物聯(lián)網(wǎng)需要怎樣的新技術來支持

相信最近不少讀者都聽過這樣的一個命題：區(qū)塊鏈與邊緣計算的結合。初次接觸這個命題的讀者，可能會有這些疑問：邊緣計算是什么？和區(qū)塊鏈怎么結合？兩者結合有什么不足？將對哪些產業(yè)有影響？純理論不免干澀難懂，我們不妨結合物聯(lián)網(wǎng)，在下文中探討區(qū)塊鏈和邊緣計算的結合。

計算成本傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基于服務器/客戶端的中心化架構，即所有物聯(lián)設備都通過云實現(xiàn)驗證、連接和智能控制。這種架構下，每一個接入物聯(lián)網(wǎng)的設備都需要通過服務器進行溝通，即使是在家庭應用場景下，兩臺相鄰的設備進行溝通都無法繞過服務器，既增加了成本，也降低了效率。數(shù)據(jù)匯總到單一的控制中心，可知企業(yè)所連接的物聯(lián)設備越多，其中心云計算服務支出的成本會越大，而且不高效。

安全問題 數(shù)據(jù)安全問題。中心化的數(shù)據(jù)收集和服務方式，無法從根本上向用戶保證數(shù)據(jù)會合法使用。用戶的數(shù)據(jù)保護完全依靠企業(yè)單方面的承諾，難以進行有效的監(jiān)管。設備安全問題。中心化物聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)中，如果一個設備被攻陷，那么所有的設備都可能會受到影響。例如在攝像頭的監(jiān)控網(wǎng)絡中，可以通過感染并控制攝像頭、監(jiān)視器等物聯(lián)設備，造成大規(guī)模網(wǎng)絡癱瘓。

首先是數(shù)據(jù)量與系統(tǒng)性能的問題。區(qū)塊鏈的智能合約在原理上要求每個人都有一本完整的賬本，并且有時需要追溯每一筆記錄。因此用戶規(guī)模越大，對系統(tǒng)運行性能的要求就會越高，系統(tǒng)整體效能優(yōu)化難度越大。

其次是計算能力和響應時間的問題。分布式對等計算的時延問題已經(jīng)是當前公認的難題。此外基于區(qū)塊鏈的設備對等海量數(shù)據(jù)存儲的挑戰(zhàn)。理論上分布式賬簿需要存儲在節(jié)點本身，這對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)終端而言基本上不可能實現(xiàn)。

邊緣計算指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側，融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

邊緣計算將數(shù)據(jù)處理從云中心轉移到網(wǎng)絡邊緣，計算和數(shù)據(jù)存儲可以分散到互聯(lián)網(wǎng)靠近物聯(lián)終端、傳感器和用戶的邊緣，不僅可以緩解云帶寬、計算等壓力，還可以優(yōu)化面向感知驅動的網(wǎng)絡服務架構。

物聯(lián)網(wǎng)終端設備有限的計算能力和可用耗能是制約區(qū)塊鏈應用的重要瓶頸，但邊緣計算可以解決這一問題。以移動邊緣計算為例，移動邊緣計算服務器可以替終端設備完成工作量證明（Proof-Of-Work）、加密和達成可能性共識等計算任務。

邊緣計算與區(qū)塊鏈融合能提高物聯(lián)設備整體效能。以物聯(lián)網(wǎng)設備群為例，一方面移動邊緣計算可以充當物聯(lián)設備的“局部大腦”，存儲和處理同一場景中不同物聯(lián)設備傳回的數(shù)據(jù)，并優(yōu)化和修正各種設備的工作狀態(tài)和路徑，從而達到場景整體應用最優(yōu)。另一方面，物聯(lián)終端設備可以將數(shù)據(jù)“寄存”到邊緣計算服務器，并在區(qū)塊鏈技術的幫助下保證數(shù)據(jù)的可靠性和安全性，同時也為將來物聯(lián)設備按服務收費等多種發(fā)展方式提供了可能性。

邊緣計算與區(qū)塊鏈的融合對于物聯(lián)網(wǎng)是有效的補充，提供了安全性，以及多設備下的運作效率問題?？墒沁@個命題還在探討中，不免有需要解決的方面：

需要解決安全、計算資源分配不均等問題在邊緣計算應用場景下，受邊緣計算服務器實際計算力的限制，在具有私有性的物聯(lián)網(wǎng)體系中，比較現(xiàn)實可行的方法是采用“白名單制”。即免去“挖礦”達成共識機制過程，但是如果有設備冒充物聯(lián)網(wǎng)終端白名單設備與移動邊緣計算服務器進行交互，則很容易引發(fā)安全問題。

共識機制因為移動物聯(lián)設備本身PoW能力較弱，或者根本不具備挖礦能力，所以需要通過移動邊緣計算服務器進行。那么在多物聯(lián)終端委托統(tǒng)一邊緣計算服務器進行計算時，資源如何分配？通過什么樣的共識機制能實現(xiàn)最優(yōu)？

不論如何，現(xiàn)在略顯疲態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)需要新血液的補充，而邊緣計算與區(qū)塊鏈的融合正是其中有代表性的候選。