第一篇：区块链+物联网的应用探析

“区块链＋物联网”的应用探析

年初开始，技术圈就在传扬2018年是区块链爆发年。其实，区块链技术作为一项技术创新，只能在原有的应用基础上才能发挥它最大的效用，因为它毕竟还是基于不变的计算机语言和代码，只是整合了互联网非常用的加密技术等产生的一个创新型“解决方案”。

目前，社会信息化方面应用最广泛的还是物联网技术，物联网技术的实用性需要新技术来升级，因此，未来物联网将是与区块链擦出最多火花的领域。下面从技术和应用结合的角度来探析区块链与物联网的结合。

首先来看物联网行业面临的问题

到目前为止，物联网面临的最紧迫的挑战是安全性（确保数据的隐私性、数据存储的安全性）以及完整性（数据连续性和各种数据交互的兼容性）的问题。

物联网在我们生活的各个方面的渗透式应用，大家有目共睹。随着智慧城市建设在全球的普及，信息互联互通的需求急剧增加，物联网是真实的应用。但是，作为物联网的构成是否能够应对社会不断发展的需求？网络设备、数据传递网络、应用系统都是关键。

硬件方面：由于物联网应用场景的不同，传感器的种类众多，作用各不相同，在很多细分场景，存在着成本与规模的问题；传感器本身需要一些半导体材料、生物技术、芯片技术、封装工艺等的支撑，其技术更新换代会受到限制。

标准兼容方面：物联网终端设备的千差万别，通信协议的差异，不同的应用场景需求，导致物联网领域的各类标准不一致：硬件协议、数据模型标准、网络协议、传感器标准、设备连接标准、平台兼容性、第三方应用接口、服务接口等。各类标准不一致会导致网络传输问题以及资源浪费。

数据存储问题：目前物联网的数据存储基本都采用云技术，但随着数据量的几何级增加，数据的存储成本、存取效率、性能稳定性等方面，会有巨大的考验。即使克服了空前的经济和工程方面的挑战，云服务器仍然是一个瓶颈和故障点，这会颠覆整个网络。

数据分析问题：物联网设备采集的数据，大部分后期都是简单的处理，缺乏对数据的深度挖掘，更不要说运用在企业提升生成效率、收益等方面凸显任何价值了。这方面人工智能和大数据技术的专项发展方面会有一定深度应用，但不普及。

数据安全问题：物联网领域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、医疗等方面都有具体的应用场景，在这些场景中，各种不同类型的物联网数据采集设备互联互通，其执行环境各不相同，网络安全防御面临着巨大挑战。主要表现在2个方面：一个是机器被攻击或篡改后对系统安全、个人生命安全的影响；另一个是数据泄露问题。

物联网领域一旦产生安全问题，危害将极大。

其次用区块链技术寻找解决方案

物联网行业本身是一个上下游衔接很连贯的行业，而区块链技术本身是个相对独立的“解决方案”，它解决了数据安全、信息共享安全、终端信用等物联网常见问题。区块链可以作为一项“解决方案”融入物联网应用。是运用区块链技术去解决或完善物联网产业中的某些环节或问题。

基于这个认识，我认为区块链技术在物联网方面主要运用的方向在于两个方面：第一个是数据安全隐私保护方面。第二个是新商业模式探索（数据交易结算）方面。

数据安全隐私保护

目前的物联网应用基本上都是采用中心化的结构，所有的数据汇总到云资源中心进行统一控制管理。物联网平台或系统一旦遇到安全攻击或是系统漏洞被利用，信息可能存在泄漏和被盗取风险。

另一方面，政府安全部门可以通过未经授权的方式对存储在中央服务器中的数据内容进行审查，运营商或平台也很有可能出于商业利益的考虑将用户的隐私数据出售给广告公司进行大数据分析，以实现针对用户行为和喜好的个性化推荐等。这些都会产生一系列的数据安全及危害个人隐私问题。

采用区块链技术可对物联网数据完成如下改变：（1）在数据发送前对其进行加密；（2）在数据传输和授权的过程中，加入身份验证环节；（3）涉及到个人数据的任何操作，都需要经过身份认证进行解密和确权；（4）操作记录等信息记录到链上，同步到区块网络上。进而在一定程度上保护物联网数据的安全及隐私问题。

新商业模式探索

目前的物联网仅仅是将设备连接在一起，完成数据采集和设备控制功能，而未来的物联网将在连接各终端联网设备基础上具有一定的智能，依照预先设定的规则逻辑进行自主协作，完成各种具备商业价值的应用。如数据间的交易、价值转移等。在这个过程中，必须保证数据的授权可信、可验证，以及数据交易的整个过程完整记录并无法篡改。

要实现这些功能，在中心化架构下，不同利益主体间很难完成机器数据间的自主协作和交易。

因此，目前的物联网设备的协作和交易只能够在同一信任域下进行，也就是说协作和交易的设备必须是同一个物联网运营服务商提供或者进行授权验证，这就大大降低了物联网应用的真正商业价值。

采用区块链技术最大的优势在于，能够提供去信任中介的直接交易，通过智能合约的方式制定执行条款，当条件达到时，自动交易并执行。这种方式可以产生很多应用场景，比如通过智能合约控制家中的电冰箱在饮料不够的时候直接向附近超市下单进行采购，超市送货时，根据货物条码自动扫描确认订单和完成支付等操作。

商业应用方面要考虑的就是如何降低成本提高安全度：

随着物联网技术的进一步应用，物联网连接设备数量呈几何级增长，中心化服务需要付出的计算、存储和带宽成本会加大企业成本压力。区块链的点对点分布式存储和计算，在其他领域，面对数据类型差不多，或是数据量不是很大的情况下，是可以实现并提高效率和成本的，但在物联网行业很难真正执行。

区块链的数据防篡改属性，需要在数据本身安全有效的情况下，可以实现，但当物联网数据采集的各类终端设备不安全，或是网络不安全时，传递的数据信息本身就是错误的情况下，将其记录在区块链上，是无法从根本上确保数据安全的。

由此，区块链技术在物联网应用领域里，依然是一项“解决方案”而非颠覆性创新，技术的完美应用离不开现实制度的保障。

市场角度来看区块链与物联网应用

根据Forrester wave的物联网报告显示：IBM、PTC、GE、思科和微软已成为占据物联网平台市场的主导企业。IBM、微软、亚马逊和SAP都在各自的物联网云平台上提供区块链技术相关服务，为未来海量的物联网设备接入提供弹性资源池，做了超前布局。

IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一，它在多个不同层面已经建立了多个合作伙伴关系，并展现了他们对区块链技术的钟爱。它已经发表了一份报告，指出区块链可以成为物联网的最佳的解决方案。

早在2015年1月，IBM就启动了ADEPT项目，一个使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概念证明型系统，该系统基于IBM的ADEPT（自治分散对等网络遥测），ADEPT平台由三个要素组成：以太坊、Telehash 和 BitTorrent。使用该平台，两家公司都希望带来一个能自动检测问题，自动更新，不需要任何人为操作的设备，这些设备也将能够与其它附近的设备通信，以便于为电池供电和节约能量。

此外，能源物联网领域传统公司和区块链初创公司正双向发力，不断促进区块链在行业里的广泛普及和加速融合。根据咨询公司Indigo的报告，电力行业的“区块链+物联网”应用方面，已经从终端支付（加密数字货币）、能源交易市场、技术支撑+行业组织、智能家居点对点交易、打造智慧城市等方面形成了良好生态格局。

科技圈最常见的新闻就是金融业物联网与区块链的结合应用，多家公司已经率先将区块链整合到其生产和供应链中。

总结

2017年3月，中国联通联合众多公司和研究机构在ITU-T SG20成立了全球首个物联网区块链（BOT，Blockchain of Things）标准项目，定义了去中心化的可信物联网服务平台框架。开始了“区块链+物联网”的国际标准先行探索，由此看，区块链技术对物联网应用的渗透，已经成为全球信息化发展的一个阶段性趋势。通过整合区块链技术，物联网设备的用户可以采用自己真正拥有的数据，为自己带来新的价值，形成一系列的生态循环。在物联网区块链日益完善的标准指引下，区块链打造的物联网生态环境势必会超越传统物联网的生态体系，引导物联网、智慧城市一类信息化整体解决方案走向新的境遇。

第二篇：区块链技术应用

区块链技术应用

区块链技术应用在现实当中越来越多，对于各种的行业的影响也是有目共睹，随着人们对于区块链技术的了解越来越深入，在区块链技术应用方面也是越来越成熟，各行各业在应用中所获取的成效也是越来越大，这大大激发了人们对于区块链技术的热情，更让一些新型的区块链技术公司迅速成长起来，不断的开发出新的应用，不断的促进各行各业的快速发展，让区块链技术在传统行业中大显身手。

区块链有以下用处：

可以存储数据，并且这些数据被保证具有高度的有效性。

可以在区块链上运行应用程序，并且这些程序被保证具有极高正常运行时间 可以在区块链上运行应用程序，并保证在未来的很长一段时间里也具有极高的正常运行时间 可以在区块链上运行应用程序，并说服用户，应用程序在逻辑上是诚实的，确实在做其所宣称的事情

可以在区块链上运行应用程序，并说服用户，即使你对维护程序失去兴趣，即使你被贿赂或威胁来以某种方式操作应用程序的状态，即使由于利益动机你想以某种方式来操纵应用程序状态，应用程序也将继续一直以来的工作。可以在区块链上运行应用程序，如果有必要的话给自己留个后门钥匙。钥匙的使用被加上“最高级”的限制 – 例如，要求软件更新前必须通过公开的、一个月期限的等待期才可以推出，或最低限度的通知用户更新

可以在区块链上运行应用程序，并给一个后门钥匙给特定的管理算法（如投票），并说服用户这些特定的管理算法拥有应用程序的实际控制权。

可以在区块链上运行应用程序，并且这些应用程序可以拥有100%可靠性的通信??－即使底层平台只有99.999％的可靠性

多个用户或企业可以在区块链上运行应用程序，而这些应用程序可以极高的速度进行交互，而无需任何网络消息，并且同时确保每个公司可以完全控制其自己的应用程序 可以很轻松地构建应用程序，并且可以利用其他应用程序生成的数据的优势（如合并支付和信誉系统或许可以获得最多的好处）

区块链应用场景举例

Bitmessage

区块链在通讯领域的早期应用。传统通讯工具的设计思路是如何最快地把信息传递给对方，所以程序会在所有网络节点中选择最短最快的路径进行传输，把信息复制过去。通过Bitmessage 发送邮件的时候，不再像以往这样将信息传输给特定的节点，而是将信息发送给网络中所有节点。虽然每个节点都收到了信息，但是只有唯一一个有私钥的节点才能打开信息。这样做的好处是不但可以确保对方可以收到信息，还能提高信息传输的安全性，使信息的传输路径无法被跟踪。

布比区块链

布比区块链平台分为基础框架层（BubiChain）和应用适配层（Bubi Application Adaptors）。基础框架层?基于布比协议簇，包含布比账户、布比账本、布比共识、P2P组网四个可插拔的基础模块。应用适配层?提供上层应用所需的功能组件（资产、事务、合约等）；提供账户体系所需的私钥保存与管理；提供运维管理所需的可视化工具（配置、监控、数据分析、区块链浏览器等）

Namecoin

基于区块链技术的域名管理系统。域名是互联网的基础资源，目前由一个美国的名为ICANN 的机构进行管理协调，非常中心化的结构。Namecoin 通过区块链技术，将域名管理系统变成一个分布式的结构，系统中每个节点都可以对域名进行解析，而不再需要通过的中心化管理，在这种情况下，任何一个节点部分的损失，不会对整个域名系统造成有任何问题。

Ascribe

艺术家用于发布作品的网站，将艺术品数字化，通过区块链技术来声明所有权，发行作品。同时可在该网站进行交易，无需通过第三方，卖家和买家直接在基于区块链技术的网站上进行交易，确保交易作品和交易过程的真实性。

Edgelogic

将贵重的钻石登记在基于区块链技术的公共账目记录本上，一旦被全网络验证并记录之后就无法修改，可追溯钻石交易的历史，确保钻石的真实性及合法性。增加钻石盗贼出售赃物和进行保险欺诈的难度。

Ripple

降低跨境支付的成本，提高跨境支付的效率。在区块链上转移电子货币，进行跨境支付，大大缩减到帐时间。目前的结算系统十分复杂，资金需要通过银行、中央银行和国际组织多个清算系统的转移才能到帐，而区块链做到了点对点即时支付。

Factom

将区块链用于数据保管，确保数据的完整性和一致性，提供公证服务。可应用的数据包括审计账簿和医疗记录等，促进整个社会公共事务的数据透明化。已经开始实施的项目包括洪都拉斯的房产登记等。

ChromaWay

用区块链上的虚拟货币标记资产，包括证券、黄金和房产。这也意味着可以在区块链上发行和交易证券。目前，这些资产的交易需要大量的公正、登记工作，而区块链技术的运用可减轻这部分的工作量。

Blockstream

实现不同虚拟货币之间的兑换。由于都是建立在区块链技术之上的电子货，比特币和其他币可以实现相互兑换，使用户能自由选择需要使用的虚拟货币。

TIERION

将区块链技术应用到医疗领域，主要是病例资料和基因图谱的保存。已有项目计划包括与飞利浦医疗合作，内容包括病例资料的认证和隐私保护。

Deloitte’s Perma Rec

德勤利用区块链技术开发的全球性分布式账本，通过与各种财务报告系统的对接，提高购销过程的透明度。该项目的最终目标是实现审计数据的全覆盖与自动化的税务合规申报，使用户和监管部门同时收益。

区块链技术应用前景非常光明，周边的辅助环境也是越来越良好，随着相关公司的技术实力不断的增强，人们对于区块链技术的了解越来越深入，未来的前景非常的光明。

第三篇：区块链应用场景

区块链应用场景

2016年02月17日

目录

第一章 浅谈区块链的几大应用.............................................................................................3 1.1 首先，纸账本和区块链账本最大的差异是什么？....................................................3 1.2 最具可行性的应用：公证类........................................................................................3 1.3 竞争将最激烈的应用：证券市场................................................................................4 1.4 可能让人失望的应用：音乐、游戏等数字化产品....................................................6 1.5 最具颠覆意义的应用：支付系统................................................................................7 第二章 银行业关注区块链技术的四个重要理由.................................................................7 2.1 自我监管平台................................................................................................................8 2.2 符合法律和便于追踪....................................................................................................8 2.3 内置业务连续性............................................................................................................8 2.4 没有负担的进化模型....................................................................................................9 第三章 物联网和区块链接的交集在哪里？.........................................................................9 3.1 IBM................................................................................................................................11 3.2 Filament.........................................................................................................................12 3.3 Ken Code – e plug..........................................................................................................13 3.4 Tilepay...........................................................................................................................13

第一章 浅谈区块链的几大应用

稿源：巴比特资讯（http://www.teniu.cc/blockchain-applications）

1.1 首先，纸账本和区块链账本最大的差异是什么？

前者是通过人来记账，后者则是通过计算机来记账。因为人太“聪明”了，所以记账这种事很容易出现意外，并且效率也很低，但计算机不一样，计算机是“笨”的，它就是按照指令办事，并且效率会很高，还存在扩展性。而普通的数据库，就是介于纸账本和区块链账本之间的一种产物，它可以省去系统对人类的部分依赖，但普通数据库也存在着问题哈，比如它存在着访问权限，比如你交的养老金，你能知道它们的去向么？

所以说，有点想法的公司、机构或者个人，都跑去研究区块链技术了。

《经济学人》把区块链比作了制造信任的机器，我觉得就挺形象，以前人与人之间的信任通过纸来充当媒介，在我看来，我们终有一天会将信任依托于机器，并且有望通过区块链来架起这种桥梁。

别误会！我可没说区块链啥都能做，可能在技术上是不成问题，但就算你真的做了出来，我也没理由去接受的那些产品，你真心没必要去花什么心思或者财力。另外，请小心那些爱玩概念的大忽悠。

说了这么多和纸相关的东西，主要是为了说明一个观点，区块链出现以后，最大的受害者将会是纸。

回归文章的主题，这里稍微谈下几个常见的区块链应用，并发表一些自己的陋见，试着分析分析它们的可能性。(ps：写出来就当抛了块砖，欢迎用玉砸我，专栏开通车->xiaoniu@8btc.com)1.2 最具可行性的应用：公证类

传统的证书是怎么发的，这里不需要多讲了吧，学历造假那是太常见了，买颗钻石也能遇到假的，也是醉了，我在知乎上搜到一个问题：钻石上的镭射码和GIA证书可能造假吗？（http://www.teniu.cc/question/27056284）其中有位珠宝鉴定师用亲身经历告诉我们，太可能了！要解决这种问题，区块链再适合不过了！目前，麻省理工媒体实验室就在开发一种软件工具，它可以创建一些包含基本信息的数字文件（证书），然后使用自己的私钥对证书的内容进行签名，再对证书本身附加签名。接着创建一个hash（短字符串），用来验证有没有人篡改了证书内容，最后，再用私钥在比特币的区块链上创建一个记录。如果你没看懂原理的话，也没关系，到时候你只需要一键式地进行操作就可以了，我想这实现起来的难度并不会太大。至于为什么MIT会选择比特币区块链，而不是自己建立一个区块链？原因很简单，比特币区块链是目前最安全的区块链。当然了，因为区块链公开透明的特性，可能也会随之产生一些隐私的问题，这也是MIT Media Lab正在探讨解决的。

还有一个专门搞钻石认证的区块链项目，名字叫Everledger，据其官网的数据显示，Everledger在区块链上已记录的钻石达到了575,774颗之多，Everledger通过Eris Stack平台（想学习怎么搭的？点链接就行），将自己的私链和比特币的公链结合了起来，完成了一种混合模式，既可以享受到公链带来的安全性，也可以实现私链的复杂性和智能合约。

由Visa公司和DocuSign合作推出的区块链租车项目，实际上也是基于区块链的公证类应用，“冗长的销售周期，复杂的保险报价程序, 繁琐的贷款申请，大量的纸质文件需要被签署„„这些可能很快就会成为过去，由DocuSign和Visa联合推出的技术项目，将帮助你完成租车的梦想。” —— DocuSign博客。

还有一个做类似应用的项目Factom, 它基于比特币区块链设计了一个软件，可以帮助公司/政府部门更方便安全地保存敏感数据，比如洪都拉斯政府的土地登记项目就使用了Factom提供的技术，关键人家Factom提供的资料也是最多的，如果你要学习的话，Factom会是一个不错的切入点。

小结一下，所有公证类的区块链项目，几乎都有着一个共同点，那就是，它们都会选择依附在比特币的区块链上。可以说从实现难度的角度来看，公证类应用会遇到的最大问题，恐怕就是技术了。

1.3 竞争将最激烈的应用：证券市场

证券交易市场也是区块链非常适合的应用领域，两者之间的契合度非常高，传统的证券交易，需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所这四大机构的协调工作，才能完成股票的交易，效率低了，成本倒是高的可以，而区块链系统就可以独立地完成一条龙式服务。

做这方面应用的公司也非常的多，包括世界前四大交易所中的两家，纳斯达克 OMX以及伦敦证券交易所，都已在探索这方面的应用。而世界排名第一的纽约证券交易所(NYSE)，也参与了比特币公司Coinbase的7500万美元C轮融资，其暗中研究区块链项目的可能性，恐怕不小！

如果说最早公布要做区块链证券项目的公司，大概要属overstock这家电商了，当时这家公司是和创业公司Counterparty进行的合作，在开发一个名为美第奇的项目（Medici，美第奇家族因为金融业务在13世纪至17世纪时期在欧洲拥有强大势力的名门望族）后来双方却不知因为什么原因，闹得不欢而散，而后Counterparty与MathMoney f(x)公司合并开办了symbiont.io，而他们瞄准的正是证券市场。overstock很快也发起了攻势，向证券交易委员会（SEC）提交了一份招股说明书，表示它可能发行高达5亿美元的股票或其他证券，这种新型股票使用的技术类似于支撑比特币的技术。在今年6月份的时候，Overstock宣布，将采用彩色币的形式发行一种‘数字企业债券’，或者说是基于比特币区块链的加密货币证券，债券的总价值为2500万美元，是其倡议的美第奇（Medici）项目的部分，这种加密证券（股票），将搭载Overstock的TØ.com平台发行。八月份时候，Overstock在纳斯达克的活动上，正式推出了区块链交易平台项目tØ，项目的域名也是非常的高大上 —— t0.com。

tØ的推出，也深深刺激到了纳斯达克，而此时Symbiont这家创业公司也在研究类似的系统，希望能为纳斯达克提供技术支持。今年10月底，纳斯达克宣布要推出基于区块链技术而建立的新平台 Linq，让人有些意外的是，纳斯达克并没有选择和symbiont合作，而是选择和另一家区块链创业公司进行了合作 —— Chain。

在纳斯达克公布区块链平台Linq以后，欧派证券市场的机构也坐不住了，11月17日，伦敦证券交易所、伦敦清算所、法国兴业银行、瑞银集团（UBS）以及欧洲清算中心（Euroclear）等机构联合成立了区块链集团，探索区块链技术如何改变证券交易的清算和结算方式。

随后，跨国银行控股公司集团高盛也加入了这场战争，上个月，该集团向美国专利商标局官网提交了一份专利申请，一种为证券结算而设计的加密货币 —— SETLcoin。另外，号称“华尔街女皇”的Blythe Masters，她的数字资产控股公司（Digital Asset Holdings），很有可能也是瞄准了证券这块市场。

区块链在证券市场的潜力，已经引起了各大证券交易所的重视，相信不久之后，将会有一场惊心动魄的厮杀。

值得注意的是，在这些项目中（包括国内的小蚁），可能仅有tØ项目是以彩色币的方式锚定在比特币的区块链上，因此从安全角度来看，tØ的安全性是目前最高的，那为什么其余的项目都选择自己创建一个区块链，而不是选择现成的比特币区块链？原因在于，比特币区块链这种公链存在着抗审查性，这与法律权威性是存有矛盾的。因此，在我看来，这些并没有使用比特币区块链的项目，它们首要解决的，将是区块链安全性的问题。而采用彩色币方案的项目，则更多要考虑的是合规性的问题。

1.4 可能让人失望的应用：音乐、游戏等数字化产品

用区块链的透明度来解决音乐行业的问题，恐怕已经有不少人看到过这样的新闻了，也会有公司在做这样的项目，但是你想过没有，用区块链的方案来做音乐，对于听众来说，它真的会有需求么？

流媒体的出现，已使得听众都被惯坏了，尽管音乐人在反对着这种模式，几乎所有的技术巨头们都布局了流媒体，这种模式的出现，使得传统的实体唱片模式很难翻身，大牌如Taylor Swift和adele为了促进唱片销量，拒绝与流媒体平台合作，但在Music Tank这些流媒体经理人看来，这种拒绝也只是暂时性的。说到底，就是音乐人觉得自己的钱赚少了，委屈了。关键咱听众掏的钱少了，用户会在乎音乐人的收入是多还是少么？

这里强调一个问题，区块链只能解决证伪的问题，但不能解决盗版的问题，而音乐等数字产品的盗版是非常容易的。

当然也不是说它就没有成功的可能性，我只是说这种应用的阻力会很大，用户们不乐意，只有音乐家会有动力去推动。反观证券市场，对于交易用户，区块链可以提供透明性，它也可以给交易所带来效率和成本上的优势，因此其阻力是相对较小的。

1.5 最具颠覆意义的应用：支付系统

最后，再回来谈谈区块链的创始应用了，也就是中本聪提出的对等式（或者点对点）电子现金系统，按理说，用区块链做这样的应用，应该是最难的吧，它的阻力太大了，货币可不是闹着玩的哈！如果按照寻常的思维来看，比特币早就应该被乱棍打死了，但事实上呢，比特币从2009年运行到现在后，依旧活得好好的。

奇葩的是，银行也从以前的不屑一顾，到现在争相研究起了区块链。由30家世界顶级商业银行结成的R3区块链联盟，就是这样一个例子，当然，银行选择公链的可能性依旧很小，而私链的意义，也只是给银行的跑车再添了个备胎，其本质终究还是一辆车子。

关于某些人认为的，电子现金系统将取代银行的这种颠覆性想法，其可能性我没法去评论，我所看到的是，银行们已经意识到了危机感，或许私链就是其筑起的防御城墙。

因此，我会说，电子现金系统会是区块链最具颠覆性的应用。此外，有很多的应用是与电子现金系统息息相关的，而这些应用能否成功，在一定程度上也将取决于电子现金系统的表现。

当然，区块链的可能性不仅仅是我提到的这些，包括保险、审计、医疗等等各行各业的巨头们都在探索其潜力，如果你有好的想法，认为区块链能够带来的好处会远大于它的副作用，你大可去尝试尝试。

第二章 银行业关注区块链技术的四个重要

理由

本文的作者是Virtusa的副总裁兼资本市场方案集团的负责人，Senthil Radhakrishnan。他在UBS、JPMC、巴克莱以及其他投资银行的资本市场技术方面有着超过16年的经验。

2.1 自我监管平台

我们很少可以看到一个平台能够在几乎没有人干预的情况下进行自我监管。在所有类似于金融行业的领域中，中央银行和监管机构（如美国证券交易委员会）来制定统一的规则，并且进行管理。而区块链技术让系统不再需要这些来自于企业或者政府实体的监管，从而调节系统的运作。

区块链提供一个称为“工作量证明”的机制，让系统中的每一台计算机节点参与审批每一笔交易。该系统内置检查和平衡机制，以确保系统中的任何计算机都无法欺瞒系统。所有的这些审查和监督完全由计算机自动完成。目前已经有不少可以替代“工作量证明”机制的其他共识模型，但是依旧保留了每个客户端或者节点能够点对点管理系统的这个核心理念。更加重要的是，区块链让系统中的每个元素都是完全透明，因此对于一个遍及全球这么大规模的社区，区块链技术能够很容易的对它进行审查和管理——“来源大众的监管”，从而有效地降低了欺诈行为。想象一下它能够多大程度的节省成本和提高效率。

2.2 符合法律和便于追踪

行动者（用户）和他们的行为（把钱或者资产发送给其他人）都是被记录在区块链上的。任何交易双方之间的交易都是可以被追踪和查询的，并且能够在法庭上进行证明。这是因为所有的交易都是需要一组公钥/私钥来加解密处理和交易的，一旦加入到区块链上，就永久性的不可改变。任何记录，一旦写入到区块链，都是无法篡改的。任何在区块链上持有资产或者数字货币的人都会有在区块链上有他们自己的公钥。当发生交易时，需要由控制这些资产的前一个持有者使用私钥进行签名。区块链还允许多种机制来发生交易，比如可以设定为需要两个人联合签名才能进行一笔交易。在一个没有企业或政府来背书的系统，具有法律约束力的机制能够极大的提升对于该系统的信任因素。

2.3 内置业务连续性

一个全球性的平台，在进行重大交易时是不能承受宕机风险的。区块链，一个完全的点对点网络，有许多分布式节点和计算机服务器来支撑，有着极高的可靠性，每一个系统中参与的节点上都保存了一份完整区块链数据的副本。这使得整个网络具有极高的容错性，如果任何一部分的几个节点出现问题，都不会影响网络其他部分继续运作。这使得在没有使用复杂技术的情况下就能够像灾难恢复中心或数据库冗余中心一样，获得24/7的全天候运营特性。

2.4 没有负担的进化模型

在系统中，有一系列规则和关键点来帮助决定，谁有权审批交易和在交易写入区块链之前需要审查什么。区块链技术可以根据不同的环境和商业模型需求，来分叉出全新的版本。新的版本同样需要符合区块链的整体理念，所有的这些改变必须获得系统中所有成员的认可，并且每个人能够获得相同的利益。此外，这些改变不会影响已经发生并且在区块链上进行确认过的交易。这对于一个系统而言，具有了足够的健壮性和灵活性因素。

经常会有人比较互联网和区块链之间的相似性，包括他们在增长潜力方面以及在商业上的前景。这两个系统都具有非常相似的特征。互联网不太需要或者没有中心化的管理部门（除了少数用于约定网址和域名注册的管理），同样也具有足够的冗余和很强的容错性。互联网在这么多年里持续在发展，从基础的文本到丰富的图形、视频、动画而这一切并没有影响其它已经存在的系统和内容。

区块链已经在比特币的系统中充分证明了它的功能和实用性。就像中国著名的哲学家老子说过，“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下。”我想，这应该就是所有区块链技术尝鲜者的信条吧。

第三章 物联网和区块链接的交集在哪里？

原文：http://letstalkpayments.com/what-does-iot-blockchain-have-in-common/ 作者：Kate 译者：Tilecoinx物联币中国社区 纯の咖啡 责编：printemps 稿源：巴比特资讯

注：Kate 是 LetsTalkPayments.com 的一个全职作家，她喜欢写一些移动支付和移动贸易的

——Ryan Selkis，数字货币集团投资总监

区块链一开始就非常受欢迎，大量投资、创业公司、应用在这个领域爆发，区块链的前途是光明的，LTP一直走在前列，复盖了这个领域内所有的新闻，以及近期发生的事件，在我们的上一个文章里面，我们提到区块链在金融领域以及非金融领域的应用。目前现实世界的资产与区块链结合的方式以及数字化交易的数目已经有大量的增长。其中一项最重要的非金融类的应用就是物联网。

根据 IBM 提出的概念，“运用区块链技术，可以为物联网的世界提供一个引人入胜的可能性，当产品最终完成组装时，可以由制造商注册到通用的区块链里面标示着它生命周期的开始，一旦该产品售出，经销商可以把它注册到一个区域性的区块链上（社区、城市或国家），通过创建有形资产和匹配供给和需求，物联网将会创造一个新的市场。”

目前有各种的物联网和智能系统的区块链应用，当应用于物联网时，区块链的概念开辟了创新的无限可能性，区块链技术可以被使用于追踪设备的使用历史，它可以协调处理设备与设备之间的交易，该技术将通过提供设备与设备之间，设备与人之间进行数据交易而使物联网设备独立 各种成熟的技术公司和初创公司一直在探索利用这些应用，他们投资以及大量地研究各种可能利用该技术的解决方案，这些应用的主要目的是连接家庭网络到云端，以及周边的电子设备（家庭自动化），以下是部分这方向的企业：

3.1 IBM

IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一，它在多个不同层面已经建立了多个合作伙伴关系，并展现了他们对区块链技术的钟爱。它已经发表了一份报告，指出区块链可以成为物联网的最佳的解决方案。在2015年1月，IBM宣布了一个项目——ADEPT项目，一个使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概念证明型系统，该系统基于IBM的ADEPT（自治分散对等网络遥测），ADEPT平台由三个要素组成：以太坊、Telehash 和 BitTorrent。使用该平台，两家公司都希望带来一个能自动检测问题，自动更新，不需要任何人为操作的设备，这些设备也将能够与其它附近的设备通信，以便于为电池供电和节约能量。

3.2 Filament

Filament 公司提出了他们的传感器设备，它允许以秒为单位快速地部署一个安全的，全范围的无线网络，设备能直接的与其它的10英里内的TAP设备通信，而且可以直接通过手机、平板或者电脑来连接，该公司利用区块链为基础的技术堆栈操作，区块链技术可以使 Filament 设备独立处理付款，以及允许智能合约确保交易的可信。该公司成立于2012年，该公司近期得到500万美元的，来自Bullpen Capital，Verizon Ventures and Samsung Ventures.的联合投资。3.3 Ken Code – e plug

ePlug是 Ken Code 的一款产品，根据Ken Code的白皮书，ePlug 是一个小型电路板，位于里面的“ePlug认证”的电源插座和灯的开关。为了安全性与可靠性，该产品提供了可选的 Meshnet，分布式计算，端到端的数据加密，无线连接，定时器，USB接口，温度传感器，触觉传感器，光线和运动传感器，以及为了提供提醒的 LED 灯，该产品以基于区块链的登陆方式，来确保安全，一旦输入正确的网络地址、URL时，ePlug 所有者会看到一个登陆界面，最初，区块链平台像 OneName.io and KeyBase.io 将会被用于做登陆到 ePlug 的身份验证。

3.4 Tilepay Tilepay 物付宝：为现有的物联网行业提供一种人到机器或者机器到机器的支付解决方案。该公司开发了一个微支付平台，Tilepay 是一个去中心化的支付系统，它基于比特币的区块链，且能被下载并安装到一台个人电脑上、笔记本、平板或者手机上，所有物联网设计都会有一个独一无二的令牌，并用来通过区块链技术接收支付。Tilepay 还将建立一个物联网数据交易市场，使大家可以购买物联网中各种设备和传感器上的数据。并以 P2P的方式保证数据和支付的安全传输。

第四篇：区块链技术及应用解读

解读区块链技术及应用

两万字深度长文！从原理到趋势，解剖风口上的区块链技术

区块链不是一项新技术，而是一个新的技术组合。其关键技术包括P2P动态组网、基于密码学的共享账本、共识机制、智能合约等技术；

科技史上大部分创新都是与生产力有关的，提升效率，让人做更少工作，让机器做更多工作；区块链带来的最主要的颠覆却是生产关系上的；

互联网实现了信息的传播，区块链实现了价值的转移；区块链可以看作是“价值互联网”的基础协议，类似于“信息互联网”的HTTP协议，二者都是建议在TCP/IP协议之上的应用层协议； 区块链并不是一个全能技术，在某些应用领域里相比传统技术并不具备明显的技术优势，因此创业者及投资机构都需要考虑技术适用性问题；

区块链底层技术及协议层可能出现几家平台型公司；但大部分投资机会在于应用层，即基于行业应用的“区块链+”项目。

9月4日央行等7部委下发的《防范代币发行融资风险公告》将ICO定义为非法融资，不论机构和个人都不建议参与此类项目。Part One：区块链基础知识 &区块链和区块链技术

“区块链就像一台魔法计算机，任何人都能够上传程序并自我执行，程序执行前和执行后的所有状态都公开可见，密码经济学为程序严格按照协议执行提供了机制保障。”——Vitalik Buterin 狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本（分布式数据库）。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。如何理解上述定义呢？

1)一个分布式的链接账本，每个账本就是一个“区块”； 2)基于分布式的共识算法来决定记账者；

3)账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改；

4)账本按产生的时间顺序链接，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改；

5)所有交易在账本中可追溯。

&区块链特征

区块链是一种共享的分布式数据库技术。尽管不同报告中对区块链的介绍措辞都不相同，但以下4个技术特点是共识性的。

1)去中心化（Decentralization）：区块链由众多节点组成一个端到端的网络，不存 在中心化的设备和管理机构，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。图2的左侧描述了当今金融系统的中心化特征，右侧描述的是正在形成的去中心化金融系统；

2)去信任（Trustless）：系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，无需信任也可以进行交易，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点； 3)集体维护（CollectivelyMaintain）：系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，系统中所有人共同参与维护工作；

4)可靠数据库（ReliableDatabase）：系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

简化起见，上图展示了6处保留数据库副本的节点；在3个交易序列中，前2个交易的数据和签名得到了所有6个节点的验证，但第三个交易的位置5没有通过验证，将被其它节点的“一致意见”更改。&区块链分类

以参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链；从链与链的关系来分，可以分为主链和侧链。

1)公有链（Public Blockchain）

公有链通常也称为非许可链（Permissionless Blockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链，它通过密码学保证交易不可篡，同时也利用密码学验证以及经济上的激励，在互为陌生的网络环境中建立共识，从而形成去中心化的信用机制。在公有链中的共识机制一般是工作量证明（PoW）或权益证明（PoS），用户对共识形成的影响力直接取决于他们在网络中拥有资源的占比。

公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。2)联盟链（Consortium Blockchain）联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（Permissioned Blockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。由于参与共识的节点比较少，联盟链一般不采用工作量证明的挖矿机制，而是多采用权益证明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共识算法。一般来说，联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式，将各家银行的网关节点作为记账节点，当网络上有超过2/3的节点确认一个区块，该区块记录的交易将得到全网确认。联盟链对交易的确认时间、每秒交易数都与公有链有较大的区别，对安全和性能的要求也比公共链高。

由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本（Hyperleder）项目都属于联盟链架构。目前国内有影响力的区块链联盟——中国分布式总账基础协议联盟（ChinaLedger）、中国区块链研究联盟、金链盟（金融区块链联盟）等——也都在致力于开发联盟区块链项目。

3)私有链（Private Blockchain）

私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。

私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击，这个在传统的系统是很难做到的。

4)侧链（Side chain）

侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWay Peg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移。所谓“多种资产在不同区块链上转移”其实并不会实际发生。以比特币为例，侧链的运作机制是，将比特币暂时锁定在比特币区块链上，同时将辅助区块链上的等值数字货币解锁；当辅助区块链上的数字货币被锁定时，原先的比特币就被解锁。

侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等；侧链还可以增强区块链的隐私保护。&区块链产业链

区块链产业链主要包括基础网络层、中间协议层及应用服务层。

1)基础网络层

基础网络层由数据层、网络层组成，其中数据层包括了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。2)中间协议层

中间协议层由共识层、激励层、合约层组成，其中共识层主要包括网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要包括各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。3)应用服务层

应用服务层作为区块链产业链中最重要的环节，则包括区块链的各种应用场景和案例，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。

Part Two：区块链核心技术

区块链技术：指多个参与方之间基于现代密码学、分布式一致性协议、点对点网络通信技术和智能合约编程语言等形成的数据交换、处理和存储的技术组合。

&数据层：设计账本的数据结构 1)核心技术之：区块 + 链

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

每个区块由区块头和区块体组成，区块体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，主要包括交易数量和交易详情；区块头则封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳（记录该区块产生的时间，精确到秒）、随机数（记录解密该区块相关数学题的答案的值）、当前区块的目标哈希值、Merkle数的根值等信息。从结构来看，区块链的大部分功能都由区块头实现。

概括来看，一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。

交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。2)核心技术之：哈希函数

哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很难破解。通常业界使用y =hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。

常使用的哈希算法包括MD5、SHA-

1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256算法为例，将任何一串数据输入到SHA256将得到一个256位的Hash值（散列值）。其特点：相同的数据输入将得到相同的结果。输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个完全不同的结果，且结果无法事先预知。正向计算（由数据计算其对应的Hash值）十分容易。逆向计算（破解）极其困难，在当前科技条件下被视作不可能。3)核心技术之：Merkle树

Merkle树是一种哈希二叉树，使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中，Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值，区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle 树改变。

4)核心技术之：非对称加密算法

非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥。

公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值；如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者是私钥持有者。

因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫做非对称加密算法，而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥。&网络层：实现记账节点的去中心化 5)核心技术之：P2P网络

P2P网络（对等网络），又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。国内的迅雷软件采用的就是P2P技术。

P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。

a）去中心化：网络中的资源和服务分散在所有结点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。

b）健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个结点之间进行的，部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。&共识层：调配记账节点的任务负载 6)核心技术之：共识机制

共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、PoS、DPoS和分布式一致性算法。

PoW（Proofof Work，工作量证明）

PoW机制，也就是像比特币的挖矿机制，矿工通过把网络尚未记录的现有交易打包到一个区块，然后不断遍历尝试来寻找一个随机数，使得新区块加上随机数的哈希值满足一定的难度条件。找到满足条件的随机数，就相当于确定了区块链最新的一个区块，也相当于获得了区块链的本轮记账权。矿工把满足挖矿难度条件的区块在网络中广播出去，全网其他节点在验证该区块满足挖矿难度条件，同时区块里的交易数据符合协议规范后，将各自把该区块链接到自己版本的区块链上，从而在全网形成对当前网络状态的共识。

优点：完全去中心化，节点自由进出，避免了建立和维护中心化信用机构的成本。只要网络破坏者的算力不超过网络总算力的50%，网络的交易状态就能达成一致。缺点：目前比特币挖矿造成大量的资源浪费；另外挖矿的激励机制也造成矿池算力的高度集中，背离了当初去中心化设计的初衷。更大的问题是PoW机制的共识达成的周期较长，每秒只能最多做7笔交易，不适合商业应用。PoS（Proofof Stake，权益证明）

PoS机制，要求节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种分布式共识机制。如果单纯依靠代币余额来决定记账者必然使得富有者胜出，导致记账权的中心化，降低共识的公正性，因此不同的PoS机制在权益证明的基础上，采用不同方式来增加记账权的随机性来避免中心化。例如点点币（Peer Coin）PoS机制中，拥有最多链龄长的比特币获得记账权的几率就越大。NXT和Blackcoin则采用一个公式来预测下一记账的节点。拥有多的代币被选为记账节点的概率就会大。未来以太坊也会从目前的PoW机制转换到PoS机制，从目前看到的资料看，以太坊的PoS机制将采用节点下赌注来赌下一个区块，赌中者有额外以太币奖，赌不中者会被扣以太币的方式来达成下一区块的共识。

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间，降低了PoW机制的资源浪费。

缺点：破坏者对网络攻击的成本低，网络的安全性有待验证。另外拥有代币数量大的节点获得记账权的几率更大，会使得网络的共识受少数富裕账户支配，从而失去公正性。DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授权证明）

DPoS很容易理解，类似于现代企业董事会制度。比特股采用的DPoS机制是由持股者投票选出一定数量的见证人，每个见证人按序有两秒的权限时间生成区块，若见证人在给定的时间片不能生成区块，区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。持股人可以随时通过投票更换这些见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速，也更加节能。

从某种角度来说，DPOS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：选举固定数量的见证人作记账候选人有可能不适合于完全去中心化的场景。另外在网络节点数少的场景，选举的见证人的代表性也不强。分布式一致性算法

分布式一致性算法是基于传统的分布式一致性技术。其中有分为解决拜占庭将军问题的拜占庭容错算法，如PBFT（拜占庭容错算法）。另外解决非拜占庭问题的分布式一致性算法（Pasox、Raft），详细算法本文不做说明。该类算法目前是联盟链和私有链场景中常用的共识机制。优点：实现秒级的快速共识机制，保证一致性。

缺点：去中心化程度不如公有链上的共识机制；更适合多方参与的多中心商业模式。

综合来看，POW适合应用于公链，如果搭建私链，因为不存在验证节点的信任问题，可以采用POS比较合适；而联盟链由于存在不可信局部节点，采用DPOS比较合适。&激励层：制定记账节点的“薪酬体系” 7)核心技术之：发行机制和激励机制 以比特币为例。

比特币最开始由系统奖励给那些创建新区块的矿工，该奖励大约每四年减半。刚开始每记录一个新区块，奖励矿工50个比特币，该奖励大约每四年减半。依次类推，到公元2140年左右，新创建区块就没有系统所给予的奖励了。届时比特币全量约为2100万个，这就是比特币的总量，所以不会无限增加下去。另外一个激励的来源则是交易费。新创建区块没有系统的奖励时，矿工的收益会由系统奖励变为收取交易手续费。例如，你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给记录区块的矿工。如果某笔交易的输出值小于输入值，那么差额就是交易费，该交易费将被增加到该区块的激励中。只要既定数量的电子货币已经进入流通，那么激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费，那么就不必再发行新的货币。&合约层：赋予账本可编程的特性 8)核心技术之：智能合约 智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑，是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。通常情况下，智能合约经各方签署后，以程序代码的形式附着在区块链数据上，经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。Part Three：区块链行业应用

在《区块链：新经济蓝图及导读》一书中，作者MelanieSwan按照应用范围和发展阶段将区块链应用划分为区块链1.0、2.0、3.0。其中：

区块链1.0支撑虚拟货币应用，也就是与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用，比特币是区块链1.0的典型应用；

区块链2.0支撑智能合约应用，合约是经济和金融领域区块链应用的基础，区块链2.0应用包括了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约，以太坊、超级账本等是区块链2.0的典型应用；

区块链3.0应用是超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用，特别是在政府、医疗、科学、文化和艺术等领域的应用。

&1.0：数字货币

目前区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。近年来数字货币发展很快，由于去中心化信用和频繁交易的特点，使得其具有较高交易流通价值，并能够通过开发对冲性质的金融衍生品作为准超主权货币，保持相对稳定的价格。

自比特币诞生以后，已经陆续出现了数百种的数字货币，围绕着数字货币生成、存储、交易形成了较为庞大的产业链生态。以比特币为例，参与机构主要可分为基础设施、交易平台、ICO融资服务、区块链综合服务等四类。

&2.0：泛金融应用

区块链应用于金融领域有着天生的绝对优势，用互联网语言来说，这是区块链的基因决定的。主观来看，金融机构在区块链应用的探索上意愿最强，需要新的技术来提高运营效率，降低成本来应对整个全球经济当前现状。客观来看，金融行业市场空间巨大，些许的进步就能带来巨大收益。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，如果区块链在金融领域应用得以验证，那么将会产生巨大的示范效应，迅速在其他行业推广。IBM在2016年发布的报告中指出，2017年会有14%的金融市场机构和15%的银行会采用区块链技术商用解决方案，65%的银行在三年内会采用区块链技术。

在金融领域，除去数字货币应用，区块链也逐渐在跨境支付、供应链金融、保险、数字票据、资产证券化、银行征信等领域开始了应用。1)跨境支付

该领域的痛点在于到账周期长、费用高、交易透明度低。以第三方支付公司为中心，完成支付流程中的记账、结算和清算，到账周期长，比如跨境支付到账周期在三天以上，费用较高。以PayPal为例，普通跨境支付交易手续费率为4.4%+0.3美元，提现到国内以美元进账，单笔一次35美元，以人民币进账为1.2%的费用。

区块链去中介化、交易公开透明和不可篡改的特点，没有第三方支付机构加入，缩短了支付周期、降低费用、增加了交易透明度。在这一领域，Ripple支付体系已经开始了的实验性应用，主要为加人联盟内的成员商业银行和其他金融机构提供基于区块链协议的外汇转账方案。国内金融机构中，招商银行落地了国内首个区块链跨境支付应用，民生银行、中国银联等也在积极推进。

2)数字票据

该领域痛点在于三个风险问题。操作风险：由于系统中心化，一旦中心服务器出问题，整个市场瘫痪；市场风险：根据数据统计，在2016年，涉及金额达到数亿以上的风险事件就有七件，涉及多家银行；道德风险：市场上存在“一票多卖”、虚假商业汇票等事件。

区块链去中介化、系统稳定性、共识机制、不可篡改的特点，减少传统中心化系统中的操作风险、市场风险和道德风险。

目前，国际区块链联盟R3联合以太坊、微软共同研发了一套基于区块链技术的商业票据交易系统，包括高盛、摩根大通、瑞士联合银行、巴克莱银行等著名国际金融机构加入了试用，并对票据交易、票据签发、票据赎回等功能进行了公开测试。与现有电子票据体系的技术支撑架构完全不同，该种类数字票据可在具备目前电子票据的所有功能和优点的基础上，进一步融合区块链技术的优势，成为了一种更安全、更智能、更便捷的票据形态。在国内，浙商银行上线了第一个基于区块链技术的移动数字汇票应用，央行和恒生电子等也在测试区块链数字票据平台。

3)征信管理

该领域的痛点在于：数据缺乏共享，征信机构与用户信息不对称；正规市场化数据采集渠道有限，数据源争夺战耗费大量成本；数据隐私保护问题突出，传统技术架构难以满足新要求等。在征信领域，区块链具有去中心化、去信任、时间戳、非对称加密和智能合约等特征，在技术层面保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。国内目前中国平安在开展区块链征信方向的探索，创业公司如LinkEye、布比区块链等也在这一领域进行尝试。4)资产证券化

这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证；参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题，造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道，无法监控资产的真实情况，还存在资产包形成后，交易链条里各方机构对底层资产数据真实性和准确性的信任问题。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，增加数据流转效率，减少成本，实时监控资产的真实情况，保证交易链条各方机构对底层资产的信任问题。目前，欧美各大金融机构和交易所都在开展区块链技术在证券交易方面的应用研究，探索利用区块链技术提升交易和结算效率，以区块链为蓝本打造下一代金融资产交易平台。在所有交易所中，纳斯达克证券交易所表现最为激进。其目前已正式上线了FLinq区块链私募证券交易平台。此外，纽交所、澳洲交易所、韩国交易所也在积极推进区块链技术的探索与实践。国内多家金融机构、百度、京东、蚂蚁金服等也在积极推进基于区块链技术的资产证券化业务，其中百度金融先后与华能信托、长安新生等落地了国内首单区块链技术支持证券化项目和区块链技术支持交易所ABS项目。5)供应链金融

这一领域的痛点在于融资周期长、费用高。以供应链核心企业系统为中心，第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪，造成人工审核的时间长、融资费用高。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，不需要第三方增信机构鉴定供应链上各种相关凭证的真实性，降低融资成本、减少融资的周期。

国内上市公司易见股份与IBM合作发布了国内首个区块链供应链金融服务系统 “易见区块“；宜信、点融网与富金通、群星金融等机构也推出了相关应用。6)保险业务

随着区块链技术的发展，未来关于个人的健康状况、事故记录等信息可能会上传至区块链中，使保险公司在客户投保时可以更加及时、准确地获得风险信息，从而降低核保成本、提升效率。区块链的共享透明特点降低了信息不对称，还可降低逆向选择风险；而其历史可追踪的特点，则有利于减少道德风险，进而降低保险的管理难度和管理成本。

目前，英国的区块链初创公司Edgelogic正与Aviva保险公司进行合作，共同探索对珍贵宝石提供基于区块链技术的保险服务。国内的阳光保险于2016年采用区块链技术作为底层技术架构，推出了“阳光贝”积分，成为国内第一家落地区块链应用的保险公司。中国平安、众安保险、中国人寿等多家保险公司也在推进区块链技术应用落地。&3.0：区块链 + 行业应用

随着区块链技术在金融领域应用的不断验证，其技术优势在其他行业领域也逐渐体现出价值。目前，医疗健康、IP版权、教育、文化娱乐、通信、慈善公益、社会管理、共享经济、物联网等领域都在逐渐落地区块链应用项目，“区块链+”正在成为现实。

1)区块链 + 医疗

医疗领域，区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例（EHR）、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。IBM在去年的报告中预测，全球56％的医疗机构将在2020年前将投资区块链技术。

目前，国外如飞利浦医疗、Gem 等医疗巨头和Google、IBM等科技巨头都在积极探索区块链技术的医疗应用，也有Factom、BitHealth、BlockVerify、DNA.Bits、Bitfury等区块链技术公司参与其中。国内，阿里健康与常州市合作了医联体+区块链试点项目，众享比特、边界智能等区块链技术创业公司也在布局相关项目。2)区块链 + 物联网 物联网是一个非常宽泛的概念，如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内，区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。场景一：供应链管理

现代企业的供应链不断延长，出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点，给供应链管理带来了很大的挑战。核心企业对于供应链的掌控能力有限，同时对假冒商品的追溯和防范也存在很大的难度。作为一种分布式账本技术，区块链能够确保透明度和安全性，也显示出了解决当前供应链所存在问题的潜力。

应用层面，IBM在16年就推出了一个区块链供应链服务，客户可以在云环境中测试基于区块链的供应链应用来追踪高价值商品，区块链初创企业Everledger 就使用了该项服务来推动钻石供应链实现透明度。在国内IBM也与易见股份合作了“易见区块链应用”，用于医药供应链及供应链金融领域。微软推出的区块链供应链项目Project Manifest也已经吸引了13家合作伙伴，行业涉及汽车零部件件、医疗设备等。

初创型区块链公司仍然是区块链供应链项目落地的主体，国外如Skuchain主要开发区块链供应链的解决方案，解决贸易融资当中的痛点，实现无纸化；Everledger主要开发钻石防伪的区块链应用；Chronicled利用区块链技术来帮助验证收藏类运动鞋； BlockVerify主打药品的追踪溯源等。在国内，除了上述提到的易见供应链应用外，众安科技推出了一项基于区块链技术的鸡养殖追踪系统；区块链初创公司食物优提供了一套基于区块链技术的农场供应链客户系统，已对接全球500多家农场，在提供验证溯源服务的同时，还会提供基于物联网的农业大数据分析，精准营销获客等服务，以增加服务附加值；唯链（VeChain）开发了一个基于区块链技术的透明供应链平台，与Chronicled类似，也是从奢侈品流通溯源入手，已经和10多个行业客户展开合作。等等。

场景二：共享经济

共享经济是“去中心化”的典型例子。如Airbnb对接了有闲置房屋或者床位的房东和租房者，Uber、滴滴对接了闲置的汽车和乘客，摩拜、ofo提供的共享单车，等等。但共享经济始终面临的一大问题便是信用缺失。区块链技术可以很好的解决这个问题，区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点能有效解决人与人之间信任基础薄弱、个人信用体系不健全等阻碍共享经济发展的因素。

基于以上特点，在共享经济领域，Airbnb、Uber和滴滴、摩拜和ofo都在主动拥抱区块链，希望借助区块链技术提升效率、降低成本。创业公司中，赑特数字科技推出了运行在区块链上的物联网智能锁系统，以此切入共享经济领域。场景三：能源管理

分布式能源的发展带来的一个问题是微电网的管理以及与现有的中央电网之间如何平衡。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，成为能源互联网落地的技术保障。

在国外，欧洲能源巨头TenneT、Sonnen、Vandebron也在与IBM合作运用区块链技术，将分布式弹性能源整合至电网，以确保供电平衡。纽约初创LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy负责能源相关的控制，ConsenSys提供区块链底层技术，在纽约布鲁克林区实现了一个点对点交易、自动化执行、无第三方中介的能源交易平台，实现了10个住户之间的能源交易和共享。

国内也有一家能源区块链初创企业Energo Labs，提供基于微电网和区块链的P2P清洁能源生产和交易平台及解决方案，目前在菲律宾已经有落地的试点项目，另外在澳大利亚和泰国也设立了分公司。另外，能链众合打造的能源区块链实验室也在开发适用于能源环保行业的区块链分布式账本以及企业级区块链应用。除了上述提到的三大应用场景，区块链技术在物联网领域还可应用于充电桩共享、工业互联网、智能家居等领域，不一而足，本文不再展开讨论。3)区块链 + IP版权&文化娱乐

互联网流行以来，数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，利用区块链技术，能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通，缩短价值创造周期；同时，可实现数字内容的价值转移，并保证转移过程的可信、可审计和透明，有效预防盗版等行为。

目前，区块链行业致力于解决版权问题的项目已为数不少，国外如Blockai帮助艺术工作者在区块链上注册作品版权；Mediachain针对图像作品进行认证和追溯；Ascribe进行知识产权登记；Decent发布了一个去中心化的数字版权管理解决方案，等等。

在国内，海螺区块链与“猪八戒网”合作完成了基于海螺链构建的OneFair平台和猪八戒网的对接；亿书则瞄准的是数字出版行业，做一个集写作、出版、分享为一体的综合平台；ETChain泛娱链打造IP数字资产交易平台；国内首个获得虚拟货币交易许可的区块链资产交易平台——黑石区块链也将IP作为第一批交易品种。另外像YOYOW、纸贵科技、物链、知产链IPChain等创业公司也都在涉足IP版权领域。4)区块链 + 公共服务&教育

在公共服务、教育、慈善公益等领域，档案管理、身份（资质）认证、公众信任等问题都是客观存在的，传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书，但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。

应用层面，如普华永道与区块链技术公司Blockstream、Eris合作提供基于区块链技术的公共审计服务；BitFury与格鲁吉亚政府合作落地区块链技术土地确权；蚂蚁金服区块链公益项目；索尼基于区块链的教育信息登记平台，和数软件针对教育行业的区块链项目，等等。综合来看，作为一项基础类技术，区块链在众多具备分布式、点对点交易、去信任等特点的行业领域都有极大的应用价值，现阶段整个区块链产业生态仍处于起步阶段，各行业应用大多还有待探索和试验，各行各业的应用不一而足，本文不再展开讨论。有兴趣的朋友可以进一步研究，也欢迎交流。

Part Four：区块链领域的投资思考 Q：数字货币或挖矿类项目的投资机会

就比特币而言，经过了7、8年发展，比特币已经是目前最成熟的区块链体系，围绕其生态相关的项目对于早期投资而言基本上已经过了时间窗口，市面上的交易平台已经有很多成熟的渠道（据统计，比特币在国内三大交易平台成交超过80%），新平台机会很小；矿机制造商也有临近上市的。宏观而言，比特币POW验证的模式瓶颈明显，未来相关业务是否会继续存在是个问题。对于VC机构而言，围绕比特币生态相关的项目投资价值已经比较低。9月4日，央行等7部委下发了《防范代币发行融资风险公告》，禁止代币融资交易平台从事法定货币与代币、“虚拟货币”相互之间的兑换业务，这一领域的投资机会也基本关闭了。Q：ICO的投资价值与风险

ICO（Initial Crypto-Token Offering），首次加密代币发行，源自股票市场的首次公开发行（IPO）概念，是区块链项目首次发行代币。

具体来讲，ICO就是区块链项目通过发行代币向投资者众筹，而项目运营的情况将会反映在代币的价值上，这样投资者和创业团队就都能享受到代币带来的收益。可以说，ICO使得开源IT社区里，第一次有了针对开发者的激励机制。

对于区块链这样的早期技术，退出周期很长，而参与ICO，投资代币能够获得投资资金的流动性。因此，国内外有一些机构成立专门投资ICO的基金，或直接以ICO的方式募集基金来投资ICO项目。但对于大多数基金机构而言，ICO项目的风险依然过高，估值定价、资金管控等都不透明。9月4日下发的《防范代币发行融资风险公告》明确界定ICO为非法融资，宣告了ICO的死刑。这一领域不论是机构投资者还是个人投资者，都不建议参与。Q：底层技术类项目的发展 国内做底层技术的公司，一类是基于以太坊智能合约进行的修改和优化；一类是基于自定义的加密算法、共识机制等研发的区块链协议。从整个业态来看，像比特币、以太坊这种底层技术平台是开源的，因此对做底层技术及协议层的公司来说，不管是基于国外开源代码改进还是自己重新架构，都需要找到一个可持续的商业模式。

通常来说，技术类公司的发展选择有两种：一种是建系统、搭平台、布局生态；另一种是技术输出，帮助客户做应用。有理想的公司都希望做成开放式平台，吸引各类开发者、创业者来开发自己的应用。但搭平台前期比较难产生收入，投入高周期长，以前只能找VC投资，现在还可以依靠ICO融资，但风险依然很大，而且必然面临巨头的竞争，孰输孰赢很难预料。

如果从应用切入，前期的投入少、门槛低，如果场景无缝衔接，很快就能变现。但这种“技术提供商”的模式很容易把自己变成一个劳动密集型的公司，实现规模化发展压力大；比较理想的状态是将应用模块很好地产品化，与集成厂商合作推广行业应用。国内很多区块链创业公司往往选择同时涉足技术服务和平台两种模式。通过技术服务快速实现技术落地和盈利，支持平台研发；通过平台来布局未来，同时也能获得更好的市场估值。目前区块链底层协议的成熟度和稳定性都还有很大欠缺，这也给优秀的技术团队提供了更大的发展空间。长期来看，掌握底层核心技术研发及优化能力的团队更有机会成长为底层技术和协议开发的平台公司，基于对性能和安全性及应用场景的不同需求开发公有链或联盟链，然后上面生长嫁接出很多不同行业的应用。我们认为这种平台应该是具备特定的行业属性或者功能属性的。

Q：区块链应用场景的挖掘

区块链本质上是通过数学密码学解决了人与人之间价值交互的信任及公平性问题，是对现有互联网技术的升级补充。所以从这个意义上来说，它会对非常多的行业产生非常大的影响。但并不是所有行业都适合应用区块链技术。如何分析区块链应用场景呢？我们可以参照以下的逻辑： 第一，一个好的区块链技术应用场景一定会涉及到多个信任主体，大家需要有去信任中介的方式来合作。

第二，一定是主体之间有比较强的合作关系，这是商业的需要。

第三，目前的区块链技术还只能用于中低频交易，是否可以满足交易需求。第四，商业模式一定要完备、可持续。

从上述逻辑来看，金融、供应链管理、交通运输、能源管理、电子政务等都是适合区块链融合应用的领域。另外，区块链领域的应用大体上可以分两大类。一类是用区块链的技术解决现今用其他技术已经解决的一些问题，但区块链技术能更好地降低成本或者提升效率；另一类是用区块链解决之前已有技术不能解决的问题。目前的区块链应用还是以第一类为主。Q：区块链会不会是个泡沫？

目前有一个误区，认为各种电影、音乐、图片、大数据都可以运行在区块链上，事实上短期内是不太可能的。目前主流公有链技术区块都还是几MB级别容量，如果把很多数据写进区块，区块链的大小会短期内膨胀到无法存储。如果把比特币区块链比喻成DOS系统，那么以太坊类的支持智能合约的就像windows95/98。所以就不难理解为什么说区块链技术有很大潜力，但是目前还处在比较早期。

从Gartner发布的2017年技术成熟度曲线来看，区块链正在从期望膨胀期进入幻灭期，市场泡沫依然存在，但也已经出现了以太坊、超级账本、Open Blockchain等可商业化的底层协议，行业应用逐渐增多。对于一种新兴技术，我们往往会在短期内高估它的价值，但在长期的时间轴线上又往往会忽视它的影响，因此，对于区块链技术我们始终抱有一种谨慎而乐观的态度，多关注行业内的创业公司，你会发现改变随时都在发生。

区块链目前仍是一项进化中的技术，虽然近期比特币及ICO监管问题给区块链生态带来了极大的负面影响，但整个区块链生态仍在持续进化和完善中。免责声明

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第五篇：物联网技术及应用

电子商务前沿讲座 物联网技术及应用

姓名 王丹 学号 2008012849 班级 08电子商务 完成时间 2011-12-9

物联网技术及其应用

摘要：近来，物联网屡被提及，各种迹象已经很明确的说明：在未来10-15年内我们将见证新一轮信息技术产业革命的巨大变革。本文重点介绍了物联网技术的发展以及其在相应行业的典型应用，并列举了世界重点国家的物联网发展战略，对物联网知识提供较为详尽的描述。

关键词：物联网；组网；网络架构

一、物联网概念的提出

物联网(the Internet of things)这一概念于1999年正式提出，但是最早出现在贝尔·盖茨1995年所著的《未来之路》中，当时Bill Gates 已经率先提及internet of things 这一概念，只是限于当时无线网络、硬件和传感技术的限制，并未得到广泛认同和发展。1998年，美国麻省理工大学(MIT)创造性地提出了当时称作EPC系统的“物联网”的构想；1999年，美国 Auto-ID首先提出“物联网”的概念，称物联网主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上；2005 年，ITU发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，综 合二者内容，正式提出“物联网”的概念，包括了所有 物品的联网和应用。目前较为公认的物联网的定义是： 通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物 品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智 能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、主要国家的物联网发展战略

2005年4月8日，在日内瓦举办的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟专门成立了“泛在网络社会（UbiquitousNetworkSociety国际专家工作组”，提供了一个在国际上讨论物联网的常设咨询机构。根据这个工作组的报告，2005年，许多国家已经纷纷开始“无处不在物联网”的发展战略，包括日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”以及美国“智能电网”、“智慧地球”等登。此外，物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。2009年包括Google在内的互 联网厂商、IBM、思科在内的设备制造商和方案解决商以及AT&T、Veri-zon、中移动、中国电信等在内的电信运营企业纷纷加速了物联网的战略布局，以期在未来的物联网领域取得先发优势。

（一）、美国的物联网战略

美国非常重视物联网的战略地位，在国家情报委员会（NIC）发表的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》报告中，将物联网列为六种关键技术之一。美 国国防部在2005年将“智能微尘”（SMARTDUST）列为重点研发项目。国家科学基金会的“全球网络环境研究”（GENI）把在下一代互联网上组建 传感器子网作为其中重要一项内容。2009年2月17日，奥巴马总统签署生效的《2009年美国恢复与再投资法案》中提出在智能电网、卫生医疗信息技术应 用和教育信息技术进行大量投资，这些投资建设与物联网技术直接相关。物联网与新能源一道，成为美国摆脱金融危机振兴经济的两大核心武器。

（二）、欧盟的物联网战略

欧洲在信息化发展中落后美国一步，但欧洲始终不甘落后。2005年4月，欧盟执委会正式公布了未来5年欧盟信息通信政策框架“i2010”，提出，为迎 接数字融合时代的来临，必须整合不同的通信网络、内容服务、终端设备，以提供一致性的管理架构来适应全球化的数字经济，发展更具市场导向、弹性及面向未来 的技术。

2006年9月，当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会，主题为“i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会”。

自2007年至2013年，欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元，推动欧洲最重要的

（四）、我国的物联网战略

随着物联网迅速发展及欧美各国相应的制定出符合本身物联网发展的国家战略，2009年，温家宝总理在无锡考察时对物联网的发展提出了三点要求：一是把传感系统和3G中的TD-SCDMA技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网的发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国” 中心。我国开始把物联网作为我国未来重要的发展战略。

在2009年12月的国务院经济工作会议上，明确提出了要在电力、交通、安防和金融行业推进物联网的相关应用。我国已在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳,中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。我国的物联网战略实施主要分三个阶段：关键应用阶段、规模应用阶段和普遍应用阶段。

我国物联网战略规划图

关键应用阶段：以相关行业的领先企业为龙头，探索工业信息化、农业信息化和社会信息化中的关键应用，以应用创新拉动技术创新，初步形成合理的产业格局和产业价值链。领先企业引领关键应用的产业化突破是这个阶段的关键，这个阶段的成功与否对产业发展的前途至关重要。

规模应用阶段：随着技术的演进，进一步扩大物联网信息化应用的深度、范围和规模，显著提升物联网应用的信息化份额，形成物联网产业与传统产业融合互动的发展格局。

普遍应用阶段：在全国城乡建立与经济和社会发展需求相适应的普遍信息服务体系，建成完善的物联网产业链和产业布局，确立中国在全球物联网产业发展中的核心地位。

三、物联网架构

物联网经典架构主要由四层组成，自下而上分别为：感知层，传送层，运营层和应用层。如果拿人来做比喻的话，感知层就如同皮肤和五官这些视觉、触觉和嗅觉器官，主要用来识别物体，采集相关信息；经过感知层采集到的信息，途径人体神经网络（传送层）迅速传递到大脑，经过人体脑部（运营层）的汇总分析，作出应对各种复杂的情况的具体反应（应用层）。

感知层：包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网络。该层的主要任务是将现实社会的各种物理量通过诸多手段，实时并自动化的转化为虚拟世界可以处理的数字化信

息。感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术，其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分领域。

传送层：该层的主要任务是将感知层采集到的信息，通过传感器网、通信网、互联网等各种网络进行汇总传输，从而将大范围内的信息加以整合，以备处理。该层设计的典型技术如Ad-Hoc(无线自组网)、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技术等。

运营层：该层的主要任务是将经过传输层整合汇总的信息进行分析和处理，并在必要时，将各种信息按照应用途径进行分类管理，形成新的信息基础架构，为各种应用提供信息支撑平台。该层涉及的典型技术如GIS(地理信息系统)、ERP(企业资源计划),此外，还涉及到API接口，专家系统等应用模块。

应用层：利用分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可以分为监控型(物流监控、污染监控等)、查询型(智能检索、远程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路灯监控等)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网研究和发展的目的。

四、物联网实现关键技术

要实现上述的物联网架构，单一的技术是难以胜任的。物联网是一系列技术以及管理有机结合的产物。下面，简要介绍支撑物联网实现的几项关键技术。

（一）、RFID技术

无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

射频识别系统的基本模型如下图所示。其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标 签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。

电感耦合模型的读写器

电磁反向散射耦合型的RFID读写器

发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。

(1)电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定 律，如右图所示。

(2)电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。

电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cra。

电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3—l0m。

（二）、传感技术

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，它是现代科学技术发展的基础条件，遵循信息论和系统论原理。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，包括传感器设计、信息处理、信息识别、遥感观测等。

网络节点作为无线传感网的主要组成，首先是一个传感器，主要实现物联网中物物、物人之间信息交换的必要部分。目前无线传感网更加关注各种信息的采集和处理，利用压缩、识别、融合和重建的方法处理采集的信息，以满足网络多元化的应用需求。

（三）、EPC系统

1999年美国Auto-ID Center 将RFID技术与Internet结合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。产品电子代码是物联网的主要支撑，它的载体是RFID电子标签，传递介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网构成了物联网的基本构想。RFID中存储的EPC,通过传感器网络识别并自动采集到中央处理系统，利用开发的计算机网络进行信息交换、处理与共享，实现物品的透明化管理。

EPC系统充分利用了RFID和网络技术的优点，很好的解决了产品的唯一标示、同时识别多个物品和“非可视化识别”问题，其最终目标是为全球的每一个物体建立全球的、开

放的标示标准。该系统由全球电子代码体系、RFID系统以及信息网络系统3部分组成，主要包括EPC编码标准，EPC电子标签，射频识别器，神经网络软件，对象名解析服务以及实体标记语言6方面。

（四）、地理信息系统(GIS)地理信息系统(GEO-information system),是一种特定的十分重要的空间信息系统，它是在计算机软硬件支持下，对整个或局部空间中的有关地理信息分布的数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

GIS所处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其相互关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感数据、属性数据等，用于分析和处理一定地理区域内分布的现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。

典型的GIS系统结构如下：

物理网技术是构建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧电力”等基础，其技术的发挥，必须将每个传感器和动态信息进行空间定位，摆脱单点应用的限制。而地理信息系统正好为物联网技术的发展提供了所需的空间基础，还可以进行空间处理、空间分析、建模等功能，并且有利于跨行业、跨地区的数据共享及相互操作，是物联网发展的强劲动力和重要支撑。

（五）、智能技术

智能技术是为了有效的达到某种预期的目的，利用知识所采用的各种方法和手段，它是一些列技术的统称和综合应用。目前较为成熟的智能技术主要有：机器学习、数据挖掘、语言网格、知识网格、自主计算、神经计算、内容计算和专家系统等。智能技术的发展很大程度上促进了人们所处的物质世界的数字化、网络化和智能化。

物联网的重要价值之一在于它试图将世界中的物体以传感和智能的方式关联起来，因而智能技术也是物联网成功实现的关键技术之一。通过将智能系统植入物体，如嵌入式芯片等，使物体能够主动或被动的与用户进行沟通和交流，从而具备一定的智能性。

五、物联网技术的应用

物联网应用领域非常广泛，大到国际性军事反恐、区域性的城市交通，小到家庭、个人。当物联网与互联网、移动通讯网相联时，可随时随地全方位“感知”对方，人们的生活方式将从“感觉”过渡到“感知”阶段，并进一步过渡到“控制”阶段，应用前景十分广泛，正如IBM所描述的“智慧地球”理念一样：

“我们把智慧系统嵌入系统和流程当中，使服务的交付、产品开发、制造、采购和销售得以实现，使从人、资金到石油、水资源乃至电子的运动方式都更加智慧，使亿万人生活和工作方式都变得更加智慧。”

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体的说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种设备中，然后将物联网与互联网整合起来，实现信息的共享，是物体达到智慧状态，并且使人类能够随时捕捉物体的动态信息，从而提高资源利用率、生产力水平，改善人与自然之间的关系。

（一）、车辆定位与监控

该类应用是将GIS系统与物联网技术充分结合，从而实现车辆的准确定位以及跟踪其实时的运转情况，如机器部件是否正常运转，汽车油耗程度等等。该类应用典型的系统拓扑结构如下：

系统描述：

 油箱传感器安装在油箱内部采集油箱液位数据；  采集和传输设备安装在驾驶室内；  中国移动GPRS覆盖整个中国地区；

 油量监控应用系统PC服务器部署在运营商IDC机房；

 企业办公网络可以通过internet,通过浏览器访问油量监控系统web获得服务；  管理人员手机访问GPRS服务，无线访问油量监系统Wap服务。

（二）、无线医疗

很难想象病人无需住在拥挤的病房就能享受到同等医疗服务，然而随着物联网技术的 快速发展，它正逐渐成为现实。通过将相应的无线监测设备与人体绑定，或者人体直接带上无线设备，或者将其植入人体的某个器官，远程的医疗服务中心就能够随时捕捉到人体的生理和病例变化，既能够提高疾病的预防能力，同时还能及时追踪疾病的监控和治疗情况，得到病人的病人的及时反馈，而且大大节省了病人的看病时间和成本，医院的病房安排。

戴着“多功能手表”

（三）、智能电网

优化电力工业的结构和布局，减轻电力发展对资源和环境的依赖，是我国电力工业当前和今后一个时期必须给与高度重视的一个重要问题。物理网技术的成熟为解决这一难题提供了可行的解决方案。在当期整个电力系统的生产、储存、配送、输送和消费的各个环节，存在着生产效率低下、传输浪费严重、配送安排不合理以及消费不能及时反馈的诸多问题。智能电网则通过终端遥感器在客户之间、客户和电网公司之间形成及时链接的网络互动，实现数据的实时、高效、双向的效果，从而提高电网的综合效率。在智能电网的指导下，电力资源将在充分满足用户需求的情况下，实现合理的生产、科学合理的配送计划、以最低的成本进行电力传输；而不再是由供向需的单方向流动。

（四）、智能物流

物联网最重要的应用是现代物流领域，该领域明确提出要把物联网最为发展的重点。目前我国物流领域成本偏高，占总成本的18%-20%。物联网在物流管理中的应用目标是通过物联网的建设，形成集成化的信息平台，实现物流系统的现代化。具体来说，可利用物联网相关技术对包裹进行统一编码，嵌入EPC标签，这样在物流途中就可以实施监控，有利于及时发现物品运输过程中出现的问题；另外，通过RFID技术读取EPC编码，并将其传输到数据处理中心，可供企业和消费者实时查询，切实增强用户满意度，有效提高物流服务质量。

（五）、农业生产

物联网在农业生产上的应用同样广泛，主要体现在远程控制和实时采集方面。智能农业可以通过无线信号收发模块传输数据，实时监控大棚的温湿度、光照、土壤酸碱性、CO2浓度等影响农作物生长的重要因子，并随时进行科学处理，从而确保农产品的正常生长，提高农作物产量和质量。另外，在农作物的销售环节，可以运用成熟的物联网技术在农产品基地与消费者之间搭建网络消费平台，这样可以让消费者了解农作物的生长过程，从而在最为需要的时候购买到最为舒心的产品。

六、结语

继计算机、互联网两次浪潮之后，物联网技术定义应用和普及必将带来新一轮信息产业浪潮。事实证明，这一趋势已经不可阻挡。它不仅会带来产业的变革，还会对管理模式、人们的生活方式产生深远影响。随着物联化与智能化技术的不断提高，智慧将充斥在地球的每一个角落，我们将享受到最新的科技文明成果，并依靠这一成果科学合理的规划、指导工业生产、农业安排、医疗卫生、城市交通、能源开发、自然保护等等，我们期待这一天的早日到来，并为之而不懈努力。

参考文献：

[1] 呈

曼 王让会，《物联网技术与应用》，《物联网与地理信息系统》，2010。[2] 甘志祥，《物联网的起源和发展背景的研究》，《现代经济信息》，2009。[3] 百度百科，www.teniu.cc。[4] 《物联网周刊》，2010年03月