區塊鏈的成熟，執行DApp的速度和成本將趕上傳統的應用程式。在此之前，將安全性和信任置於速度和成本之上的用例將是區塊鏈的早期採用者。在IoTeX夥伴關係頁面上可以找到正在進行中的區塊鏈和IoT用例的例子，最優區塊鏈用例的特徵如下:
區塊鏈和物聯網的未來路徑
區塊鏈、物聯網、連線性技術作為獨立產業不斷髮展，但這三種技術的交叉可能更令人興奮。並不是所有的物聯網用例都適用於區塊鏈，但是這些用例確實解決了當今一些最大的社會和企業問題。在消費者方面，區塊鏈和IoT將提供資料隱私解決方案，並將資料所有權(和價值)從企業轉移回消費者手中。在企業方面，區塊鏈和物聯網將在原本不受信任的各方之間建立信任，帶來全新的參與模式和商業機會。
隨著這些技術的成熟，我們將開始看到更多的“致命用例”的機會，尤其是在物聯網行業。我們現在正處於區塊鏈可伸縮性、隱私性和互操作性方面重大技術突破的尖端。這些對基礎層的增強將極大地改善DApp的使用者體驗，目前DApp由於可用性差而難以採用。最後將是設計加密貨幣經濟激勵結構，這種結構可以有效地將各個行業的消費者行為和商業模式編成法典。物聯網的未來將是分散化的，其發展前途無可限量。
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