Οι αναλυτές προβλέπουν εδώ και αρκετά χρόνια τις επιπτώσεις του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT). Ωστόσο, υπήρξαν δύο βασικά εμπόδια στην επιτυχία της: ικανότητα και ασφάλεια.
Αλλά τώρα, η εισαγωγή μιας νέας τεχνολογίας θα μπορούσε να το αλλάξει. Φέτος, σημαντικοί αερομεταφορείς όπως η AT&Η T και η Verizon θα παρουσιάσουν το 5G, την τελευταία γενιά κυψελοειδών κινητών επικοινωνιών. Η πλατφόρμα 5G προσφέρει υψηλό ρυθμό δεδομένων, μειωμένο λανθάνοντα χρόνο, εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση κόστους, υψηλότερη χωρητικότητα συστήματος και τεράστια συνδεσιμότητα συσκευών, σύμφωνα με αναλυτές.
Ο συνδυασμός της τεχνολογίας 5G και blockchain έχει τη δυνατότητα να εξαπολύσει ένα κύμα οικονομικής αξίας. Για να κατανοήσουμε αυτήν τη σύνδεση μεταξύ 5G και blockchain, πρέπει να σκεφτούμε τη σχέση ως πολλαπλή. Η ισχύς της κάλυψης 5G μέσω της μειωμένης καθυστέρησης, των υψηλών ταχυτήτων και της χωρητικότητας επιτρέπει στις συσκευές IoT να χρησιμοποιούνται ευρέως. Ταυτόχρονα, αυτές οι συσκευές μπορούν να αξιοποιήσουν την ασφάλεια, την αποκέντρωση, την αμετάβλητη και τη συναίνεση της διαιτησίας των blockchains ως θεμελιωδών επιπέδων.
Αυτό σημαίνει έξυπνες πόλεις, οχήματα χωρίς οδηγό, έξυπνα σπίτια Και άλλες βελτιώσεις που βασίζονται στον αισθητήρα θα έχουν επιτέλους μια τεχνολογία που μπορεί να χειριστεί τις ανάγκες τους.
Ως θεμελιώδη επίπεδα, τα blockchains μπορούν να παρέχουν συναίνεση και ασφάλεια, ενώ η πλειονότητα των συναλλαγών και συμβάσεων IoT πραγματοποιούνται σε δίκτυα δεύτερου επιπέδου, με την ευκαιρία να επιλύουν κανάλια πληρωμών και διαφορές συναλλαγών on-chain. Η χωρητικότητα δικτύου του IoT, ωστόσο, θα ενεργοποιηθεί με τη δύναμη της κάλυψης 5G.
Επιπλέον, το 5G θα βοηθήσει άμεσα τις μπλοκ αλυσίδων αυξάνοντας τη συμμετοχή και την αποκέντρωση των κόμβων, καθώς και επιτρέποντας μικρότερους χρόνους μπλοκ, προωθώντας την επεκτασιμότητα στην αλυσίδα – όλα αυτά, με τη σειρά τους, στηρίζουν περαιτέρω την οικονομία IoT.
Ακολουθεί μια πρώτη ματιά στο πώς κυκλοφορεί το 5G και πότε μπορεί να φανεί η πραγματική χρήση.
Η διάθεση του 5G
Οι πάροχοι δικτύου έχουν αρχίσει να κυκλοφορούν 5G σε επιλεγμένες πόλεις των Ηνωμένων Πολιτειών, ενώ αναμένεται να έρθει παγκόσμια κάλυψη online το 2020.
Η Verizon θα αρχίσει να παρέχει την κάλυψη της στο Σικάγο και τη Μινεάπολη 11 Απριλίου, με υπηρεσίες που μετακινούνται σε 30 πόλεις κατά το υπόλοιπο του 2019.
Από την πλευρά του προμηθευτή, η Samsung αναμένεται να κυκλοφορήσει το μοντέλο Galaxy S10 συμβατό με 5G τον επόμενο μήνα. Άλλες εταιρείες, όπως η Huawei και η LG, έχουν ανακοίνωσαν τα δικά τους μοντέλα που αναμένεται σύντομα.
Όσον αφορά τα μόντεμ, περιμένουμε ακόμα να δούμε ένα που υποστηρίζει τόσο το 5G όσο και το LTE. Η Qualcomm αναμένεται να κυκλοφορήσει τέτοια προϊόν, το X55, είτε Q3 είτε Q4 αυτού του έτους.
Οι καταναλωτές της Apple θα πρέπει να καθυστερήσουν μέχρι 2020 προτού δει ένα συμβατό με iPhone 5G, ωστόσο, η εταιρεία προφανώς εξακολουθεί να αξιολογεί τις συνθήκες της αγοράς.
Ξυπνώντας το Διαδίκτυο των πραγμάτων
Τα οφέλη του 5G είναι οι υψηλές ταχύτητες, η χωρητικότητα, ο χαμηλός λανθάνων χρόνος και η ικανότητά του να συνδέεται με τεράστιους αριθμούς συσκευών. Η καθυστέρηση αναφέρεται στο χρονικό διάστημα μεταξύ του χρόνου αποστολής και λήψης ενός σήματος. Σε όρους blockchain, ο λανθάνων χρόνος είναι ο χρόνος μεταξύ μιας συναλλαγής που μεταδίδεται και λαμβάνεται από κόμβους. Ωστόσο, για το IoT, είτε εφαρμόζεται σε έξυπνα σπίτια είτε σε αυτόνομα οχήματα, η επίτευξη χαμηλού λανθάνοντος χρόνου είναι κρίσιμη εάν οι συσκευές πρόκειται να επικοινωνούν μεταξύ τους χωρίς να αντιμετωπίζουν χρόνους καθυστέρησης.
Αυτή η μείωση θα μπορούσε να ξεκλειδώσει μια άλλη ιδέα, το Διαδίκτυο δεξιοτήτων (IoS). Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία οι ειδικοί εκτελούν την εργασία τους εξ αποστάσεως μέσω ακουστικών εικονικής πραγματικότητας. Για παράδειγμα, ένας οδοντίατρος θα μπορούσε να εκτελεί εξ αποστάσεως διαδικασίες. Εάν ο λανθάνων χρόνος δεν μπορεί να ελαχιστοποιηθεί, τότε ο ειδικός δεν θα είναι αρκετά ανταποκρινόμενος, θέτοντας σε κίνδυνο τον ασθενή και υπονομεύοντας ολόκληρη τη λειτουργία.
Αυτές οι νέες εφαρμογές οδηγούν τις προβλέψεις για τον οικονομικό αντίκτυπο του 5G. ΕΝΑ μελέτη από την Qualcomm έδειξε ότι το 5G θα μπορούσε να οδηγήσει σε 12,3 τρισεκατομμύρια δολάρια σε επιπλέον παγκόσμιο ΑΕΠ έως το 2035.
Είναι σημαντικό, 5G – με ταχύτητες έως και 10 gigabits ανά δευτερόλεπτο – είναι μια βελτίωση στις τρέχουσες οικιακές ευρυζωνικές υπηρεσίες, καθώς και στα κυψελοειδή δίκτυα. Για να το θέσουμε σε προοπτική, η μέση παγκόσμια, μη κινητή ταχύτητα στο Διαδίκτυο είναι ακριβώς 7,2 megabit ανά δευτερόλεπτο. Ως εκ τούτου, το 5G θα μπορούσε να γίνει το de facto δίκτυο διαδικτύου παγκοσμίως.
Τα αποτελέσματα του 5G στο IoT και σε συναφείς έννοιες θα αυξηθούν περαιτέρω με υπολογιστές πολλαπλών προσβάσεων. Πρόκειται για μια μορφή δικτύωσης μέσω της οποίας η υπηρεσία διαδίδεται από κεντρικούς κόμβους σε περιφερειακούς, με αποτέλεσμα μια ακόμη μεγαλύτερη αύξηση στις ταχύτητες, ενώ ταυτόχρονα μειώνεται η καθυστέρηση.
Το IoT θα βασιστεί σε αυτήν την ικανότητα και την ικανότητα για τεράστιο αριθμό συσκευών να συνδέονται μεταξύ τους. Υπολογίστηκε ότι θα μπορούσαν να υπάρξουν έως και 100 δισεκατομμύρια συνδέσεις IoT έως το 2025, σύμφωνα με το έρευνα από την Huawei, με την ανάπτυξη να γίνεται εκθετική μετά από αυτό.
Αυξήστε τον αυτοματισμό
Όταν μιλάμε για αυτοματοποίηση, είναι τυπικό να σκεφτόμαστε όσον αφορά τα ρομπότ που αντικαθιστούν τις αμειβόμενες εργασίες που πραγματοποιούνται σήμερα από ανθρώπους. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, το πεδίο της αυτοματοποίησης μπορεί τελικά να είναι πολύ ευρύτερο από αυτό, συμπεριλαμβανομένης της αντικατάστασης των μικροδουλειών και των απλήρωτων καθημερινών εργασιών.
Αυτό μπορεί ήδη να φανεί στην εμφάνιση έξυπνων σπιτιών, με οικιακές συσκευές να επικοινωνούν μεταξύ τους, να διατηρούν τα επίπεδα των αποθεμάτων και να διαχειρίζονται το απόθεμα. Τα αυτόνομα αυτοκίνητα και φορτηγά κινούνται ήδη σε προηγούμενες δοκιμές, με το βασικό εμπόδιο να είναι η νομοθεσία.
Μέσα στην επόμενη δεκαετία, οι παραδοσιακές βιομηχανίες – όπως γεωργία, εξόρυξη και γεώτρηση – όλα πρόβλεψη αυτοματισμού μέσω IoT υψηλής ταχύτητας, που τροφοδοτείται από δισεκατομμύρια αισθητήρες και συσκευές που επικοινωνούν πάνω από 5G.
Σημεία συμφόρησης
Αυτές οι εφαρμογές εξαρτώνται από την εκτεταμένη κάλυψη 5G για να παρέχουν την χωρητικότητα, τις ταχύτητες και την καθυστέρηση που απαιτείται για την απόδοση αυτών των συστημάτων όπως προορίζεται σε παγκόσμια κλίμακα.
Αλλά δύο άλλα πιθανά εμπόδια προς το 5G θα μπορούσαν να εμφανιστούν.
Πρώτον, κακόβουλες συσκευές θα μπορούσε να προκαλέσει χάος μέσα στα δίκτυα, που ενισχύονται από τη διασύνδεσή τους.
Δεύτερον, η διάθεση 5G θα περιλαμβάνει έκρηξη σε συναλλαγές και πληρωμές μεταξύ αυτών των συσκευών. Αυτοί οι όγκοι πιθανότατα θα επισκιάσουν την τρέχουσα ικανότητα κεντρικής και αποκεντρωμένης χρηματοοικονομικής υποδομής.
Ο διαιτητής blockchain
Οι καινοτομίες Blockchain θα μπορούσαν πιθανώς να λύσουν το πρώτο πρόβλημα. Οι δημόσιες, αποκεντρωμένες μπλοκ αλυσίδες είναι ικανές να διασφαλίσουν το αμετάβλητο, να αντισταθούν στις παραβιάσεις και να δημιουργήσουν συναίνεση μεταξύ των δυσπιστών οντοτήτων.
Έτσι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως θεμελιώδες επίπεδο για την επίλυση διαφορών μεταξύ συσκευών IoT που δεν μπορούν να διευθετήσουν συναλλαγές ή όρους έξυπνης σύμβασης. Δεδομένου ότι αυτές οι συσκευές μπορούν να συναλλάσσονται με χρήματα και να λειτουργούν οχήματα, η δημιουργία ενός υποκείμενου επιπέδου πρωτοκόλλου με ισχυρή ασφάλεια είναι υψίστης σημασίας. Το Blockchains μπορεί να υπερέχει σε αυτό.
Οι αποκεντρωμένες μπλοκ αλυσίδες προσφέρουν περαιτέρω οφέλη σε σχέση με το τρέχον μοντέλο πελάτη-διακομιστή που χρησιμοποιείται στο IoT. Η αποκεντρωμένη αρχιτεκτονική τους σημαίνει ότι η ταυτότητα μπορεί να προστατευτεί και να εγγυηθεί. Επί του παρόντος, οι συσκευές IoT ταυτίζονται μέσω διακομιστών cloud, με τα δεδομένα αναγνώρισής τους να διατηρούνται σε αυτές τις βάσεις δεδομένων. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα μπορούν να παραβιαστούν, να κλαπούν ή να μιμηθούν, παρουσιάζοντας μια μεγάλη απειλή για την ασφάλεια σε οποιαδήποτε εφαρμογή που βρίσκεται πάνω σε ένα τέτοιο δίκτυο.
Χρησιμοποιώντας ένα αποκεντρωμένο blockchain, μπορούμε να προστατεύσουμε αυτές τις ταυτότητες μέσω της χρήσης ασύμμετρης κρυπτογράφησης και ασφαλών αλγορίθμων κατακερματισμού. Οι συσκευές θα καταχωριστούν σύμφωνα με τις αντίστοιχες διευθύνσεις blockchain που εγγυώνται την ταυτότητά τους. Αυτό το στρώμα blockchain μπορεί να παρέχει επίπεδο ασφάλειας και αναγνώριση χωρίς τριβές που δεν ταιριάζει με την υπάρχουσα κεντρική υποδομή.
Αναβάθμιση
Δυστυχώς, το δεύτερο πρόβλημα της κλίμακας δεν μπορεί να λυθεί άμεσα με blockchain. Η τεράστια έκταση του IoT σημαίνει ότι οι αποκεντρωμένες αρχιτεκτονικές blockchain δεν είναι ικανές να χειριστούν την απαραίτητη απόδοση. Αυτό ισχύει τουλάχιστον για το πρώτο επίπεδο – δηλαδή για τις ίδιες τις μπλοκ αλυσίδες.
Είναι και δυνατό και προτιμότερο αναβάλλει την πλειονότητα των συναλλαγών για να στρώσετε δύο πρωτόκολλα όπως το Lighting Network που λειτουργούν πάνω από blockchains, μέσω της χρήσης καναλιών πληρωμής ή sidechains.
Ωστόσο, δεδομένου ότι κάθε συσκευή θα πρέπει να έχει τη δική της διεύθυνση και συναλλαγές εντός της αλυσίδας, θα πρέπει να υπάρχει χωρητικότητα on-chain που φτάνει δεκάδες χιλιάδες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο. Εν ολίγοις, η επεκτασιμότητα πρέπει να βελτιωθεί σημαντικά και στα δύο επίπεδα.
Blockchain όπως το Bitcoin Cash ABC, με αυξήσεις μεγέθους μπλοκ και το Ethereum, μέσω sharding, δημιουργεί πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα στην αλυσίδα. Ταυτόχρονα, βλέπουμε τη σταθερή πρόοδο του Lightning Network καθώς κυκλοφορεί, μαζί με πλευρικές αλυσίδες όπως Υγρό από το Blockstream, ενώ το Ethereum’s Πλάσμα αίματος το δίκτυο συνεχίζει να προχωρά. Η δημιουργία υποδομής blockchain 5G και layer 2 συμβαίνει τυχαία ταυτόχρονα, παρέχοντας την απαραίτητη επεκτασιμότητα και κάλυψη για μια οικονομία προσανατολισμένη στο IoT.
Μια άλλη διαδρομή για τους αρχιτέκτονες συστήματος θα ήταν η προσθήκη άλλων δομών, όπως γραφήματα μεταξύ του βασικού επιπέδου blockchain και των συσκευών IoT. Σχέδια όπως κατευθυνόμενα ακυκλικά γραφήματα (DAG) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη πολύ υψηλότερης απόδοσης. Ωστόσο, αυτό συνήθως οδηγεί σε υπονομευμένη ασφάλεια και αποκέντρωση.
Η πλοήγηση στο τρίλημμα της επεκτασιμότητας, της ασφάλειας και της αποκέντρωσης αποτελεί προϋπόθεση για οποιοδήποτε δίκτυο IoT που βασίζεται σε blockchain και οι ελλείψεις σε οποιαδήποτε από αυτές τις τρεις περιοχές θα μπορούσαν να είναι κατακλυσμικές για τους χρήστες και θα υπονόμευαν τον σκοπό χρήσης ενός τέτοιου πρωτοκόλλου. Έως ότου οι προγραμματιστές μπορούν να παράγουν εναλλακτικά σχέδια που επιτυγχάνουν υψηλή απόδοση χωρίς να θυσιάζουν την ασφάλεια ή την αποκέντρωση, τα δίκτυα IoT θα πρέπει να χρησιμοποιούν την πιο περιορισμένη, αλλά ασφαλή δομή blockchain.
Ανθεκτικά σε παραβίαση δεδομένα
Οι συσκευές IoT με ισχύ 5G αναμένεται να οδηγήσουν σε τεράστια αύξηση της μεταφοράς δεδομένων. Cisco έργα ότι θα δημιουργήσουν 847 zettabytes έως το 2021. Παρόλο που τα blockchain στον πυρήνα τους είναι κατανεμημένα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων, δεν είναι εφικτό να αποθηκεύονται σημαντικές ποσότητες δεδομένων on-chain. Εάν όμως αυτά τα δεδομένα IoT δεν αποθηκευτούν στην αλυσίδα, αυτό το αφήνει ανοιχτό σε επιθέσεις.
Ωστόσο, είναι πολύ πιθανό να αποθηκεύσετε κατακερματισμούς δεδομένων σε αλυσίδα, με συνδέσμους που δείχνουν προς εξωτερικούς ιστότοπους αποθήκευσης δεδομένων για ολόκληρο το σύνολο δεδομένων. Πράγματι, αυτός ο εξωτερικός χώρος αποθήκευσης θα μπορούσε να εκτελεστεί σε άλλα αποκεντρωμένα πρωτόκολλα, όπως το Διαπλανητικό σύστημα αρχείων (IPFS) ή OrbitDB. Αν και αυτό δεν εγγυάται το ίδιο επίπεδο αντοχής σε παραβίαση, προσφέρει ισχυρότερο επίπεδο ασφάλειας από τις κεντρικές εναλλακτικές λύσεις. Είναι σημαντικό, με την αποθήκευση κατακερματισμού στην αλυσίδα, οποιαδήποτε παραβίαση των δεδομένων θα έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στο κατακερματισμό, εφιστώντας έτσι την προσοχή σε μια τέτοια επίθεση, μαζί με μια εγγραφή χρόνου μέσω της χρονικής σήμανσης.
Ενίσχυση έξυπνων συμβάσεων
Οι Blockchains μπορούν επίσης να επωφεληθούν άμεσα από το 5G όσον αφορά τη λειτουργικότητα και την απόδοση.
Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η έξυπνη σύναψη συμβάσεων. Τα έξυπνα συμβόλαια Blockchain συχνά εξαρτώνται μαντείες. Αυτά τα oracles μεταδίδουν εξωτερικά δεδομένα στη σύμβαση. Φυσικά, αυτές οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν μόνο με πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Για εφαρμογές όπως αλυσίδες εφοδιασμού, το 5G μπορεί να διευκολύνει αυτά τα μαντειά σε απομακρυσμένες περιοχές όπου διαφορετικά δεν θα ήταν εφικτή.
Βελτιώσεις δικτύου
Το Blockchains μπορεί επίσης να αντλήσει βελτιώσεις δικτύου από το 5G.
Οι τεράστιες αυξήσεις στο εύρος και το εύρος ζώνης, παράλληλα με τις μειώσεις του λανθάνοντος χρόνου που υποστηρίζονται από τον υπολογιστικό άκρο, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε αύξηση των επιπλέον κόμβων που ενώνουν τους δημόσιους αποκλεισμούς. Επεκτείνοντας την κάλυψη σε απομακρυσμένες περιοχές και παρέχοντας αυξημένη συνδεσιμότητα σε μη στατικές συσκευές όπως κινητά και tablet, θα μπορούσαν να υπάρξουν σημαντικές αυξήσεις στη συμμετοχή στο δίκτυο και, με αυτό, βελτιωμένη ασφάλεια και αποκέντρωση.
Επιπλέον, λόγω των μειώσεων καθυστέρησης, οι προγραμματιστές θα έχουν περισσότερο περιθώριο να πειραματιστούν με μειώσεις σε χρόνους αποκλεισμού, αυξάνοντας έτσι την απόδοση της αλυσίδας. Με τη σειρά του, αυτό θα προσφέρει πολύ καλύτερη υποστήριξη για συσκευές IoT που χρησιμοποιούν blockchain για διευθέτηση, συναίνεση και ασφάλεια.
Πολλαπλή σχέση
Για να εκτιμήσετε πραγματικά τις τιμές των 5G, IoT και blockchain, πρέπει να τις θεωρήσετε συνεργιστικές παρά να προσφέρετε εντελώς ξεχωριστές προτάσεις αξίας. Με τη σωστή αρχιτεκτονική, αυτή η τεχνολογική στοίβα – μαζί με λύσεις δεύτερου επιπέδου, υπολογιστές αιχμής, εικονική πραγματικότητα, επαυξημένη πραγματικότητα και IoS – είναι έτοιμη να δημιουργήσει μια άνευ προηγουμένου αξία και ταυτόχρονα να αλλάζει ριζικά τις συνθήκες εργασίας, την απασχόληση και την αναψυχή.