沈傑：物聯網與區塊鏈技術疊加，讓環保“滴水不漏”
中國科技網10月30日無錫報道 （記者楊帆）以“創新物聯時代、共享全球智慧”為主題的2016世界物聯網博覽會在無錫舉行。期間，舉辦的環保物聯網高峰論壇受到業內廣泛關注。國家物聯網基礎標準工作組總體組組長、iso/iec 物聯網參考架構國際標準主編輯沈傑博士發表了題為《物聯網與區塊鏈在環境保護中的應用分析》的演講。
智慧交通、老人護理、現代農業、環境保護、政府工作、公共安全、食品安全、智慧製造、智慧邊疆……物聯網的應用十分廣泛。但為什麼物聯網可以這麼廣泛被應用呢？沈傑表示，物聯網中的“物”就是指物理世界裡各種各樣的物體，當物體跟人的作用發生矛盾的時候，就需要新的技術來連線和改變它們，從而提升人和物之間的作用效率，這即是物聯網的本質需求。經過三十多年的快速發展，我們生活中遇到了一系列問題，比如環境汙染、交通擁堵、食品安全等都是人和物之間的矛盾開始集中爆發，因此中國對物聯網的發展尤為迫切。同時中國自身物聯網市場又非常大，所以物聯網給中國帶來了一次彎道超車的歷史機遇。在物聯網眾多應用領域裡邊，環境保護對於我們每個人來說又尤為迫切。
環保物聯網建設的關鍵問題
之前，資訊科技在整個環保領域的應用起到了比較大的作用，已經有很多資訊科技在環保裡面得到應用，包括汙染源線上監控，pm2.5監測等，這些技術讓我們更加清楚地瞭解到周圍的環境。沈傑指出，資訊科技對環境汙染治理的支撐是一個社會問題，但我們現在做的還遠遠不夠。在環保物聯網的時代，相比以往的資訊化，需要從技術、業務和產業整體的角度進行變革，從整個環保生態體系建設的角度，真正讓物聯網技術為環保去服務。
當談到環保物聯網建設的關鍵問題時，沈傑分析了物聯網環保建設中三個重要的問題。
第一就是在業務監管層存在末端排口監控、資料有效性低、監控手段單一等問題。很多汙染排汙企業排汙口會佈設一些監測裝置，很多排汙口的裝置存在上傳假資料，或篡改過的資料的現象。從推廣監控裝置佈設的角度來說，政府、企業、社會之間還沒有找到到很好的平衡點和模式。
第二，行政管理層面上存在“斷裂化”、“孤島化”、資料價值低等問題。我們獲得了大量資料，但對於環保內在的資料關聯性和資料的內在意義的挖掘和梳理還不夠，而且由於資料按照不同的標準的資料格式，孤島化很嚴重，不易整合，無法真正有效的利用。
第三，在社會公眾層存在公開內容少、渠道單一、個性化訴求滿足度低的問題。老百姓迫切地需要知道周圍環境的真實狀況，但由於很多限制因素，包括對於資料隱私性考慮等等，還不能做到完全的開放。總體來講，我們對周圍環境的瞭解程度還非常缺乏。
物聯網與環保結合的過程中，也會面臨新的問題和挑戰。沈傑同時分析了四個代表性的問題。
第一，環保要素關聯的非常廣泛，如何面對環保各類複雜關聯要素，建立統一、清晰的環保物聯網系統架構？
第二，環保物聯網本身還處於建設和完善當中，如何建立可複製推廣的國家、省、市（縣）三級物聯網協同體系？
第三，如何實現環保大資料的融合，進行真正意義上的資料充分挖掘？
第四，如何確保環保資訊的安全與可靠共享利用，準確確保安全和可信的資料分析？
物聯網與區塊鏈技術融合
在如何解決以上的問題的思路方面，沈傑提出了利用物聯網架構的標準——六域模型與區塊鏈的結合來推進。
從物聯網六域模型的角度來設計環保物聯網系統，可以主要分為以下六個部分：
第一是使用者域，首先需要確定環保物聯網的使用者和使用者需求。在環保物聯網裡面，第一步命題就是要分析清楚環保物聯網對於公眾是什麼需求，政府是什麼需求，企業是什麼需求？
第二是目標物件域，根據使用者的需求，把環保裡面關聯的要素及屬性理清楚。
第三是感知控制域，是如何用技術手段把我們所關注的這些要素用物聯網的新手段做關聯，而關聯有基本的三類手段。第一最常見的是感測器和不同感測器組合，透過感應的方式和相關的物件進行關聯繫結，進行感知或控制的操作。其次是標籤類關聯方式，透過將標籤與物件相關聯，來獲得關聯要素的資訊。第三透過植入一些嵌入式模組與相關的裝置物件相關聯。
第四是服務提供域，在獲得了大量的環保資料後，如何真正意義上把資料加工和變成能夠滿足使用者準確的需求，老百姓要看的資料，政府要管理和分析的資料，以及企業要去使用的資料。
以上四個域的設計是目前相對常見的一些考慮，但這還不構成一個完備的物聯網系統，第五個方面是運維管控域。如果沒有一種好的運營和管理機制，是無法確保環保裝置所傳上來的資料是否準確？是否精確？是否安全？所以要從技術層面上確保物聯網裝置和系統的安全、可靠、穩定、精確。再有就是法律法規的符合性方面，因為環保物聯網必須得與現有或新的制度相匹配。
第六是資源共享域，資源共享裡有兩個要素，一個是資訊資源的共享，第二個是市場資源的互動，在環保物聯網整個體系建設規劃當中，必須找到政企以及市場業務模式的一種平衡關係。
那麼網路在哪裡呢？沈傑介紹說，網路在環保物聯網時代裡邊主要起到管道連線的作用。從這樣一個思路開始，就能夠有序朝各個業務條線和應用角度發展。
到底將來公眾能夠看到哪些環保資訊？我們怎麼樣從系統建設上如何確保資訊的安全和隱私平衡性這一點。沈傑表示，這些問題需要一個支撐的技術，他認為現在區塊鏈技術是很好的候選技術。
區塊鏈最早起源於比特幣，它是網路上透過一些技術和演算法來建立一個安全、可信的數字化虛擬貨幣交易體系，任何單一節點的資金資料的篡改都是無效的。確保這些資料在系統裡面安全、可信、隱私和一致性的背後的技術就是區塊鏈。
區塊鏈最簡單形象的表達就是，它不需要中間像銀行這樣一種中心來作為結算的基礎，就能夠保證分散式記賬和結算的成立，透過塊和鏈的結合方式，把所有交易行為加密記錄下來。藉助這樣的技術思路，可以很好地應用到環保物聯網裡面來。因為環保物聯網確實需要一個信任的分散式網路系統。
沈傑表示，依據六域物聯網架構，整個環保物聯網裡面安全的漏洞和隱患可以一目瞭然。而在這個基礎上，如果疊加區塊鏈技術進去，就可以解決很多實際中遇到的問題。比如：
首先可以確保每個環保物聯網的裝置資料不可被篡改，身份可信任。第二，當區塊鏈和物聯網結合之後，在能夠保護企業和機構隱私要求的前提下，也能夠做到必要的環保資料的開放和開發利用。第三，可以建立一個可信任的環保資料資源交易環境，助力環保稅等的落地實施。
從環保物聯網的建設願景來說，沈傑博士也提出來殷切的期待，希望各界人士能同心協力，共同推動環保物聯網的發展，為我們整個社會，為我們後世子孫，做出我們這代人應有的貢獻！
