Adept：IBM、三星、比特币、物联网？

IBM的物联网白皮书

IBM的“设备民主”白皮书是区块链技术在货币外领域应用的又一例子。区块链为物联网提供经济支柱，如果家中每一设备都有自己的比特币钱包，物联网将迅速变成物经济。这使我更加相信区块链技术和密码学货币的影响将超出任何人想象。

原标题：“设备民主”：IBM的物联网白皮书 – 或“在区块链上，没人知道你是一个冰箱

IBM的“设备民主”白皮书是区块链技术在货币以外领域应用的又一个例子。

这是去年Finextra对我的采访，那时我就认为我们不应该只把比特币和密码学货币看做货币和支付系统，区块链技术正在促成一系列的创新。

我举的一个区块链应用实例是，区块链为物联网（Internet of Things）提供了经济支柱，并指出如果家中的每一个设备都有自己的比特币钱包，那么物联网将能迅速地变成为物经济（Economy of Things）。image在区块链中，没人知道你是一个冰箱（T恤是从teespring.com买的）

但是光说没有用，我们必须实现它。

我有幸参加了Paul Brody（IBM副总），正在领导的一个项目。coindesk、gigaom和twobitidiot已经报道了IBM的这一物联网项目，但是我认为正如twobitidiot在文中所讲的，人们没有真正理解该项目的巨大价值。

下面是我对该项目的简化介绍：
想象一下，如果未来学家的预言成真，物联网成为现实：无线门锁控制着我们的房子，带有WiFi功能的灯泡和连接互联网的烤面包机，等等。

从制造商的角度思考物联网设备的经济性。

我的古老的Iphone 4快要寿终就寝了：它变得越来越慢，不能升级到IOS8系统，应用的开发者也将慢慢地不再为IOS7S升级应用。但是这个手机只用了四年的时间。许多其它的手机厂家以更快的速度抛弃了他们的顾客，苹果为我的手机提供四年的支持，已经算是良心企业了。

我用Iphone4觉得不错，但是四年以后，它已经被淘汰了，最新的系统也不再考虑它了。

但是，对物联网来说，只用了四年的设备还是新设备。这些设备的寿命比人们预期的更加长。你多久换一次门锁呢？你最近一次换烤面包机是什么时候？一些观测者称LED灯泡的寿命长达20年。

现在让我们想象一个苹果将支持Iphone4长达20年的世界。这对联网设备来说是一个非常长的时间。正如Paul和团队在IBM物联网白皮书所讲的，我们不能假设这些设备产生的数据创造的价值能够弥补设备公司的维护、升级成本。消费者似乎也不愿意用更多的个人数据换取“免费”服务，而且个人数据能否如人们所想的那样有价值也不确定。

物联网技术原则：物联网设备的使用应该长达几十年。

所以我们需要使得物联网设备的制造商长时间支持设备尽可能的容易。做到这一点的方法就是我们需要制造尽可能简单、便宜和可持续的物联网设备。在白皮书中，Paul认为关键是尽可能多地使用去中心化结构，尽可能少地使用中心化结构。这一设计直觉可以归结为以下个“技术原则”：

1、尽可能地以点对点（P2P）的思维思考问题。如果两个设备可以直接发现对方，并进行直接通信，那么为什么还要经由一个中心点呢？

2、假设你是在一个"不存在信任”的社会运行物联网设备：如果你不能确定所有的设备可以一直完美地运行，那么选择对信任需求尽可能少的设计。

3、实现最大程度的去中心化自治。如果某事不需要依靠中心化决策，那么采用边缘化的决策。那些最有动力使得物联网系统继续运行的人是与系统最亲密和最依靠该系统的人们。

设备民主
这一概念启发了论文“设备民主”。他们将最终的架构称为“去中心化、自治的物联网”，IBM的这一篇文章详细解释了此概念。

这一论文从更深的层面解释了“设备民主”，有趣的是该理念与密码学和密码学货币的理念高度契合。例如，像Telehash这样的安全的点对点的通信系统就很有可能应用于设备之间的直接通信。像以太坊（第二代区块链技术）这样的无需信任的去中心化合约平台可以用来在设备之间编码协议，并执行协议的规则。

确实，IBM 团队区块链技术的原型是基于以太坊（Ethereum)、Telehash和BitTorrent的（你需要系统来分发数以十亿计的固件更新）。（译者注：IBM副总也就是物联网白皮书的起草人Paul Brody，发了一条很有意思的推特 “我们正在分叉以太坊”。下图所示：）

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但是我们需要认识到物联网系统并不是另起炉灶，它是技术发展的结果。依然需要现有的协议，制造商依然需要用于设备通信的协议。重要的是将协议做的尽可能的简单和安全，给终端用户尽可能多的控制权，从而实现“设备民主”。

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我们有可能看到混合模型的出现，该模型结合了点对点技术（P2P）和去中心化服务。

这就是我认为比特币和密码学货币不仅仅是货币的原因

对我来说，IBM的物联网项目运用了区块链技术，这使我更加相信区块链技术和密码学货币的影响将超出任何人的想象：他们的应用超出了我们任何一个人的想象。

我们首先在比特币上看到了区块链技术的巨大潜能。你需要很好的经济学、金融学、密码学和计算机科学的知识才能全面深入地理解比特币的理念。我认为这就是学院经济学家、银行家和计算机科学家难以理解比特币重要性的原因：这些人太过于局现于自己的专业研究领域了。

IBM物联网团队的成员具有各个领域的知识：电子学、工程学、制造业、去中心化协议和经济学。
设备民主：拯救物联网的未来

物联网兴起，商业大变革

IBM作为一家全球性的电子企业，我们理解高科技行业正面临的问题和为保持繁荣所需要的不断变革。在整个电子行业，所有的企业正在将注意力从智能手机和平板领域转移到新一代的可连接设备，这不仅会变革电子行业，而且还会对其它行业产生深远的影响。IBM的全球电子实践独一无二地将IBM的服务与合作伙伴的服务、硬件、软件结合在一起，研究了可以帮助你进行创新，为顾客提供差异化的服务体验和优化全球运作的综合解决方案。

超过十亿台智能的、可连接设备组成了今天的物联网。未来构成物联网的设备将超过数千亿台，我们将迎来物联网席卷电子行业和其它行业的临界点。但是，一个智能、安全和高效的未来受阻于订阅费用、无所不在的广告和不怀好意的监控。为了消除人们对物联网隐私的担忧，建立对物联网的信任，使得物联规模从数十亿台设备增长到数千亿台设备，电子行业的企业高管们需要从根本上重新思考技术策略、商业模式和设计原则。我们研究的第一个报告表明未来将会出现一种低成本的“设备民主”（democracy of devices），同时它将通过为顾客和企业提供更好的产品和用户体验，促成新的数字经济和创造新价值。

在新兴的设备民主中，物联网的权力将从中心转移到边缘。

当设备可以实时地进行竞争和交易，它们将从物理世界中创建出流动的市场。

在由数以千亿计的设备构成的物联网中，连接和智能将会成为产生更好的产品和用户体验的手段。

现代计算的革命：从大型主机到门把手

当IBM卖出第一台大型主机时，我们也未曾想到全球计算机的市场会超过数千台。大型主机只有政府和大企业才会购买，用来执行复杂的管理和操作任务。

由于技术的不断发展，大型主机被小型计算机超越，然后是个人计算机，再然后就是最近的智能手机和平板计算机，再往下就是：智能设备。

每次计算的成本下降一个量级，它将会使得计算设备的数量增长一个数量级。每次计算革命不仅使得计算设备的数量暴增，而且实现暴增的时间越来越少。

有数以千亿计的智能设备连接而成的物联网将是下一次的计算革命，在某种程度上，它将与以往的几次计算革命相似。但是，在其它一些方面，物联网计算革命代表了一种全新的途径。现在的计算已经遍及生活中的许多设备了，从厨房到汽车，但是，这种廉价和具有扩展性的专用计算具有本质上的不足：只针对特定应用的嵌入式计算。

物联网的新颖和强大之处在于它从专用计算升级到通用计算。通用计算机是连接的系统，具有多功能的用途，能够很容易地被升级和重新编程。

由于摩尔定律，现在制作一个具有通用计算能力的设备要比制作一个定制化的嵌入式设备更加便宜和容易。在不远的未来，从门把手到电灯泡这样的设备将具有第一代智能手机般的计算和连接能力。

为了指导电子行业的高管更好地进行物联网战略投资和理解互相连接的未来及其对全行业的影响，我们举办了2014IBM物联网研究活动。我们的研究由IBM的不同高级研究员协力完成，主要包括三个研究部分：技术策略、商业和经济思考、产品和用户体验设计。这一报告展示了初期的研究发现。另外的分析和研究发现将在下一阶段发表（见方法论细节部分）。

多种技术革命带来的影响

与廉价的通用计算设备的爆发相伴随的还有廉价的感应器和致动器，已经廉价到可以嵌入到即使用不到它们的设备中。云计算技术的巨大的发展使得存储和分析由这些感应器产生的数据变得可行。由于无处不在的连接和数以十亿计的IPV6地址，我们预测2020年互相连接的设备将超过250亿台，2009年是25亿台，现在是100亿台（见图1）。

图1：计算历史上的每一次拐点都触发计算设备数量的暴增

在未来，不断开放的网络服务应用程序接口（APIs）将允许设备进行连接和作为复杂的多厂家网络的一部分，协同工作。3D打印和数字化制造将使得制造商可以小批量地建立和部署生产设备，快速地创造新产品和提出解决方案。

如此一来，数以千亿计的设备将不再比现在非智能的设备更加昂贵，并能够运转，成为复杂的整合系统的一部分。如同以前的计算革命，物联网设备将导致计算成本再次下降一个数量级，从现在200-600美元的智能手机和平板计算机价格下降到20美元的门把手和电灯泡。

全球经济的机遇

虽然IBM的大型计算机最近在庆祝它的50周年，计算机行业对全球经济的影响刚刚开始，而且还非常有限。诺贝尔经济学奖获得者罗伯特·索罗在1987年评论，尽管个人计算机的销量达到了数百万台，他仍然看不到计算机对工业生产率有什么影响。

在1987年，各种类型的计算机的年销量大约是1500-2000万台。直到2000年，经济学家才能够用统计数据说明计算机对工业生产率的显著影响。那个时候，计算机的年销量已经超过了3亿台。从那时起，个人计算机的年销量从3亿台增长到4亿台，一直到现在年销量达10亿台的智能手机。

当从年销量10亿台的智能手机升级到年销量数千亿台的智能设备，物联网所造就的巨大机遇就显而易见了。虽然在过去的五十多年间，计算机不断渗透到经济的各个方面，但是全球经济的主体仍然被认为是不受信息技术影响的行业。这些行业-例如农业、运输业、存储业和物流业-仍然没有需要办公桌和办公室的个人计算机融合协作到一起。物联网将会改变这一切。

为什么物联网需要重新启动

到目前为止，第一波物联网专注于高价值应用。这些应用在监控飞机引擎、自动化智能表和远距离健康护理管理领域取得了显而易见的成功。但是在许多领域对物联网的需求起步缓慢：只有30%的重工业装备实现了网络化和只有10%的智能电视用于收看互联网节目。也许对采用物联网技术最慢的领域是家庭自动化，消费者没有接受从智能牙刷到智能冰箱等家用设备。

然而，市场对物联网的预期和估值一直很高--多达10倍至20倍的收入，尽管现在的收入相对较小，尤其是消费者领域。现在物联网规模较小在很大程度上是由目前的物联网解决方案成本高和过于复杂导致的，还因为企业和企业家像对待另一个计算平台一样对待物联网，应用相同的商业模式：服务、生态系统、应用和用户数据分析。除非高管们作出巨大的战略改变，否则当他们寻求扩展现在的物联网解决方案来支持未来数以千亿计的物联网设备时，注定会感到失望（见图2）。

图2：为什么现在由数以十亿计设备构成的物联网不能扩展到由数以千亿计设备构成的物联网？

挑战1：连接成本

在物联网的收入不能达到市场预期时，物联网的成本仍过分地高。许多现有的物联网解决方案成本十分高，因为除了这些服务的中间人成本以外，与中心化云和大型服务器群相关的基础设施和维护的成本十分高。

现在的物联网解决方案还存在服务供给和顾客期望的不匹配。以往信息技术行业的成本和收入一直是非常一致的。虽然大型服务器的使用寿命长达很多年，但是生产厂商与买家签订了支持合同。个人电脑和智能手机没有如此利润丰厚的支持计划，但是，它们的产品生命周期更短，这就不是一个大问题。对于物联网，设备制造企业没有足够的利润弥补多年支持和维护设备所需的成本。支持和服务于数以千亿计的智能设备所需的成本将是十分巨大的-即使是维持分发升级软件的中心化服务器的成本也十分高。

挑战2：失去信任的互联网

互联网原本是建立在信任的基础上的。在后斯诺登时代，很明显人们不再信任互联网了。中心化的需要信任第三方的物联网解决方案现在成了一种不切实际的幻想。现在大多数物联网解决方案为无论是政府、生产厂商或者服务提供者等中心化的机构提供了未经用户授权就能够通过收集和分析用户数据接近和控制用户的设备的能力。

在物联网中，形成信任是非常困难的，而且维持信任的成本非常高，如果不是不可能的话。然而，为了物联网被人们广泛应用，隐私和匿名性必须被整合到物联网的设计中，给予用户控制自己隐私的能力。

目前的安全模型是基于封闭源代码的方法（经常被称为"不公开即安全"）已经被废弃，必须被一种新的方法-公开即安全-所取代。为了实现这一点，升级到开源软件是必需的。尽管开源系统现在可能仍然容易遭受事故和可利用性不佳，但是它们不易受到政府干涉和其它定向攻击，所以对开源系统在家庭自动化、汽车及其它设备联网化领域大有可为。

挑战3：设备制造商会过时

尽管许多公司迅速地进入智能连接设备市场，但是他们并没有发现在该领域生存发展非常困难。消费者每18到36个月就会更换智能手机和个人电脑，但是对于像门锁LED灯泡和其它物联网的基础设施的寿命将长达数年，甚至数十年。

举例说明，汽车的平均使用寿命是10年，美国房屋的平均使用寿命是39年，公路、铁路和航空运输系统的预期使用寿命超过50年。存在安全缺陷的门锁对仓库公司和门锁制造商的声誉而言，是一场灾难。在物联网世界，在过长的设备生命周期中，软件更新和设备维修成本将在长达数十年中增加制造商的负担，设备还在用，制造商已经倒闭了。

挑战4：缺少使用价值

现在许多物联网解决方案缺少有意义的价值创造。许多联网设备的价值只是它们与网络连接，但是简单地连接到网络并不能使得一个设备更加智能或者更好。联网和智能只是设备产生更好产品和服务的一种手段，而不是最终目的。

制造商认为用户会接受他们为了一些功能，例如产品质量跟踪功能，增加成本和复杂性，这纯粹是痴心妄想。一台智能、连接物联网的烤面包机是没有价值的，除非它能烤出更好吃的面包。为数不多的、成功的智能设备制造商重视简单实用的价值。他们提高设备的核心功能和用户体验，并不要求订阅服务或者实用应用程序。
挑战5：破损的商业模式

大多数物联网的商业模式也是依靠售卖用户数据或者做针对性广告。这些期望也是不切实际的。广告数据和营销数据受到信息市场特质的影响：附加容量（广告）或者增加供给（用户数据）的边际成本是零。所以，当存在竞争时，市场的价格将趋向于零，获得收益的机会将转移到整合者手中。阻碍从用户数据中获得价值的另一个更深层的原因是，普通消费者用户可能开放共享自己的数据，但是企业用户不会这样做的。

另一个问题是对从物联网智能设备应用程序获得收入的预期过于乐观。在数字时代以前，像烤面包机和门锁这样的设备不需要应用程序和服务合约就可以发挥作用。不像个人电脑或者智能手机，它们不需要与用户进行大量的人机交互，这就使得从应用程序中获得收入的预期是不切实际的。

最后，许多智能设备制造商对创建生态系统具有不符合现实的预期。尽管实现智能电视与烤面包机之间的通信交流非常有趣，但是这样的物联网解决方案很快就会变得很繁琐，而且没有人成功地控制物联网生态系统和从中赚到钱。

所以，尽管技术推动着物联网向前发展，但是，与此同时，缺少可持续盈利的商业模式阻碍着物联网向前发展。如果物联网未来的商业模式不同于目前硬件和软件平台的商业模式，那么它将类似于哪种模式呢？

方法论：2014年IBM物联网研究

我们的研究由三个部分组成，解决物联网可扩展性、安全和效率方面的多重挑战。我们使用了一种“全新设计的方法”，并与IBM的高级研究员合作，重新思考将会塑造未来的技术、商业模式和设计理念。

技术战略：

我们为一种低成本、保护隐私的物联网开发了一种革命性的参考体系架构，建立了用于展示可行性的概念原型。下一阶段，我们将集中精力开发下一代平台和对外合作创建功能性的产品原型。

商业和经济思考：

我们的研究还使用了案例分析方法，理解历史上发生的数字化产生的颠覆，用以确认物联网的颠覆性潜能。在下一研究阶段，我们将与一家经济研究公司合作，建立一个行业模型，量化分析不同行业对物联网颠覆性潜能的敏感性。

产品和用户体验设计：

我们与用户体验专家和工业设计师合作，将实体产品向数字体验的变革过程概念化。在下一个阶段，我们将外包与这些原则相关的理念，建立一系列能够展现物联网使用价值的产品原型。

通过融合这三方面的研究，我们为理解互相连接的未来提供了一种视角，并且我们的研究发现能够指导电子行业的高管如何做出战略性的物联网决策和投资。

拯救物联网的未来

当互相连接的智能设备从数十亿台增长到数千亿台，当政府和企业争相控制用户的设备和数据，我们需要拯救物联网。对物联网的拯救需要商业和技术领导者通过提出低成本、保护用户隐私、自治的物联网的解决方案，从根本上重新思考技术战略。指导这些解决方案的商业模式必须接受高效的数字经济和创建合作价值，这两者都有助于提高产品和用户体验（见图3）。

图3：成功的数字化金字塔：建立一个强大的技术基础，以新的商业模式为指导，设计更好的用户体验

未来已经发生，只是尚未流行。
--威廉·吉布森

数字世界民主化

现代计算的基础是不起眼的交易处理工作。从电话到电量表，再到机票预订，每一个都是需要处理的交易。当乘客预订机票，付款，登机和收到航空积分里程，这个过程的每一步都伴随着处理、记录和存储交易。

不仅是“老式”的工作需要交易处理。每一个数字交互，例如一个消息或者一个推文，也是一个交易。在现在基于网络的世界中，交易的规模和体量已经激增。纽约证券交易所每天处理500万笔交易。与此相比，每天有50亿笔社交媒体交易被处理。

如果没有分布式计算，交易处理能力不可能扩张到现在的水平。分布式计算和点对点系统已经存在一段时间了。但是，当最近点对点计算的显著进步与摩尔定律结合在一起，在不久的未来，我们将能够利用目前分布在不同位置的数以亿计闲置设备的计算力、存储容量和带宽，用于交易处理。

利用点对点计算处理物联网中发生的数以千亿计的交易，能够显著地降低与建立和维护庞大的中心化数据库的相关的成本。对于云计算而言，现在是时候从数据中心迁移到门把手的时候了（见图4）。

图4：为实现安全、可扩展性和高效，物联网必须重新进行架构，从数以十亿计的设备规模升级到数以千亿计的设备规模

然而，成功的去中心化物联网不仅是点对点的，而且是无需信任的：不需要信任其他参与者，不存在中心化的单点故障。

当没有中心化的服务器充当消息中介、支持文件存储和转移、形式仲裁职能时，任何一种去中心化的物联网解决方案都应该支持一下三种基本类型的交易：

1、无需信任的点对点通信

2、安全的分布式数据分享

3、一种健壮的、可扩展的设备协作方式

点对点通信协议不是新事物，但是现在新出现的无需信任的点对点通信系统承诺为物联网中的智能设备提供一种高度加密化的轻量级通信机制。我们认为，在不远的未来，这种无需信任的点对点通信协议将进化成比TCP/IP协议更适合于物联网的传输协议。另外，安全的分布式文件分享协议具有取代基于云的文件存储和传输的潜力，实现安全的软件、固件升级和在设备间进行直接的文件分享。

然而，但是最大的挑战不是简单地建立一个去中心化的物联网，而是建立一个规模可以不断扩展的通用物联网，同时保证隐私、安全和无需信任交易。换句话说，物联网中数以千亿计的参与者不都是值得信任的，有些甚至是恶意者，所以需要某种形式的验证和共识机制。对于这个问题，区块链提供一种非常优雅的解决方案。

为什么区块链能用于物联网？

区块链技术是一个技术突破，从本质上改变了我们的中心化机构的理解。区块链是一个通用的数字账本，在例如比特币这样的去中心化金融系统和许多其它去中心化的系统中发挥核心作用。

区块链记录了每一个参与者的每一笔交易。密码学被用于确认交易和保证区块链上信息的私密性。许多参与者确认每一笔交易，提供高度冗余的确认，同时参与者还会因为付出了计算力，获得相应的奖励。通过使用去中心化的共识确认交易，区块链消除了对信任的需要。
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