目前，物联网产业已经进入井喷期，连接空间不断扩大。产业发展呈现“面向产业，寻求SaaS服务，基于物联网平台实现数据”的趋势，发展潜力巨大。但现阶段，物联网产业发展仍面临诸多挑战，主要是面对日益增长的物联网需求，如何提升传统物联网产业的能力，保证数据的私密性、安全性、连续性和交互兼容性。
传统物联网产业通常采用建立集中式或分布式使能服务平台，连接能力需求和提供商的服务模式(图2)。其中，集中化是指物联网服务在一个地点(如一个数据中心)的集中部署和执行；分布式是指相关平台可以部署在多个地点，可以分层管理和服务，但仍然遵循一些集中化原则。
据相关机构预测，2020年全球物联网设备数量将达到数百亿台。随着物联网设备数量的快速增长和服务需求的不断增加，传统的物联网服务模式面临巨大挑战，主要体现在数据中心基础设施建设和维护的投入成本大幅增加，以及相关物联网服务平台的安全风险和性能瓶颈。
为了解决上述问题，许多企业或机构开始尝试设计各种新型物联网服务模式，利用P2P技术和区块链技术构建去中心化的物联网服务平台成为重要模式之一(如图3)。
区块链技术支持设备扩展，可用于构建高效安全的分布式物联网网络，部署运行在海量设备网络中的数据密集型应用；可以为物联网提供信任机制，保证所有权、交易等记录的可信、可靠、透明。同时还能为用户隐私提供保障机制，从而有效解决物联网发展面临的大数据管理、信任、安全和隐私等问题，推动物联网向更加灵活、智能的高级形态演进。
利用区块链技术构建物联网服务平台(图4)可以“去中心化”各种物联网相关设备、网关、能力系统、应用和服务的有效连接和集成，促进其相互协作，打通物理和虚拟世界，降低成本，满足信任建立、交易加速、海量连接等需求。最大限度地。从2017年初开始，中国联通在国际电信联盟(ITU)第20研究组率先发起建立Y.IoTBoT-fw(基于物联网区块链的去中心化业务平台框架)、Y.IoT-DIDSarc(去中心化物联网设备识别服务需求与功能框架)等国际标准项目，研究制定基于区块链技术的物联网服务平台、物联网识别等相关国际标准。
区块链在物联网中的应用
区块链在物联网领域的应用探索始于2015年前后，主要集中在物联网平台、设备管理、安防等应用领域。典型应用领域包括工业物联网、智能制造、车联网、农业、供应链管理、能源管理等。目前国内外在智能制造和供应链管理领域已经有一些成熟的应用，其他领域的应用还处于实验阶段。本文将从工业互联网、物流、溯源防伪、智能交通等领域进行分析。
1.工业物联网
建立高效低成本的工业物联网是智能制造网络基础设施建设的关键环节。在传统的工业物联网组网模式中，所有设备之间的连接和通信都需要通过集中式网络和通信代理来实现，这种方式
区块链方法是基于P2P组网技术和混合通信协议来处理异构设备之间的通信，可以显著降低集中式数据中心的建设和维护成本，同时也可以将计算和存储能力分散到物联网网络的各个部分，有效避免单个节点故障导致整个网络崩溃的问题。区块链分布式账本的防篡改特性，可以有效降低工业物联网中任意单个节点设备被恶意攻击和控制而导致的信息泄露和恶意操控的风险。利用区块链技术建设和管理工业物联网，可以及时控制网络中各种制造设备的状态，提高设备的利用率和维护效率，从而提供更加精准高效的供应链服务。
2.物流和物流金融
区块链在物流和物流金融领域的应用是当前的研究和应用热点。区块链的数字签名和加解密机制可以充分保证物流信息的安全性和收发双方的隐私。区块链智能合约和金融服务的整合可以简化物流程序，提高物流效率。
基于区块链的物流快递是区块链物联网的典型应用。在快递的过程中，双方需要签署私钥来完成相关流程。货物是否签收或交付只需要在区块链查询。在最终用户没有确认收到快递之前，区块链不会有相关快递的收件记录。该机制可以有效杜绝伪造快递签收、虚假认领货物、虚假签收等问题。同时，区块链的隐私保护机制可以隐藏发送方和接收方的实名信息，从而有效保证用户信息安全。
3.可追溯性和防伪
利用区块链防篡改、完整数据溯源、时间戳等功能建立物联网平台，可为食品、药品、艺术品、收藏品、奢侈品等商品提供安全溯源服务。典型应用包括：
商品安全溯源：利用区块链技术搭建防伪溯源开放平台，通过联盟链实现线上线下零售商品的身份认证、流通溯源和交易记录，更有效地保护品牌和消费者的权益，帮助消费者提升购物体验。
食品溯源：通过区块链技术和物联网的结合，可以对整个食物链进行记录，每个环节都可以追溯到源头，从而加强食品的可追溯性和安全性，增强食品供应链的透明度，保障食品安全。
药品的可追溯性：区块链服务的可追溯性和分散性可应用于药品的贸易、运输和可追溯性等。可用于建立药品需求可预测、采购流程简洁、库存能力合理、物流运输高效的医药服务产业体系，解决供应链上下游信息不透明、不对称的问题。
4.智能交通
区块链技术可以在智能交通的许多领域发挥作用，例如，车辆牌照管理、交通收费、道路管理等。如所示：
车辆认证管理：利用区块链数据不可改变的特性和去中心化的共识机制，管理和提供车辆认证服务，实现电子车牌号码服务。
交通收费管理：使用区块链电子代币缴纳交通违章罚款、路桥通讯费等。实现即时支付，节省管理运营成本。
道路管理：利用区块链记录车辆的实时位置，通过区块链平台的分散服务特性，判断不同区域的交通拥堵程度，提供区域交通协调和分流方案。
5.医疗保健
区块链与医疗的结合，尤其是电子医疗数据的处理，是目前区块链应用的重要研究热点之一。医疗数据的有效共享可以提高
区块链为医疗数据共享问题提供了一个潜在的解决方案。不同医疗机构之间患者的历史病历可以上传到区块链平台，不同的数据提供者可以授权平台上的用户在其许可的渠道上公开访问这些数据。这样既降低了成本又解决了信任问题。
区块链在医疗领域的一个典型应用是慢性病管理。医监机构、医疗机构、第三方服务商、患者自身可以在受保护的生态中共享敏感信息，协调落实慢病综合干预机制，确保疾病得到有效控制。
6.环境保护
环保行业通常通过建立相关监测系统，实现重点污染源自动监控、环境质量在线监测等功能，存在对环境监测设备和监测数据的信任问题。在缺乏监管的情况下，企业可能直接改变设备状态，篡改相关数据。此外，环保数据的共享开放也是一个难题。
区块链与物联网的融合，可以解决环保监管过程中终端监控、数据有效性低、监控手段单一的问题。区块链技术的应用可以保证每个环境监测设备的身份可信，数据防篡改，既能保证企事业单位的隐私，又能实现必要的环境数据开放共享。基于区块链技术的物联网平台，可以实现不同厂商、不同协议、不同型号设备的统一接入，建立可信的环保数据资源交易环境，助力环保等政策的实施。
区块链在环境保护领域的典型应用主要包括：
环境数据管理：污染数据在从环境监测设备传输到网络的过程中存在被篡改的可能性。区块链可以为每次监测提供永久记录，可以应用加密技术防止篡改，提高数据的可靠性，加强对排污企业的监管。区块链技术的应用还可以实现污水排放全过程的数字化跟踪，避免人为因素对污水排放数据准确性的影响。
源头一档：环保部门利用区块链技术建设排污企业基础信息数据库，集中管理已备案的排污企业所有数据和污染设备，为每个污染源建立相应的档案，并将档案放在区块链上，防止伪造和篡改。同时，采用区块链公私钥系统建立账户验证机制，防止账户数据被窃取。
实施环境税：区块链与物联网的融合可以为环境税的实施提供可行的技术方案。区块链技术可以实现全网数据的共识和共同维护。结合物联网，可以更准确的收集排污企业的排污数据。同时，通过运用区块链差异化授权，监管机构可以对免税企业进行标记，防止其滥用免税规定。
7.活力
目前，能源行业存在常规能源产能过剩、新能源利用率和回报率低、相关基础设施和硬件配置不完善等问题。同时，能源行业普遍采用传统的人工运维模式，效率低、成本高、存在安全隐患。此外，监测设备落后、采集数据准确度低、信息孤立等问题也影响着能源行业的发展。区块链技术的应用可以在一定程度上解决上述问题。具体例子如下：
分布式能源管理：区块链的分布式架构与分布式能源管理架构高度一致，相关技术可应用于电网服务系统、微电网运行管理、分布式发电系统和能源批发市场。与此同时，集成和应用
新能源汽车管理：物联网和区块链的融合技术可以提升新能源汽车的管理能力，包括：新能源汽车的租赁管理、充电桩的智能运营、充电站的建设等。同时也可以提高电动汽车供应商、充电桩供应商、交通运营公司、市民以及各类相关商户的相关系统之间的互联互通和数据共享。
8 .农业
国内农业资源相对分散、孤立，科技、金融等服务资源难以进入农业领域。同时，农地和农产品化学污染泛滥，产业链信用体系薄弱，消费者难以获得安全优质的食品。物联网与传统农业的融合可以在一定程度上解决此类问题，但由于缺乏市场运营主体和闭环商业模式，实际效果还是比较有限的。这些问题的根源在于农业领域缺乏有效的信用担保机制。
物联网和区块链融合的应用可以有效解决当前农业和农产品消费的痛点。一方面，依托物联网提升传统农业的效率，连接孤立的产业链环节，创造增量价值；另一方面，依托区块链技术连接各类农业数字资源要素，建立整体信用监管体系，从而引发农业生产和食品消费领域的革命性升级。典型应用包括：
农产品溯源：农产品产地与消费地距离较远，消费者无从得知运输和加工过程中使用的农药、化肥、添加剂等信息，导致消费者对产品的信任度降低。基于区块链技术的农产品追溯系统，可以将所有数据记录在区块链账本上，实现农产品质量和交易主体的全程可追溯，并提供质量和效用的跟踪服务，使信息更加透明，从而保障农产品的安全，提升优质农产品的品牌价值，打击假冒伪劣产品，同时保证农资质量和价格的公平有效，提高农资的创新R&D水平、使用质量和效率。
农业信贷：农业经营主体申请贷款时，需要提供相应的信用信息，其中信息的完整性和数据的准确性难以保证，导致农业信贷审批困难。在区块链通过物联网设备和存储凭证获取数据，依靠智能合约和共识机制自动记录和同步，提高了信息篡改的难度，降低了获取信息的成本。通过获取区块链的相应数据为信用机构提供信用证明，可以为农业、供应链、银行、科技服务公司等建立科技贷款的多元信任信用体系。可以提高金融机构支农力度，简化贷款评估和业务流程，降低农民申请贷款的难度。
农业保险：物联网数据在支持贷款、理赔评估等场景中发挥着重要作用。结合区块链，可以增强数据的可信度，大大简化农业保险的申请和理赔流程。此外，智能合约技术在农业保险领域的应用，可以在检测到农业灾害时自动启动赔付流程，提高赔付效率。
9.物联网支付
区块链在物联网支付领域的典型应用是利用区块链技术，为现有的物联网产业提供一种人对机器或机器对机器的支付解决方案。基于此，建立基于区块链的小额支付系统，实现物联网设备的实时接入支付，有效促进物联网数据的交易和流通。
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