Το επίκεντρο τοποθετήθηκε ξανά στο Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) πρόσφατα όταν η Bosch, η πολυεθνική εταιρεία μηχανικών και ηλεκτρονικών, tweeted στις 12 Νοεμβρίου για το Cross Domain Development Kit (XDK), μια προγραμματιζόμενη συσκευή αισθητήρων και μια πλατφόρμα πρωτοτύπων IoT, σε συνεργασία με την IOTA.
ΕΝΑ αριθμός ορισμών για IoT υπάρχουν, εκ των οποίων ο Ernst and Young (EY) περιγράφει με τους απλούστερους όρους:
“Το Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) περιγράφει τη σύνδεση συσκευών – οποιωνδήποτε συσκευών – στο Διαδίκτυο χρησιμοποιώντας ενσωματωμένο λογισμικό και αισθητήρες για την επικοινωνία, τη συλλογή και την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τους.”
Η βιομηχανία έχει απογειωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια και εκτιμήσεις και προβλέψεις για τη μελλοντική ανάπτυξη και τον αντίκτυπό της αφθονούν στο Διαδίκτυο.
Έρευνα και συμβουλευτική εταιρεία Gartner υπολογίζει ότι ο αριθμός των εγκατεστημένων συσκευών IoT θα φτάσει τα 20,4 δισεκατομμύρια έως το 2020, BI Intelligence προβλέπει ότι θα είναι πιο κοντά στα 24 δισεκατομμύρια, ενώ IDC, Ένας παγκόσμιος πάροχος πληροφοριών και συμβουλευτικών υπηρεσιών αγοράς, εκτιμά ότι θα υπάρχουν περίπου 30 δισεκατομμύρια συνδεδεμένες συσκευές έως το 2020.
Σύμφωνα με την IHS Markit, μια πηγή κρίσιμων πληροφοριών που αποτελείται από 5.000 αναλυτές, επιστήμονες δεδομένων, οικονομικούς εμπειρογνώμονες και ειδικούς της βιομηχανίας, ο αριθμός θα αυξηθεί σε 125 δισεκατομμύρια εγκατεστημένες συσκευές IoT έως το 2030.
Το IDC προβάλλει επίσης αυτό Τα έσοδα του IoT θα φτάσουν τα 357 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το τέλος του 2019 και ο Bain & Η εταιρεία, μια εταιρεία συμβούλων διαχείρισης, το αναμένει αύξηση στα 450 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το τέλος του 2020. McKinsey & Η εταιρεία, μια άλλη διεθνής εταιρεία συμβούλων διαχείρισης, εκτιμά ότι το IoT θα έχει 11,1 τρισεκατομμύρια δολάρια σχετικά με την παγκόσμια οικονομία έως το 2025.
Είναι σαφές ότι πρόκειται για μια ήδη μεγάλη βιομηχανία που θα αναπτυχθεί εκθετικά την επόμενη δεκαετία και μετά.
Πώς ακριβώς λειτουργεί το IoT?
Το IoT αναφέρεται σε ένα δίκτυο συνδεδεμένων συσκευών που μπορούν να συλλέγουν και να ανταλλάσσουν δεδομένα. Οι πλατφόρμες που καθιστούν δυνατή την IoT παρέχουν ένα κοινό δίκτυο για τις συσκευές να απορρίπτουν τα δεδομένα τους και μια κοινή γλώσσα για αυτές τις συσκευές να επικοινωνούν μεταξύ τους, επιτρέποντας στους χρήστες να τα χρησιμοποιούν προς όφελός τους.
Οι συσκευές επικοινωνίας – ή οι αισθητήρες – είναι ενσωματωμένες σε καθημερινά αντικείμενα, όπως τηλέφωνα, τηλεοράσεις, εσωτερικά κλιματικά συστήματα, ηλεκτρικές συσκευές, αυτοκίνητα, φανάρια και βιομηχανικός εξοπλισμός. Αυτοί οι αισθητήρες εκπέμπουν συνεχώς δεδομένα σχετικά με την κατάσταση λειτουργίας των συνδεδεμένων συσκευών και τους επιτρέπουν να στέλνουν και να λαμβάνουν δεδομένα μεταξύ τους μέσω του cloud (Διαδίκτυο).
Οι πλατφόρμες IoT θα αναλύσουν τα δεδομένα για να εξαγάγουν πολύτιμες πληροφορίες και να τα μοιραστούν με άλλες συσκευές για να ξεκινήσουν συγκεκριμένες εντολές ή ενέργειες. Το αποτέλεσμα είναι μια καλύτερη ανθρώπινη εμπειρία, μεγαλύτερη αυτοματοποίηση και βελτιωμένη απόδοση.
Στην κατασκευή, για παράδειγμα, όλα τα διαφορετικά εξαρτήματα και μηχανήματα στο εργοστάσιο θα μπορούσαν να εξοπλιστούν με αισθητήρες που μεταδίδουν συνεχώς δεδομένα υγείας του συστήματος πίσω στις εφαρμογές για κινητές συσκευές των χειριστών. Τα πιθανά προβλήματα μπορούν στη συνέχεια να εντοπιστούν και να διορθωθούν πριν συμβεί μια βλάβη, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα στις εταιρείες.
Αν κοιτάξουμε ένα προϊόν απευθείας προς τον καταναλωτή, όπως τα κλιματιστικά, οι μονάδες μπορούν να ενσωματωθούν με έναν αισθητήρα που εκπέμπει δεδομένα σχετικά με την υγεία και τη θερμοκρασία του συστήματος. Τα δεδομένα θα λαμβάνονται συνεχώς και θα αναλύονται σε ένα δίκτυο IoT. Εάν προκύψει κάποιο πρόβλημα, μπορείτε να επικοινωνήσετε με την υποστήριξη πελατών για εργασίες επισκευής, προτού καν γνωρίζετε ότι υπάρχει πρόβλημα.
Οι περιπτώσεις χρήσης του IoT είναι σχεδόν ατελείωτες, από τη διατήρηση ιατρικών συσκευών σε ασθενείς σε καλή κατάσταση έως την καταπολέμηση ταχεία αποψίλωση των δασών σε τροπικά δάση σε όλο τον κόσμο.
Αλλά τα δίκτυα IoT δεν είναι τέλεια. Οι συσκευές μοιράζονται διαρκώς σημαντικές πληροφορίες μέσω Διαδικτύου, γεγονός που το καθιστά πρωταρχικό στόχο για τους χάκερ. Η ιδιωτικότητα και η ασφάλεια είναι επομένως μείζονες ανησυχίες.
Μερικές από τις πιο διαβόητες επιθέσεις IoT περιλαμβάνουν το Mirai Botnet Επίθεση DDoS (κατανεμημένη άρνηση υπηρεσίας) που επηρέασε την υπηρεσία Διαδικτύου για σχεδόν ολόκληρη την Ανατολική Ακτή της Αμερικής, συμπεριλαμβανομένων των Twitter, Netflix και Reddit.
Υπήρχε επίσης το προγραμματισμένο πειρατεία ενός τζιπ να εκθέσουμε μερικές από τις ευπάθειες σε συσκευές IoT στα αυτοκίνητα και τις καταστροφικές συνέπειες που θα μπορούσε να έχει όταν παραβιαστεί, μαζί με τις πολύ πραγματικές Ανάκληση FDA 500.000 συνδεδεμένων βηματοδοτών IoT τον Σεπτέμβριο του 2017 επειδή ανακαλύφθηκαν κενά ασφαλείας που θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους χάκερ να παραβιάσουν τις ιατρικές συσκευές όταν εμφυτευτούν σε ασθενείς.
Πόσο αποτελεσματικό είναι το blockchain στον τομέα IoT στην αντιμετώπιση κεντρικών σημείων συμφόρησης?
Το Blockchain στον πυρήνα του είναι ένα κρυπτογραφικά ασφαλές, κατανεμημένο καθολικό που επιτρέπει την ασφαλή μεταφορά δεδομένων μεταξύ των μερών.
Τα παραδοσιακά συστήματα IoT εξαρτώνται από μια κεντρική αρχιτεκτονική. Οι πληροφορίες αποστέλλονται από τη συσκευή στο σύννεφο όπου η επεξεργασία των δεδομένων γίνεται μέσω αναλυτικών στοιχείων και στη συνέχεια αποστέλλονται πίσω στις συσκευές IoT. Με δισεκατομμύρια συσκευές έτοιμες να ενταχθούν σε δίκτυα IoT τα επόμενα χρόνια, αυτός ο τύπος κεντρικού συστήματος έχει πολύ περιορισμένη δυνατότητα κλιμάκωσης, εκθέτει δισεκατομμύρια αδύνατα σημεία που θέτουν σε κίνδυνο την ασφάλεια του δικτύου και θα γίνουν απίστευτα ακριβά και αργά εάν τρίτοι πρέπει να ελέγχουν και να ελέγχουν συνεχώς κάθε μικρο συναλλαγή μεταξύ συσκευών.
Τα έξυπνα συμβόλαια σε δίκτυα blockchain θα επιτρέψουν στις συσκευές να λειτουργούν με ασφάλεια και αυτόνομη δημιουργία συμβάσεων που εκτελούνται μόνο μετά την ολοκλήρωση συγκεκριμένων απαιτήσεων. Δεν επιτρέπει μόνο μεγαλύτερη αυτοματοποίηση, επεκτασιμότητα και φθηνότερες μεταφορές (δεν απαιτείται τρίτο μέρος για την επίβλεψη συναλλαγών), αλλά αυτά τα έξυπνα συμβόλαια μπορούν επίσης να αποτρέψουν παρακάμψεις από άτομα που θέλουν να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα για δικό τους όφελος. Οι πληροφορίες κοινοποιούνται σε ένα αποκεντρωμένο, κρυπτογραφικά ασφαλές δίκτυο, πράγμα που σημαίνει ότι καθίσταται πολύ δύσκολο να τεθεί σε κίνδυνο η ασφάλεια του δικτύου.
Τέλος, με ένα κεντρικό δίκτυο, ο κίνδυνος απλής απενεργοποίησης ενός ολόκληρου δικτύου είναι μια πολύ πραγματική πιθανότητα. Ένα αποκεντρωμένο δίκτυο blockchain μετριάζει αυτόν τον κίνδυνο με εκατομμύρια μεμονωμένους κόμβους που μεταφέρουν δεδομένα σε βάση peer-to-peer (p2p) για να διατηρήσουν το υπόλοιπο δίκτυο IoT να λειτουργεί ομαλά.
Γνωστές πλατφόρμες IoT blockchain
Αρκετές πλατφόρμες blockchain που εστιάζουν στο IoT αναδύονται καθώς η βιομηχανία μεγαλώνει.
Μία από τις πρώτες πλατφόρμες IoT blockchain είναι η IOTA. Σχεδιάστηκε ειδικά για το Διαδίκτυο των πραγμάτων και παρέχει ένα επίπεδο διευθέτησης συναλλαγών και μεταφοράς δεδομένων για συνδεδεμένες συσκευές.
Δημιούργησαν την πλατφόρμα Tangle, την οποία οι προγραμματιστές περιγράφουν ως «πέρα από το blockchain». Είναι ένα αποκλειστικό, κρυπτογραφικό, αποκεντρωμένο δίκτυο, όπου, αντί της επαλήθευσης δικτύου εξωτερικής ανάθεσης, οι χρήστες επαληθεύουν συναλλαγές άλλων χρηστών.
Το όφελος είναι διπλό: Επιτρέπει μεγαλύτερη κλιμάκωση και εξαλείφει την ανάγκη καταβολής τελών συναλλαγής σε ανθρακωρύχους. Και οι δύο αυτοί παράγοντες είναι απαραίτητοι σε ένα πρακτικό δίκτυο IoT που θα μπορούσε να απαιτεί την επεξεργασία δισεκατομμυρίων μικρο-συναλλαγών μεταξύ συσκευών σε καθημερινή βάση.
Η IOTA έχει επίσης συνάψει πολλές σημαντικές συνεργασίες όπως:
-
Bosch – το Bosch XDK (Cross Domain Development Kit) είναι μια προγραμματιζόμενη συσκευή αισθητήρα και μια πλατφόρμα πρωτοτύπων IoT που χρησιμοποιείται για τη συλλογή συγκεκριμένων δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, τα οποία μπορούν στη συνέχεια να πωληθούν μέσω του IOTA Data Marketplace.
-
Fujitsu – η εταιρεία χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο IOTA σε ένα τεκμηριωμένο, αμετάβλητο μέσο αποθήκευσης δεδομένων για ίχνη ελέγχου σε περιβάλλοντα βιομηχανικής παραγωγής και αλυσίδες εφοδιασμού.
-
Η Den Norske Bank βρίσκεται επί του παρόντος σε μια διερευνητική συνεργασία για να βρει τρόπους με τους οποίους η πλατφόρμα TOTLE της IOTA μπορεί να εφαρμοστεί για τη βελτίωση των υπαρχουσών υπηρεσιών και προϊόντων της τράπεζας.
-
Η Volkswagen – ο κατασκευαστής αυτοκινήτων συνεργάζεται με την IOTA σε ένα έργο που ονομάζεται “Digital CarPass”, το οποίο είναι ουσιαστικά μια κάρτα αναφοράς για κάρτες που είναι αποθηκευμένες σε ένα κατανεμημένο καθολικό που διασφαλίζει κρίσιμους παράγοντες – όπως η απόσταση σε μίλια – είναι αξιόπιστες και ακριβείς.
Αλλά η IOTA δεν είναι η μόνη πλατφόρμα blockchain που επικεντρώνεται στο IoT, άλλοι περιλαμβάνουν:
Hdac
Η Hyundai Digital Asset Company (Hdac) εφαρμόζει τεχνολογία blockchain για γρήγορη και αποτελεσματική επικοινωνία, χειρισμό επαλήθευσης ταυτότητας, ελέγχου ταυτότητας και αποθήκευσης δεδομένων μεταξύ συσκευών IoT. Το σύστημα ενσωματώνει ένα σύστημα διπλής αλυσίδας (δημόσιο και ιδιωτικό) για την αύξηση του ποσοστού συναλλαγών και του όγκου, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για συσκευές IoT.
Η τεχνολογία εφαρμόζεται σε έξυπνα εργοστάσια, έξυπνα σπίτια και έξυπνα κτίρια για συναλλαγές μεταξύ μηχανών και μηχανών μεταξύ συσκευών IoT.
VeChain
Το VeChain είναι μια παγκόσμια δημόσια πλατφόρμα blockchain σε επίπεδο επιχείρησης. Το blockchain χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους, με έμφαση την προηγμένη ενσωμάτωση IoT στην εφοδιαστική ψυχρής αλυσίδας, χρησιμοποιώντας ιδιόκτητες συσκευές IoT για την παρακολούθηση βασικών μετρήσεων – όπως η θερμοκρασία – σε ολόκληρο το ταξίδι. Επιπλέον, η πλατφόρμα μπορεί να διατηρεί διαβατήρια αυτοκινήτων δημιουργώντας ψηφιακά αρχεία αυτοκινήτων – όπως ιστορικό επισκευών, ασφάλιση, εγγραφή και ακόμη και συμπεριφορά οδηγού καθ ‘όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του.
Οι ιατρικές εφαρμογές και οι εφαρμογές υγειονομικής περίθαλψης είναι επίσης δυνατές χρησιμοποιώντας την παρακολούθηση από άκρο σε άκρο των διαδικασιών παραγωγής ιατρικών συσκευών και επιτρέπει στους ασθενείς να μοιράζονται με ασφάλεια τα βιομετρικά δεδομένα τους με τους γιατρούς τους για να επιτρέπουν την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο. Το VeChain χρησιμοποιεί επίσης την τεχνολογία IoT για πολυτελή προϊόντα ενσωματώνοντας έξυπνα τσιπ στα προϊόντα πολυτελείας, έτσι ώστε οι μάρκες να μπορούν να παρακολουθούν τα κανάλια πωλήσεών τους σε πραγματικό χρόνο, αποτρέποντας έτσι την παράνομη διαπραγμάτευση υπεραλίευσης και επιτρέποντας στους καταναλωτές τη δυνατότητα να επαληθεύουν την αυθεντικότητα του προϊόντος πολυτελείας.
Waltonchain
Waltonchain δημιουργείται μέσω ενός συνδυασμού τεχνολογιών RFID και blockchain για αποτελεσματική ενσωμάτωση IoT.
Επικεντρώνονται κυρίως στις διαδικασίες παρακολούθησης και τα προϊόντα στην αλυσίδα εφοδιασμού, όπου η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί στην ταυτοποίηση ενδυμάτων υψηλής ποιότητας, την ιχνηλασιμότητα τροφίμων και φαρμάκων και την παρακολούθηση εφοδιαστικής, εμφυτεύοντας ετικέτες RFID και μάρκες ελέγχου αναγνώστη-συγγραφέα σε προϊόντα. Στη συνέχεια, οι πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση των προϊόντων λαμβάνονται για αναλύσεις σε ένα ασφαλές blockchain.
Streamr
Streamr είναι μια υποδομή blockchain ανοιχτού κώδικα για να τροφοδοτήσει την οικονομία δεδομένων του κόσμου και να δώσει στους ανθρώπους τον έλεγχο των δικών τους πληροφοριών. Η τεχνολογία τους μπορεί να εμφυτευτεί σε καθημερινά αντικείμενα – όπως αυτοκίνητα – για την καταγραφή δεδομένων, όπως κυκλοφορία, λακκούβες και τοπικές τιμές καυσίμων. Ο χρήστης μπορεί στη συνέχεια να επιλέξει να πουλήσει αυτά τα δεδομένα σε συναδέλφους χρήστες αυτοκινήτων ή πρακτορεία αυτοκινητοδρόμων ή να αγοράσει πληροφορίες από άλλους χρήστες που θα τους βοηθήσουν να λάβουν αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο σε μια συνδεδεμένη έξυπνη πόλη.
Οι πληροφορίες ταξιδεύουν μέσω του αποκεντρωμένου peer-to-peer δικτύου για να δημοσιεύονται στους κόμβους του δικτύου και τροφοδοτούνται από την εγγενή κρυπτογράφηση του δικτύου (DATACOIN).
Αυτό είναι μόνο ένα μικρό δείγμα πλατφορμών IoT που βασίζονται σε blockchain και η λίστα συνεχίζει να αυξάνεται καθώς εξελίσσεται ο κλάδος. Άλλα έργα περιλαμβάνουν το Ambrosus, το IoT Chain, το Atonomi, το Chain of Things, IoTeX, OriginTrail, Slock.it, BlockMesh, Helium, Moeco, FOAM, Fysical, Grid + και Power Ledger.
Προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν για το blockchain στο IoT
Έχουν γίνει μεγάλα βήματα στην ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα, αλλά η εφαρμογή του blockchain στο IoT απέχει πολύ από το τέλειο και πολλές βασικές προκλήσεις θα πρέπει να ξεπεραστούν προτού δούμε το πλήρες όφελος του blockchain στο IoT.
Επεκτασιμότητα
Μπορούν τα δίκτυα blockchain να αντιμετωπίσουν τον τεράστιο όγκο δεδομένων που αναμένεται να παραχθούν από συσκευές IoT τα επόμενα πέντε έως 10 χρόνια χωρίς να επιβραδύνουν τις ταχύτητες συναλλαγών ή τη ροή δεδομένων; Η IOTA αντιμετωπίζει αυτό το ζήτημα ειδικά χρησιμοποιώντας το αποκεντρωμένο δίκτυο που βασίζεται σε blockchain, αντί να επιλέξει την πλατφόρμα Tangle. Αλλά αυτό είναι μόνο ένα έργο. Πιο γνωστές μπλοκ αλυσίδες όπως το Ethereum και το Bitcoin έχουν από καιρό υποστεί προβλήματα επεκτασιμότητας και δεν ταιριάζουν για τον όγκο των δεδομένων που παράγουν οι συσκευές IoT.
Ασφάλεια
Τα αποκεντρωμένα δίκτυα blockchain παρέχουν υψηλό επίπεδο ασφάλειας, αλλά ποιο επίπεδο αδυναμίας (εάν υπάρχει) δημιουργούν οι συσκευές IoT στο σημείο που συνδέονται στο δίκτυο; Οι ίδιες οι συσκευές θα πρέπει να είναι ασφαλείς επίσης για να αποτρέψουν τους χάκερ να τους παραβιάσουν.
Διαλειτουργικότητα
Η διαλειτουργικότητα μεταξύ αλυσίδων θα πρέπει να αντιμετωπιστεί και να βελτιωθεί εάν θέλουμε πραγματικά να αξιοποιήσουμε τα οφέλη των διασυνδεδεμένων έξυπνων συσκευών. Εάν όχι, μπορούμε να καταλήξουμε σε μια κατάσταση όπου είμαστε συνδεδεμένοι σε πολλά απομονωμένα αποκεντρωμένα δίκτυα που λειτουργούν καλά για το σκοπό τους, αλλά δεν μπορούν απαραίτητα να μιλήσουν με άλλες συσκευές για τις οποίες δεν είχαν σχεδιαστεί ειδικά.
Νομική, συμμόρφωση και κανονισμός
Η κατανομή της ευθύνης θα πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά. Ο τρόπος με τον οποίο ρυθμίζονται οι έξυπνες συμβάσεις στον κόσμο εκτός του blockchain θα πρέπει επίσης να καθοριστεί. Για παράδειγμα, ποιος αναλαμβάνει την ευθύνη εάν μια ιατρική συσκευή συνδεδεμένη με IoT που εμφυτεύεται σε έναν ασθενή αναλαμβάνει δράση βάσει ορισμένων κανόνων έξυπνης σύμβασης, αλλά καταλήγει να προκαλεί βλάβη στον ασθενή; Αυτή είναι ευθύνη του κατασκευαστή ή της πλατφόρμας IoT; Εάν η πλατφόρμα IoT βασίζεται σε blockchain, θα αποκεντρωθεί χωρίς ελεγκτική οντότητα, οπότε ο εντοπισμός ενός υπεύθυνου μέρους ενδέχεται να παρουσιάζει πρόβλημα.